CN213210006U - 一种纳米粒子探测器的吸气装置及主动式纳米粒子探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纳米粒子探测器的吸气装置及主动式纳米粒子探测器，包括壳体、设置在壳体内部的气腔、设置在壳体上的气体采集组件以及排气组件；气体采集组件的输出端与气腔的输入端连接；气腔的输出端与气体排出组件的输入端连接；通过设置气腔，将气体采集组件的输出端汇集在气腔中，一部分气体在传输的过程中被采样输送至下一步腔室中进行分析，另一部分的气体汇集至气腔中并通过排气组件排出，将各采集点的气体输出汇集至气腔中，在采集某一采集点的气体时，另一个采集点的气体能够补上壳体内的出行的气体空缺，防止排气组件需要不停的变化排气速度，保证壳体内气流的均衡性，气体通畅度高，气体的传输速度更快，采集距离更远。

Description

一种纳米粒子探测器的吸气装置及主动式纳米粒子探测器

技术领域

本实用新型涉及热劣化监测技术领域，更具体地说，涉及一种纳米粒子探测器的吸气装置及主动式纳米粒子探测器。

背景技术

研究表明，当一物质于受热达到过热时，即因化学变化导致材质分解，会释放出不可见的纳米粒子(直径为约0.002μm)，当该物质持续受热达到燃点时，即开始转变产生碳粒子(即所谓的碳烟)，并开始溶解而燃烧，该过程以下统称为热劣化。

从材质过热分解到烟雾产生的阶段，我们称之为热劣化的「极早期」阶段。在火灾发生的极早期阶段(此时尚无烟粒子产生)所出现的情况是热力的适度增加，进而产生大量的不可见纳米粒子(0.002μm；μ＝10-6)。

在热劣化发展的各个阶段，如图1所示，空气中粒子数的组成及数量为:

–在正常阶段，空气中只有一般的悬浮粒子，数量约在25,000/cc至60,000/cc之间。

–在极早期阶段，空气中除了一般的悬浮粒子，还有因物质过热达热崩溃点而释放出的不可见纳米粒子。数量约在500,000/cc以上。

–到达烟阶段，空气中有一般的悬浮粒子，不可见纳米粒子，还有烟粒子，粒子持续累积的数量约在1,000,000/cc以上。

由此可以看出，极早期阶段产生的纳米粒子数量非常多，但由于体积远小于一般灰尘粒子，故光电型探测器受数量极少但相对遮光率极高的灰尘粒子之影响，远大于纳米粒子，故无法辨别纳米粒子与灰尘粒子在数量上的悬殊差异。

现有技术中，采用云雾室对极早期阶段空气进行处理，使得每一个热劣化极早期阶段所产生的不可见纳米粒子与灰尘粒子皆由一水滴所包围，其产生的有效遮光率与包围灰尘粒子的水滴产生的有效遮光率相当，故其在数量上的悬殊差异(500,000/cc>>20,000/cc)，即可被光电仪器辨识出来。

但现有的吸气装置一般是将各采样点分别独立设置，需要抽样哪一个采样点便抽取该点的气体，但由于各采样点独立设置，气流通畅度不高，导致远处的气体传输到采样点处时的速度过慢，并且由于传输速度过慢，导致吸气装置吸取气体的作用距离有限，使用具有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种纳米粒子探测器的吸气装置及主动式纳米粒子探测器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种纳米粒子探测器的吸气装置，包括壳体、设置在所述壳体内部的气腔、设置在所述壳体上的气体采集组件以及排气组件；所述气体采集组件的输出端与所述气腔的输入端连接；所述气腔的输出端与所述气体排出组件的输入端连接。

进一步地，所述气体采集组件包括至少两个进气筒；各所述进气筒并排间隔设置在所述壳体上。

进一步地，所述气体采集组件还包括设置在所述进气筒上的抽样管；所述抽样管的输入端与所述进气筒的输出端连接。

进一步地，所述壳体包括底壳以及设置在所述底壳上的顶盖；所述抽样管位于所述顶盖上。

进一步地，所述排气组件包括设置在所述顶盖上的排气口；所述排气口与所述气腔连通。

进一步地，所述排气组件还包括设置在所述顶盖上且位于所述排气口处的鼓风机以及控制器；所述鼓风机与所述控制器电连接。

进一步地，所述抽样管上设有阀门。

进一步地，所述抽样管上设有过滤组件；所述抽样管的输出端与所述过滤组件的输入端连接。

本实用新型提供一种主动式纳米粒子探测器，包括如前述中任一项所述的吸气装置。

本实用新型的有益效果在于：通过设置气腔，将气体采集组件的输出端汇集在气腔中，一部分气体在传输的过程中被采样输送至下一步腔室中进行分析，另一部分的气体汇集至气腔中并通过排气组件排出，将各采集点的气体输出汇集至气腔中，在采集某一采集点的气体时，另一个采集点的气体能够补上壳体内的出行的气体空缺，防止排气组件需要不停的变化排气速度，保证壳体内气流的均衡性，气体通畅度高，气体的传输速度更快，采集距离更远。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1为本实用新型现有技术的从材质过热分解到纳米粒子产生各个阶段粒子浓度示意图；

图2为本实用新型实施例中的一种纳米粒子探测器的吸气装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的一种纳米粒子探测器的吸气装置的外形示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的如图2至图3所示，提供一种纳米粒子探测器的吸气装置，包括壳体1、设置在壳体1内部的气腔11、设置在壳体1上的气体采集组件以及排气组件；气体采集组件的输出端与气腔11的输入端连接；气腔11的输出端与气体排出组件的输入端连接。气体采集组件从远处采集气体后，一部分气体被采样输送至下一步的腔室中进行分析，另一部分气体汇集到气腔11中并通过排气组件排出，当任意采样点进行气体采样时，气腔11中的气体能够快速补上采样点采集气体后存在的气体空缺，防止排气组件需要不停的变化排气速度，保证壳体1内气流的均衡性，气体通畅度高，气体的传输速度更快，采集距离更远。

在进一步的实施例中，气体采集组件包括至少两个进气筒2；各进气筒2并排间隔设置在壳体1上。进气筒2设置在壳体1中，相邻的进气筒2之间以一定的间隔设置；进气筒2通过管道连接各位置处的采气口处，并通过启动排出组件，将远处的气体或者火灾产生的微粒子吸到进气筒2中，并送到腔室进行分析。进气筒2的输出端与气腔11连通，进气筒2将远处的气体或者火灾产生的微粒子吸过来后，一部分气体被下一步的腔室采样分析，另一部分与其他进气筒2内的气体一起汇入气腔11中，当任意一个进气筒2中的气体被采集后，气腔11中的气体能够快速弥补该气腔11中存在的气体空缺，防止排气组件需要不停的变化排气速度，保证壳体1内气流的均衡性，防止主动式纳米粒子探测器出现误报，气体通畅度高，气体的传输速度更快，采集距离更远。

在进一步的实施例中，气体采集组件还包括设置在进气筒2上的抽样管3；抽样管3的输入端与进气筒2的输出端连接；抽样管3设置在进气筒2中部，对进气筒2内的气体或者火灾产生的微粒子进行抽样，并输送至下一步的腔室中进行分析；根据需要选择对应的抽样管3进行抽样。

在进一步的实施例中，壳体1包括底壳13以及设置在底壳13上的顶盖12；抽样管3位于顶盖12上。壳体1由底壳13和顶盖12构成，顶盖12通过螺钉锁紧在底壳13上，抽样管3插设在顶盖12上，与进气筒2连通。

在进一步的实施例中，抽样管3上设有阀门。阀门为电磁阀，每一个抽样管3上均设有电磁阀，随机抽取样本气体，根据指令，对应抽样管3上的电磁阀打开，将气体抽送至下一步的腔室中进行分析，提高检测精度，在火灾处于极早期阶段时迅速作出反应，防止火灾的形成，实现在最高灵敏度(火灾极早期)状态下工作而不产生误报的能力，也不会受粉尘、雾气等影响而造成误报。

在进一步的实施例中，抽样管3上设有过滤组件31；抽样管3的输出端与过滤组件31的输入端连接。过滤组件31采用的是常用的滤芯，将抽样气体通入滤芯过滤掉杂质，并将过滤后的气体通入下一步的腔室中进行分析。对样本气体进行过滤；将样本气体中含有的粉尘等杂质除去，防止在火灾极早期阶段进行探测时受到粉尘等杂质的影响而误报。

在进一步的实施例中，排气组件包括设置在顶盖12上的排气口41；排气口41与气腔11连通。排气口41用于将气腔11中的气体排出，保持壳体1内气体的均衡性不受影响，防止出现系统误判造成误报的情况出现，提高主动式纳米粒子探测器的准确率。

在进一步的实施例中，排气组件还包括设置在顶盖12上且位于排气口41处的鼓风机42以及控制器；鼓风机42与控制器电连接。鼓风机42根据进气筒2的气流变化，发出相应频率的反馈信号给后续步骤中的探测模块，探测模块根据反馈信号调整鼓风机42的转速，以满足不同的检测灵敏度的要求。

在另一实施例中，本实用新型提供一种主动式纳米粒子探测器，如图2和图3所示，包括如前述中任一项的吸气装置。主动式纳米粒子探测器还包括粒径放大组件和粒子探测组件。启动鼓风机42，远处的气体或者火灾产生的微粒子在鼓风机42的带动下，被吸到进气筒2中，根据粒子探测组件中随机抽样的指令，对应的电磁阀打开，气体经抽样管3被抽送至粒径放大组件中，经过粒径放大组件将气体内由直径最小至0.002μm的不可见粒子放大成直径范围为10μm-20μm的可探测的小水滴；粒子探测组件通过照射可见粒子并接收可见粒子产生折射光，根据折射光的强度计算出气体中的粒子浓度，在火灾处于极早期阶段时迅速作出反应，防止火灾的形成。保证壳体1内气流的均衡性，气体通畅度高，气体的传输速度更快，采集距离更远。实现在最高灵敏度(火灾极早期)状态下工作而不产生误报的能力，也不会受粉尘、雾气等影响而造成误报。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种纳米粒子探测器的吸气装置，其特征在于：包括壳体、设置在所述壳体内部的气腔、设置在所述壳体上的气体采集组件以及排气组件；所述气体采集组件的输出端与所述气腔的输入端连接；所述气腔的输出端与所述气体排出组件的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述气体采集组件包括至少两个进气筒；各所述进气筒并排间隔设置在所述壳体上。

3.根据权利要求2所述的吸气装置，其特征在于，所述气体采集组件还包括设置在所述进气筒上的抽样管；所述抽样管的输入端与所述进气筒的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的吸气装置，其特征在于，所述壳体包括底壳以及设置在所述底壳上的顶盖；所述抽样管位于所述顶盖上。

5.根据权利要求3所述的吸气装置，其特征在于，所述抽样管上设有阀门。

6.根据权利要求3所述的吸气装置，其特征在于，所述抽样管上设有过滤组件；所述抽样管的输出端与所述过滤组件的输入端连接。

7.根据权利要求2所述的吸气装置，其特征在于，所述排气组件包括设置在顶盖上的排气口；所述排气口与所述气腔连通。

8.根据权利要求7所述的吸气装置，其特征在于，所述排气组件还包括设置在所述顶盖上且位于所述排气口处的鼓风机以及控制器；所述鼓风机与所述控制器电连接。

9.一种主动式纳米粒子探测器，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的吸气装置。

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