可调节式实验室污染气体检测装置的制作方法

专利2024-10-09  53



1.本发明涉及气体检测技术领域,尤其涉及可调节式实验室污染气体检测装置。


背景技术:

2.实验室内在进行生化实验时,经常会伴随着一些污染气体的产生,若不对这些污染气体进行及时检测,污染气体散发至周围环形不仅会对周围环境造成污染,且可能会对人体的身心健康造成伤害,所以目前在实验室内大多会配备气体检测装置对污染气体及时检测。
3.现有技术的气体检测装置大多为单一检测式气体检测设备,即大多只能对指定气体进行检测,检测种类比较局限,从而适用性较差,其次,当多组生化实验组同时实验时,无法确定产生污染气体的大致方向,从而不便对产生污染气体的实验组及时提醒。


技术实现要素:

4.本发明针对现有技术的不足,提供了可调节式实验室污染气体检测装置。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:可调节式实验室污染气体检测装置,包括封罩气体检测装置所用的外壳、以及设置在外壳内的检测部件,所述外壳底部贯穿设置有与外壳内腔相通的活动管,所述活动管与外壳底部之间连接有可驱动活动管升降的第一气缸,所述外壳内腔设置有用于驱动检测部件旋转的第一旋转机构,所述第一旋转机构底部连接有第一封罩盘,所述检测部件连接在第一封罩盘底部;所述第一旋转机构可将检测部件旋转至活动管位置处,通过第一气缸驱动活动管移动配合第一封罩盘将检测部件密封封罩在活动管内。
6.优选的,所述检测部件包括第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器,所述第一旋转机构包括连接在外壳内腔顶部的第一电机、以及连接在第一电机输出轴端部的旋转架,所述第一封罩盘连接在旋转架底部对应第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器位置处,所述第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器分别连接在对应位置的第一封罩盘底部。
7.优选的,所述第一旋转机构还包括设置在第一传感器顶部、第二传感器顶部、第三传感器顶部、以及第四传感器顶部的行星齿轮、连接在第一传感器底部、第二传感器底部、第三传感器底部、以及第四传感器底部之间的连杆、以及连接在外壳内壁的齿圈,所述连杆分别连接在第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器与对应位置的第一封罩盘之间,且贯穿设置在旋转架内并与旋转架转动连接,所述行星齿轮与齿圈相啮合。
8.优选的,所述外壳内壁连接有清理组件,所述清理组件包括连接在外壳内壁呈环形阵列分布的弧形槽、以及连接在弧形槽内表面的擦拭布,所述第一传感器探头、第二传感器探头、第三传感器探头、以及第四传感器探头从弧形槽内穿过时,通过擦拭布可对第一传感器上的探头、第二传感器上的探头、第三传感器上的探头、以及第四传感器上的探头进行擦拭。
9.优选的,所述旋转架底部还连接有第二封罩盘,所述第二封罩盘与第一封罩盘呈交错设置,所述第二封罩盘旋转至活动管位置处时,所述第一气缸驱动活动管移动可通过第二封罩盘将活动管顶部封罩。
10.优选的,所述外壳底部设置有气体传感器,所述气体传感器与外壳底部之间连接有可驱动气体传感器旋转的第二旋转机构,所述第二旋转机构包括连接在外壳底部的第二电机、连接在第二电机输出轴端部的安装架、以及连接在安装架内侧的第二气缸,所述气体传感器连接在第二气缸伸缩端端部。
11.优选的,所述外壳内腔安装有单片机,所述外壳外部安装有蜂鸣器,所述第一传感器输出端、第二传感器输出端、第三传感器输出端、第四传感器输出端、以及气体传感器输出端均与单片机输入端电性连接,所述单片机输出端与蜂鸣器输入端、第一电机输入端、以及第二电机输入端均电性连接。
12.本发明的有益效果:
13.1、本发明在初始时通过活动管配合对应位置的第一封罩盘对第二传感器进行封罩,从而通过第二传感器可实现第二传感器所要检测的气体进行检测,通过第一气缸伸长带动活动管向下移动,控制第一电机运行驱动旋转架转动,将第三传感器、第四传感器、以及第一传感器转动至活动管位置处,再通过第一气缸驱动活动管向上移动配合对应位置的第一封罩盘将第三传感器、第四传感器、以及第一传感器密封封罩在活动管内,从而实现对不同气体进行检测,提高气体检测装置的检测种类,打破气体检测装置使用的局限性;
14.2、通过控制第一电机运行驱动旋转架旋转,通过旋转架可同时带动第二封罩盘旋转,控制第二封罩盘旋转至活动管位置处,控制第一气缸伸长带动活动管向上移动便可通过第二封罩盘将活动管顶部封罩,此时可防止外界的灰尘进行至外壳内附着在第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器上的探头表面,从而可有效地防止灰尘对探头的检测造成一定的精度影响;
15.3、通过第一电机控制第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器同时旋转,在行星齿轮与齿圈的作用下,第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器在旋转时可发生自转,从而通过擦拭布可对第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器全方位擦拭,有效地防止灰尘附着在第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器表面;
16.4、本发明中的第一旋转机构不仅可驱动第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器旋转,对不同的气体进行检测,且可通过擦拭布对旋转的第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器进行清洁,从而不需要增设一些电动清理组件对第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器进行清理,不仅可降低整体的制造成本,且可降低使用成本;
17.5、当第一传感器、第二传感器、第三传感器、或者第四传感器检测到污染气体超标时,蜂鸣器发出蜂鸣声提示实验人员,同时控制第二电机运行、控制第二气缸伸长,第二电机驱动安装架旋转带动第二气缸、以及气体传感器旋转,通过气体传感器检测污染气体的扩散浓度,通过气体传感器检测出气体浓度最大的指向可大致确定气体产生的方向,通过此方式可快速找出产生污染气体的实验组,有效地防止气体持续产生对周围环境造成污染,同时防止气体持续产生对实验人员造成身心上的伤害。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图;
19.图2为本发明图1中外壳的剖视图;
20.图3为本发明图2的a部放大图;
21.图4为本发明图3中外壳的进一步剖视图;
22.图5为本发明第一气缸带动活动管向下移动的示意图;
23.图6为本发明第一旋转机构带动检测部件、以及第二封罩盘旋转后,通过第一气缸带动活动管上移,通过第二封罩盘对活动管顶部密封封罩的示意图;
24.图7为本发明图1的仰视图;
25.图8为本发明图7中第二气缸伸长,并且第二电机带动安装架、第二气缸、以及气体传感器旋转的示意图;
26.图9为本发明旋转架、第二封罩盘、以及检测部件的示意图;
27.图10为本发明通过旋转的气体传感器对扩散的污染气体浓度进行检测的示意图。
28.图中:1、外壳;2、活动管;3、第一气缸;4、检测部件;41、第一传感器;42、第二传感器;43、第三传感器;44、第四传感器;5、第一旋转机构;51、第一电机;52、旋转架;53、行星齿轮;54、连杆;55、齿圈;6、清理组件;61、弧形槽;62、擦拭布;7、气体传感器;8、第二旋转机构;81、第二电机;82、安装架;83、第二气缸;9、第一封罩盘;10、第二封罩盘;11、单片机;12、蜂鸣器。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
31.实施例
32.请参阅图1至图10所示,本实施例可调节式实验室污染气体检测装置,包括封罩气体检测装置所用的外壳1、以及设置在外壳1内的检测部件4,外壳1底部贯穿设置有与外壳1内腔相通的活动管2,活动管2与外壳1底部之间连接有可驱动活动管2升降的第一气缸3,外壳1内腔设置有用于驱动检测部件4旋转的第一旋转机构5,第一旋转机构5底部连接有第一封罩盘9,检测部件4连接在第一封罩盘9底部;如图6所示,第一旋转机构5可将检测部件4旋转至活动管2位置处,如图2、图4、以及图6所示,通过第一气缸3驱动活动管2移动配合第一封罩盘9将检测部件4密封封罩在活动管2内;
33.为了方便本发明的表述,本发明将检测部件4设置有四个,分别包括第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44,但是不仅限于四个,只是为了表述方便,此处的第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44均为污染气体传感器7,如二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、以及二氧化硫传感器等,可根据需要设定。
34.初始时,活动管2配合对应位置的第一封罩盘9对应位置的第二传感器42进行封罩,此处活动管2与外壳1之间密封活动连接,从而防止外界的空气经活动管2与外壳1之间的缝隙穿过,从而通过第二传感器42可实现第二传感器42所要检测的气体进行检测,通过控制第一气缸3伸长带动活动管2向下移动,如图5所示,从而可使第二传感器42漏出,同时活动管2不对第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44进行阻挡,此时第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44可实现自由转动,如图6所示,通过单片机11控制第一电机51运行驱动旋转架52转动,从而通过旋转架52可将第三传感器43、第四传感器44、以及第一传感器41转动至活动管2位置处,此处通过单片机11控制第一电机51每次旋转90度,便可实现此调节方式,因为任意相邻的两个第一封罩盘9之间的夹角均为90度,通过第一气缸3驱动活动管2向上移动配合对应位置的第一封罩盘9可将第三传感器43、第四传感器44、以及第一传感器41密封封罩在活动管2内,从而实现对不同气体进行检测。
35.例如:第二传感器42为二氧化碳传感器,当活动管2与其对应位置的第一封罩盘9将第二传感器42密封封罩时,由于活动管2底部与外界相通,此时通过第二传感器42可实现对空气中的二氧化碳浓度进行检测,当第一传感器41旋转至活动管2处,被活动管2与其对应位置的第一封罩盘9密封封罩后,若第一传感器41为二氧化硫传感器,从而可实现对空气中的二氧化硫进行检测。
36.由于活动管2向下移动后第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44可旋转,控制第一电机51运行驱动旋转架52旋转,通过旋转架52可同时带动第二封罩盘10旋转,控制第二封罩盘10旋转至活动管2位置处,控制第一气缸3伸长带动活动管2向上移动便可通过第二封罩盘10将活动管2顶部封罩,如图6所示,此时可防止外界的灰尘进行至外壳1内附着在第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44上的探头表面,从而可有效地防止灰尘对探头的检测造成一定的精度影响,此处通过单片机11控制第一电机51每次旋转45度,便可实现此调节方式,因为第一封罩盘9与第二封罩盘10呈交错设置,任意第一封盘与相邻的第二封罩盘10之间的夹紧均为45度;因为如果探头表面附着有灰尘,灰尘将探头表面覆盖了,则空气与探头的接触将受到影响,从而将影响探头对气体的检测精度。
37.当第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、或者第四传感器44单独使用后,其表面会附着有灰尘,如不及时处理,灰尘将对其上的探头造成影响,当第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、或者第四传感器44使用完成后,通过第一电机51控制第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44同时旋转,由于在第一传感器41顶部、第二传感器42顶部、第三传感器43顶部、以及第四传感器44顶部均连接有行星齿轮53,行星齿轮53与齿圈55相啮合,行星齿轮53在旋转时将发生自转,从而带动第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44在旋转时发生自转,第一传感器41探头、第二传感器42探头、第三传感器43探头、以及第四传感器44探头从弧形槽61内穿过时,通过擦拭布62可对第一传感器41上的探头、第二传感器42上的探头、第三传感器43上的探头、以及第四传感器44上的探头进行擦拭,在第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44旋转时自转的状态下,通过擦拭布62可对第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44全方位擦拭,有效地防止灰尘附着在第一传感器41、第二传感器
42、第三传感器43、以及第四传感器44表面;该第一旋转机构5不仅可驱动第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44旋转,对不同的气体进行检测,且可通过擦拭布62对旋转的第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44进行清洁,从而不需要增设一些电动清理组件6对第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、以及第四传感器44进行清理,不仅可降低整体的制造成本,且可降低使用成本。
38.当第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、或者第四传感器44检测到污染气体超标时,第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、或者第四传感器44会将物理信号传递至单片机11,单片机11控制蜂鸣器12发出蜂鸣声提示实验人员,同时控制第二电机81运行、控制第二气缸83伸长,第二气缸83伸长带动气体传感器7沿着气缸伸长的方向移动,第二电机81驱动安装架82旋转带动第二气缸83、以及气体传感器7旋转,如图8所示,通过气体传感器7检测污染气体的扩散浓度,如图9所示,由于气体传感器7越靠近污染气体产生位置时气体的浓度越大,所以通过气体传感器7检测出气体浓度最大的指向即为气体产生的方向,如图9所示,此时气体传感器7与第二气缸83指向的位置即为污染气体产生的大致方向,通过此方式可快速找出产生污染气体的实验组,有效地防止气体持续产生对周围环境造成污染,同时防止气体持续产生对实验人员造成身心上的伤害;此处通过第二气缸83伸长带动气体传感器7移动的目的是增大气体传感器7旋转时两个最远端点之间的距离,因为两个端点之间的距离越大,浓度差越大,因为气体一般为均匀扩散,从而便于确定浓度最大的污染气体的朝向。
39.本发明中的气体检测装置与显示面板电性连接,显示面板在图中未画出,通过显示面板可随时显示第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43、第四传感器44、以及气体传感器7检测气体的浓度,同时通过显示面板可实现对单片机11进行控制,此种显示面板为现有成熟的公知技术,所以未做具体的说明。
40.需要说明的是,在本文中,如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
41.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.可调节式实验室污染气体检测装置,包括封罩气体检测装置所用的外壳(1)、以及设置在外壳(1)内的检测部件(4),其特征在于:所述外壳(1)底部贯穿设置有与外壳(1)内腔相通的活动管(2),所述活动管(2)与外壳(1)底部之间连接有可驱动活动管(2)升降的第一气缸(3),所述外壳(1)内腔设置有用于驱动检测部件(4)旋转的第一旋转机构(5),所述第一旋转机构(5)底部连接有第一封罩盘(9),所述检测部件(4)连接在第一封罩盘(9)底部;所述第一旋转机构(5)可将检测部件(4)旋转至活动管(2)位置处,通过第一气缸(3)驱动活动管(2)移动配合第一封罩盘(9)将检测部件(4)密封封罩在活动管(2)内。2.根据权利要求1所述的可调节式实验室污染气体检测装置,其特征在于:所述检测部件(4)包括第一传感器(41)、第二传感器(42)、第三传感器(43)、以及第四传感器(44),所述第一旋转机构(5)包括连接在外壳(1)内腔顶部的第一电机(51)、以及连接在第一电机(51)输出轴端部的旋转架(52),所述第一封罩盘(9)连接在旋转架(52)底部对应第一传感器(41)、第二传感器(42)、第三传感器(43)、以及第四传感器(44)位置处,所述第一传感器(41)、第二传感器(42)、第三传感器(43)、以及第四传感器(44)分别连接在对应位置的第一封罩盘(9)底部。3.根据权利要求2所述的可调节式实验室污染气体检测装置,其特征在于:所述第一旋转机构(5)还包括设置在第一传感器(41)顶部、第二传感器(42)顶部、第三传感器(43)顶部、以及第四传感器(44)顶部的行星齿轮(53)、连接在第一传感器(41)底部、第二传感器(42)底部、第三传感器(43)底部、以及第四传感器(44)底部之间的连杆(54)、以及连接在外壳(1)内壁的齿圈(55),所述连杆(54)分别连接在第一传感器(41)、第二传感器(42)、第三传感器(43)、以及第四传感器(44)与对应位置的第一封罩盘(9)之间,且贯穿设置在旋转架(52)内并与旋转架(52)转动连接,所述行星齿轮(53)与齿圈(55)相啮合。4.根据权利要求2所述的可调节式实验室污染气体检测装置,其特征在于:所述外壳(1)内壁连接有清理组件(6),所述清理组件(6)包括连接在外壳(1)内壁呈环形阵列分布的弧形槽(61)、以及连接在弧形槽(61)内表面的擦拭布(62),所述第一传感器(41)探头、第二传感器(42)探头、第三传感器(43)探头、以及第四传感器(44)探头从弧形槽(61)内穿过时,通过擦拭布(62)可对第一传感器(41)上的探头、第二传感器(42)上的探头、第三传感器(43)上的探头、以及第四传感器(44)上的探头进行擦拭。5.根据权利要求2所述的可调节式实验室污染气体检测装置,其特征在于:所述旋转架(52)底部还连接有第二封罩盘(10),所述第二封罩盘(10)与第一封罩盘(9)呈交错设置,所述第二封罩盘(10)旋转至活动管(2)位置处时,所述第一气缸(3)驱动活动管(2)移动可通过第二封罩盘(10)将活动管(2)顶部封罩。6.根据权利要求2所述的可调节式实验室污染气体检测装置,其特征在于:所述外壳(1)底部设置有气体传感器(7),所述气体传感器(7)与外壳(1)底部之间连接有可驱动气体传感器(7)旋转的第二旋转机构(8),所述第二旋转机构(8)包括连接在外壳(1)底部的第二电机(81)、连接在第二电机(81)输出轴端部的安装架(82)、以及连接在安装架(82)内侧的第二气缸(83),所述气体传感器(7)连接在第二气缸(83)伸缩端端部。7.根据权利要求6所述的可调节式实验室污染气体检测装置,其特征在于:所述外壳(1)内腔安装有单片机(11),所述外壳(1)外部安装有蜂鸣器(12),所述第一传感器(41)输出端、第二传感器(42)输出端、第三传感器(43)输出端、第四传感器(44)输出端、以及气体
传感器(7)输出端均与单片机(11)输入端电性连接,所述单片机(11)输出端与蜂鸣器(12)输入端、第一电机(51)输入端、以及第二电机(81)输入端均电性连接。

技术总结
本发明提供了可调节式实验室污染气体检测装置,包括封罩气体检测装置所用的外壳、以及设置在外壳内的检测部件,所述外壳底部贯穿设置有与外壳内腔相通的活动管,所述活动管与外壳底部之间连接有可驱动活动管升降的第一气缸。本发明通过第一气缸伸长带动活动管向下移动,控制第一电机运行驱动旋转架转动,将第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器转动至活动管位置处,再通过第一气缸驱动活动管向上移动配合对应位置的第一封罩盘将第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器密封封罩在活动管内,从而实现对不同气体进行检测,提高气体检测装置的检测种类,打破气体检测装置使用的局限性。破气体检测装置使用的局限性。破气体检测装置使用的局限性。


技术研发人员:汤莉莉 掌春雨 路长喜
受保护的技术使用者:南京瑞利科学仪器有限公司
技术研发日:2022.07.06
技术公布日:2022/11/1
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