本發(fā)明屬于氣體采樣裝置的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
目前針對(duì)污水揮發(fā)性氣體的原位采樣方法主要為密閉氣室法。即將單位面積一定的密閉容器罩在待測(cè)污水水面上,使水面保持密封,并在單位時(shí)間內(nèi)測(cè)定密閉容器內(nèi)污水表面被檢氣體的揮發(fā)量?,F(xiàn)有的密閉氣室結(jié)構(gòu)采樣裝置要檢測(cè)大范圍水體中部液面,例如湖心處被檢氣體的揮發(fā)量時(shí),需要檢測(cè)人員乘船到湖心位置,然后將密閉氣室放在水面,檢測(cè)結(jié)束時(shí),再乘船去湖心將裝置回收。這種密閉氣室結(jié)構(gòu)有三個(gè)明顯缺點(diǎn),一是每次檢測(cè)要乘船,耗費(fèi)人力物力較大,檢測(cè)不方便,二是密閉氣室只能在風(fēng)平浪靜的湖面檢測(cè),一旦遇到風(fēng)浪,會(huì)把密閉氣室吹走,導(dǎo)致檢測(cè)失敗,三是將密閉氣室剛剛放到湖面上時(shí),密閉氣室內(nèi)的氣體和湖面氣體成分并不相同,密閉氣室內(nèi)原本存在的氣體會(huì)影響檢測(cè)的精確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能通過(guò)遙控在水面上移動(dòng)、能定位在被檢水體中部、檢測(cè)精確的移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置及其使用方法。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置,包括浮板以及下部開(kāi)口的氣體采集室,浮板上設(shè)置有上下貫通的通腔,氣體采集室下部插入通腔中與浮板密封固定,浮板放置于水面上時(shí),氣體采集室下緣完全浸沒(méi)于水中使得氣體采集室的下部開(kāi)口被水體封閉,氣體采集室上部開(kāi)設(shè)有抽氣孔和氣壓平衡孔,其中:浮板設(shè)置有螺旋槳電動(dòng)機(jī)以及螺旋槳,螺旋槳電動(dòng)機(jī)與螺旋槳連接并能驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋槳電動(dòng)機(jī)位于的浮板中,螺旋槳伸出浮板并浸沒(méi)在水中,浮板上固定有錨鏈儲(chǔ)放盒,錨鏈儲(chǔ)放盒上安裝有錨鏈電機(jī),錨鏈儲(chǔ)放盒中放置錨鏈,錨鏈的一端伸出錨鏈儲(chǔ)放盒并連接有一個(gè)錨,錨鏈電機(jī)能驅(qū)動(dòng)錨鏈轉(zhuǎn)出錨鏈儲(chǔ)放盒或轉(zhuǎn)入錨鏈儲(chǔ)放盒,錨鏈儲(chǔ)放盒上固定有一壓力感應(yīng)器,錨鏈與錨固定的一端穿過(guò)該壓力感應(yīng)器,壓力感應(yīng)器能感應(yīng)錨對(duì)錨鏈的拉力,氣體采集室的左右兩側(cè)各開(kāi)設(shè)有一與氣體采集室密封貼合的移門(mén),移門(mén)上端與氣體采集室上端鉸接,移門(mén)下端為活動(dòng)端,氣體采集室上部設(shè)置有牽拉裝置,牽拉裝置包括第一齒輪和第二齒輪和傳動(dòng)帶,傳動(dòng)帶呈“8”字型繞設(shè)在第一齒輪和第二齒輪上,傳動(dòng)帶上連接一電動(dòng)缸,電動(dòng)缸包括缸座和電動(dòng)桿,電動(dòng)桿穿過(guò)缸座,電動(dòng)桿的兩端連接在傳動(dòng)帶上,電動(dòng)缸能推動(dòng)電動(dòng)桿在缸座中移動(dòng),第一齒輪、第二齒輪和缸座分別固定在氣體采集室上部,第一齒輪和第二齒輪的輪軸上分別繞有一牽拉線,牽拉線分別與相應(yīng)的移門(mén)固定連接,當(dāng)?shù)谝积X輪和第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉線能牽拉移門(mén),使移門(mén)相對(duì)于氣體采集室轉(zhuǎn)動(dòng),從而使氣體采集室內(nèi)外通透,浮板或氣體采集室上固定有電源、中控芯片以及無(wú)線接收器,中控芯片與螺旋槳電動(dòng)機(jī)、錨鏈電機(jī)、電動(dòng)缸、壓力感應(yīng)器和無(wú)線接收器連接并控制螺旋槳電動(dòng)機(jī)、錨鏈電機(jī)、電動(dòng)缸的運(yùn)作,電源分別與螺旋槳電動(dòng)機(jī)、錨鏈電機(jī)、電動(dòng)缸、壓力感應(yīng)器、中控芯片以及無(wú)線接收器連接并為其供電,無(wú)線接收器用于接收岸上指令并將指令傳遞至中控芯片。
為優(yōu)化上述技術(shù)方案,采取的具體措施還包括:
上述的錨鏈儲(chǔ)放盒內(nèi)設(shè)置有盒心柱,錨鏈繞在盒心柱上,盒心柱與錨鏈電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接,錨鏈電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)盒心柱轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)錨鏈電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),錨鏈被轉(zhuǎn)出或轉(zhuǎn)入錨鏈儲(chǔ)放盒。
上述的壓力感應(yīng)器包括感應(yīng)板,錨鏈穿過(guò)感應(yīng)板并與感應(yīng)板摩擦配合,壓力感應(yīng)器能感應(yīng)到感應(yīng)板與錨鏈之間的摩擦力大小。
上述的氣體采集室上部固定有齒輪座,第一齒輪、第二齒輪分別固定在相應(yīng)的齒輪座中,第一齒輪、第二齒輪能在齒輪座中轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述的抽氣孔用于插入用于連接氣體成分檢測(cè)器的抽氣管,氣壓平衡孔將氣體采集室與外界空氣連通,使抽氣管在抽氣時(shí)氣體采集室內(nèi)的氣壓與外界氣壓平衡。
上述的氣體采集室的下部設(shè)置有數(shù)個(gè)固定板,浮板的下部設(shè)置有與固定板相配合的固定槽,氣體采集室下端插入至通腔下部,使固定板固定于固定槽中。
上述的氣體采集室為透明材料制備。
上述的氣體采集室上部安裝有支架,氣體成分檢測(cè)器安裝在支架上,支架在氣體成分檢測(cè)器上方設(shè)置有擋雨頂棚。
移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置的使用方法,包括以下步驟:
步驟一、將氣體采集室插入浮板的通腔中,然后將固定板固定于固定槽中,使氣體采集室和浮板之間密封連接,然后將抽氣管一端插入抽氣孔中,抽氣管另一端連接氣體成分檢測(cè)器;
步驟二、將移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置放到被檢水體中漂浮,然后用無(wú)線控制器向中控芯片發(fā)出指令,中控芯片驅(qū)動(dòng)螺旋槳電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),檢測(cè)裝置開(kāi)向湖心,當(dāng)?shù)竭_(dá)合適位置后,中控芯片停止螺旋槳電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);
步驟三、中控芯片控制錨鏈電機(jī)正轉(zhuǎn),錨鏈轉(zhuǎn)出錨鏈儲(chǔ)放盒,錨進(jìn)入水中,持續(xù)下沉,下沉過(guò)程中,錨鏈會(huì)對(duì)感應(yīng)板產(chǎn)生恒定的滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)錨沉底后,錨鏈?zhǔn)ダ?,錨鏈無(wú)法通過(guò)感應(yīng)板,壓力感應(yīng)器感應(yīng)到摩擦力大幅減小或消失,將該信號(hào)專遞至中控芯片,中控芯片停止錨鏈電機(jī)運(yùn)作;
步驟四、中控芯片控制電動(dòng)缸運(yùn)作,電動(dòng)缸牽動(dòng)第一齒輪、第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)移門(mén)一起打開(kāi),使氣體采集室成為一個(gè)左右通透的結(jié)構(gòu),氣體采集室內(nèi)氣體和湖面氣體融合為一體,經(jīng)過(guò)一端時(shí)間后,中控芯片控制電動(dòng)缸反向運(yùn)作,兩個(gè)移門(mén)關(guān)閉;
步驟五、氣體成分檢測(cè)器抽取氣體采集室內(nèi)氣體,進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)完成后,氣體成分檢測(cè)器儲(chǔ)存數(shù)據(jù);
步驟六、當(dāng)檢測(cè)完成后,重復(fù)數(shù)次步驟四和步驟五,獲得數(shù)組數(shù)據(jù);
步驟七、控制芯片控制錨鏈電機(jī)反轉(zhuǎn),回收錨,然后驅(qū)動(dòng)螺旋槳電動(dòng)機(jī)運(yùn)作,將檢測(cè)裝置開(kāi)回湖邊回收。
本發(fā)明的移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置,主要具有浮板和氣體采集室兩個(gè)結(jié)構(gòu),浮板的密度比水小,使氣體檢測(cè)裝置能整個(gè)漂浮在水面上,氣體采集室是一個(gè)下部開(kāi)口的罩體,當(dāng)裝置漂浮在水面上時(shí),氣體采集室的下部開(kāi)口浸沒(méi)在水中,被罩住的水面揮發(fā)氣體至氣體采集室中,從而被檢測(cè)器檢測(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
一、具有螺旋槳,以及用于遠(yuǎn)程操控的中控芯片和無(wú)線接收器,使用者可以在岸上操作檢測(cè)裝置向湖心方向移動(dòng),無(wú)需乘船,能極大地降低人力物力消耗。
二、具有錨,能??吭诒粰z水體中部,并能抵御較大的風(fēng)浪,保證檢測(cè)可以正常進(jìn)行。
三、具有移門(mén),檢測(cè)前,可以先打開(kāi)移門(mén),使氣體采集室內(nèi)氣體與湖面氣體充分混合,然后再關(guān)閉移門(mén),此時(shí)氣體采集室內(nèi)氣體與湖面氣體成分一致,使檢測(cè)誤差減小,精度提高。
四、氣體采集室上部安裝有支架,支架上方設(shè)置有擋雨頂棚,氣體成分檢測(cè)器可以直接安裝在氣體采集室上,實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù),等將裝置回收到岸上時(shí),再?gòu)臍怏w成分檢測(cè)器下載數(shù)據(jù),無(wú)需人在岸邊職守,降低人力消耗。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的俯視圖;
圖3是圖1的側(cè)視剖視圖;
圖4是移門(mén)打開(kāi)時(shí)的示意圖;
圖5是本發(fā)明的仰視圖;
圖6是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
其中的附圖標(biāo)記為:浮板1、通腔11、螺旋槳電動(dòng)機(jī)12、螺旋槳13、錨鏈儲(chǔ)放盒14、盒心柱14a、錨鏈電機(jī)15、錨鏈16、錨17、壓力感應(yīng)器18、感應(yīng)板18a、氣體采集室2、抽氣孔21、氣壓平衡孔22、移門(mén)23、齒輪座24、固定板25、牽拉裝置3、第一齒輪31、第二齒輪32、傳動(dòng)帶33、電動(dòng)缸34、缸座34a、電動(dòng)桿34b、牽拉線35、電源4、無(wú)線接收器5、支架6、氣體成分檢測(cè)器61、抽氣管62、擋雨頂棚63。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步說(shuō)明:
本發(fā)明的移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置,包括浮板1以及下部開(kāi)口的氣體采集室2,浮板1上設(shè)置有上下貫通的通腔11,氣體采集室2下部插入通腔11中與浮板1密封固定,浮板1放置于水面上時(shí),氣體采集室2下緣完全浸沒(méi)于水中使得氣體采集室2的下部開(kāi)口被水體封閉,氣體采集室2上部開(kāi)設(shè)有抽氣孔21和氣壓平衡孔22,浮板1設(shè)置有螺旋槳電動(dòng)機(jī)12以及螺旋槳13,螺旋槳電動(dòng)機(jī)12與螺旋槳13連接并能驅(qū)動(dòng)螺旋槳13轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋槳電動(dòng)機(jī)12位于的浮板1中,螺旋槳13伸出浮板1并浸沒(méi)在水中,浮板1上固定有錨鏈儲(chǔ)放盒14,錨鏈儲(chǔ)放盒14上安裝有錨鏈電機(jī)15,錨鏈儲(chǔ)放盒14中放置錨鏈16,錨鏈16的一端伸出錨鏈儲(chǔ)放盒14并連接有一個(gè)錨17,錨鏈電機(jī)15能驅(qū)動(dòng)錨鏈16轉(zhuǎn)出錨鏈儲(chǔ)放盒14或轉(zhuǎn)入錨鏈儲(chǔ)放盒14,錨鏈儲(chǔ)放盒14上固定有一壓力感應(yīng)器18,錨鏈16與錨17固定的一端穿過(guò)該壓力感應(yīng)器18,壓力感應(yīng)器18能感應(yīng)錨17對(duì)錨鏈16的拉力,氣體采集室2的左右兩側(cè)各開(kāi)設(shè)有一與氣體采集室2密封貼合的移門(mén)23,移門(mén)23上端與氣體采集室2上端鉸接,移門(mén)23下端為活動(dòng)端,氣體采集室2上部設(shè)置有牽拉裝置3,牽拉裝置3包括第一齒輪31和第二齒輪32和傳動(dòng)帶33,傳動(dòng)帶33呈“8”字型繞設(shè)在第一齒輪31和第二齒輪32上,傳動(dòng)帶33上連接一電動(dòng)缸34,電動(dòng)缸34包括缸座34a和電動(dòng)桿34b,電動(dòng)桿34b穿過(guò)缸座34a,電動(dòng)桿34b的兩端連接在傳動(dòng)帶33上,電動(dòng)缸34能推動(dòng)電動(dòng)桿34b在缸座34a中移動(dòng),第一齒輪31、第二齒輪32和缸座34a分別固定在氣體采集室2上部,第一齒輪31和第二齒輪32的輪軸上分別繞有一牽拉線35,牽拉線35分別與相應(yīng)的移門(mén)23固定連接,當(dāng)?shù)谝积X輪31和第二齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),牽拉線35能牽拉移門(mén)23,使移門(mén)23相對(duì)于氣體采集室2轉(zhuǎn)動(dòng),從而使氣體采集室2內(nèi)外通透,浮板1或氣體采集室2上固定有電源4、中控芯片以及無(wú)線接收器5,中控芯片與螺旋槳電動(dòng)機(jī)12、錨鏈電機(jī)15、電動(dòng)缸34、壓力感應(yīng)器18和無(wú)線接收器5連接并控制螺旋槳電動(dòng)機(jī)12、錨鏈電機(jī)15、電動(dòng)缸34的運(yùn)作,電源4分別與螺旋槳電動(dòng)機(jī)12、錨鏈電機(jī)15、電動(dòng)缸34、壓力感應(yīng)器18、中控芯片以及無(wú)線接收器5連接并為其供電,無(wú)線接收器5用于接收岸上指令并將指令傳遞至中控芯片。
實(shí)施例中,錨鏈儲(chǔ)放盒14內(nèi)設(shè)置有盒心柱14a,錨鏈16繞在盒心柱14a上,盒心柱14a與錨鏈電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接,錨鏈電機(jī)15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)盒心柱14a轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)錨鏈電機(jī)15的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),錨鏈16被轉(zhuǎn)出或轉(zhuǎn)入錨鏈儲(chǔ)放盒14。
實(shí)施例中,壓力感應(yīng)器18包括感應(yīng)板18a,錨鏈16穿過(guò)感應(yīng)板18a并與感應(yīng)板18a摩擦配合,壓力感應(yīng)器18能感應(yīng)到感應(yīng)板18a與錨鏈16之間的摩擦力大小。
實(shí)施例中,氣體采集室2上部固定有齒輪座24,第一齒輪31、第二齒輪32分別固定在相應(yīng)的齒輪座24中,第一齒輪31、第二齒輪32能在齒輪座24中轉(zhuǎn)動(dòng)。
實(shí)施例中,抽氣孔21用于插入用于連接氣體成分檢測(cè)器的抽氣管,氣壓平衡孔22將氣體采集室2與外界空氣連通,使抽氣管在抽氣時(shí)氣體采集室2內(nèi)的氣壓與外界氣壓平衡。
實(shí)施例中,氣體采集室2的下部設(shè)置有數(shù)個(gè)固定板25,浮板1的下部設(shè)置有與固定板25相配合的固定槽,氣體采集室2下端插入至通腔11下部,使固定板23固定于固定槽中。
實(shí)施例中,氣體采集室2為透明材料制備。
實(shí)施例中,氣體采集室2上部安裝有支架6,氣體成分檢測(cè)器61安裝在支架6上,支架6在氣體成分檢測(cè)器61上方設(shè)置有擋雨頂棚63。
本發(fā)明的中控芯片以及無(wú)線接收器5集成為一體,故在說(shuō)明書(shū)附圖中沒(méi)有體現(xiàn)出中控芯片的結(jié)構(gòu),本發(fā)明的中控芯片可以為單片機(jī)。
移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置的使用方法,包括以下步驟:
步驟一、將氣體采集室2插入浮板1的通腔11中,然后將固定板23固定于固定槽12中,使氣體采集室2和浮板1之間密封連接,然后將抽氣管3一端插入抽氣孔21中,抽氣管3另一端連接氣體成分檢測(cè)器61;
步驟二、將移動(dòng)式遠(yuǎn)程無(wú)人值守液面揮發(fā)氣體自動(dòng)檢測(cè)裝置放到被檢水體中漂浮,然后用無(wú)線控制器向中控芯片發(fā)出指令,中控芯片驅(qū)動(dòng)螺旋槳電動(dòng)機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng),檢測(cè)裝置開(kāi)向湖心,當(dāng)?shù)竭_(dá)合適位置后,中控芯片停止螺旋槳電動(dòng)機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng);
步驟三、中控芯片控制錨鏈電機(jī)15正轉(zhuǎn),錨鏈16轉(zhuǎn)出錨鏈儲(chǔ)放盒14,錨17進(jìn)入水中,持續(xù)下沉,下沉過(guò)程中,錨鏈16會(huì)對(duì)感應(yīng)板18a產(chǎn)生恒定的滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)錨17沉底后,錨鏈16失去拉力,錨鏈16無(wú)法通過(guò)感應(yīng)板18a,壓力感應(yīng)器18感應(yīng)到摩擦力大幅減小或消失,將該信號(hào)專遞至中控芯片,中控芯片停止錨鏈電機(jī)15運(yùn)作;
步驟四、中控芯片控制電動(dòng)缸34運(yùn)作,電動(dòng)缸34牽動(dòng)第一齒輪31、第二齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)移門(mén)23一起打開(kāi),使氣體采集室2成為一個(gè)左右通透的結(jié)構(gòu),氣體采集室2內(nèi)氣體和湖面氣體融合為一體,經(jīng)過(guò)一端時(shí)間后,中控芯片控制電動(dòng)缸34反向運(yùn)作,兩個(gè)移門(mén)關(guān)閉;
步驟五、氣體成分檢測(cè)器61抽取氣體采集室2內(nèi)氣體,進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)完成后,氣體成分檢測(cè)器61儲(chǔ)存數(shù)據(jù);
步驟六、當(dāng)檢測(cè)完成后,重復(fù)數(shù)次步驟四和步驟五,獲得數(shù)組數(shù)據(jù);
步驟七、控制芯片控制錨鏈電機(jī)15反轉(zhuǎn),回收錨17,然后驅(qū)動(dòng)螺旋槳電動(dòng)機(jī)12運(yùn)作,將檢測(cè)裝置開(kāi)回湖邊回收。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。