CN113341076A - 一种可移动式二氧化碳监测装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可移动式二氧化碳监测装置，包括车体；检测分析机构，设置在车体上，至少能够对二氧化碳气体进行检测；采集机构，用于对预定位置处的空气进行采集，能够与所述车体选择性地分离或者连接以与所述检测分析机构选择性地分离或者连接进而能够对预定位置处的空气进行采集并将采集的空气输送给检测分析机构；所述采集机构包括：载重无人机，能够与所述车体选择性地分离或者连接；采样罐，悬挂在所述载重无人机上，用于对预定位置处的空气采集，并能够与所述检测分析机构连接以将采集的空气输送给检测分析机构进行分析。该监测装置能够用于对车辆不适合进入的区域进行监测。
Description
技术领域
本发明涉及气体监测领域，具体是涉及一种可移动式二氧化碳监测装置以及方法。
背景技术
在对一些山区进行二氧化碳监测时，由于山区的地形比较复杂，人工或者采用一般的车辆将检测仪很难移动到没有路的地方。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种可移动式二氧化碳监测装置，通过车辆与无人机的配合，能够对车辆和不能到达的地方进行二氧化碳监测。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种可移动式二氧化碳监测装置，包括：
车体；
检测分析机构，设置在车体上，至少能够对二氧化碳气体进行检测；
采集机构，用于对预定位置处的空气进行采集，能够与所述车体选择性地分离或者连接以与所述检测分析机构选择性地分离或者连接进而能够对预定位置处的空气进行采集并将采集的空气输送给检测分析机构；
其特征在于，所述采集机构包括：
载重无人机，能够与所述车体选择性地分离或者连接；
采样罐，悬挂在所述载重无人机上，用于对预定位置处的空气采集，并能够与所述检测分析机构连接以将采集的空气输送给检测分析机构进行分析。
优选地，所采样罐包括：
罐体，悬挂在所述载重无人机上，用于储存采集到的空气；
进气组件，设置在罐体的侧壁上，包括安装在罐体的侧壁上且与罐体的内部连通的进气管以及设置在进气管上的第一控制阀和第一单向阀，所述第一单向阀使外界的空气在进气管向着罐体单向流动，所述第一控制阀用于关闭或者打开进气管；
第一排气组件，设置在罐体的底部，包括安装在罐体底部并与罐体连通的第一排气管以及安装在第一排气管上的第二控制阀，所述第二控制阀能够打开或者关闭所述第一排气管；
控制组件，用于使空气从进气组件进入到罐体内或者使空气从罐体内通过第一排气组件排出，具有两组，每组控制组件包括设置在罐体内的活塞，两组所述控制组件的活塞能够相向或者背离运动，并且所述活塞的运动方向垂直于所述进气管或者第一排气管的轴线的方向，所述进气管的轴线与第一排气管的轴线在同一平面上，并且两活塞相对该平面对称设置。
优选地，所述罐体通过挂载机构悬挂在所述无人机上，所述挂载机构包括：
挂载架，安装在罐体的顶部的上表面上，俯视观察时，所述挂载架呈三角形，在挂载架的对应三角形的三条边的三个侧壁上均设置有卡接槽，所述卡接槽的上侧槽壁形成有抵接面，所述抵接面沿着从槽口到槽底的方向逐渐向下倾斜；
夹持组件，安装在载重无人机的底部，包括安装在载重无人机的底部的电动三爪卡盘、设置在每个所述电动三爪卡盘的卡爪上的夹爪，所述夹爪呈L型，包括竖直部分和水平部分，所述竖直部分的上端与所述电动三爪卡盘的卡爪连接，水平部分的一端固定在所述竖直部分的下端，另一端向着电动三爪卡盘的轴线延伸，在每个所述夹爪的水平部分的自由端上可旋转地设置有滚轮，所述滚轮能够抵靠在所述抵接面上。
优选地，在所述车体上设置有支撑架，所述支撑架呈开口朝下的U型，所述U型的中间部分设置有通孔，当所述载重无人机位于所述支撑架上时，所述第一排气管能够穿过所述通孔。
优选地，所述第一排气管的下端通过对接机构与所述检测分析机构连接，所述对接机构包括：
安装座，支撑在车体上或者检测分析机构上；
升降板，可上下移动地支撑在所述安装座上；
对接管，设置在升降板上，所述对接管的轴线竖向设置，当所述载重无人机降落到支撑架上时，所述第一排气管能够***到对接管中；
连接管，所述连接管连接在所述对接管的下端且与对接管同轴设置，所述连接管的下端与所述检测分析机构的进气端连通，当第一排气管与对接管进行对接后，罐体中的空气能够从第一排气管进入到检测分析机构中。
优选地，所述对接机构还包括：
第三控制阀，设置在连接管与所述检测分析机构连接处，所述第三控制阀能够控制连接管的导通或者关闭；
第二排气组件，设置在所述连接管上，所述第二排气组件包括安装在连接管上的第二排气管以及设置在第二排气管上的第四控制阀和第二单向阀，所述第四控制阀能够使第二排气管关闭或者导通，所述第二单向阀能够使第二排气管的空气沿着从连接管向着外界的方向单向流动。
优选地，还包括对正机构，所述对正机构包括两对正卡爪，两对正卡爪设置在所述支撑架的中间部分的正下方且相对于所述通孔的轴线对称设置，两所述对正卡爪的开口相向设置，两所述对正卡爪能够做相向或者背离运动，当所述第一排气管***到所述通孔中后，两所述对正卡爪相向运动以使第一排气管的轴线能够移动到预定的位置，在所述第一排气管上设置有环形卡接槽，所述对正卡爪能够卡接到所述环形卡接槽中。
本发明还提供了一种二氧化碳监测方法，采用上述监测装置，具体包括如下步骤：
步骤一：将车体移动到第一预定位置；
步骤二：载重无人机起飞，飞到第二预定位置，第二预定位置为车体无法到达的位置，第二预定位置与第一预定位置的距离满足载重无人机的飞行行程；
步骤三：第一控制阀、第二控制阀均打开，活塞来回移动一定的次数后将两活塞相互抵靠；
步骤四：关闭第二控制阀，控制活塞做背离运动以采集第二预定位置处的空气；
步骤五：关闭第一控制阀，载重无人机飞回到车体上并降落到所述支撑架上，所述第一排气管穿过所述通孔；
步骤六：两所述对正卡爪相向移动，并卡接在所述环形卡接槽中；
步骤七：升降板向上移动，所述第一排气管的下端与对接管连接；
步骤八：第四控制阀打开，两活塞相向移动一段距离；
步骤九：第四控制阀关闭，第三控制阀打开，使两活塞继续相向一段距离；
步骤九：检测分析机构对接收到的气体进行检测，并将检测结果进行输出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的监测装置能够实现对车辆不方便到达的地方进行二氧化碳监测。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的后视图；
图3为本发明去除移动装置的后视图；
图4为本发明的图3中A-A截面立体剖视图；
图5为本发明的挂载装置立体图；
图6为本发明的图4中B处局部放大图；
图7为本发明的采集罐立体图；
图8为本发明的图7去除顶盖的立体示意图；
图9为本发明的对正装置立体图；
图10为本发明的对接装置立体图；
图11为本发明的图10的局部立体分解图；
图12为本发明的图4中C处局部放大图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种可移动式二氧化碳监测装置，包括车体1、设置在车体1上的检测分析机构2以及用于对指定位置处的空气进行采集的采集机构，所述采集机构能够与检测分析机构2选择性的分离或者连接以将采集到的空气输送给检测分析机构2进行检测，所述检测分析机构2至少能够对二氧化碳进行检测，具体地可以采用现有技术中的空气检测设备。
所述采集机构包括载重无人机3、通过挂载机构4悬挂在载重无人机3的机体上的采样罐5。
所采样罐5包括悬挂在挂载机构4上的用于储存空气的罐体5a、设置在罐体5a的侧壁上且用于使空气单向进入到罐体5a的进气组件5b、设置在罐体5a的底部且用于使罐体5a的空气单向排出的第一排气组件5c以及用于使空气从进气组件5b进入到罐体5a内或者使空气从罐体5a内通过第一排气组件5c排出的控制组件5d。
优选地，所述进气组件5b包括安装在罐体5a的侧壁上且与罐体5a的内部连通的进气管5b1以及设置在进气管5b1上的第一控制阀5b2和第一单向阀5b3，所述第一单向阀5b3使外界的空气在进气管向着罐体5a单向流动，所述第一控制阀5b2用于关闭或者打开进气管5b1。
优选地，第一排气组件5c包括安装在罐体5a底部并与罐体5a连通的第一排气管5c1以及安装在第一排气管5c1上的第二控制阀5c2，所述第二控制阀5c2能够打开或者关闭所述第一排气管5c1，当需要将罐体5a内的气体排出时，将第二控制阀5c2打开。也可以在第一排气管5c1上设置单向阀，所述单向阀使第一排气管5c1沿着将气体从罐体5a排出的方向单向导通。
控制组件5d具有两组，每组控制组件5d包括设置在罐体5a内的活塞5d1，两组所述控制组件5d的活塞5d1能够相向或者背离运动，并且所述活塞5d1的运动方向垂直于所述进气管5b1或者第一排气管5c1的轴线的方向，所述进气管5b1的轴线与第一排气管5c1的轴线在同一平面上，并且两活塞5d1相对该平面对称设置，当两活塞5d1做相互背离运动时，两者之间的空间变大，第一控制阀5b2打开，空气通过进气管5b1进入到罐体5a内，当活塞5d1移动到位后，关闭第一控制阀，当需要将罐体5a内位于两活塞5d1之间的空气排出时，将两活塞5d1相对移动，两者之间的空间变小，第二控制阀5c2打开，使两活塞5d1之间的空气从第一排气管5c1排出。所述活塞5d1的形状与所述罐体5a的横截面的形状吻合且活塞5d1的周边与所述罐体5a的内侧壁密封配合。为了能够使活塞5d1顺利的移动，可以在罐体5a的对应相应的活塞的一侧设置通气孔(未示出)。
挂载机构4包括安装在罐体5a的顶部的上表面上的挂载架4a、安装在载重无人机3的底部的夹持组件4b，所述夹持组件4b能够夹持住挂载架4a。
俯视观察时，所述挂载架4a呈三角形，在挂载架4a的对应三角形的三条边的三个侧壁上均设置有卡接槽4a1，所述卡接槽4a1的上侧槽壁形成有抵接面4a2，所述抵接面4a2沿着从槽口到槽底的方向逐渐向下倾斜。夹持组件4b包括安装在载重无人机3的底端的电动三爪卡盘4b1、设置在每个所述电动三爪卡盘4b1的卡爪上的夹爪4b2，所述夹爪4b2呈L型，包括竖直部分和水平部分，所述竖直部分的上端与所述电动三爪卡盘4b1的卡爪连接，水平部分的一端固定咋所述竖直部分的下端，另一端向着电动三爪卡盘4b1的轴线延伸，当需要将挂载架4a夹持时，所述夹爪4b2的水平部分的自由端***到所述卡接槽4a1中。
进一步，在每个所述夹爪4b2的水平部分的自由端上可旋转地设置有滚轮4b3，所述滚轮4b3能够抵靠在所述抵接面4a2上，能够避免夹爪4b2与所述抵接面4a2发生碰撞。
进一步，在所述车体1上设置有支撑架6，所述支撑架6呈开口朝下的U型，所述U型的中间部分设置有通孔，用于使第一排气管5c1能够穿过所述通孔进而使所述罐体5a能够支撑在所述支撑架6上。
优选地，所述第一排气管5c1的下端通过对接机构8与所述检测分析机构2连接。
所述对接机构8包括安装座8a、可上下移动地支撑在所述安装座8a上的升降板8b1、设置在升降板8b1上的对接管8c，所述对接管8c的轴线竖向设置，当所述载重无人机3降落到支撑架6上时，所述第一排气管5c1能够***到对接管8c中。具体地，所述升降板8b1的下表面设置有多个竖向延伸的导柱8b2，所述导柱8b2穿过所述安装座8a并能相对安装座8a上下移动，进而起到导向的作用。所述升降板8b1的升降由气缸8b3驱动。
所述对接机构8还包括连接管8d，所述连接管8d连接在所述对接管8c的下端且与对接管8c同轴设置，所述连接管8d的下端与所述检测分析机构2的进气端连通，当第一排气管5c1与对接管8c进行对接后，罐体a中的空气能够从第一排气管5c1进入到检测分析机构2中进而能够对空气中的二氧化碳进行检测。
进一步，所述对接机构8还包括设置在连接管8d与所述检测分析机构2连接处的第三控制阀8f，所述第三控制阀8f能够控制连接管8d的导通或者关闭，这样能够避免在检测分析机构2不工作时，外界的空气、甚至灰尘进入到检测分析机构2。
在所述连接管8d上设置有第二排气组件8g，所述第二排气组件8g包括安装在连接管8d上的第二排气管8g1以及设置在第二排气管8g1上的第四控制阀8g2和第二单向阀8g3，所述第四控制阀6g2能够使第二排气管8g1关闭或者导通，所述第二单向阀8g3能够使第二排气管8g1的空气沿着从连接管8d向着外界的方向单向流动。当第一排气管5c1与对接管8c对接后，首先将第四控制阀8g2打开，第二控制阀5c2打开，第三控制阀8f关闭，活塞5d1相向运动一段距离，使对接管8c中其它的气体从第二排气管8g1排出，避免对接管8c中的气体混入到采集的气体中进而对检测结果产生影响。
优选地，监测装置还包括对正机构7。所述对正机构7包括两对正卡爪7b，两对正卡爪7b设置在所述支撑架6的中间部分的正下方且相对于所述通孔的轴线对称设置，两所述对正卡爪7b的开口相向设置，两所述对正卡爪7b能够做相向或者背离运动，当所述第一排气管5c1***到所述通孔中后，两所述对正卡爪7b相向运动以使第一排气管5c1的轴线能够移动到预定的位置。优选地，在所述第一排气管5c1上设置有环形卡接槽7a，所述对正卡爪7b能够卡接到所述环形卡接槽7a中，一方面可以驱动第一排气管5c1移动，另一方面可以在轴向上避免第一排气管5c1上下移动以使对接更加的牢固。具体地，两所述对正卡爪7b设置在同一双向螺纹杆的两端，通过控制双向螺纹杆的旋转能够控制两对正卡爪7b的相向或者背离运动。当两活塞相向运动时能够将空气推入到检测分析机构中，检测分析机构对接收的空气进行检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种可移动式二氧化碳监测装置，包括：
车体；
检测分析机构，设置在车体上，至少能够对二氧化碳气体进行检测；
采集机构，用于对预定位置处的空气进行采集，能够与所述车体选择性地分离或者连接以与所述检测分析机构选择性地分离或者连接进而能够对预定位置处的空气进行采集并将采集的空气输送给检测分析机构；
其特征在于，所述采集机构包括：
载重无人机，能够与所述车体选择性地分离或者连接；
采样罐，悬挂在所述载重无人机上，用于对预定位置处的空气采集，并能够与所述检测分析机构连接以将采集的空气输送给检测分析机构进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，所采样罐包括：
罐体，悬挂在所述载重无人机上，用于储存采集到的空气；
进气组件，设置在罐体的侧壁上，包括安装在罐体的侧壁上且与罐体的内部连通的进气管以及设置在进气管上的第一控制阀和第一单向阀，所述第一单向阀使外界的空气在进气管向着罐体单向流动，所述第一控制阀用于关闭或者打开进气管；
第一排气组件，设置在罐体的底部，包括安装在罐体底部并与罐体连通的第一排气管以及安装在第一排气管上的第二控制阀，所述第二控制阀能够打开或者关闭所述第一排气管；
控制组件，用于使空气从进气组件进入到罐体内或者使空气从罐体内通过第一排气组件排出，具有两组，每组控制组件包括设置在罐体内的活塞，两组所述控制组件的活塞能够相向或者背离运动，并且所述活塞的运动方向垂直于所述进气管或者第一排气管的轴线的方向，所述进气管的轴线与第一排气管的轴线在同一平面上，并且两活塞相对该平面对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，所述罐体通过挂载机构悬挂在所述无人机上，所述挂载机构包括：
挂载架，安装在罐体的顶部的上表面上，俯视观察时，所述挂载架呈三角形，在挂载架的对应三角形的三条边的三个侧壁上均设置有卡接槽，所述卡接槽的上侧槽壁形成有抵接面，所述抵接面沿着从槽口到槽底的方向逐渐向下倾斜；
夹持组件，安装在载重无人机的底部，包括安装在载重无人机的底部的电动三爪卡盘、设置在每个所述电动三爪卡盘的卡爪上的夹爪，所述夹爪呈L型，包括竖直部分和水平部分，所述竖直部分的上端与所述电动三爪卡盘的卡爪连接，水平部分的一端固定在所述竖直部分的下端，另一端向着电动三爪卡盘的轴线延伸，在每个所述夹爪的水平部分的自由端上可旋转地设置有滚轮，所述滚轮能够抵靠在所述抵接面上。
4.根据权利要求3所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，在所述车体上设置有支撑架，所述支撑架呈开口朝下的U型，所述U型的中间部分设置有通孔，当所述载重无人机位于所述支撑架上时，所述第一排气管能够穿过所述通孔。
5.根据权利要求4所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，所述第一排气管的下端通过对接机构与所述检测分析机构连接，所述对接机构包括：
安装座，支撑在车体上或者检测分析机构上；
升降板，可上下移动地支撑在所述安装座上；
对接管，设置在升降板上，所述对接管的轴线竖向设置，当所述载重无人机降落到支撑架上时，所述第一排气管能够***到对接管中；
连接管，所述连接管连接在所述对接管的下端且与对接管同轴设置，所述连接管的下端与所述检测分析机构的进气端连通，当第一排气管与对接管进行对接后，罐体中的空气能够从第一排气管进入到检测分析机构中。
6.根据权利要求5所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，所述对接机构还包括：
第三控制阀，设置在连接管与所述检测分析机构连接处，所述第三控制阀能够控制连接管的导通或者关闭；
第二排气组件，设置在所述连接管上，所述第二排气组件包括安装在连接管上的第二排气管以及设置在第二排气管上的第四控制阀和第二单向阀，所述第四控制阀能够使第二排气管关闭或者导通，所述第二单向阀能够使第二排气管的空气沿着从连接管向着外界的方向单向流动。
7.根据权利要求6所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，还包括对正机构，所述对正机构包括两对正卡爪，两对正卡爪设置在所述支撑架的中间部分的正下方且相对于所述通孔的轴线对称设置，两所述对正卡爪的开口相向设置，两所述对正卡爪能够做相向或者背离运动，当所述第一排气管***到所述通孔中后，两所述对正卡爪相向运动以使第一排气管的轴线能够移动到预定的位置，在所述第一排气管上设置有环形卡接槽，所述对正卡爪能够卡接到所述环形卡接槽中。
8.一种二氧化碳监测方法，采用权利要求8所述的一种可移动式二氧化碳监测装置，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一：将车体移动到第一预定位置；
步骤二：载重无人机起飞，飞到第二预定位置，第二预定位置为车体无法到达的位置，第二预定位置与第一预定位置的距离满足载重无人机的飞行行程；
步骤三：第一控制阀、第二控制阀均打开，活塞来回移动一定的次数后将两活塞相互抵靠；
步骤四：关闭第二控制阀，控制活塞做背离运动以采集第二预定位置处的空气；
步骤五：关闭第一控制阀，载重无人机飞回到车体上并降落到所述支撑架上，所述第一排气管穿过所述通孔；
步骤六：两所述对正卡爪相向移动，并卡接在所述环形卡接槽中；
步骤七：升降板向上移动，所述第一排气管的下端与对接管连接；
步骤八：第四控制阀打开，两活塞相向移动一段距离；
步骤九：第四控制阀关闭，第三控制阀打开，使两活塞继续相向一段距离；
步骤九：检测分析机构对接收到的气体进行检测，并将检测结果进行输出。
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