DE102007027326B4 - Gas collection device - Google Patents
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Abstract
Gassammelvorrichtung
mit
a) einem Fluggerät
(10) in Form einer Mikrodrohne, das einen Hauptkörper (12) zur Aufnahme wenigstens
einer Steuerung und einer Energieversorgung und einer Antriebsvorrichtung
(16) zum Flugbetrieb aufweist, und
b) einem Gassammelmodul,
das lösbar
an dem Fluggerät (10)
montierbar ist und einen Gassammelbehälter (26), eine Membranpumpe
(20), einen Gasansaugstutzen (22) und eine die Membranpumpe (20)
und den Gassammelbehälter
(26) verbindende Gasleitung (24) aufweist, wobei
i. der Gassammelbehälter (26)
des Gassammelmoduls mit einem Ventilverschluss (32) versehen ist,
ii.
der Gassammelbehälter
(26) oberhalb des Hauptkörpers (12)
des Fluggeräts
(10) positioniert ist und ein Führungselement
(30) zur Stützung
des Gassammelbehälters
(26) in dieser Position vorhanden ist,
iii. die Membranpumpe
(20) und der Gasansaugstutzen (22) unterhalb des Hauptkörpers (12)
des Fluggeräts
(10) positioniert sind und
iv. die Membranpumpe (20) mit der
Steuerung und der Energieversorgung des Fluggeräts (10) wirkverbunden ist.Gas collecting device with
a) an aircraft (10) in the form of a microdrohne having a main body (12) for receiving at least one controller and a power supply and a drive device (16) for flight operation, and
b) a gas collecting module, which is detachably mountable to the aircraft (10) and a gas collecting container (26), a membrane pump (20), a gas suction nozzle (22) and a gas line (24) connecting the membrane pump (20) and the gas collecting container (26) ), wherein
i. the gas collection container (26) of the gas collection module is provided with a valve closure (32),
ii. the gas collection container (26) is positioned above the main body (12) of the aircraft (10) and a guide element (30) for supporting the gas collection container (26) is present in this position,
iii. the diaphragm pump (20) and the gas intake pipe (22) are positioned below the main body (12) of the aircraft (10) and
iv. the diaphragm pump (20) is operatively connected to the controller and the power supply of the aircraft (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gassammelvorrichtung zum automatischen, funkgesteuerten Sammeln von gasförmigen Proben zu deren späterer Analyse.The The present invention relates to a gas collection device for automatic, radio controlled collection of gaseous Samples for their later Analysis.
Es
ist zum Beispiel aus der
Weiter
offenbart die
Aus
der
Aus
der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Gassammelvorrichtung zu schaffen, die ein automatisches Sammeln von gasförmigen Proben zu deren späterer Analyse bei einem möglichst einfachen Aufbau ermöglicht.Of the The present invention is based on the object, an improved Gas collecting device to create an automatic collecting of gaseous Samples for their later Analysis at one possible simple construction allows.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gassammelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Gassammelvorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is solved by a gas collection device having the features of the claim 1 or claim 2. Advantageous embodiments and developments the gas collection device are the subject of the dependent claims.
Die Gassammelvorrichtung enthält ein Fluggerät, das einen Hauptkörper zur Aufnahme wenigstens einer Steuerung und einer Energieversorgung und eine Antriebsvorrichtung zum Flugbetrieb aufweist. Die Gassammelvorrichtung weist ferner ein Gassammelmodul auf, das lösbar an dem Fluggerät montierbar ist und einen Gassammelbehälter, eine Membranpumpe, einen Gasansaugstutzen und eine die Membranpumpe und des Gassammelbehälter verbindende Gasleitung aufweist, wobei die Membranpumpe mit der Steuerung und der Energieversorgung des Fluggeräts wirkverbunden ist.The Gas collecting device contains an aircraft, that one main body for receiving at least one controller and a power supply and having a drive device for flight operation. The gas collection device further includes a gas collection module detachably mountable to the aircraft is and a gas container, a diaphragm pump, a gas intake and a diaphragm pump and connecting the gas collection container Gas line, the diaphragm pump with the controller and the power supply of the aircraft is operatively connected.
Die erfindungsgemäße Gassammelvorrichtung zeichnet sich durch ein einfach aufgebautes Gassammelmodul auf, das aus wenigen und einfachen Komponenten aufgebaut ist. Für das Gassammelmodul, genauer dessen Membranpumpe, sind keine eigene Energieversorgung und Steuerung erforderlich, da die Membranpumpe mit der Steuerung und der Energieversorgung des Fluggeräts wirkverbunden ist. Als Resultat kann die Anzahl der Bauteile des Gassammelmoduls klein gehalten werden und ein Gassammelmodul von geringer Größe und geringem Gewicht kann gebildet werden, was für den Flugbetrieb von entscheidender Bedeutung ist. Außerdem kann das Gassammelmodul einfach an dem Fluggerät montiert werden.The Gas collecting device according to the invention characterized by a simply constructed gas collection module, which is made up of few and simple components. For the gas collection module, more precisely its diaphragm pump, are not their own power supply and control required because the diaphragm pump with the controller and the power supply of the aircraft is operatively connected. As result The number of components of the gas collection module can be kept small and a gas collection module of small size and low weight can be formed, what for the flight operations is crucial. In addition, can The gas collection module can be easily mounted on the aircraft.
Die Verwendung einer Membranpumpe zum Fördern des durch den Ansaugstutzen angesaugten Gases in den Gassammelbehälter hat außerdem den Vorteil, dass der Antrieb der Membranpumpe durch eine Membran von dem geförderten Gasstrom getrennt ist und daher nicht verunreinigt oder durch aggressive Substanzen sogar zerstört werden kann. Dies vereinfacht auch den Reinigungsvorgang der Membranpumpe und gewährleistet dadurch ein Sammeln von Gas, das nicht durch die Komponenten des Gassammelmoduls selbst verunreinigt wird. Da das Gassammelmodul allein zum Sammeln von Gasproben ausgebildet ist, ohne diese auch direkt analysieren zu wollen, kann sein Aufbau einfach gehalten werden.The Use of a diaphragm pump for conveying the through the intake manifold sucked gas in the gas collection container also has the advantage that the Drive the diaphragm pump through a membrane of the funded Gas stream is separated and therefore not contaminated or aggressive Substances even destroyed can be. This also simplifies the cleaning process of the diaphragm pump and guaranteed thereby collecting gas that is not through the components of the gas collection module itself is contaminated. Since the gas collection module alone for collecting is designed by gas samples, without analyzing them directly to want, its construction can be kept simple.
Die Steuerung des Fluggeräts ist vorzugsweise auch mit einem Funkempfänger zum drahtlosen Empfangen von Steuersignalen von einem Fernsteuergerät versehen und mit einem GPS-System gekoppelt.The Control of the aircraft is preferably also with a wireless receiver for wireless reception provided by control signals from a remote control device and coupled to a GPS system.
Das Gassammelmodul weist vorzugsweise ferner eine lösbar montierbare Kamera auf, welche ebenfalls mit der Steuerung und der Energieversorgung des Fluggeräts wirkverbunden ist.The Gas collecting module preferably further comprises a detachably mountable camera, which also with the control and power supply of the aircraft is actively connected.
Gemäß Anspruch 1 ist der Gassammelbehälter des Gassammelmoduls oberhalb des Hauptkörpers des Fluggeräts positioniert und sind die Membranpumpe und der Ansaugstutzen des Gassammelmoduls unterhalb des Hauptkörpers des Flugkörpers positioniert. In diesem Fall weist das Gassammelmodul bevorzugt ferner ein Führungselement auf, welches die Position des Gassammelbehälters oberhalb des Hauptkörpers des Fluggeräts stützt, sodass der Gassammelbehälter zum Beispiel nicht in den Ansaugstrom eines Propellerantriebs des Fluggeräts geraten kann.According to claim 1, the gas collection container of the gas collection module is positioned above the main body of the aircraft and the diaphragm pump and the intake manifold of the gas collection module are positioned below the main body of the missile. In this case, that indicates Gas collection module further prefers a guide element, which supports the position of the gas collection container above the main body of the aircraft, so that the gas collection container can not fall into the intake stream of a propeller drive of the aircraft, for example.
Gemäß Anspruch 2 ist das gesamte Gassammelmodul unterhalb des Hauptkörpers des Fluggeräts positioniert. In diesem Fall weist das Fluggerät vorzugsweise ferner ein unterhalb des Hauptkörpers vorgesehenes Start- und Landegestell auf und das Gassammelmodul ist innerhalb dieses Start- und Landegestells unterhalb des Hauptkörpers des Fluggeräts positioniert, sodass zum Beispiel der Start- oder Landevorgang des Fluggeräts nicht beeinträchtigt wird.According to claim 2, the entire gas collection module is below the main body of the aircraft positioned. In this case, the aircraft preferably further includes a below of the main body provided Landing gear on and the gas collection module is within this take-off and landing gear below the main body of the aircraft positioned so that, for example, the start or landing of the aircraft not impaired becomes.
Erfindungsgemäß ist der Gassammelbehälter des Gassammelmoduls mit einem Ventilverschluss versehen. Auf diese Weise kann ein Ausströmen des gesammelten Gases nach dem Befüllen des Gassammelbehälters und Abschalten der Membranpumpe verhindert und nach der Landung des Fluggeräts auch ein Verschließen des Gassammelbehälters für einen anschließenden Transport ermöglicht werden.According to the invention gas receiver of the gas collection module provided with a valve closure. To this Way can an outflow of the collected gas after filling the gas collection container and Shutdown of the diaphragm pump prevents and after landing of the aircraft also a closure of the gas collection container for one subsequent Transport possible become.
Der Gassammelbehälter kann zum Beispiel ein flexibler Behälter sein, der nicht zwangsläufig eine eigene Oberflächenspannung besitzen muss. Für einen derartigen Gassammelbehälter kommen besonders leicht bauende Behälter und Materialien in Frage.Of the gas receiver For example, it can be a flexible container that does not necessarily have a own surface tension must own. For Such a gas collection container particularly easy to build containers and materials in question.
Gemäß der Erfindung ist das Fluggerät eine so genannte Mikrodrohne.According to the invention is the aircraft a so-called micro drone.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:Above and other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference better understood on the accompanying drawings. Show:
In
Derartige Mikrodrohnen (μ-Drohnen) sind zum Beispiel von der microdrones GmbH, Deutschland bekannt. Da der Aufbau und die Funktionsweise solcher Mikrodrohnen dem Fachmann hinlänglich bekannt sind, wird an dieser Stelle auf eine detailliertere Beschreibung verzichtet.such Microdrones (μ-drones) are known, for example, from microdrones GmbH, Germany. Since the structure and operation of such micro drones the expert adequately are known at this point to a more detailed description waived.
Die vorliegende Erfindung wird anhand einer Mikrodrohne als ein Fluggerät beispielhaft erläutert.The The present invention will be exemplified by a microdrone as an aircraft explained.
Bezug
nehmend auf
Die
Gassammelvorrichtung weist neben dem Fluggerät
Das
Gassammelmodul ist mittels einer haubenförmigen Halteklammer
Um
zu verhindern, dass der oberhalb des Hauptkörpers
Bei
dem Gassammelbehälter
In
diesem Zusammenhang zeigt sich auch der besondere Vorteil der Membranpumpe
Der
Gassammelbehälter
Die
Membranpumpe
Das
Gassammelmodul enthält
keine Analysevorrichtung zum Analysieren der im Gassammelbehälter
Die beschriebene Gassammelvorrichtung eignet sich zum automatischen Sammeln von Gasproben direkt am Ort der Erzeugung (Ort hoher Konzentration) auch an schwer zugänglichen Stellen im Schwebe- oder Flugzustand des Fluggeräts und zum schnellen Verbringen der im Gassammelbehälter gesammelten Gasproben an den eigentlichen Analyseort. Die Gassammelvorrichtung kann sowohl im zivilen Bereich zum Beispiel zum Erkennen von Kontaminationen der Luft in Zusammenhang mit Störfällen in der chemischen Industrie als auch für Streit- oder Hilfskräfte zum Beispiel zum Aufspüren chemischer und biologischer Kampfstoffe in Krisengebieten in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.The described gas collection device is suitable for automatic Collecting gas samples directly at the place of production (high concentration site) even at hard to reach Places in the hover or flight state of the aircraft and for fast moving in the gas storage tank collected gas samples to the actual analysis site. The gas collection device can be used both in the civilian field for example to detect contamination the air in connection with incidents in the chemical industry as well as for armed or auxiliary forces to Example for tracking chemical and biological agents in crisis areas in advantageous Be used manner.
Die Gassammelvorrichtung ist hinsichtlich Größe, Gewicht, Anordnung und Energieversorgung optimiert, insbesondere in Hinsicht auf die Verwendung bei einer Mikrodrohne als Fluggerät optimiert. Dabei ist das Gassammelmodul als eigenständige unabhängige Funktionseinheit konzipiert, die bei Bedarf jederzeit an dem Fluggerät angebracht und von ihm gelöst werden kann.The Gas collection device is in terms of size, weight, arrangement and Energy supply optimized, especially in terms of use optimized for a micro drone as an aircraft. That's it Gas collection module as independent independent functional unit designed to be attached to the aircraft whenever needed and solved by him can be.
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Gassammelvorrichtung wird nachfolgen Bezug nehmend auf
Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
von
In
der Darstellung von
Die übrigen Komponenten
und ihre Anordnungen entsprechen jenen des obigen ersten Ausführungsbeispiels.
Mit der in
Claims (6)
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- 2007-06-14 DE DE200710027326 patent/DE102007027326B4/en not_active Expired - Fee Related
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Effective date: 20130101 |