一种高精度实地气体动态检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高精度实地气体动态检测系统，集气罩内左右对称的设置有两个通气筛孔，其中一个通气筛孔与进气管连接，另一个通气筛孔与出气管连接，气体动态检测系统还包括中控芯片、电池、温度调控装置、风速风向控制装置以及降雨模拟装置，温度调控装置包括温度感应器和半导体冷热片组，风速风向控制装置包括风速风向传感器，上半座上固定有一电机，电机的驱动轴穿过上半座与下半座螺纹咬合配合，降雨模拟装置包括集水环、水位感应器、蠕动泵、水箱以及花洒头，中控芯片能根据水位感应器的信号，控制蠕动泵的转动次数，从而使花洒头喷出的水定量。本实用新型专利技术具有检测数据精确、动态箱内的气体环境与外界相近的优点。

A High Precision Field Gas Dynamic Detection System

The utility model discloses a high-precision field gas dynamic detection system. There are two air sieve holes symmetrically arranged inside the gas collecting hood, one of which is connected with the intake pipe and the other with the outlet pipe. The gas dynamic detection system also includes a central control chip, a battery, a temperature control device, a wind speed and direction control device and a rainfall simulation device. Degree control device includes temperature sensor and semiconductor cold and hot sheet group. Wind speed and wind direction control device includes wind speed and wind direction sensor. There is a motor fixed on the upper seat. The drive shaft of the motor passes through the upper seat and occludes with the lower half threads. Rainfall simulation device includes water collecting ring, water level sensor, creeping pump, water tank and flower sprinkler head. The central control chip can according to the information of the water level sensor. No. 3, the number of rotations of the peristaltic pump is controlled so that the amount of water ejected from the flower sprinkler can be quantified. The utility model has the advantages of accurate detection data and similar gas environment in the dynamic box to the outside world.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度实地气体动态检测系统
本专利技术属于气体检测设备的
，具体涉及一种高精度实地气体动态检测系统。
技术介绍
在实地检测气体挥发量时，会使用到气体检测箱，其工作原理是将气体检测箱罩在目标物上，目标物挥发出的气体会充斥气体检测箱，气体检测箱内安装气体检测器，实时记录气体检测箱内目标气体含量的变化情况，但是，这种气体检测箱在检测过程中，会改变目标物周围的风向、风速、湿度、温度、以及降雨等环境，导致目标物挥发气体的并不能完全和外界一致，检测结果不准确。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种检测数据精确、动态箱内的气体环境与外界相近的高精度实地气体动态检测系统。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种高精度实地气体动态检测系统，其中：包括环形底座和倒扣碗状的集气罩，集气罩的下边缘与环形底座的内环面密封连接，环形底座的上半座上固定有进气管以及出气管，进气管上安装有第一气体检测器，出气管上安装有第二气体检测器，进气管或出气管上安装有气泵，气泵用于将集气罩外的气体泵入集气罩内，并使集气罩内的气体从出气管流出，集气罩内左右对称的设置有两个通气筛孔，其中一个通气筛孔与进气管连接，另一个通气筛孔与出气管连接，气体动态检测系统还包括中控芯片、电池、温度调控装置、风速风向控制装置以及降雨模拟装置，其中，中控芯片和电池固定在上半座上表面，温度调控装置包括温度感应器和半导体冷热片组，温度感应器固定在集气罩上，用于检测集气罩内部以及外部的温度，温度感应器与中控芯片连接，并将温差信号传递至中控芯片，半导体冷热片组包括若干个串联或并联的半导体冷热片，半导体冷热片的一端位于集气罩内，另一端位于集气罩外，半导体冷热片分别与中控芯片和电池连接，中控芯片能控制半导体冷热片通断电及电流方向，风速风向控制装置包括风速风向传感器，风速风向传感器固定在上半座上，并与中控芯片信号连接，环形底座由上半座和下半座组成，上半座和下半座上下卡位固定、水平可旋转配合，上半座上固定有一电机，电机的驱动轴穿过上半座与下半座螺纹咬合配合，下半座与电机的驱动轴配合处设置有一圈螺纹齿，使得电机转动时，上半座和下半座旋转，降雨模拟装置包括集水环、水位感应器、蠕动泵、水箱以及花洒头，集水环为竖向环形结构，集水环下端与集气罩外表面密封固定连接，在集气罩外表面上围出一圈集水区域，水位感应器在集水环上设置有若干个高度不同的水位感应点，当水漫过水位感应点时，水位感应器能感应水位高度，并将信号发送至中控芯片，蠕动泵和水箱固定在上半座上，水箱与蠕动泵连接，为蠕动泵供水，蠕动泵通过管道与花洒头连接，花洒头安装在集气罩中，中控芯片能根据水位感应器的信号，控制蠕动泵的转动次数，从而使花洒头喷出的水定量。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的下半座的下表面设置有对接槽，对接槽用于与外挂结构连接，外挂结构的上表面设置有与对接槽对接的对接凸头，对接凸头卡入对接槽时，下半座与外挂结构密封贴合固定。上述的外挂结构为浮力环，浮力环由泡沫或充气橡胶构成，浮力环上端固定有硬质平板，对接凸头固定在硬质平板上表面，浮力环的浮力能使气体动态检测系统漂浮于水面。外挂结构为插板环，插板环由竖向的环形板构成，插板环下表面尖锐，插板环上端固定有硬质平板，对接凸头固定在硬质平板上表面，插板环能插入土壤中，使集气罩正下方土壤与外界密封隔离。上述的外挂结构为胶环，胶环下表面为柔性胶，能与硬质地面密封贴合，使集气罩正下方的硬质地面与外界密封隔离，胶环上端固定有硬质平板，对接凸头固定在硬质平板上表面。上述的中控芯片为单片机，型号为STM32L系列；电池为直流电池。上述的集气罩为透明罩。上述的第一气体检测器和第二气体检测器为氨气检测器。上述的电池还分别与气泵、中控芯片、温度感应器、电机、水位感应器和蠕动泵连接，并为之供电，中控芯片还与气泵连接，并控制气泵的泵气速度，中控芯片还与电机连接，并控制电机的转动圈数。上述的电机为步进电机。本专利技术的一种高精度实地气体动态检测系统，改变了传统气体检测箱在箱体内检测气体浓度的方式，采用检测进气口和出气口的气体浓度，根据二者之间的差值计算箱内的气体挥发量，通过气泵将集气罩外的气体泵入集气罩内，使得集气罩内实现气体流动，保持集气罩内的气体的湿度与外界一致，通过风速风向传感器检测风向风速，中控芯片控制电机转动，使上半座和下半座相对滑动，从而改变通气筛孔的位置，使进风和出风方向改变，达成改变风向的目的，中控芯片再通过改变气泵的运作速率，达成风速的改变，使集气罩内外风速风向一致，通过温度感应器能测得集气罩内外温度差，中控芯片通过半导体冷热片组对集气罩内气体加热或降温，使内外温差一致，半导体冷热片根据帕尔贴效应，可以通过改变电流方向，控制集气罩内的一端是热端或冷端，结构小巧，效率较高，适合用在本装置上作为空调系统，本专利技术还可以模拟降雨，当外界降雨时，通过集水环和水位感应器检测降雨量，中控芯片通过蠕动泵向集气罩内喷洒等量的水，本专利技术的集气罩是透明的，阳光可以正常的照射进集气罩中，本专利技术充分考虑到集气罩内外风速、风向、温度、湿度、降雨和光照等参数，并一一加以平衡，使得集气罩内的被测物的实际气体挥发情况与客观气体挥发情况一致，从而实现高精度测量。本专利技术还具有若干个外挂结构，分别对应水上测量、软质土地测量和硬质土地测量，保证集气罩的密封性，使本专利技术的装置可以适应多种地形环境。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的俯视图；图3是浮力环的结构图；图4是插板环的结构图；图5是胶环的结构图。其中的附图标记为：环形底座1、上半座1a、下半座1b、进气管11、出气管12、第一气体检测器13、第二气体检测器14、气泵15、对接槽16、集气罩2、通气筛孔21、中控芯片3、电池4、温度调控装置5、温度感应器51、半导体冷热片组52、风速风向控制装置6、风速风向传感器61、电机62、降雨模拟装置7、集水环71、水位感应器72、蠕动泵73、水箱74、花洒头75、外挂结构8、对接凸头81、浮力环82、插板环83、胶环84。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。本专利技术的一种高精度实地气体动态检测系统，其中：包括环形底座1和倒扣碗状的集气罩2，集气罩2的下边缘与环形底座1的内环面密封连接，环形底座1的上半座1a上固定有进气管11以及出气管12，进气管11上安装有第一气体检测器13，出气管12上安装有第二气体检测器14，进气管11或出气管12上安装有气泵15，气泵15用于将集气罩2外的气体泵入集气罩2内，并使集气罩2内的气体从出气管12流出，集气罩2内左右对称的设置有两个通气筛孔21，其中一个通气筛孔21与进气管11连接，另一个通气筛孔21与出气管12连接，气体动态检测系统还包括中控芯片3、电池4、温度调控装置5、风速风向控制装置6以及降雨模拟装置7，其中，中控芯片3和电池4固定在上半座1a上表面，温度调控装置5包括温度感应器51和半导体冷热片组52，温度感应器51固定在集气罩2上，用于检测集气罩2内部以及外部的温度，温度感应器51与中控芯片3连接，并将温差信号传递至中控芯片3，半导体冷热片组52包括若干个串联或并联的半导体冷热片，半导体冷热片的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度实地气体动态检测系统，其特征是：包括环形底座(1)和倒扣碗状的集气罩(2)，所述的集气罩(2)的下边缘与环形底座(1)的内环面密封连接，所述的环形底座(1)的上半座(1a)上固定有进气管(11)以及出气管(12)，所述的进气管(11)上安装有第一气体检测器(13)，出气管(12)上安装有第二气体检测器(14)，所述的进气管(11)或出气管(12)上安装有气泵(15)，所述的气泵(15)用于将集气罩(2)外的气体泵入集气罩(2)内，并使集气罩(2)内的气体从出气管(12)流出，所述的集气罩(2)内左右对称的设置有两个通气筛孔(21)，其中一个通气筛孔(21)与进气管(11)连接，另一个通气筛孔(21)与出气管(12)连接，气体动态检测系统还包括中控芯片(3)、电池(4)、温度调控装置(5)、风速风向控制装置(6)以及降雨模拟装置(7)，其中，中控芯片(3)和电池(4)固定在上半座(1a)上表面，温度调控装置(5)包括温度感应器(51)和半导体冷热片组(52)，所述的温度感应器(51)固定在集气罩(2)上，用于检测集气罩(2)内部以及外部的温度，温度感应器(51)与中控芯片(3)连接，并将温差信号传递至中控芯片(3)，所述的半导体冷热片组(52)包括若干个串联或并联的半导体冷热片，半导体冷热片的一端位于集气罩(2)内，另一端位于集气罩(2)外，所述的半导体冷热片分别与中控芯片(3)和电池(4)连接，所述的中控芯片(3)能控制半导体冷热片通断电及电流方向，所述的风速风向控制装置(6)包括风速风向传感器(61)，所述的风速风向传感器(61)固定在上半座(1a)上，并与中控芯片(3)信号连接，所述的环形底座(1)由上半座(1a)和下半座(1b)组成，所述的上半座(1a)和下半座(1b)上下卡位固定、水平可旋转配合，所述的上半座(1a)上固定有一电机(62)，所述的电机(62)的驱动轴穿过上半座(1a)与下半座(1b)螺纹咬合配合，所述的下半座(1b)与电机(62)的驱动轴配合处设置有一圈螺纹齿，使得电机(62)转动时，上半座(1a)和下半座(1b)旋转，所述的降雨模拟装置(7)包括集水环(71)、水位感应器(72)、蠕动泵(73)、水箱(74)以及花洒头(75)，所述的集水环(71)为竖向环形结构，集水环(71)下端与集气罩(2)外表面密封固定连接，在集气罩(2)外表面上围出一圈集水区域，水位感应器(72)在集水环(71)上设置有若干个高度不同的水位感应点，当水漫过水位感应点时，所述的水位感应器(72)能感应水位高度，并将信号发送至中控芯片(3)，所述的蠕动泵(73)和水箱(74)固定在上半座(1a)上，水箱(74)与蠕动泵(73)连接，为蠕动泵(73)供水，所述的蠕动泵(73)通过管道与花洒头(75)连接，所述的花洒头(75)安装在集气罩(2)中，所述的中控芯片(3)能根据水位感应器(72)的信号，控制蠕动泵(73)的转动次数，从而使花洒头(75)喷出的水定量。...

【技术特征摘要】
1.一种高精度实地气体动态检测系统，其特征是：包括环形底座(1)和倒扣碗状的集气罩(2)，所述的集气罩(2)的下边缘与环形底座(1)的内环面密封连接，所述的环形底座(1)的上半座(1a)上固定有进气管(11)以及出气管(12)，所述的进气管(11)上安装有第一气体检测器(13)，出气管(12)上安装有第二气体检测器(14)，所述的进气管(11)或出气管(12)上安装有气泵(15)，所述的气泵(15)用于将集气罩(2)外的气体泵入集气罩(2)内，并使集气罩(2)内的气体从出气管(12)流出，所述的集气罩(2)内左右对称的设置有两个通气筛孔(21)，其中一个通气筛孔(21)与进气管(11)连接，另一个通气筛孔(21)与出气管(12)连接，气体动态检测系统还包括中控芯片(3)、电池(4)、温度调控装置(5)、风速风向控制装置(6)以及降雨模拟装置(7)，其中，中控芯片(3)和电池(4)固定在上半座(1a)上表面，温度调控装置(5)包括温度感应器(51)和半导体冷热片组(52)，所述的温度感应器(51)固定在集气罩(2)上，用于检测集气罩(2)内部以及外部的温度，温度感应器(51)与中控芯片(3)连接，并将温差信号传递至中控芯片(3)，所述的半导体冷热片组(52)包括若干个串联或并联的半导体冷热片，半导体冷热片的一端位于集气罩(2)内，另一端位于集气罩(2)外，所述的半导体冷热片分别与中控芯片(3)和电池(4)连接，所述的中控芯片(3)能控制半导体冷热片通断电及电流方向，所述的风速风向控制装置(6)包括风速风向传感器(61)，所述的风速风向传感器(61)固定在上半座(1a)上，并与中控芯片(3)信号连接，所述的环形底座(1)由上半座(1a)和下半座(1b)组成，所述的上半座(1a)和下半座(1b)上下卡位固定、水平可旋转配合，所述的上半座(1a)上固定有一电机(62)，所述的电机(62)的驱动轴穿过上半座(1a)与下半座(1b)螺纹咬合配合，所述的下半座(1b)与电机(62)的驱动轴配合处设置有一圈螺纹齿，使得电机(62)转动时，上半座(1a)和下半座(1b)旋转，所述的降雨模拟装置(7)包括集水环(71)、水位感应器(72)、蠕动泵(73)、水箱(74)以及花洒头(75)，所述的集水环(71)为竖向环形结构，集水环(71)下端与集气罩(2)外表面密封固定连接，在集气罩(2)外表面上围出一圈集水区域，水位感应器(72)在集水环(71)上设置有若干个高度不同的水位感应点，当水漫过水位感应点时，所述的水位感应器(72)能感应水位高度，并将信号发送至中控芯片(3)，所述的蠕动泵(73)和水箱(74)固定在上半座(1a)上，水箱(74)与蠕动泵(73...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇捷，蒋慧，杜薇，刘波，臧帅，范军旗，高进，杨博文，雍天智，杨岚，王文林，李文静，范佳辉，陈俊松，
申请(专利权)人：南通大学，环境保护部南京环境科学研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32