【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体采样领域，尤其涉及一种基于无人机的空间气体采样装置及方法。
技术介绍
1、随着国内环境保护工作不断开展，针对工业生产的环保要求也日益严格。工业生产中，污染物无组织排放问题尤为值得关注，无组织排放具有隐蔽性强及空间分布广泛的特点，无组织污染物排放进入空气后，受空气流动稀释，难以管理，不易被监测。
2、现有污染物监测设备多为固定式或手持移动式，监测点位设置受限，无法对无组织污染物排放源周围空间实施立体的、多方位的监测，难以对无组织污染物排放源附近空间内污染物分布情况进行全面描述。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种基于无人机的空间气体采样装置及方法。
2、具体技术方案如下：
3、一种基于无人机的空间气体采样装置，包括：无人机、搭载托架、模块化采样平台；所述搭载托架安装在无人机的起落架上，模块化采样平台固定在搭载托架上；
4、所述模块化采样平台包括：多路控制阀、控制器、真空泵、采样袋；所述多路控制阀包括：阀体、阀芯、控制电机、采样进气口、采样出气口、自冲洗出气口；所述控制器安装在阀体上，用于控制多路控制阀和真空泵；所述真空泵与阀体固连，真空泵进气口与空气连通，真空泵出气口与采样进气口通过管道连通；
5、所述阀体的内部同轴布置阀芯，阀芯呈圆柱状，能绕轴360°旋转；所述阀体的下表面安装控制电机，控制电机的输出轴与阀芯轴心相连；在阀芯的侧面上开设第一盲孔，第一盲孔的另一端位于阀芯的轴心；在阀体
6、进一步地，所述多路控制阀还包括泄压阀，所述泄压阀布置在真空泵出气口与采样进气口连接的管道上，且位于采样进气口一端，当阀体内部压力过高时，气体由泄压阀流出。
7、进一步地，所述采样袋入口处设置单向阀结构，避免采样气体泄露。
8、进一步地，所述搭载托架包括托架主体和四个连接支架；所述托架主体为矩形框体；连接支架的一端与托架主体的四角铰连接，另一端与无人机的起落架铰连接。
9、进一步地，所述采样出气口设置为四个，分别位于阀体下表面的四角，对应设置四个采样袋。
10、一种基于无人机的空间气体采样方法，基于根据所述的基于无人机的空间气体采样装置实现，包括以下步骤：
11、步骤一：由操作人员设置所期望的空间采样点位，并对每个空间采样点位的采样顺序进行排列；
12、步骤二：无人机负载搭载托架及模块化采样平台起飞，按照步骤一中所设置的空间采样点位顺序，依次飞至各采样点位；
13、步骤三：无人机飞至采样点位后悬停等待一分钟，避免由于无人机运动而导致的空间气体流动特征变化及污染物浓度变化；
14、步骤四：结束悬停等待后，模块化采样平台开始工作，控制器发出指令使控制电机驱动阀芯转至自冲洗通道，接通自冲洗出气口；真空泵在控制器的指令下开始工作，抽取采样点位环境气体冲洗管路30秒；
15、步骤五：真空泵停止工作，控制器发出指令使控制电机驱动阀芯转至任一采样通道，接通采样出气口，真空泵开始工作，抽取采样点位环境气体，采样袋充满后，真空泵停止工作，完成该采样点位的采样；当进行后续采样点位的采样时，阀芯不与已完成采样的采样袋连通；
16、步骤六：无人机飞至下一采样点位，重复步骤三～步骤五；当采样次数超过采样袋数目后无人机返回地面，由地面操作人员收集采样袋，并安装新的采样带，继续完成剩余采样点位的采样工作。
17、本专利技术的有益效果是：
18、(1)本专利技术可实现空间多点位采样，一次起飞后可连续采样多次，提高了采样效率。
19、(2)本专利技术具有自冲洗功能，可有效避免不同点位气体样本相互污染。
20、(3)本专利技术装置结构简单，制造成本低，可靠性高，且具有模块化安装使用的特点，便于生产和使用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，包括：无人机、搭载托架、模块化采样平台；所述搭载托架安装在无人机的起落架上，模块化采样平台固定在搭载托架上；
2.根据权利要求1所述的基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，所述多路控制阀还包括泄压阀，所述泄压阀布置在真空泵出气口与采样进气口连接的管道上，且位于采样进气口一端，当阀体内部压力过高时，气体由泄压阀流出。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，所述采样袋入口处设置单向阀结构，避免采样气体泄露。
4.根据权利要求1所述的基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，所述搭载托架包括托架主体和四个连接支架；所述托架主体为矩形框体；连接支架的一端与托架主体的四角铰连接，另一端与无人机的起落架铰连接。
5.根据权利要求1所述的基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，所述采样出气口设置为四个，分别位于阀体下表面的四角，对应设置四个采样袋。
6.一种基于无人机的空间气体采样方法，基于根据权利要求1-5任意一项所述的基于无人机的空间气体采样装置实
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，包括：无人机、搭载托架、模块化采样平台；所述搭载托架安装在无人机的起落架上，模块化采样平台固定在搭载托架上；
2.根据权利要求1所述的基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，所述多路控制阀还包括泄压阀，所述泄压阀布置在真空泵出气口与采样进气口连接的管道上，且位于采样进气口一端，当阀体内部压力过高时，气体由泄压阀流出。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的空间气体采样装置，其特征在于，所述采样袋入口处设置单向阀结构，避免采样气体泄露。...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘仕尧，谢海波，杨华勇，陈小昌，张威，张旭，陶佳跃，
申请(专利权)人：浙江大学高端装备研究院，
类型：发明
国别省市：
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