專利名稱：一種遙控式氣體采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種氣體采樣裝置，具體為ー種遙控式氣體采樣裝置。
背景技術(shù)：
目前，在處理?；反笆鹿手袑κ鹿尸F(xiàn)場各氣體成分進(jìn)行分析處理的主要方法是，消防人員攜帶氣體采樣儀進(jìn)入現(xiàn)場采集氣體樣本，再送到檢測中心進(jìn)行檢測。地面控制中心接到報(bào)警后，派消防人員前往失事船，消防人員要穿上厚重的防化服，攜帶笨重的氣體采集儀，行動十分緩慢。這樣從人員派出至到達(dá)失事船要花費(fèi)大量的時(shí)間，導(dǎo)致錯過最佳救援時(shí)機(jī)。最重要的是，最先登船的消防人員是極其危險(xiǎn)的，生命安全沒有保障。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種遙控式氣體采樣裝置，由無人遙控設(shè)備搭載迅速到達(dá)?；肥鹿尸F(xiàn)場進(jìn)行氣體樣品采樣，避免人員直接暴露在危險(xiǎn)環(huán)境。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為ー種遙控式氣體采樣裝置，其特征在干它包括遙控裝置和遙控手柄，遙控裝置上還安裝有攝像頭及其舵機(jī)、單片機(jī)和機(jī)械結(jié)構(gòu)；攝像頭及其舵機(jī)與單片機(jī)連接；單片機(jī)與遙控裝置的通訊模塊連接用于接收遙控手柄的指令以及發(fā)送攝像頭采集的視頻信息；單片機(jī)通過繼電器控制所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)；所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括采集吊艙、針筒式氣體采集器、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置； 針筒式氣體采集器設(shè)置在采集吊艙內(nèi)，針筒式氣體采集器和采集吊艙的上端與卷揚(yáng)機(jī)的吊線連接；針筒式氣體采集器、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置由所述的單片機(jī)分別通過繼電器控制。按上述方案，所述的采集吊艙釋放裝置包括與直流電源連接的第一電磁鉄，以及采集吊艙與所述遙控裝置之間連接的第一卡塊；其中第一卡塊以鐵作為材料，與第一電磁鐵相匹配；直流電源與第一電磁鐵的接通由所述單片機(jī)通過繼電器控制。按上述方案，所述的遙控裝置上還設(shè)有吊艙機(jī)艙，所述的采集吊艙設(shè)置于吊艙機(jī)艙內(nèi)。按上述方案，所述的針筒式氣體采集器包括密封套筒，套筒內(nèi)設(shè)有活塞和與活塞連接的推桿，套筒底端設(shè)有電磁閥，電磁閥由所述單片機(jī)控制；套筒內(nèi)壁固定有擋塊，推桿上固定有擋板，擋塊和擋板之間設(shè)有彈簧；套筒外設(shè)有第二卡塊通過連接件鉸接在套筒外壁，使用前活塞被推入套筒的最底端，擋板由第二卡塊卡住，彈簧處于壓縮狀態(tài)；套筒外設(shè)有與第二卡塊配置的第二電磁鐵，第ニ電磁鐵連接有直流電源，直流電源與第二電磁鐵的接通由所述單片機(jī)通過繼電器控制。按上述方案，所述的針筒式氣體采集器包括密封套筒，套筒內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上連接有推桿，推桿從套筒頂端延伸至套筒外，套筒頂端設(shè)有取樣拉環(huán)，套筒底端設(shè)有電磁閥， 電磁閥由所述單片機(jī)控制；使用前活塞被推至套筒頂端，活塞與套筒底端之間為真空。按上述方案，所述的繼電器與針筒式氣體采集器連接的控制線上設(shè)置電刷。
本發(fā)明的工作原理為遙控裝置進(jìn)入?；肥鹿尸F(xiàn)場，工作人員根據(jù)傳來的視頻信息進(jìn)行遙控操作，待遙控裝置到達(dá)指定區(qū)域時(shí)，工作人員發(fā)出指令給采集吊艙釋放裝置釋放采集吊艙，然后啟動卷揚(yáng)機(jī)放下吊線使得針筒式氣體采集器到達(dá)采樣點(diǎn)，再控制針筒式氣體采集器采集氣體后卷揚(yáng)機(jī)收起吊線，遙控裝置返回即可。本發(fā)明的有益效果為I、由遙控裝置搭載迅速到達(dá)危化品事故現(xiàn)場，通過遙控系統(tǒng)配合視頻圖像進(jìn)行選擇性的采樣，避免人員直接暴露在危險(xiǎn)環(huán)境，減少了人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)。2、可在遙控裝置上進(jìn)行改裝得到，針筒式氣體采集器體積小，重量輕，方便由遙控裝置攜帶；工作準(zhǔn)備小，機(jī)動性大，工作效率明顯高于現(xiàn)有的氣體采樣儀器，安全性也大大提聞。3、以單片機(jī)通過繼電器控制小型機(jī)械設(shè)備作為思路，設(shè)計(jì)多種針筒式氣體采集器。
圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的控制原理示意圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的安裝示意圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的控制流程框圖。圖4為針筒式氣體米集器方案一米集前結(jié)構(gòu)不意圖。圖5為針筒式氣體米集器方案一米集后結(jié)構(gòu)不意圖。圖6為針筒式氣體采集器方案二采集前結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為針筒式氣體采集器方案二采集后結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為針筒式氣體采集器的安裝示意圖。圖9為本發(fā)明一實(shí)施例的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的控制原理示意圖，圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的安裝示意圖， 遙控式氣體采樣裝置包括遙控裝置8和遙控手柄，遙控裝置8上還安裝有攝像頭及其舵機(jī)
6、單片機(jī)和機(jī)械結(jié)構(gòu)；攝像頭及其舵機(jī)6與單片機(jī)連接；單片機(jī)與遙控裝置8的通訊模塊連接用于接收遙控手柄的指令以及發(fā)送攝像頭采集的視頻信息；單片機(jī)通過繼電器控制所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)。所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括采集吊艙3、針筒式氣體采集器4、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置；針筒式氣體采集器4設(shè)置在采集吊艙3內(nèi)，針筒式氣體采集器4和采集吊艙3的上端與卷揚(yáng)機(jī)的吊線連接；針筒式氣體采集器4、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置由所述的單片機(jī)分別通過繼電器控制。采集吊艙釋放裝置的作用是在單片機(jī)發(fā)出釋放指令時(shí)，使得采集吊艙3從遙控裝置上脫落，從而讓針筒式氣體采集器4放下，它可以采用簡單機(jī)電控制原理設(shè)計(jì)出不同的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，它包括與直流電源連接的第一電磁鐵2，以及采集吊艙3與所述遙控裝置8之間連接的第一卡塊5 ;其中第一卡塊5以鐵作為材料，與第一電磁鐵2相匹配；直流電源E與第一電磁鐵2的接通由所述單片機(jī)通過第一繼電器Kl控制。當(dāng)單片機(jī)控制第一繼電器Kl使得直流電源E與第一電磁鐵2接通，第一電磁鐵通電產(chǎn)生磁性吸引第一卡塊5， 米集吊艙與吊艙機(jī)艙12脫尚。卷揚(yáng)機(jī)由單片機(jī)通過第二繼電器K2控制其正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，針筒式氣體采集器4和采集吊艙3則隨纏繞在卷揚(yáng)機(jī)上的吊線升降。為保障控制信號暢通，第三繼電器K3與針筒式氣體采集器連接的控制線上設(shè)置電刷13。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的控制流程框圖，操作人員通過遙控手柄發(fā)出指令，指令由無線信號發(fā)射機(jī)發(fā)射，單片機(jī)通過通訊模塊接收操作人員的各項(xiàng)指令，并控制對應(yīng)的執(zhí) ィ丁部件。針筒式氣體采集器的作用是在單片機(jī)發(fā)出采集指令時(shí)抽取外界的氣體，也可采用簡單的機(jī)電控制原理設(shè)計(jì)出不同的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中針筒式氣體采集器如圖4和圖5所示， 包括密封套筒，套筒內(nèi)設(shè)有活塞4-1和與活塞連接的推桿4-3，套筒底端設(shè)有電磁閥4-4，電磁閥4-4由所述單片機(jī)控制；套筒內(nèi)壁固定有擋塊4-6,推桿4-3上固定有擋板4-7,擋塊 4-6和擋板4-7之間設(shè)有彈簧4-2 ;套筒外設(shè)有第二卡塊11通過連接件鉸接在套筒外壁，使用前活塞4-1被推入套筒的最底端，擋板4-7由第二卡塊11卡住，彈簧4-2處于壓縮狀態(tài)； 套筒外設(shè)有與第二卡塊11配置的第二電磁鐵10，第二電磁鐵10連接有直流電源，直流電源與第二電磁鐵10的接通由所述單片機(jī)通過繼電器控制。當(dāng)單片機(jī)控制繼電器使得直流電源與第二電磁鐵10接通，同時(shí)打開電磁閥4-4，第二電磁鐵10通電產(chǎn)生磁性吸引第二卡塊 11，彈簧4-2慢慢釋放并推動擋板帶動推桿和活塞向套筒頂端移動，樣品氣體9從電磁閥進(jìn)入套筒。圖8為針筒式氣體采集器的安裝示意圖，針筒式氣體采集器4可以為多個(gè)，均設(shè)置在采集吊艙3中，控制線14與卷揚(yáng)機(jī)的吊線綁扎在一起。圖9為本發(fā)明一實(shí)施例的工作流程圖，操作人員利用遙控手柄控制遙控裝置進(jìn)入指定區(qū)域，并遙控單片機(jī)發(fā)出控制命令。I)直流電源E與第一電磁鐵2接通，采集吊艙3與遙控裝置8脫離；2)單片機(jī)通過繼電器K2控制卷揚(yáng)機(jī)放線，針筒式氣體采集器下降至采樣區(qū)域后停止放線；3)直流電源與第二電磁鐵10接通，同時(shí)打開電磁閥4-4，采集樣品氣體; 4)卷揚(yáng)機(jī)收線，針筒式氣體采集器上升后停止收線；5)遙控裝置返回，操作人員取出針筒式氣體采集器，推動推桿即可取出樣品氣體。實(shí)施例ニ 本實(shí)施例與實(shí)施例一原理與結(jié)構(gòu)相似，其不同之處在于所述的針筒式氣體采集器4如圖6、圖7所示，包括密封套筒，套筒內(nèi)設(shè)有活塞4-1，活塞4-1上連接有推桿4-3，推桿4-3從套筒頂端延伸至套筒外，套筒頂端設(shè)有取樣拉環(huán)4-5，套筒底端設(shè)有電磁閥4-4，電磁閥4-4由所述單片機(jī)控制；使用前活塞4-1被推至套筒頂端，活塞4-1與套筒底端之間為真空。采樣吋，單片機(jī)控制打開電磁閥4-4，樣品氣體9從電磁閥4-4進(jìn)入套筒，充滿后關(guān)閉電磁閥4-4。遙控裝置返回后，操作人員取出針筒式氣體采集器，推動推桿即可取出樣品氣體。
權(quán)利要求
1.一種遙控式氣體采樣裝置，其特征在于它包括遙控裝置和遙控手柄，遙控裝置上還安裝有攝像頭及其舵機(jī)、單片機(jī)和機(jī)械結(jié)構(gòu)；攝像頭及其舵機(jī)與單片機(jī)連接；單片機(jī)與遙控裝置的通訊模塊連接用于接收遙控手柄的指令以及發(fā)送攝像頭采集的視頻信息；單片機(jī)通過繼電器控制所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)；所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括采集吊艙、針筒式氣體采集器、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置；針筒式氣體采集器設(shè)置在采集吊艙內(nèi)，針筒式氣體采集器和采集吊艙的上端與卷揚(yáng)機(jī)的吊線連接；針筒式氣體采集器、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置由所述的單片機(jī)分別通過繼電器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遙控式氣體采樣裝置，其特征在于所述的采集吊艙釋放裝置包括與直流電源連接的第一電磁鐵，以及采集吊艙與所述遙控裝置之間連接的第一卡塊；其中第 ^塊以鐵作為材料，與第一電磁鐵相匹配；直流電源與第一電磁鐵的接通由所述單片機(jī)通過繼電器控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙控式氣體采樣裝置，其特征在于所述的遙控裝置上還設(shè)有吊艙機(jī)艙，所述的采集吊艙設(shè)置于吊艙機(jī)艙內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的遙控式氣體采樣裝置，其特征在于所述的針筒式氣體采集器包括密封套筒，套筒內(nèi)設(shè)有活塞和與活塞連接的推桿，套筒底端設(shè)有電磁閥，電磁閥由所述單片機(jī)控制；套筒內(nèi)壁固定有擋塊，推桿上固定有擋板，擋塊和擋板之間設(shè)有彈簧；套筒外設(shè)有第二卡塊通過連接件鉸接在套筒外壁，使用前活塞被推入套筒的最底端，擋板由第二卡塊卡住，彈簧處于壓縮狀態(tài)；套筒外設(shè)有與第二卡塊配置的第二電磁鐵，第二電磁鐵連接有直流電源，直流電源與第二電磁鐵的接通由所述單片機(jī)通過繼電器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的遙控式氣體采樣裝置，其特征在于所述的針筒式氣體采集器包括密封套筒，套筒內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上連接有推桿，推桿從套筒頂端延伸至套筒外，套筒頂端設(shè)有取樣拉環(huán)，套筒底端設(shè)有電磁閥，電磁閥由所述單片機(jī)控制；使用前活塞被推至套筒頂端，活塞與套筒底端之間為真空。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的遙控式氣體采樣裝置，其特征在于所述的繼電器與針筒式氣體采集器連接的控制線上設(shè)置電刷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種遙控式氣體采樣裝置，包括遙控裝置和遙控手柄，遙控裝置還安裝有攝像頭及其舵機(jī)、單片機(jī)和機(jī)械結(jié)構(gòu)；攝像頭及其舵機(jī)與單片機(jī)連接；單片機(jī)與遙控裝置的通訊模塊連接接收遙控手柄的指令以及發(fā)送攝像頭采集的視頻信息；單片機(jī)通過繼電器控制機(jī)械結(jié)構(gòu)；機(jī)械結(jié)構(gòu)包括采集吊艙、針筒式氣體采集器、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置；針筒式氣體采集器設(shè)置在采集吊艙內(nèi)，針筒式氣體采集器上端與卷揚(yáng)機(jī)的吊線連接；針筒式氣體采集器、卷揚(yáng)機(jī)和采集吊艙釋放裝置由所述的單片機(jī)分別通過繼電器控制。由遙控裝置搭載迅速到達(dá)危化品事故現(xiàn)場，通過遙控系統(tǒng)配合視頻圖像進(jìn)行選擇性的采樣，避免人員直接暴露在危險(xiǎn)環(huán)境，減少人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號G01N1/22GK102607898SQ20121006075
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者呂植勇, 彭旋坤, 彭毓瓊, 易俊威, 李博文, 王繼勇 申請人:武漢理工大學(xué)