遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置及其使用方法與流程
2023-09-17 09:48:55 2
本發明屬於氣體採樣裝置的技術領域，具體涉及遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置及其使用方法。
背景技術：
目前針對汙水揮發性氣體的原位採樣方法主要為密閉氣室法。即將單位面積一定的密閉容器罩在待測汙水水面上，使水面保持密封，並在單位時間內測定密閉容器內汙水表面被檢氣體的揮發量。現有的密閉氣室結構採樣裝置要檢測大範圍水體中部液面，例如湖心處被檢氣體的揮發量時，需要檢測人員乘船到湖心位置，然後將密閉氣室放在水面，檢測結束時，再乘船去湖心將裝置回收。這種密閉氣室結構有明顯缺點，一是密閉氣室只能在風平浪靜的湖面檢測，一旦遇到風浪，會把密閉氣室吹走，導致檢測失敗，二是將密閉氣室剛剛放到湖面上時，密閉氣室內的氣體和湖面氣體成分並不相同，密閉氣室內原本存在的氣體會影響檢測的精確性。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種能定位在被檢水體、檢測精確的遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置及其使用方法。
為實現上述技術目的，本發明採取的技術方案為：
遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置，包括浮板以及下部開口的氣體採集室，浮板上設置有上下貫通的通腔，氣體採集室下部插入通腔中與浮板密封固定，浮板放置於水面上時，氣體採集室下緣完全浸沒於水中使得氣體採集室的下部開口被水體封閉，氣體採集室上部開設有抽氣孔和氣壓平衡孔，其中：氣體採集室的左右兩側各開設有一與氣體採集室密封貼合的移門，移門上端與氣體採集室上端鉸接，移門下端為活動端，氣體採集室上部設置有牽拉裝置，牽拉裝置包括第一齒輪和第二齒輪和傳動帶，傳動帶呈「8」字型繞設在第一齒輪和第二齒輪上，傳動帶上連接一電動缸，電動缸包括缸座和電動杆，電動杆穿過缸座，電動杆的兩端連接在傳動帶上，電動缸能推動電動杆在缸座中移動，第一齒輪、第二齒輪和缸座分別固定在氣體採集室上部，第一齒輪和第二齒輪的輪軸上分別繞有一牽拉線，牽拉線分別與相應的移門固定連接，當第一齒輪和第二齒輪轉動時，牽拉線能牽拉移門，使移門相對於氣體採集室轉動，從而使氣體採集室內外通透，氣體採集室上部安裝有支架，支架由支腿和夾層組成，夾層為前後開口而上下左右封閉的長方體結構，夾層通過支腿固定在氣體採集室上部，夾層內安放氣體成分檢測器，氣體成分檢測器通過抽氣管與抽氣孔連接，位於氣體採集室前面和/或後面的浮板上設置有若干個固定孔，固定孔豎向貫穿浮板，遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置包括錨杆，錨杆能穿過固定孔且錨杆的下端插入河底固定，錨杆上端固定有限位件，限位件的外徑大於固定孔，使得浮板無法從錨杆上脫出，浮板或氣體採集室上固定有電源和中控晶片，中控晶片與電動缸連接並控制電動缸的運作，電源與電動缸和中控晶片連接並為其供電。
為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括：
上述的氣體採集室上部固定有齒輪座，第一齒輪、第二齒輪分別固定在相應的齒輪座中，第一齒輪、第二齒輪能在齒輪座中轉動。
上述的氣壓平衡孔將氣體採集室與外界空氣連通，使抽氣管在抽氣時氣體採集室內的氣壓與外界氣壓平衡。
上述的氣體採集室的下部設置有數個固定板，浮板的下部設置有與固定板相配合的固定槽，氣體採集室下端插入至通腔下部，使固定板固定於固定槽中。
上述的氣體採集室為透明材料製備。
上述的錨杆為空心金屬杆，錨杆上端設置有螺紋，限位件為螺母，限位件螺在螺紋上實現與錨杆的固定。
上述的氣體採集室前面和後面的浮板上各設置有一個固定孔，相應地，錨杆的數量為兩個。
遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置的使用方法，包括以下步驟：
步驟一、將氣體採集室插入浮板的通腔中，然後將固定板固定於固定槽中，使氣體採集室和浮板之間密封連接，然後將抽氣管一端插入抽氣孔中，抽氣管另一端連接氣體成分檢測器；
步驟二、將遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置運輸到被檢水體中，然後將遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置放在水面上漂浮，將錨杆穿過固定孔，直至錨杆的下端插入河底固定，然後用限位件將錨杆上端封住，防止浮板從錨杆上脫出；
步驟三、中控晶片控制電動缸運作，電動缸牽動第一齒輪、第二齒輪轉動，兩個移門一起打開，使氣體採集室成為一個左右通透的結構，氣體採集室內氣體和湖面氣體融合為一體，經過一端時間後，中控晶片控制電動缸反向運作，兩個移門關閉；
步驟四、氣體成分檢測器抽取氣體採集室內氣體，進行檢測，檢測完成後，氣體成分檢測器儲存數據；
步驟六、當檢測完成後，重複數次步驟三和步驟四，獲得數組數據。
步驟七、將將遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置回收。
本發明的遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置，主要具有浮板和氣體採集室兩個結構，浮板的密度比水小，使氣體檢測裝置能整個漂浮在水面上，氣體採集室是一個下部開口的罩體，當裝置漂浮在水面上時，氣體採集室的下部開口浸沒在水中，被罩住的水面揮發氣體至氣體採集室中，從而被檢測器檢測。與現有技術相比，本發明具有以下優點：
一、具有錨杆，錨杆的下端插入河底固定，使本裝置能停靠在被檢水體，並能抵禦較大的風浪，保證檢測可以正常進行。
二、具有移門，檢測前，可以先打開移門，使氣體採集室內氣體與湖面氣體充分混合，然後再關閉移門，此時氣體採集室內氣體與湖面氣體成分一致，使檢測誤差減小，精度提高。
三、氣體採集室上部安裝有支架，支架具有夾層，夾層內安放氣體成分檢測器，氣體成分檢測器直接安裝在氣體採集室上，實時收集數據，等將裝置回收到岸上時，再從氣體成分檢測器下載數據，無需人在岸邊職守，降低人力消耗，同時因為有夾層的存在，氣體成分檢測器不會被雨淋到，能較好地保護氣體成分檢測器。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是錨杆插入浮板中的示意圖；
圖3是圖1去掉支架後的俯視圖；
圖4是圖1的側視剖視圖；
圖5是移門打開時的示意圖；
圖6是本發明的仰視圖。
其中的附圖標記為：浮板1、通腔11、固定孔12、氣體採集室2、抽氣孔21、氣壓平衡孔22、移門23、齒輪座24、固定板25、牽拉裝置3、第一齒輪31、第二齒輪32、傳動帶33、電動缸34、缸座34a、電動杆34b、牽拉線35、支架4、支腿41、夾層42、氣體成分檢測器43、抽氣管44、錨杆5、限位件51、電源6。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作出進一步說明：
本發明的遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置，包括浮板1以及下部開口的氣體採集室2，浮板1上設置有上下貫通的通腔11，氣體採集室2下部插入通腔11中與浮板1密封固定，浮板1放置於水面上時，氣體採集室2下緣完全浸沒於水中使得氣體採集室2的下部開口被水體封閉，氣體採集室2上部開設有抽氣孔21和氣壓平衡孔22，其特徵是：氣體採集室2的左右兩側各開設有一與氣體採集室2密封貼合的移門23，移門23上端與氣體採集室2上端鉸接，移門23下端為活動端，氣體採集室2上部設置有牽拉裝置3，牽拉裝置3包括第一齒輪31和第二齒輪32和傳動帶33，傳動帶33呈「8」字型繞設在第一齒輪31和第二齒輪32上，傳動帶33上連接一電動缸34，電動缸34包括缸座34a和電動杆34b，電動杆34b穿過缸座34a，電動杆34b的兩端連接在傳動帶33上，電動缸34能推動電動杆34b在缸座34a中移動，第一齒輪31、第二齒輪32和缸座34a分別固定在氣體採集室2上部，第一齒輪31和第二齒輪32的輪軸上分別繞有一牽拉線35，牽拉線35分別與相應的移門23固定連接，當第一齒輪31和第二齒輪32轉動時，牽拉線35能牽拉移門23，使移門23相對於氣體採集室2轉動，從而使氣體採集室2內外通透，氣體採集室2上部安裝有支架4，支架4由支腿41和夾層42組成，夾層42為前後開口而上下左右封閉的長方體結構，夾層42通過支腿41固定在氣體採集室2上部，夾層42內安放氣體成分檢測器43，氣體成分檢測器43通過抽氣管44與抽氣孔21連接，位於氣體採集室2前面和/或後面的浮板1上設置有若干個固定孔12，固定孔12豎向貫穿浮板1，遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置包括錨杆5，錨杆5能穿過固定孔12且錨杆5的下端插入河底固定，錨杆5上端固定有限位件51，限位件51的外徑大於固定孔12，使得浮板1無法從錨杆5上脫出，浮板1或氣體採集室2上固定有電源6和中控晶片，中控晶片與電動缸34連接並控制電動缸34的運作，電源6與電動缸34和中控晶片連接並為其供電。
氣體採集室2上部固定有齒輪座24，第一齒輪31、第二齒輪32分別固定在相應的齒輪座24中，第一齒輪31、第二齒輪32能在齒輪座24中轉動。
氣壓平衡孔22將氣體採集室2與外界空氣連通，使抽氣管44在抽氣時氣體採集室2內的氣壓與外界氣壓平衡。
氣體採集室2的下部設置有數個固定板25，浮板1的下部設置有與固定板25相配合的固定槽，氣體採集室2下端插入至通腔11下部，使固定板23固定於固定槽中。
氣體採集室2為透明材料製備。
錨杆5為空心金屬杆，錨杆5上端設置有螺紋，限位件51為螺母，限位件51螺在螺紋上實現與錨杆5的固定。
氣體採集室2前面和後面的浮板1上各設置有一個固定孔12，相應地，錨杆5的數量為兩個。
遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置的使用方法，包括以下步驟：
步驟一、將氣體採集室2插入浮板1的通腔11中，然後將固定板23固定於固定槽12中，使氣體採集室2和浮板1之間密封連接，然後將抽氣管3一端插入抽氣孔21中，抽氣管3另一端連接氣體成分檢測器43；
步驟二、將遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置運輸到被檢水體中，然後將遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置放在水面上漂浮，將錨杆5穿過固定孔12，直至錨杆5的下端插入河底固定，然後用限位件51將錨杆5上端封住，防止浮板1從錨杆5上脫出；
步驟三、中控晶片控制電動缸34運作，電動缸34牽動第一齒輪31、第二齒輪32轉動，兩個移門23一起打開，使氣體採集室2成為一個左右通透的結構，氣體採集室2內氣體和湖面氣體融合為一體，經過一端時間後，中控晶片控制電動缸34反向運作，兩個移門關閉；
步驟四、氣體成分檢測器43抽取氣體採集室2內氣體，進行檢測，檢測完成後，氣體成分檢測器43儲存數據；
步驟六、當檢測完成後，重複數次步驟三和步驟四，獲得數組數據。
步驟七、將將遠程無人值守液面揮發氣體自動檢測裝置回收。
本發明的中控晶片和電源6安裝在一起，因此沒有在附圖中標記出來。
以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。