一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻的製作方法

2023-05-31 08:32:36 1

一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，是由濾清器、氣泵和氣體室構成，濾清器、氣泵和氣體室從前到後依次布置，彼此之間用導管聯通；本發明具有仿鼢鼠鼻腔機構，通過調節氣體室出氣口的大小，傳感器的位置，氣體腔的結構，能夠使傳感器處於適於信號採集的最佳氣流狀態；各傳感器在氣體腔中均勻分布，保證了各傳感器處氣味狀態的一致性，這些特點提高了電子鼻的檢測精度和靈敏度。通過除塵和乾燥設備等的設計應用，很好地解決了地下氣體檢測的問題。
【專利說明】一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，特別適用於地下氣體檢測，屬於機械工程領域。

【背景技術】
[0002]鼢鼠，又名地羊，塞隆，體形像普通老鼠，頭大而扁，視覺極不發達，棲息在土壤潮溼、疏鬆的洞中，喜黑暗，怕陽光，視力差，挖洞採食，可以靠氣味尋找和識別食物，具有很強的嗅覺能力。
[0003]嗅覺的形成與氣流形式有密切關係，鼻腔的結構特徵決定了其內部氣體流動的流體力學特性，嗅區和流道結構改變會強烈影響內部流動和氣味在嗅區的傳輸。因此，在進行電子鼻氣體室的設計時，為了進一步提高電子鼻的嗅覺靈敏度，必須充分考慮氣體室結構、採氣方式和具體嗅覺區域幾何結構對檢測精度的影響。


【發明內容】

[0004]本發明採用仿鼢鼠鼻腔結構，提供一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，本發明通過仿生設計提高了電子鼻的檢測精度和靈敏度。特別適用於地下氣體檢測。
[0005]本發明是由濾清器、氣泵和氣體室構成，濾清器、氣泵和氣體室從前到後依次布置，彼此之間用導管聯通；
所述的濾清器是由集氣蓋、圓柱形濾清器杯、長導管、軟木塞、礫石、乾燥劑和氣閥構成，集氣室蓋套設在濾清器外周，集氣室蓋側壁下邊緣開有刃口，便於其切入土壤，與地下的集氣空間配合形成一個密閉的集氣室，軟木塞塞入蓋在圓柱形濾清器杯上形成封閉的空間，該封閉的空間為濾清器腔體，在濾清器腔體的下部填入礫石，在其上部填入乾燥劑，實現對待檢測氣體的除塵和乾燥。長導管依次通過軟木塞上的小孔、濾清器腔體底部插入集氣室底部，長導管的進氣口安裝有氣閥；氣閥在集氣時關閉，在氣泵抽氣檢測時開啟。在濾清器杯的底部具有透氣板，透氣板呈環形均勻分布有直徑相同的孔，該孔作為濾清器腔體的氣體進口，軟木塞開設有通孔作為過濾後氣體的出口。
[0006]所述氣泵的進氣口通過導管與濾清器出氣口相連，氣泵的出氣口與氣體室進氣口相連，氣泵為整個裝置的氣體流動提供動力。
[0007]所述的氣體室是由圓柱形殼體、下導流面、上導流面、傳感器、圓柱形頂蓋、螺杆、螺紋孔，內螺紋和外螺紋構成，下導流面安裝於圓柱形殼體的底部，上導流面同軸安裝於下導流面的上部，其中上導流面、下導流面和圓柱形殼體的一部分構成氣體腔，該氣體腔具有仿鼢鼠鼻流道結構，構成氣體腔的圓柱形殼體側壁上均勻分布有第一透氣孔，這種結構用以仿鼢鼠的鼻甲結構，該第一透氣孔也是氣體腔的出氣口。在上導流面的水平面均勻分布有傳感器，在圓柱形頂蓋中央通過螺紋孔結構連接有螺杆，螺杆下端與上導流面中心固結，通過旋轉螺杆可以改變氣體腔的結構及傳感器的上下位置，圓柱形頂蓋側壁上均勻分布有第二透氣孔，第二透氣孔的孔型及分布與圓柱形殼體上的第一透氣孔相同。圓柱形殼體與圓柱形頂蓋通過內螺紋和外螺紋連接。氣體腔的進氣口在圓柱形殼體的底部中央位置。
[0008]本發明的工作過程和原理:
氣泵為整個裝置內的氣體流動提供動力。工作時，將濾清器插入已挖好的地下集氣空間中，使集氣室蓋側壁下邊緣的刃口切入土壤，集氣室蓋將與地下的集氣空間配合形成一個密閉的集氣室，氣閥在集氣時關閉，在氣氣泵抽氣檢測時開啟。集氣結束後，打開氣閥和氣泵，在氣泵的作用下，集氣室內的待測氣體將從濾清器杯底部的透氣板上的小孔進入濾清器腔體，在濾清器腔體內通過礫石與乾燥劑進行除塵和乾燥，然後經軟木塞中央的孔排出，進入氣泵，在氣泵的抽送下經氣體腔的進氣口進入氣體室的氣體腔，由上導流面的上部水平部分安裝的傳感器完成對氣體腔內待測氣體的檢測，最終經圓柱形殼體與圓柱形頂蓋上的透氣孔排出。在檢測的過程中，通過旋轉螺杆可以改變氣體腔的結構及傳感器的上下位置；通過旋轉圓柱形頂蓋也可以改變氣體腔的結構和體積，同時也可以改變圓柱形殼體與圓柱形頂蓋上透氣孔的重合度。通過上述措施改變傳感器檢測區域氣流的狀態，以達到適於傳感器信號採集的最佳氣流狀態，以提高傳感器的檢測精度和靈敏度。
[0009]本發明的有益效果:
本發明具有仿鼢鼠鼻腔機構，通過調節氣體室出氣口的大小，傳感器的位置，氣體腔的結構，能夠使傳感器處於適於信號採集的最佳氣流狀態；各傳感器在氣體腔中均勻分布，保證了各傳感器處氣味狀態的一致性，這些特點提高了電子鼻的檢測精度和靈敏度。通過除塵和乾燥設備等的設計應用，很好地解決了地下氣體檢測的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
[0011]圖2為本發明的濾清器結構示意圖。
[0012]圖3為本發明之濾清器的透氣板結構示意圖。
[0013]圖4為本發明的氣體室結構示意圖。
[0014]圖5為本發明之氣體室的圓柱形頂蓋結構示意圖。
[0015]圖6為本發明之氣體室的圓柱形殼體結構示意圖。
[0016]

【具體實施方式】
[0017]請參閱圖1所示，本發明是由濾清器八、氣泵8和氣體室構成，濾清器八、氣泵8和氣體室從前到後依次布置，彼此之間用導管聯通；
請參閱圖1、圖2和圖3所示，濾清器4是由集氣蓋八2、圓柱形濾清器杯八3、長導管八5、軟木塞八1、礫石、乾燥劑和氣閥八6構成，集氣室蓋八2套設在濾清器八外周，集氣室蓋八2側壁下邊緣開有刃口，便於其切入土壤，與地下的集氣空間配合形成一個密閉的集氣室，軟木塞八1塞入蓋在圓柱形濾清器杯八3上形成封閉的空間，該封閉的空間為濾清器腔體0，在濾清器腔體0的下部填入礫石，在其上部填入乾燥劑，實現對待檢測氣體的除塵和乾燥。長導管八5依次通過軟木塞上的小孔、濾清器腔體0底部插入集氣室底部，長導管八5的進氣口安裝有氣閥八6 ；氣閥八6在集氣時關閉，在氣泵抽氣檢測時開啟。在濾清器杯八3的底部具有透氣板八4，透氣板八4呈環形均勻分布有直徑相同的孔八41，該孔八41作為濾清器腔體0的氣體進口，軟木塞八1開設有通孔作為過濾後氣體的出口。
[0018]請參閱圖1所示，所述氣泵8的進氣口通過導管與濾清器八出氣口相連，氣泵8的出氣口與氣體室￠:進氣口相連，氣泵8為整個裝置的氣體流動提供動力。
[0019]請參閱圖1、圖4、圖5和圖6所示，所述的氣體室是由圓柱形殼體⑶、下導流面
04、上導流面03、傳感器02、圓柱形頂蓋01、螺杆⑶、螺紋孔011，內螺紋013和外螺紋052構成，下導流面04安裝於圓柱形殼體⑶的底部，上導流面03同軸安裝於下導流面04的上部，其中上導流面03、下導流面04和圓柱形殼體⑶的一部分構成氣體腔，該氣體腔具有仿鼢鼠鼻流道結構，構成氣體腔的圓柱形殼體⑶側壁上均勻分布有第一透氣孔051，這種結構用以仿鼢鼠的鼻甲結構，該第一透氣孔051也是氣體腔的出氣口。在上導流面03的水平面均勻分布有傳感器02，在圓柱形頂蓋中央通過螺紋孔011結構連接有螺杆⑶，螺杆⑶下端與上導流面03中心固結，通過旋轉螺杆⑶可以改變氣體腔的結構及傳感器02的上下位置，圓柱形頂蓋側壁上均勻分布有第二透氣孔012，第二透氣孔012的孔型及分布與圓柱形殼體⑶上的第一透氣孔051相同，圓柱形殼體05與圓柱形頂蓋通過內螺紋013和外螺紋052連接。氣體腔的進氣口 053在圓柱形殼體⑶的底部中央位置。
[0020]本發明的工作過程和原理:
氣泵8為整個裝置內的氣體流動提供動力。工作時，將濾清器八插入已挖好的地下集氣空間中，使集氣室蓋八2側壁下邊緣的刃口切入土壤，集氣室蓋八2將與地下的集氣空間配合形成一個密閉的集氣室，氣閥八6在集氣時關閉，在氣氣泵8抽氣檢測時開啟。集氣結束後，打開氣閥八6和氣泵8，在氣泵8的作用下，集氣室內的待測氣體將從濾清器杯八3底部的透氣板八4上的小孔進入濾清器腔體0，在濾清器腔體0內通過礫石與乾燥劑進行除塵和乾燥，然後經軟木塞八1中央的孔排出，進入氣泵8，在氣泵8的抽送下經氣體腔的進氣口進入氣體室(:的氣體腔，由上導流面03的上部水平部分安裝的傳感器02完成對氣體腔內待測氣體的檢測，最終經圓柱形殼體⑶與圓柱形頂蓋上的透氣孔排出。在檢測的過程中，通過旋轉螺杆⑶可以改變氣體腔的結構及傳感器02的上下位置；通過旋轉圓柱形頂蓋也可以改變氣體腔的結構和體積，同時也可以改變圓柱形殼體⑶與圓柱形頂蓋上透氣孔的重合度。通過上述措施改變傳感器02檢測區域氣流的狀態，以達到適於傳感器02信號採集的最佳氣流狀態，以提高傳感器的檢測精度和靈敏度。
【權利要求】
1.一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，其特徵在於:是由濾清器(A)、氣泵(B)和氣體室(C)構成，濾清器(A)、氣泵(B)和氣體室(C)從前到後依次布置，彼此之間用導管聯通； 所述的濾清器(A)是由集氣蓋(A2)、圓柱形濾清器杯(A3)、長導管(A5)、軟木塞(Al)、礫石、乾燥劑和氣閥(A6)構成，集氣室蓋(A2套設在濾清器(A)外周，集氣室蓋(A2)側壁下邊緣開有刃口，便於其切入土壤，與地下的集氣空間配合形成一個密閉的集氣室，軟木塞(Al)塞入蓋在圓柱形濾清器杯(A3)上形成封閉的空間，該封閉的空間為濾清器腔體(D)，在濾清器腔體(D)的下部填入礫石，在其上部填入乾燥劑，長導管(A5)依次通過軟木塞上的小孔、濾清器腔體(D)底部插入集氣室底部，長導管(A5)的進氣口安裝有氣閥(A6);在濾清器杯(A3)的底部具有透氣板(A4)，透氣板(A4)呈環形均勻分布有直徑相同的孔(A41)，該孔(A41)作為濾清器腔體(D)的氣體進口，軟木塞(Al)開設有通孔作為過濾後氣體的出Π ； 所述氣泵(B)的進氣口通過導管與濾清器(A)出氣口相連，氣泵(B)的出氣口與氣體室(C)進氣口相連，氣泵(B)為整個裝置的氣體流動提供動力； 所述的氣體室(C)是由圓柱形殼體(C5)、下導流面(C4)、上導流面(C3)、傳感器(C2)、圓柱形頂蓋(Cl)、螺杆(C6)、螺紋孔(C11)，內螺紋(C13)和外螺紋(C52)構成，下導流面(C4)安裝於圓柱形殼體(C5)的底部，上導流面(C3)同軸安裝於下導流面(C4)的上部，其中上導流面(C3)、下導流面(C4)和圓柱形殼體(C5)的一部分構成氣體腔，構成氣體腔的圓柱形殼體(C5)側壁上均勻分布有第一透氣孔(C51)，該第一透氣孔(C51)也是氣體腔的出氣口 ；在上導流面(C3)的水平面均勻分布有傳感器(C2)，在圓柱形頂蓋(Cl)中央通過螺紋孔(Cll)結構連接有螺杆(C6)，螺杆(C6)下端與上導流面(C3)中心固結，通過旋轉螺杆(C6)可以改變氣體腔的結構及傳感器(C2)的上下位置，圓柱形頂蓋(Cl)側壁上均勻分布有第二透氣孔(C12)，第二透氣孔(C12)的孔型及分布與圓柱形殼體(C5)上的第一透氣孔(C51)相同；圓柱形殼體(C5)與圓柱形頂蓋(Cl)通過內螺紋(C13)和外螺紋(C52)連接，氣體腔的進氣口(C53)在圓柱形殼體(C5)的底部中央位置。
【文檔編號】G01N33/00GK104360023SQ201410651912
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】常志勇, 慕海鋒, 陳東輝, 佟金, 馬雲海, 孫霽宇, 郭麗麗, 李默, 周江 申請人:吉林大學