一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)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(gòu)成，濾清器、氣泵和氣體室從前到后依次布置，彼此之間用導(dǎo)管聯(lián)通；本發(fā)明具有仿鼢鼠鼻腔機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)氣體室出氣口的大小，傳感器的位置，氣體腔的結(jié)構(gòu)，能夠使傳感器處于適于信號采集的最佳氣流狀態(tài)；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(tài)的一致性，這些特點提高了電子鼻的檢測精度和靈敏度。通過除塵和干燥設(shè)備等的設(shè)計應(yīng)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，特別適用于地下氣體檢測，屬于機械工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[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(fā)達(dá)，棲息在土壤潮濕、疏松的洞中，喜黑暗，怕陽光，視力差，挖洞采食，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(guān)系，鼻腔的結(jié)構(gòu)特征決定了其內(nèi)部氣體流動的流體力學(xué)特性，嗅區(qū)和流道結(jié)構(gòu)改變會強烈影響內(nèi)部流動和氣味在嗅區(qū)的傳輸。因此，在進(jìn)行電子鼻氣體室的設(shè)計時，為了進(jìn)一步提高電子鼻的嗅覺靈敏度，必須充分考慮氣體室結(jié)構(gòu)、采氣方式和具體嗅覺區(qū)域幾何結(jié)構(gòu)對檢測精度的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明采用仿鼢鼠鼻腔結(jié)構(gòu)，提供一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，本發(fā)明通過仿生設(shè)計提高了電子鼻的檢測精度和靈敏度。特別適用于地下氣體檢測。
[0005]本發(fā)明是由濾清器、氣泵和氣體室構(gòu)成，濾清器、氣泵和氣體室從前到后依次布置，彼此之間用導(dǎo)管聯(lián)通；
所述的濾清器是由集氣蓋、圓柱形濾清器杯、長導(dǎo)管、軟木塞、礫石、干燥劑和氣閥構(gòu)成，集氣室蓋套設(shè)在濾清器外周，集氣室蓋側(cè)壁下邊緣開有刃口，便于其切入土壤，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，在其上部填入干燥劑，實現(xiàn)對待檢測氣體的除塵和干燥。長導(dǎo)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(dǎo)管的進(jìn)氣口安裝有氣閥；氣閥在集氣時關(guān)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(huán)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(jìn)口，軟木塞開設(shè)有通孔作為過濾后氣體的出口。
[0006]所述氣泵的進(jìn)氣口通過導(dǎo)管與濾清器出氣口相連，氣泵的出氣口與氣體室進(jìn)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(dǎo)流面、上導(dǎo)流面、傳感器、圓柱形頂蓋、螺桿、螺紋孔，內(nèi)螺紋和外螺紋構(gòu)成，下導(dǎo)流面安裝于圓柱形殼體的底部，上導(dǎo)流面同軸安裝于下導(dǎo)流面的上部，其中上導(dǎo)流面、下導(dǎo)流面和圓柱形殼體的一部分構(gòu)成氣體腔，該氣體腔具有仿鼢鼠鼻流道結(jié)構(gòu)，構(gòu)成氣體腔的圓柱形殼體側(cè)壁上均勻分布有第一透氣孔，這種結(jié)構(gòu)用以仿鼢鼠的鼻甲結(jié)構(gòu)，該第一透氣孔也是氣體腔的出氣口。在上導(dǎo)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(jié)構(gòu)連接有螺桿，螺桿下端與上導(dǎo)流面中心固結(jié)，通過旋轉(zhuǎn)螺桿可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)及傳感器的上下位置，圓柱形頂蓋側(cè)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(nèi)螺紋和外螺紋連接。氣體腔的進(jìn)氣口在圓柱形殼體的底部中央位置。
[0008]本發(fā)明的工作過程和原理:
氣泵為整個裝置內(nèi)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(cè)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(guān)閉，在氣氣泵抽氣檢測時開啟。集氣結(jié)束后，打開氣閥和氣泵，在氣泵的作用下，集氣室內(nèi)的待測氣體將從濾清器杯底部的透氣板上的小孔進(jìn)入濾清器腔體，在濾清器腔體內(nèi)通過礫石與干燥劑進(jìn)行除塵和干燥，然后經(jīng)軟木塞中央的孔排出，進(jìn)入氣泵，在氣泵的抽送下經(jīng)氣體腔的進(jìn)氣口進(jìn)入氣體室的氣體腔，由上導(dǎo)流面的上部水平部分安裝的傳感器完成對氣體腔內(nèi)待測氣體的檢測，最終經(jīng)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(zhuǎn)螺桿可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)及傳感器的上下位置；通過旋轉(zhuǎn)圓柱形頂蓋也可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)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(qū)域氣流的狀態(tài)，以達(dá)到適于傳感器信號采集的最佳氣流狀態(tài)，以提高傳感器的檢測精度和靈敏度。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明具有仿鼢鼠鼻腔機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)氣體室出氣口的大小，傳感器的位置，氣體腔的結(jié)構(gòu)，能夠使傳感器處于適于信號采集的最佳氣流狀態(tài)；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(tài)的一致性，這些特點提高了電子鼻的檢測精度和靈敏度。通過除塵和干燥設(shè)備等的設(shè)計應(yīng)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(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的濾清器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明之濾清器的透氣板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明的氣體室結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明之氣體室的圓柱形頂蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明之氣體室的圓柱形殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]

【具體實施方式】
[0017]請參閱圖1所示，本發(fā)明是由濾清器八、氣泵8和氣體室構(gòu)成，濾清器八、氣泵8和氣體室從前到后依次布置，彼此之間用導(dǎo)管聯(lián)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(dǎo)管八5、軟木塞八1、礫石、干燥劑和氣閥八6構(gòu)成，集氣室蓋八2套設(shè)在濾清器八外周，集氣室蓋八2側(cè)壁下邊緣開有刃口，便于其切入土壤，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，在其上部填入干燥劑，實現(xiàn)對待檢測氣體的除塵和干燥。長導(dǎo)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(dǎo)管八5的進(jìn)氣口安裝有氣閥八6 ；氣閥八6在集氣時關(guān)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(huán)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(jìn)口，軟木塞八1開設(shè)有通孔作為過濾后氣體的出口。
[0018]請參閱圖1所示，所述氣泵8的進(jìn)氣口通過導(dǎo)管與濾清器八出氣口相連，氣泵8的出氣口與氣體室￠:進(jìn)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(dǎo)流面
04、上導(dǎo)流面03、傳感器02、圓柱形頂蓋01、螺桿⑶、螺紋孔011，內(nèi)螺紋013和外螺紋052構(gòu)成，下導(dǎo)流面04安裝于圓柱形殼體⑶的底部，上導(dǎo)流面03同軸安裝于下導(dǎo)流面04的上部，其中上導(dǎo)流面03、下導(dǎo)流面04和圓柱形殼體⑶的一部分構(gòu)成氣體腔，該氣體腔具有仿鼢鼠鼻流道結(jié)構(gòu)，構(gòu)成氣體腔的圓柱形殼體⑶側(cè)壁上均勻分布有第一透氣孔051，這種結(jié)構(gòu)用以仿鼢鼠的鼻甲結(jié)構(gòu)，該第一透氣孔051也是氣體腔的出氣口。在上導(dǎo)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(jié)構(gòu)連接有螺桿⑶，螺桿⑶下端與上導(dǎo)流面03中心固結(jié)，通過旋轉(zhuǎn)螺桿⑶可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)及傳感器02的上下位置，圓柱形頂蓋側(cè)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(nèi)螺紋013和外螺紋052連接。氣體腔的進(jìn)氣口 053在圓柱形殼體⑶的底部中央位置。
[0020]本發(fā)明的工作過程和原理:
氣泵8為整個裝置內(nèi)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(cè)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(guān)閉，在氣氣泵8抽氣檢測時開啟。集氣結(jié)束后，打開氣閥八6和氣泵8，在氣泵8的作用下，集氣室內(nèi)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(jìn)入濾清器腔體0，在濾清器腔體0內(nèi)通過礫石與干燥劑進(jìn)行除塵和干燥，然后經(jīng)軟木塞八1中央的孔排出，進(jìn)入氣泵8，在氣泵8的抽送下經(jīng)氣體腔的進(jìn)氣口進(jìn)入氣體室(:的氣體腔，由上導(dǎo)流面03的上部水平部分安裝的傳感器02完成對氣體腔內(nèi)待測氣體的檢測，最終經(jīng)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(zhuǎn)螺桿⑶可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)及傳感器02的上下位置；通過旋轉(zhuǎn)圓柱形頂蓋也可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)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(qū)域氣流的狀態(tài)，以達(dá)到適于傳感器02信號采集的最佳氣流狀態(tài)，以提高傳感器的檢測精度和靈敏度。
【權(quán)利要求】
1.一種仿鼢鼠鼻腔電子鼻，其特征在于:是由濾清器(A)、氣泵(B)和氣體室(C)構(gòu)成，濾清器(A)、氣泵(B)和氣體室(C)從前到后依次布置，彼此之間用導(dǎo)管聯(lián)通； 所述的濾清器(A)是由集氣蓋(A2)、圓柱形濾清器杯(A3)、長導(dǎo)管(A5)、軟木塞(Al)、礫石、干燥劑和氣閥(A6)構(gòu)成，集氣室蓋(A2套設(shè)在濾清器(A)外周，集氣室蓋(A2)側(cè)壁下邊緣開有刃口，便于其切入土壤，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，在其上部填入干燥劑，長導(dǎo)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(dǎo)管(A5)的進(jìn)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(huán)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(jìn)口，軟木塞(Al)開設(shè)有通孔作為過濾后氣體的出Π ； 所述氣泵(B)的進(jìn)氣口通過導(dǎo)管與濾清器(A)出氣口相連，氣泵(B)的出氣口與氣體室(C)進(jìn)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(dǎo)流面(C4)、上導(dǎo)流面(C3)、傳感器(C2)、圓柱形頂蓋(Cl)、螺桿(C6)、螺紋孔(C11)，內(nèi)螺紋(C13)和外螺紋(C52)構(gòu)成，下導(dǎo)流面(C4)安裝于圓柱形殼體(C5)的底部，上導(dǎo)流面(C3)同軸安裝于下導(dǎo)流面(C4)的上部，其中上導(dǎo)流面(C3)、下導(dǎo)流面(C4)和圓柱形殼體(C5)的一部分構(gòu)成氣體腔，構(gòu)成氣體腔的圓柱形殼體(C5)側(cè)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(dǎo)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(jié)構(gòu)連接有螺桿(C6)，螺桿(C6)下端與上導(dǎo)流面(C3)中心固結(jié)，通過旋轉(zhuǎn)螺桿(C6)可以改變氣體腔的結(jié)構(gòu)及傳感器(C2)的上下位置，圓柱形頂蓋(Cl)側(cè)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(nèi)螺紋(C13)和外螺紋(C52)連接，氣體腔的進(jìn)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(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】常志勇, 慕海鋒, 陳東輝, 佟金, 馬云海, 孫霽宇, 郭麗麗, 李默, 周江 申請人:吉林大學(xué)