一種氣源搜索定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣源搜索定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會發(fā)展的需要，氣源搜索定位在有害氣體泄漏檢測、火源探測、災(zāi)后倒塌的建筑物搜救和反恐排爆等社會生活方面將扮演越來越重要的角色。因此，近年來，氣源搜索定位研究得到了很多國家和研究機(jī)構(gòu)的重視。但是其研究應(yīng)用依然受許多因素的制約，其中最主要的制約因素是定位搜索裝置的“嗅覺器官”本身及工作環(huán)境等因素。
[0003]工作環(huán)境往往對氣味/氣體的煙羽的形成有很大的影響。氣味/氣體在空氣中以分子狀態(tài)向四周擴(kuò)散形成煙羽，氣體分布濃度主要由分子擴(kuò)散和湍流決定。在風(fēng)速較高且穩(wěn)定的情況下，會產(chǎn)生較穩(wěn)定的煙羽。而在微風(fēng)或無風(fēng)的情況下，由于氣體分子的擴(kuò)散速度比風(fēng)速慢得多，煙羽的結(jié)構(gòu)主要由空氣湍流決定。湍流在實際環(huán)境中經(jīng)常存在，表現(xiàn)為運(yùn)動流體中大小不同的漩渦，這樣就會把煙羽分割成許多不規(guī)則的塊，使得煙羽的瞬間分布很難預(yù)測，給機(jī)器人的煙羽跟蹤行為帶來異常困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決定位搜索裝置在煙羽跟蹤過程中的困難，本實用新型提出借鑒動物的搜索定位行為來解決這個難題。在動物漫長的進(jìn)化過程中，嗅覺作為最原始的感覺功能之一，一直伴隨著動物的進(jìn)化而發(fā)展，嗅覺是許多動物賴以生存的最重要的本領(lǐng)。自然界的許多動物可以利用嗅覺器官來判斷氣味的方向，并沿著該方向?qū)ふ沂澄?、通訊?lián)絡(luò)、尋找配偶或者標(biāo)識領(lǐng)地等。蛇就是其中的一種，蛇的嗅覺很發(fā)達(dá)，蛇在覓食或跟蹤動物時，很大程度是靠其嗅覺。鋤鼻器嗅覺功能的發(fā)揮，主要借助于蛇舌將外界環(huán)境中的氣味分子送進(jìn)鋤鼻器。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，蛇舌為了獲取更多的氣味分子，同時為了實現(xiàn)其對氣味源的搜索定位，在其將舌頭伸出體外時，往往表現(xiàn)為舌頭在豎直平面內(nèi)的振動。此時蛇舌的兩個分叉將會搜索到成一定角度的兩個分叉分別所在平面的兩種氣味信息。本實用新型參照蛇舌的氣味采集模式和嗅覺定位原理，提出了一種新型的氣源搜索定位裝置。同時鑒于氣體檢測室結(jié)構(gòu)對傳感器的測量精度的影響，對氣體檢測室
[0005]本實用新型由氣體采集裝置1、導(dǎo)管II 2、導(dǎo)管I 3、氣栗I 4、單向閥I 5、氣體混合室I 6、電磁閥I 7、惰性氣體罐I 8、氣栗II 9、電磁閥II 10、氣體檢測室I 11、氣栗III12、單向閥II 13、氣體混合室II 14、電磁閥III 15、惰性氣體罐II 16、氣栗IV 17、電磁閥IV 18、氣體檢測室II 19、控制系統(tǒng)20、模式識別定位系統(tǒng)21組成，其中氣栗I 4、單向閥I 5、氣體混合室I 6、氣栗II 9、電磁閥II 10和氣體檢測室I 11串聯(lián)連接，氣體混合室I 6的進(jìn)氣口還依次串接電磁閥I 7和惰性氣體罐I 8。
[0006]氣栗III 12、單向閥II 13、氣體混合室II 14、氣栗IV 17、電磁閥IV 18和氣體檢測室
II19串聯(lián)連接，氣體混合室II 14的進(jìn)氣口還依次串接電磁閥III 15和惰性氣體罐II 16。
[0007]氣栗I 4、電磁閥I 7、氣栗II 9、電磁閥II 10、氣栗III 12、電磁閥III 15、氣栗IV 17、電磁閥IV 18和氣體采集裝置1中進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束II b的電磁閥V 22、電磁閥VI 23、電磁閥νπ 24、電磁閥VID 26、電磁閥IX 27、電磁閥X 28均由控制系統(tǒng)20控制。
[0008]氣體檢測室I 11和氣體檢測室II 19中傳感器陣列38的傳感器以信號輸入模式識別定位系統(tǒng)21。
[0009]氣栗I 4的進(jìn)氣口經(jīng)導(dǎo)管I 3與氣體采集裝置1中進(jìn)氣管束I a的進(jìn)氣管底座25的出氣口連接。
[0010]氣栗III12的進(jìn)氣口經(jīng)導(dǎo)管II 2與氣體采集裝置1中進(jìn)氣管束II b的進(jìn)氣管底座25的出氣口連接。
[0011]所述的氣體采集裝置1由進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束II b組成，進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束II b的結(jié)構(gòu)完全相同，均由電磁閥V 22、電磁閥VI 23、電磁閥VII 24、進(jìn)氣管束底座25、電磁閥VID 26、電磁閥IX 27、電磁閥X 28、進(jìn)氣管VI 29、進(jìn)氣管V 30、進(jìn)氣管IV 31、進(jìn)氣管
III32、進(jìn)氣管II 33和進(jìn)氣管I 34組成，其中進(jìn)氣管VI 29、進(jìn)氣管V 30、進(jìn)氣管IV 31、進(jìn)氣管III 32、進(jìn)氣管II 33和進(jìn)氣管I 34呈扇形排列，扇形展開角α為90°。
[0012]進(jìn)氣管VI 29、進(jìn)氣管V 30、進(jìn)氣管IV 31、進(jìn)氣管III 32、進(jìn)氣管II 33和進(jìn)氣管I 34均為圓臺體，圓臺體錐角Θ為15°，圓臺體小端直徑d為6-8mm，圓臺沿軸線長度L為250-300mmo
[0013]進(jìn)氣管I 34末端固接電磁閥V 22 ;進(jìn)氣管II 33末端固接電磁閥VI 23。
[0014]進(jìn)氣管III 32末端固接電磁閥VII 24 ;進(jìn)氣管IV 31末端固接電磁閥VID 26。
[0015]進(jìn)氣管V 30末端固接電磁閥IX 27 ;電磁閥V 22、電磁閥VI 23、電磁閥VII 24、電磁閥VID 26、電磁閥IX 27、電磁閥X 28的出口經(jīng)進(jìn)氣管束底座25匯為一處。
[0016]進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束II b在豎直面內(nèi)的夾角Φ為90 °。
[0017]所述的氣體檢測室I 11和氣體檢測室II 19的結(jié)構(gòu)完全相同，均由進(jìn)氣段35、擴(kuò)散段36、檢測段37、傳感器陣列38、擾流板39組成，其中進(jìn)氣段35、擴(kuò)散段36、檢測段37順序連接。
[0018]進(jìn)氣段35為圓柱體，其中圓柱體直徑山為10-15mm，圓柱體高度h丨為15_20mm。
[0019]檢測段37為圓柱體，其中圓柱體直徑0丨為40-60mm，圓柱體長度L丨為50_60mm。
[0020]擴(kuò)散段36為圓臺體，其中圓臺體大圓直徑02為40-60mm,圓臺體小圓直徑(12為15-20mm,圓臺體高度Η為20_40mm。
[0021]傳感器陣列38由4-6個傳感器組成，4-6個傳感器均布于檢測段37的圓柱體外表面，且位于擾流板39左面前端。
[0022]擾流板直徑03為40-60臟，擾流板厚度h 2為3-5mm0
[0023]擾流板39上以半徑18-27mm處均布有擾流孔40，擾流孔直徑屯為3_5mm，相鄰擾流孔圓心與擾流板圓心連線的夾角β為10°。
[0024]擾流板39右面與檢測段37的圓柱右端間距匕為20_25mm。
[0025]本實用新型的有益效果在于:
[0026]本實用新型的進(jìn)氣管束內(nèi)的電磁閥按空間由上到下的順序依次開閉，能實現(xiàn)對蛇舌氣體采集行為的模仿，可提高待測氣味信號的可靠性，能為后續(xù)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保證。
[0027]本實用新型中氣體檢測室的結(jié)構(gòu)采用仿人鼻腔結(jié)構(gòu)，模仿人鼻腔實現(xiàn)對氣流的擾動，能提高傳感器的測量精度，進(jìn)而提高搜索定位裝置的精度。
[0028]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，利于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0029]圖1為氣源搜索定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0030]圖2為進(jìn)氣管束I ( II )結(jié)構(gòu)坐標(biāo)、角度示意圖
[0031]圖3為進(jìn)氣管束I ( II )的俯視圖
[0032]圖4為進(jìn)氣管束I ( II )的右視圖
[0033]圖5為單個進(jìn)氣管的結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]圖6為氣體檢測室結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]圖7為傳感器陣列、擾流板結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]其中:1.氣體采集裝置2.導(dǎo)管II 3.導(dǎo)管I 4.氣栗I 5.單向閥I 6.氣體混合室I 7.電磁閥I 8.惰性氣體罐I 9.氣栗II 10.電磁閥II 11.氣體檢測室I
12.氣栗III 13.單向閥II 14.氣體混合室II 15.電磁閥III 16.惰性氣體罐II 17.氣栗
IV18.電磁閥IV 19.氣體檢測室II 20.控制系統(tǒng)21.模式識別定位系統(tǒng)22.電磁閥V23.電磁閥VI 24.電磁閥VII 25.進(jìn)氣管束底座26.電磁閥VID 27.電磁閥IX 28.電磁閥X 29.進(jìn)氣管VI 30.進(jìn)氣管V 31.進(jìn)氣管IV 32.進(jìn)氣管III 33.進(jìn)氣管II 34.進(jìn)氣管I35.進(jìn)氣段36.擴(kuò)散段37.檢測段38.傳感器陣列39.擾流板40.擾流孔a.進(jìn)氣管束I b.進(jìn)氣管束II
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述:
[0038]如圖1所示，本實用新型由氣體采集裝置1、導(dǎo)管II 2、導(dǎo)管I 3、氣栗I 4、單向閥I 5、氣體混合室I 6、電磁閥I 7、惰性氣體罐I 8、氣栗II 9、電磁閥II 10、氣體檢測室I 11、氣栗III12、單向閥II 13、氣體混合室II 14、電磁閥III15、惰性氣體罐II 16、氣栗IV 17、電磁閥IV 18、氣體檢測室II 19、控制系統(tǒng)20、模式識別定位系統(tǒng)21組成，氣栗I 4、單向閥
I5、氣體混合室I 6、氣栗II 9、電磁閥II 10和氣體檢測室I 11串聯(lián)連接，氣體混合室I 6的進(jìn)氣口還依次串接電磁閥I 7和惰性氣體罐I 8。
[0039]氣栗III 12、單向閥II 13、氣體混合室II 14、氣栗IV 17、電磁閥IV 18和氣體檢測室
II19串聯(lián)連接，氣體混合室II 14的進(jìn)氣口還依次串接電磁閥III 15和惰性氣體罐II 16。
[0040]所述氣體混合室I 6、氣體混合室II 14的作用是實現(xiàn)不同進(jìn)氣管所采集氣體的混合，為氣體檢測室I 11、氣體檢測室II 19中氣體的檢測做準(zhǔn)備。氣體混合室I 6、氣體混合室II 14有兩個進(jìn)氣通道，一個為待測氣體進(jìn)氣通道，一個為惰性氣體進(jìn)氣通道。當(dāng)在集氣混合階段時，惰性氣體進(jìn)氣通道關(guān)閉，待測氣體進(jìn)氣通道開啟。集氣混合結(jié)束進(jìn)入氣體檢測階段時，兩通道均關(guān)閉，檢測結(jié)束進(jìn)入氣路清洗階段，在氣路清洗階段，惰性氣體進(jìn)氣通道開啟，待測氣體進(jìn)氣通道關(guān)閉。
[0041]氣栗I 4、電磁閥I 7、氣栗II 9、電磁閥II 10、氣栗III 12、電磁閥III 15、氣栗IV 17、
電磁閥IV 18和氣體采集裝置1中進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束II b的電磁閥V 22、電磁閥VI 23、電磁閥νπ 24、電磁閥VID 26、電磁閥IX 27、電磁閥X 28均由控制系統(tǒng)20控制。
[0042]氣體檢測室I 11和氣體檢測室II 19中傳感器陣列38的傳感器信號輸入模式識別定位系統(tǒng)21。
[0043]氣栗I 4的進(jìn)氣口經(jīng)導(dǎo)管I 3與氣體采集裝置1中進(jìn)氣管束I a的進(jìn)氣管底座25的出氣口連接。
[0044]氣栗III12的進(jìn)氣口經(jīng)導(dǎo)管II 2與氣體采集裝置1中進(jìn)氣管束II b的進(jìn)氣管底座25的出氣口連接。
[0045]所述電磁閥II 10、電磁閥IV 14在氣體檢測開始前關(guān)閉，在氣體檢測開始時開啟。電磁閥II 10、電磁閥IV 14關(guān)閉使氣體混合室I 6、氣體混合室II 14形成一個封閉的空間，使待測氣體在氣體混合室I 6、氣體混合室II 14中充分混合并集氣，為氣體的檢測做準(zhǔn)備。當(dāng)檢測混合氣體時，電磁閥II 10、電磁閥IV 14在控制系統(tǒng)17的作用下打開，并在的氣栗
II9、氣栗IV 17作用下，進(jìn)入氣體檢測室I 11、氣體檢測室II 19。
[0046]如圖1-圖5所示，所述的氣體采集裝置1由進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束lib組成，進(jìn)氣管束I a和進(jìn)氣管束II b的結(jié)構(gòu)完全