一种有害气体浓度检测装置以及检测方法与流程

本发明涉及气体检测，具体是一种有害气体浓度检测装置以及检测方法。

背景技术：

1、有害气体浓度检测装置是一种用于监测和测量空气中有害气体浓度的安全设备，以确保环境安全和人体健康。这些装置广泛应用于工业、矿业、环保和家庭安全等领域。

2、中国专利cn116740896a公开了一种便携式井下有害气体监督预警装置，该防护装备包括矿用安全帽和便携式气体检测报警仪，便携式井下有害气体监督预警装置的使用方法，包括以下步骤：井下作业人员所处的环境空气中的一氧化碳和甲烷等有毒有害气体浓度低时，安全帽上的安全灯处于常量状态，说明有毒有害气体不影响作业人员的健康和正常作业。当作业环境中的有毒有害气体浓度超过所设的安全预警值时，预警灯将会亮起。当预警灯持续超过1分钟人员没有撤离到安全区域时，紧急撤离灯会闪烁，提醒井下安全员发出强制性命令。该装置可以有效起到监督和预警作用，保证工作人员生命健康安全，具有操作简单，经济实用的优点。

3、如上述专利所述，便携式有害气体检测装置设计用于实时监测工作人员周边环境中的潜在危险气体，然而，这种设备通常需要佩戴在移动中的员工身上，这就带来了几个技术挑战。首先，持续的气体检测过程消耗电能较多，导致电池寿命缩短，需要频繁充电，这降低了设备的使用便利性，其次，若采用间歇性检测以节约电力，则可能错过那些仅在特定区域存在且范围有限的有害气体气流，尤其是在工作人员快速通过这些区域时，这种情况下，间歇检测可能导致监测盲区，影响检测结果的准确性和可靠性。

4、因此，有必要提供一种有害气体浓度检测装置以及检测方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种有害气体浓度检测装置以及检测方法，在保证检测效果的前提下，减少了传感器的持续工作时间，从而显著降低了整体能耗。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种有害气体浓度检测装置，包括安装盒和检测筒，所述检测筒的一侧开设有进气口，所述检测筒靠近进气口的内侧壁安装有害气体检测传感器，所述检测筒内滑动设置有活塞，所述安装盒内设置有用于牵引活塞移动的牵引机构，所述安装盒内设置有蓄电池，所述安装盒内设置有摆动充电机构，使用时，将装置佩戴在腿或胳膊上，在工作人员移动时，通过摆动充电机构给蓄电池充电，并通过牵引机构牵引活塞移动使得外界气体被抽入检测筒内，在检测筒内的气体填充至最大填充量时，有害气体检测传感器对检测筒内的气体进行检测。

3、本发明的进一步设置为：所述检测筒内设置有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与活塞相连接，所述第一弹簧的另一端与检测筒的内侧壁相连接，所述检测筒的内部设置有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与检测筒的内侧壁固定连接，所述伸缩杆的另一端与活塞固定连接。

4、本发明的进一步设置为：所述摆动充电机构包括发电机、第一单向转轴、旋转筒、摆杆和配重块，所述发电机固定安装在安装盒的内部，所述第一单向转轴转动安装在安装盒内，所述第一单向转轴的一端与发电机的输入端固定连接，所述摆杆的底端与配重块固定连接，所述第一单向转轴上套设有旋转筒，所述旋转筒通过第一单向轴承与第一单向转轴单向传动连接，所述旋转筒上固定套装有连接筒，所述摆杆的顶端与连接筒固定连接。

5、本发明的进一步设置为：所述检测筒一侧的进气口的内部设置有弹性膜，所述弹性膜的中部设置有通孔。

6、本发明的进一步设置为：所述检测筒靠近进气口的一侧固定安装有安装筒，所述安装筒的两端为开口设置，所述安装筒的一端设置有滤网。

7、本发明的进一步设置为：所述牵引机构包括第二单向转轴、第二单向轴承、支撑环、绕绳轮、锁定组件和牵引绳，所述第二单向转轴转动安装在安装盒内，所述第一单向转轴与第二单向转轴同轴设置，所述第二单向轴承套设在第二单向转轴上，所述旋转筒通过第二单向轴承与第二单向转轴单向传动连接，所述第二单向转轴上固定套装有支撑环，所述支撑环上套设有绕绳轮，所述绕绳轮上固定连接有牵引绳，所述牵引绳的一端伸入检测筒内与活塞固定连接，所述支撑环上设置有用于对绕绳轮进行锁定的锁定组件，当锁定组件将绕绳轮锁定时，支撑环旋转时带动绕绳轮同步旋转。

8、本发明的进一步设置为：所述锁定组件包括铁块、卡块、第二弹簧和电磁铁，所述支撑环的侧壁开设有多个孔洞，所述卡块贯穿所述孔洞且滑动配合，所述卡块的一端固定安装有铁块，所述卡块上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与铁块固定连接，所述第二弹簧的另一端与支撑环的侧壁固定连接，所述绕绳轮的一侧开设有多个卡槽，所述卡块的一端与卡槽相适配，所述支撑环的一侧设置有电磁铁，电磁铁设置为环形结构。

9、本发明的进一步设置为：所述电磁铁包括铁圈和导线，所述导线螺旋缠绕在铁圈上。

10、上述一种有害气体浓度检测装置对有害气体进行检测的检测方法，使用时，在所述有害气体检测传感器对检测筒内的气体进行检测之后，还包括以下步骤：将检测筒内的气体排出，随后再继续抽入气体进行检测，如此往复循环，以实现气体的间歇检测。

11、综上所述，本发明具有以下有益效果：

12、本发明通过检测筒和活塞的设置，利用工作人员的正常移动来驱动活塞，间歇性地将外界气体抽入检测筒内，当筒内气体达到最大填充量时，内置的有害气体检测传感器才进行一次检测，这种先收集后检测的方式大幅减少了传感器的持续工作时间，从而显著降低了整体能耗。此设计不仅缩小了监测盲区，还提升了检测结果的准确性与可靠性。同时，装置中的摆动充电机构能够在工作人员移动过程中不断为蓄电池充电，进一步减少了对外部充电的依赖，增强了设备的便携性和使用便利性；

13、本发明通过内置摆动充电机构实现能量自给，并通过一套精巧的牵引机构及活塞系统实现间歇性的气体采样与检测。装置设计允许在无需外部电源的情况下自行充电，并能通过工作人员的正常移动来驱动发电机为蓄电池充电，同时，通过旋转筒与第一单向转轴和第二单向转轴的配合使用，实现了在旋转筒正向旋转时带动发电机构工作，反向旋转时则牵引活塞进行气体采样。电磁铁的应用不仅简化了绕绳轮锁定与解锁的过程，还使得系统能够自动复位并准备下一次采样。此外，设备通过按压开关控制有害气体检测传感器的通电，确保了仅在活塞正确位置时进行检测，节省能源的同时提高了检测的准确性和可靠性。整体设计考虑了环境适应性和应用的便捷性，特别适合于需要在广阔或复杂地形中进行的长时间环境监测任务，如矿业、农业和灾害现场的环境监测。

技术特征：

1.一种有害气体浓度检测装置，包括安装盒（1）和检测筒（2），所述检测筒（2）的一侧开设有进气口，所述检测筒（2）靠近进气口的内侧壁安装有害气体检测传感器（7），其特征在于：所述检测筒（2）内滑动设置有活塞（4），所述安装盒（1）内设置有用于牵引活塞（4）移动的牵引机构，所述安装盒（1）内设置有蓄电池（12），所述安装盒（1）内设置有摆动充电机构，使用时，将装置佩戴在腿或胳膊上，在工作人员移动时，通过摆动充电机构给蓄电池（12）充电，并通过牵引机构牵引活塞（4）移动使得外界气体被抽入检测筒（2）内，在检测筒（2）内的气体填充至最大填充量时，有害气体检测传感器（7）对检测筒（2）内的气体进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述检测筒（2）内设置有第一弹簧（5），所述第一弹簧（5）的一端与活塞（4）相连接，所述第一弹簧（5）的另一端与检测筒（2）的内侧壁相连接，所述检测筒（2）的内部设置有伸缩杆（6），所述伸缩杆（6）的一端与检测筒（2）的内侧壁固定连接，所述伸缩杆（6）的另一端与活塞（4）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述摆动充电机构包括发电机（13）、第一单向转轴（14）、旋转筒（15）、摆杆（26）和配重块（27），所述发电机（13）固定安装在安装盒（1）的内部，所述第一单向转轴（14）转动安装在安装盒（1）内，所述第一单向转轴（14）的一端与发电机（13）的输入端固定连接，所述摆杆（26）的底端与配重块（27）固定连接，所述第一单向转轴（14）上套设有旋转筒（15），所述旋转筒（15）通过第一单向轴承（17）与第一单向转轴（14）单向传动连接，所述旋转筒（15）上固定套装有连接筒（16），所述摆杆（26）的顶端与连接筒（16）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述检测筒（2）一侧的进气口的内部设置有弹性膜（8），所述弹性膜（8）的中部设置有通孔。

5.根据权利要求1所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述检测筒（2）靠近进气口的一侧固定安装有安装筒（9），所述安装筒（9）的两端为开口设置，所述安装筒（9）的一端设置有滤网（10）。

6.根据权利要求3所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述牵引机构包括第二单向转轴（18）、第二单向轴承（19）、支撑环（20）、绕绳轮（21）、锁定组件（23）和牵引绳（22），所述第二单向转轴（18）转动安装在安装盒（1）内，所述第一单向转轴（14）与第二单向转轴（18）同轴设置，所述第二单向轴承（19）套设在第二单向转轴（18）上，所述旋转筒（15）通过第二单向轴承（19）与第二单向转轴（18）单向传动连接，所述第二单向转轴（18）上固定套装有支撑环（20），所述支撑环（20）上套设有绕绳轮（21），所述绕绳轮（21）上固定连接有牵引绳（22），所述牵引绳（22）的一端伸入检测筒（2）内与活塞（4）固定连接，所述支撑环（20）上设置有用于对绕绳轮（21）进行锁定的锁定组件（23），当锁定组件（23）将绕绳轮（21）锁定时，支撑环（20）旋转时带动绕绳轮（21）同步旋转。

7.根据权利要求6所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述锁定组件（23）包括铁块（231）、卡块（232）、第二弹簧（233）和电磁铁，所述支撑环（20）的侧壁开设有多个孔洞，所述卡块（232）贯穿所述孔洞且滑动配合，所述卡块（232）的一端固定安装有铁块（231），所述卡块（232）上套设有第二弹簧（233），所述第二弹簧（233）的一端与铁块（231）固定连接，所述第二弹簧（233）的另一端与支撑环（20）的侧壁固定连接，所述绕绳轮（21）的一侧开设有多个卡槽（2101），所述卡块（232）的一端与卡槽（2101）相适配，所述支撑环（20）的一侧设置有电磁铁，电磁铁设置为环形结构。

8.根据权利要求7所述的一种有害气体浓度检测装置，其特征在于：所述电磁铁包括铁圈（24）和导线（25），所述导线（25）螺旋缠绕在铁圈（24）上。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的一种有害气体浓度检测装置对有害气体进行检测的检测方法，其特征在于：使用时，在所述有害气体检测传感器(7)对检测筒(2)内的气体进行检测之后，还包括以下步骤，将检测筒(2)内的气体排出，随后再继续抽入气体进行检测，如此往复循环，以实现气体的间歇检测。

技术总结本发明涉及气体检测设备技术领域，公开了一种有害气体浓度检测装置以及检测方法，有害气体浓度检测装置包括安装盒和检测筒，检测筒的一侧开设有进气口，检测筒靠近进气口的内侧壁安装有害气体检测传感器，检测筒内滑动设置有活塞，安装盒内设置有用于牵引活塞移动的牵引机构，安装盒内设置有蓄电池，安装盒内设置有摆动充电机构；本发明通过检测筒和活塞的设置，利用工作人员的正常移动来驱动活塞，间歇性地将外界气体抽入检测筒内，当筒内气体达到最大填充量时，内置的有害气体检测传感器才进行一次检测，由此大幅减少了传感器的持续工作时间，从而显著降低了整体能耗，此设计不仅缩小了监测盲区，还提升了检测结果的准确性与可靠性。技术研发人员：张璐,周彦凯,刘超林,陈鲁,谢奇乐,陈倩,何菲受保护的技术使用者：浙江信捷检测技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25