一种气体探测器及探测方法与流程

本发明涉及气体传感器，尤其涉及一种气体探测器及探测方法。

背景技术：

1、半导体气体传感器是一种被广泛应用的气体探测设备，其通常基于金属氧化物半导体材料，如氧化锡、氧化锌等材料，当这些材料制成的传感元件暴露在特定气体中时，其导电性会发生变化，这一变化可以通过电路检测出来，并转换成气体浓度的信息。

2、在实际应用中，尤其是在灰尘较多的工业环境中，环境中的灰尘不仅会对气体探测器的进气口造成堵塞，还可能影响传感元件的灵敏度和可靠性。例如，颗粒物可能会覆盖在传感元件表面，改变其化学性质，导致检测结果失真；此外，灰尘还会加速传感元件的老化过程，缩短其使用寿命。为了解决这些问题，现有的解决方案大多是在传感器的进气口上安装过滤网。如cn209821114u公开的一种气体传感器结构，其包括基体、网罩和气敏检测体，基体的轴心处开设有透气孔，透气孔与网罩相配合，更便于气体在网罩内的扩散和流通。

3、如上述技术方案，传统的过滤方式通常采用过滤网以物理拦截的方式阻止灰尘进入探测器的内部，尽管这种方式能在一定程度上解决上述问题，但在高尘环境下，过滤网容易被堵塞，需要人工频繁的更换或清洁，维护负担较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种气体探测器及探测方法，其通过设置吸气和吹气结构来吹扫清洁滤网，使滤网不易被堵塞，降低了人工维护的频率，减轻了维护工作的负担，解决了现有半导体气体传感器在高尘环境下应用时，过滤网容易被堵塞，需要人工频繁的更换或清洁，维护负担较大的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本发明提供了一种气体探测器，包括本体，还包括滤网、传感元件、驱动组件和气泵组件，其中，

4、所述本体的底部设置有进气口和排气口，所述进气口中设置有所述传感元件，所述滤网覆盖在所述进气口和所述排气口的底部；

5、所述驱动组件和所述气泵组件设置在所述本体的内部，所述驱动组件的一端用于驱动所述滤网水平转动，另一端用于驱动所述气泵组件进行抽吸动作；

6、所述气泵组件的一端用于向所述进气口的方向吹气，以将所述滤网底部的灰尘吹离，或用于将外界的气体吸入所述排气口中，另一端用于向所述排气口的方向吹气，以将所述滤网底部的灰尘吹离。

7、在以上技术方案的基础上，优选的，所述气泵组件包括缸体、活塞和升降杆，其中，

8、所述缸体的下端开口且上端封闭，所述缸体的下端镶嵌在所述排气口中；

9、所述活塞沿竖向滑动设置在所述缸体中，所述缸体的内部通过所述活塞形成第一压缩腔和第二压缩腔；

10、所述第一压缩腔设置在所述第二压缩腔的上方，所述第一压缩腔与所述进气口相连通，所述第二压缩腔与所述排气口相连通；

11、所述升降杆沿竖向贯穿所述本体，且所述升降杆的下端与所述活塞固定连接；

12、所述驱动组件驱动所述升降杆升降，以使所述活塞在所述缸体中往复运动。

13、在以上技术方案的基础上，优选的，所述进气口的顶端封闭，所述进气口的顶端上设置有第一输气口，所述第一压缩腔的顶部设置有第二输气口，其中，

14、所述第二输气口向上贯穿所述缸体；

15、所述第二输气口与所述第一输气口通过管道连通。

16、在以上技术方案的基础上，优选的，所述驱动组件包括双向电机、联动轴、凸轮盘和滚轮，其中，

17、所述双向电机沿竖向固定在所述本体上，所述双向电机的输出轴下端向下贯穿所述本体的底部后与所述滤网可拆卸连接，上端与所述联动轴传动连接；

18、所述联动轴竖向设置，所述联动轴的下端转动连接在所述缸体的顶部，上端固定连接所述凸轮盘；

19、所述凸轮盘与所述联动轴同心，且所述凸轮盘在所述联动轴上倾斜设置；

20、所述滚轮在所述凸轮盘的上下两侧各设置一个，所述滚轮的一端与所述凸轮盘的表面滚动连接，另一端固定在所述升降杆的侧部。

21、在以上技术方案的基础上，优选的，所述滚轮包括球头和轴杆，其中，

22、所述轴杆水平设置，所述轴杆的一端转动连接所述球头，另一端固定连接所述升降杆。

23、在以上技术方案的基础上，优选的，所述驱动组件还包括同步带轮和同步带，其中，

24、所述同步带轮在所述双向电机的输出轴上端和所述联动轴上各固定有一个，两个所述同步带轮通过所述同步带相连接。

25、在以上技术方案的基础上，优选的，所述气泵组件还包括振动棒和拉绳，其中，

26、所述振动棒设置在所述第二压缩腔中，且所述振动棒通过所述拉绳悬挂在所述活塞的正下方；

27、所述振动棒选择性地降落到所述滤网的顶部。

28、在以上技术方案的基础上，优选的，所述气泵组件还包括单向阀，其中，

29、所述缸体的下端为鸭嘴状，所述缸体下端的侧部设置有吸气口，所述吸气口与所述第二压缩腔相连通；

30、所述单向阀镶嵌在所述吸气口中；

31、所述滤网为圆形板状，所述本体的底部设置有容纳槽，所述滤网转动设置在所述容纳槽中，所述进气口和所述排气口贯通所述容纳槽的槽底；

32、所述缸体的鸭嘴状结构的长边经过所述滤网的圆心并沿所述滤网的径向延伸；

33、所述振动棒的中轴线平行于所述缸体的鸭嘴状结构的长边。

34、在以上技术方案的基础上，优选的，所述振动棒包括转筒和转轴，其中，

35、所述转筒的两端上转动设置有所述转轴，每个所述转轴上固定有一根所述拉绳，所述拉绳的上端固定在所述活塞的底部；

36、所述转筒选择性地在所述滤网的顶部滚动；

37、所述转筒的表面设置有若干直径大小不一的球状凸起。

38、另一方面，本发明还提供了一种气体探测方法，使用上述的气体探测器对目标气体进行间歇性地检测，包括以下步骤：

39、s1、所述驱动组件驱动所述升降杆向下移动，使所述活塞在所述缸体的内部向下滑动，过程中，所述活塞向下挤压所述第二压缩腔内的气体，使这些气体吹向所述滤网，将所述滤网底部的灰尘吹离，实现所述滤网的局部清洁，此时，所述滤网被清洁的部位设为a点，吹气的同时，所述振动棒落在所述滤网上，引起所述滤网的振动，以松散所述滤网底部附着的灰尘，与此同时，外界的气体被吸入所述进气口中，所述传感元件对进入的气体进行检测，气体中的灰尘则被所述滤网拦截，此时，所述滤网拦截灰尘的部位设为b点；

40、s2、当步骤s1中的吸气和吹气动作结束后，所述驱动组件驱动所述升降杆向上移动，以使所述活塞向上滑动，过程中，所述振动棒升高并离开所述滤网，外界的气体被吸入所述第二压缩腔中，气体中的灰尘被所述滤网拦截，而所述进气口内的空气则吹向所述滤网，将所述滤网底部的灰尘吹离，实现所述滤网的局部清洁，此时，所述滤网拦截灰尘的部位设为c点，所述滤网被清洁的部位设为d点；

41、s3、所述驱动组件驱动所述升降杆升降的同时，所述驱动组件驱动所述滤网转动，以使a、b、c、d四个点沿所述滤网的周向依次变位，进而通过吹扫方式依次吹扫a、b、c、d四个点，同时，步骤s1中的所述活塞下降的过程中，所述振动棒处在转动中的所述滤网顶部，所述滤网会驱动所述振动棒在所述滤网上滚动，滚动过程中，通过所述振动棒表面上的若干直径大小不一的球状凸起来实现所述振动棒的起伏式滚动，进而使所述振动棒对所述滤网进行连续性地振动，以松散所述滤网底部附着的灰尘；

42、s4、重复步骤s1和s2，所述驱动组件驱动所述滤网连续性地转动，所述驱动组件驱动所述气泵组件连续性地吸气和吹气，使得所述进气口内的间歇性地进气，进而使得所述传感元件对进入的气体进行间歇性地检测。

43、本发明的一种气体探测器及探测方法相对于现有技术具有以下有益效果：

44、(1)通过设置气泵组件的一端用于向进气口的方向吹气，以将滤网底部的灰尘吹离，或用于将外界的气体吸入排气口中，另一端用于向排气口的方向吹气，以将滤网底部的灰尘吹离，便于通过该吸气和吹气结构来吹扫清洁滤网，使滤网不易被堵塞，进气通畅，降低了人工维护的频率，减轻了维护工作的负担。

45、(2)通过设置振动棒选择性地降落到滤网的顶部，便于通过振动棒来撞击滤网，实现对滤网的振动，进而对滤网底部附着的灰尘进行松散，使其容易被气流吹离，提高吹扫效果。

46、(3)通过设置转筒选择性地在滤网的顶部滚动，便于振动棒通过其表面上的若干直径大小不一的球状凸起来实现振动棒的起伏式滚动，进而使振动棒对滤网进行连续性地振动，提高松散灰尘的效果，进而提高吹扫效果。

47、(4)通过重力球的自由落体来振动转筒，循环往复，使振动棒产生连续性地振动，进而用于松散滤网底部附着的灰尘，进而提高吹扫效果。