一种全天候液面挥发气体连续自动检测器的制作方法

本实用新型属于气体采样装置的技术领域，具体涉及一种全天候液面挥发气体连续自动检测器。

背景技术：

目前针对污水挥发性气体的原位采样方法主要为密闭气室法。即将单位面积一定的密闭容器罩在待测污水水面上，使水面保持密封，并在单位时间内测定密闭容器内污水表面被检气体的挥发量。由于密闭气室结构采样时，需要把密闭气室中的气体抽出至检测装置中检测，导致密闭气室中的气压降低，使被检水体表面环境改变，影响检测结果的准确性。其次，现有的密闭气室结构智能化程度低，需人工看守，自由度低。另外，现有的密闭气室法是预先做好一个密闭容器直接罩在待测污水水面上，而密闭容器上端没有通气孔，导致容器内的空气无法从密闭容器中排出，密闭容器放到水面的瞬间，容器中的气体组分和水面气体组分具有很大的不同，使检测的初始数值与实际具有较大的偏差，降低测量的准确性。当水面有杂枝水草时，密闭气室结构难以完全覆盖水面，导致采样失败。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种气体采集室内外压强平衡、检测精度高、能清扫被检水面、自动化程度高的液面挥发气体检测装置。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种全天候液面挥发气体连续自动检测器，其中，包括吊装支架和检测机构，检测机构包括浮板以及下部开口的气体采集室，浮板中部设置有上下贯通的通腔，气体采集室下部插入通腔中与浮板密封固定，气体采集室为上下贯通的管状结构，气体采集室的上部配合有采集室密封盖，采集室密封盖包括上盖板、下定位板以及连接在上盖板、下定位板之间的密封气囊，上盖板的直径与气体采集室的外径相同，下定位板的直径小于气体采集室的内径，采集室密封盖盖合在气体采集室上时，下定位板插入至气体采集室中，密封气囊充气后顶在气体采集室的内侧壁上将气体采集室上端密封，上盖板的外周面设置有一圈盖板磁铁，气体采集室的上端设置有一圈采集室磁铁，盖板磁铁能与采集室磁铁相吸引时采集室密封盖固定在气体采集室的上端，采集室密封盖上设置有抽气管、通气腔以及充气管，抽气管一端穿过下定位板下表面，另一端从上盖板上表面穿出，与气体成分检测器连接，通气腔竖向贯穿采集室密封盖，充气管一端接入密封气囊中，另一端从上盖板上表面穿出，与吊装支架上的充气泵连接，吊装支架包括底座、吊装臂、吊装绳和吊装电机，吊装臂与底座连接，吊装电机固定在底座上，吊装绳一端与吊装电机连接，另一端绕过吊装臂后与气体采集室上端固定连接，吊装臂上还设置有密封盖吊绳，密封盖吊绳一端与采集室密封盖连接，另一端与一调整电机连接，该调整电机通过调整密封盖吊绳长度控制采集室密封盖的高度，全天候液面挥发气体连续自动检测器还包括对称设置的两个清场结构以及一个清场电机装置，清场电机装置包括清场电机、两个传动齿轮以及呈8字形绕在两个传动齿轮上的传动链条，清场电机与其中一个传动齿轮传动连接，每个传动齿轮上均设置有绕线槽，每个清场结构均包括牵拉绳、连接杆和清场板，连接杆和清场板连接，浮板下表面设置有阻尼槽，清场板遮盖通腔下部，连接杆位于阻尼槽中与浮板摩擦固定，连接杆为空心杆，清场板为空心柔性板，清场板的空腔内设置有弹性块，弹性块靠近连接杆的一端与清场板固定，远离连接杆的一端与牵拉绳的一端连接，牵拉绳的另一端依次穿出清场板、连接杆的空腔后，固定在相对应的绕线槽中，当牵拉绳牵拉弹性块时，弹性块带动清场板弯曲，液面挥发气体检测装置还包括智能控制装置，智能控制装置包括控制器，控制器分别与吊装电机、调整电机和清场电机连接并控制三者的运作。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的气体采集室的下部设置有数个固定板，浮板的下部设置有与固定板相配合的固定槽，气体采集室下端插入至通腔下部，使固定板固定于固定槽中。

上述的智能控制装置包括控制箱和控制面板，控制面板上设置有上升延迟按钮、下降延迟按钮、高位保持按钮、低位保持按钮、启动按钮、急停按钮以及手自动切换档，各按钮均与控制器连接，并能向控制器输入指令，使控制器依据指令控制吊装电机和调整电机运作，控制器安装在控制箱中。

上述的连接杆和清场板铰接配合，连接杆与清场板的连接处设置有弹簧，弹簧一端与连接杆连接，另一端与清场板连接。

本实用新型的一种全天候液面挥发气体连续自动检测器，主要具有浮板、气体采集室、采集室密封盖、清场结构等主要部件，浮板的密度比水小，使气体采集室能漂浮在水面上，气体采集室是一个上下均开口的管状结构，当把气体采集室安装在浮板上，并将二者放在水面上时，气体采集室的下部开口浸没在水中，被罩住的水面挥发气体至气体采集室中，待气体采集室内的空间与水面附近的空气充分混合后，气体采集室内的气体浓度梯度和水面表面气体浓度梯度一致，此时再放下采集室密封盖将气体采集室的上部密封，使气体采集过程中初始气体成分与被测水域的气体成分一致，从而为精确测量提供可能。采集室密封盖包括上盖板、下定位板和密封气囊，先将采集室密封盖放置到气体采集室上表面，采集室磁铁和盖板磁铁相互吸合，使采集室密封盖与气体采集室在竖向方向上相固定，然后对密封气囊充气，密封气囊鼓起挤压气体采集室内壁，如果采集室密封盖放置稍有水平歪斜，密封气囊的不同位置对气体采集室内壁的压力不同，从而产生相互作用力，将水平歪斜的采集室密封盖横向滑动到正中位置。密封气囊完全充气后，完全密封气体采集室上端，使气体采集室内的气体不会外溢。抽气管持续抽取气体采集室内的气体至气体成分检测器，检测被抽气体中的待测气体成分，随着时间的推移，气体采集室内上部的待测气体浓度会逐渐上升，直至平衡，气体成分检测器根据检测到的待测气体的时间、浓度值，可以得到液面挥发气体的速率。由于本实用新型的气体采集室具有气压平衡孔，所以气体采集室内的气压与外界气压平衡，抽取气体时不会影响到气体采集室内的气压，从而不改变液面环境，检测精度比现有的气体检测装置高。本实用新型具有清场结构，当液面挥发气体检测器放在水面上时，清场板能在牵拉绳的牵引下弯曲位移，将气体采集室下部的杂枝水草拨开，当牵拉绳进一步牵拉清场板时，能使连接杆从阻尼槽中脱出，从而将整个清场结构拉离气体采集室的下方。清场板为空心柔性板，清场板的空腔内设置有弹性块，牵拉绳牵拉时，能使弹性块弯曲，弹性块再迫使空心柔性板弯曲，从而使清场板形成钩爪状结构，方便将杂枝水草拨开。本实用新型还设计了一个吊装支架，技术人员可以在岸边操作支架结构，将气体采集室放到较远的水面，省去坐船的繁琐，同时，本实用新型的支架结构上还固定了控制装置，智能化更高，根据控制面板上的操作指令就能较轻松地完成气体检测，当控制面板设定到自动挡时，每次测定时自动收放检测机构，可实现无人值守条件下对同一液面挥发气体全天候连续、稳定（检测时间相同、气室恢复背景浓度时间相同）的监测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是采集室密封盖尚未放入气体采集室上部的示意图；

图3是图2的A部结构放大图；

图4是图2的B部结构放大图；

图5至图7是清场电机将清场结构抽离检测机构的示意图；

图8是采集室密封盖放入气体采集室上部的示意图；此时采集室密封盖放置稍有水平歪斜；

图9是图8中密封气囊充气后的状态图，此时采集室密封盖在密封气囊的作用下放置在正中位置；

图10是浮板的示意图；

图11是图2的仰视图；

图12是气体采集室的立体图；

图13是采集室密封盖的示意图；

图14是采集室密封盖放入气体采集室后的立体图；

图15是清场电机装置的结构示意图；

图16是控制箱的结构示意图。

其中的附图标记为：浮板1、通腔11、固定槽12、气体采集室2、采集室磁铁21、固定板22、吊装支架3、底座31、吊装臂32、吊装绳33、吊装电机34、采集室密封盖4、上盖板41、盖板磁铁41a、下定位板42、密封气囊43、抽气管44、通气腔45、充气管46、密封盖吊绳5、智能控制装置6、控制器61、控制箱62、控制面板63、清场结构7、牵拉绳71、连接杆72、清场板73、弹性块73a、弹簧74、清场电机装置8、清场电机81、传动齿轮82、传动链条83。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

本实用新型的一种全天候液面挥发气体连续自动检测器，其中，包括吊装支架3和检测机构，检测机构包括浮板1以及下部开口的气体采集室2，浮板1中部设置有上下贯通的通腔11，气体采集室2下部插入通腔11中与浮板1密封固定，气体采集室2为上下贯通的管状结构，气体采集室2的上部配合有采集室密封盖4，采集室密封盖4包括上盖板41、下定位板42以及连接在上盖板41、下定位板42之间的密封气囊43，上盖板41的直径与气体采集室2的外径相同，下定位板42的直径小于气体采集室2的内径，采集室密封盖4盖合在气体采集室2上时，下定位板42插入至气体采集室2中，密封气囊43充气后顶在气体采集室2的内侧壁上将气体采集室2上端密封，上盖板41的外周面设置有一圈盖板磁铁41a，气体采集室2的上端设置有一圈采集室磁铁21，盖板磁铁41a能与采集室磁铁21相吸引时采集室密封盖4固定在气体采集室2的上端，采集室密封盖4上设置有抽气管44、通气腔45以及充气管46，抽气管44一端穿过下定位板42下表面，另一端从上盖板41上表面穿出，与气体成分检测器连接，通气腔45竖向贯穿采集室密封盖4，充气管46一端接入密封气囊43中，另一端从上盖板41上表面穿出，与吊装支架3上的充气泵连接，吊装支架3包括底座31、吊装臂32、吊装绳33和吊装电机34，吊装臂32与底座31连接，吊装电机34固定在底座31上，吊装绳33一端与吊装电机34连接，另一端绕过吊装臂32后与气体采集室2上端固定连接，吊装臂32上还设置有密封盖吊绳5，密封盖吊绳5一端与采集室密封盖4连接，另一端与一调整电机连接，该调整电机通过调整密封盖吊绳5长度控制采集室密封盖4的高度，全天候液面挥发气体连续自动检测器还包括对称设置的两个清场结构7以及一个清场电机装置8，清场电机装置8包括清场电机81、两个传动齿轮82以及呈8字形绕在两个传动齿轮82上的传动链条83，清场电机81与其中一个传动齿轮82传动连接，每个传动齿轮82上均设置有绕线槽，每个清场结构7均包括牵拉绳71、连接杆72和清场板73，连接杆72和清场板73连接，浮板1下表面设置有阻尼槽，清场板73遮盖通腔11下部，连接杆72位于阻尼槽中与浮板1摩擦固定，连接杆72为空心杆，清场板73为空心柔性板，清场板73的空腔内设置有弹性块73a，弹性块73a靠近连接杆72的一端与清场板73固定，远离连接杆72的一端与牵拉绳71的一端连接，牵拉绳71的另一端依次穿出清场板73、连接杆72的空腔后，固定在相对应的绕线槽中，当牵拉绳71牵拉弹性块73a时，弹性块73a带动清场板73弯曲，液面挥发气体检测装置还包括智能控制装置6，智能控制装置包括控制器61，控制器61分别与吊装电机34、调整电机和清场电机81连接并控制三者的运作。

实施例中，气体采集室2的下部设置有数个固定板22，浮板1的下部设置有与固定板22相配合的固定槽12，气体采集室2下端插入至通腔11下部，使固定板22固定于固定槽12中。

实施例中，智能控制装置6包括控制箱62和控制面板63，控制面板63上设置有上升延迟按钮、下降延迟按钮、高位保持按钮、低位保持按钮、启动按钮、急停按钮以及手自动切换档，各按钮均与控制器61连接，并能向控制器61输入指令，使控制器61依据指令控制吊装电机34和调整电机运作，控制器61安装在控制箱62中。

实施例中，连接杆72和清场板73铰接配合，连接杆72与清场板73的连接处设置有弹簧74，弹簧74一端与连接杆72连接，另一端与清场板73连接。

各按钮的功能如下：

上升延迟按钮：控制上升的时间，

高位保持按钮：吊装绳33将检测机构吊在设定的最高点的时间。使气体采集室2内气体与环境气体充分混合，恢复到背景值，

下降延迟按钮：控制下降时间，

低位保持按钮：吊装绳33将检测机构吊在设定的最低点的时间，即液面的停留时间，该时间能保证液面气体释放入气体采集室达到饱和浓度，因而能获取到液面气体的有效释放速率的浓度变化数据，

手动档：手动控制各按钮，控制电机运作，

自动档：自动模式下按启动按钮后，控制箱开始循环执行“上升延迟-高位保持-下降延迟-低位保持”命令，按下急停按钮在自动模式下断掉整个电路。

本实用新型的一种全天候液面挥发气体连续自动检测器，使用时，将气体采集室2下部插入浮板1的通腔11中，然后将固定板固定于固定槽12中，使气体采集室2和浮板1之间密封连接，将气体采集室2固定在吊装绳33上，将采集室密封盖4吊在密封盖吊绳上，将清场板73遮盖通腔11下部，连接杆72位于阻尼槽中与浮板1摩擦固定，然后通过吊装臂32伸到水面上部，然后控制吊装电机34运作，将气体采集装置放到水面上，再启动清场电机81抽拉牵拉绳71，此时连接杆72依然位于阻尼槽中，牵拉绳71拉动弹性块73a，弹性块73a带动清场板73向下弯曲，继续抽拉牵拉绳71，牵拉力大于连接杆72与阻尼槽的摩擦力，清场电机81直接将整个清场结构7抽离检测机构，清场板73在抽离过程中将杂枝水草拨开，保证气体采集室能密封地漂浮在水面上。气体采集室放置一段时间后，控制电机将密封盖吊绳放下，使采集室密封盖4正好盖在气体采集室2上部，确认对其后，控制充气泵对密封气囊43充气，直至充入了固定时间，保证密封气囊43将气体采集室2上部密封，然后通过抽气管44对气体采集室2持续低速抽气，实时检测气体采集室2中待测气体浓度，通过浓度变化得到单位面积该水体中待测气体的挥发速率变化。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。