一种气源搜索定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属机械工程技术领域，具体涉及一种气源搜索定位装置。
【背景技术】
[0002]随着社会发展的需要，气源搜索定位在有害气体泄漏检测、火源探测、灾后倒塌的建筑物搜救和反恐排爆等社会生活方面将扮演越来越重要的角色。因此，近年来，气源搜索定位研究得到了很多国家和研究机构的重视。但是其研究应用依然受许多因素的制约，其中最主要的制约因素是定位搜索装置的“嗅觉器官”本身及工作环境等因素。
[0003]工作环境往往对气味/气体的烟羽的形成有很大的影响。气味/气体在空气中以分子状态向四周扩散形成烟羽，气体分布浓度主要由分子扩散和湍流决定。在风速较高且稳定的情况下，会产生较稳定的烟羽。而在微风或无风的情况下，由于气体分子的扩散速度比风速慢得多，烟羽的结构主要由空气湍流决定。湍流在实际环境中经常存在，表现为运动流体中大小不同的漩涡，这样就会把烟羽分割成许多不规则的块，使得烟羽的瞬间分布很难预测，给机器人的烟羽跟踪行为带来异常困难。
【发明内容】
[0004]为了解决定位搜索装置在烟羽跟踪过程中的困难，本实用新型提出借鉴动物的搜索定位行为来解决这个难题。在动物漫长的进化过程中，嗅觉作为最原始的感觉功能之一，一直伴随着动物的进化而发展，嗅觉是许多动物赖以生存的最重要的本领。自然界的许多动物可以利用嗅觉器官来判断气味的方向，并沿着该方向寻找食物、通讯联络、寻找配偶或者标识领地等。蛇就是其中的一种，蛇的嗅觉很发达，蛇在觅食或跟踪动物时，很大程度是靠其嗅觉。锄鼻器嗅觉功能的发挥，主要借助于蛇舌将外界环境中的气味分子送进锄鼻器。经研究发现，蛇舌为了获取更多的气味分子，同时为了实现其对气味源的搜索定位，在其将舌头伸出体外时，往往表现为舌头在竖直平面内的振动。此时蛇舌的两个分叉将会搜索到成一定角度的两个分叉分别所在平面的两种气味信息。本实用新型参照蛇舌的气味采集模式和嗅觉定位原理，提出了一种新型的气源搜索定位装置。同时鉴于气体检测室结构对传感器的测量精度的影响，对气体检测室
[0005]本实用新型由气体采集装置1、导管II 2、导管I 3、气栗I 4、单向阀I 5、气体混合室I 6、电磁阀I 7、惰性气体罐I 8、气栗II 9、电磁阀II 10、气体检测室I 11、气栗III12、单向阀II 13、气体混合室II 14、电磁阀III 15、惰性气体罐II 16、气栗IV 17、电磁阀IV 18、气体检测室II 19、控制系统20、模式识别定位系统21组成，其中气栗I 4、单向阀I 5、气体混合室I 6、气栗II 9、电磁阀II 10和气体检测室I 11串联连接，气体混合室I 6的进气口还依次串接电磁阀I 7和惰性气体罐I 8。
[0006]气栗III 12、单向阀II 13、气体混合室II 14、气栗IV 17、电磁阀IV 18和气体检测室
II19串联连接，气体混合室II 14的进气口还依次串接电磁阀III 15和惰性气体罐II 16。
[0007]气栗I 4、电磁阀I 7、气栗II 9、电磁阀II 10、气栗III 12、电磁阀III 15、气栗IV 17、电磁阀IV 18和气体采集装置1中进气管束I a和进气管束II b的电磁阀V 22、电磁阀VI 23、电磁阀νπ 24、电磁阀VID 26、电磁阀IX 27、电磁阀X 28均由控制系统20控制。
[0008]气体检测室I 11和气体检测室II 19中传感器阵列38的传感器以信号输入模式识别定位系统21。
[0009]气栗I 4的进气口经导管I 3与气体采集装置1中进气管束I a的进气管底座25的出气口连接。
[0010]气栗III12的进气口经导管II 2与气体采集装置1中进气管束II b的进气管底座25的出气口连接。
[0011]所述的气体采集装置1由进气管束I a和进气管束II b组成，进气管束I a和进气管束II b的结构完全相同，均由电磁阀V 22、电磁阀VI 23、电磁阀VII 24、进气管束底座25、电磁阀VID 26、电磁阀IX 27、电磁阀X 28、进气管VI 29、进气管V 30、进气管IV 31、进气管
III32、进气管II 33和进气管I 34组成，其中进气管VI 29、进气管V 30、进气管IV 31、进气管III 32、进气管II 33和进气管I 34呈扇形排列，扇形展开角α为90°。
[0012]进气管VI 29、进气管V 30、进气管IV 31、进气管III 32、进气管II 33和进气管I 34均为圆台体，圆台体锥角Θ为15°，圆台体小端直径d为6-8mm，圆台沿轴线长度L为250-300mmo
[0013]进气管I 34末端固接电磁阀V 22 ;进气管II 33末端固接电磁阀VI 23。
[0014]进气管III 32末端固接电磁阀VII 24 ;进气管IV 31末端固接电磁阀VID 26。
[0015]进气管V 30末端固接电磁阀IX 27 ;电磁阀V 22、电磁阀VI 23、电磁阀VII 24、电磁阀VID 26、电磁阀IX 27、电磁阀X 28的出口经进气管束底座25汇为一处。
[0016]进气管束I a和进气管束II b在竖直面内的夹角Φ为90 °。
[0017]所述的气体检测室I 11和气体检测室II 19的结构完全相同，均由进气段35、扩散段36、检测段37、传感器阵列38、扰流板39组成，其中进气段35、扩散段36、检测段37顺序连接。
[0018]进气段35为圆柱体，其中圆柱体直径山为10-15mm，圆柱体高度h丨为15_20mm。
[0019]检测段37为圆柱体，其中圆柱体直径0丨为40-60mm，圆柱体长度L丨为50_60mm。
[0020]扩散段36为圆台体，其中圆台体大圆直径02为40-60mm,圆台体小圆直径(12为15-20mm,圆台体高度Η为20_40mm。
[0021]传感器阵列38由4-6个传感器组成，4-6个传感器均布于检测段37的圆柱体外表面，且位于扰流板39左面前端。
[0022]扰流板直径03为40-60臟，扰流板厚度h 2为3-5mm0
[0023]扰流板39上以半径18-27mm处均布有扰流孔40，扰流孔直径屯为3_5mm，相邻扰流孔圆心与扰流板圆心连线的夹角β为10°。
[0024]扰流板39右面与检测段37的圆柱右端间距匕为20_25mm。
[0025]本实用新型的有益效果在于:
[0026]本实用新型的进气管束内的电磁阀按空间由上到下的顺序依次开闭，能实现对蛇舌气体采集行为的模仿，可提高待测气味信号的可靠性，能为后续测量结果的准确性提供保证。
[0027]本实用新型中气体检测室的结构采用仿人鼻腔结构，模仿人鼻腔实现对气流的扰动，能提高传感器的测量精度，进而提高搜索定位装置的精度。
[0028]本实用新型结构简单，造价低廉，利于推广应用。
【附图说明】
[0029]图1为气源搜索定位装置结构示意图
[0030]图2为进气管束I ( II )结构坐标、角度示意图
[0031]图3为进气管束I ( II )的俯视图
[0032]图4为进气管束I ( II )的右视图
[0033]图5为单个进气管的结构示意图
[0034]图6为气体检测室结构示意图
[0035]图7为传感器阵列、扰流板结构示意图
[0036]其中:1.气体采集装置2.导管II 3.导管I 4.气栗I 5.单向阀I 6.气体混合室I 7.电磁阀I 8.惰性气体罐I 9.气栗II 10.电磁阀II 11.气体检测室I
12.气栗III 13.单向阀II 14.气体混合室II 15.电磁阀III 16.惰性气体罐II 17.气栗
IV18.电磁阀IV 19.气体检测室II 20.控制系统21.模式识别定位系统22.电磁阀V23.电磁阀VI 24.电磁阀VII 25.进气管束底座26.电磁阀VID 27.电磁阀IX 28.电磁阀X 29.进气管VI 30.进气管V 31.进气管IV 32.进气管III 33.进气管II 34.进气管I35.进气段36.扩散段37.检测段38.传感器阵列39.扰流板40.扰流孔a.进气管束I b.进气管束II
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细叙述:
[0038]如图1所示，本实用新型由气体采集装置1、导管II 2、导管I 3、气栗I 4、单向阀I 5、气体混合室I 6、电磁阀I 7、惰性气体罐I 8、气栗II 9、电磁阀II 10、气体检测室I 11、气栗III12、单向阀II 13、气体混合室II 14、电磁阀III15、惰性气体罐II 16、气栗IV 17、电磁阀IV 18、气体检测室II 19、控制系统20、模式识别定位系统21组成，气栗I 4、单向阀
I5、气体混合室I 6、气栗II 9、电磁阀II 10和气体检测室I 11串联连接，气体混合室I 6的进气口还依次串接电磁阀I 7和惰性气体罐I 8。
[0039]气栗III 12、单向阀II 13、气体混合室II 14、气栗IV 17、电磁阀IV 18和气体检测室
II19串联连接，气体混合室II 14的进气口还依次串接电磁阀III 15和惰性气体罐II 16。
[0040]所述气体混合室I 6、气体混合室II 14的作用是实现不同进气管所采集气体的混合，为气体检测室I 11、气体检测室II 19中气体的检测做准备。气体混合室I 6、气体混合室II 14有两个进气通道，一个为待测气体进气通道，一个为惰性气体进气通道。当在集气混合阶段时，惰性气体进气通道关闭，待测气体进气通道开启。集气混合结束进入气体检测阶段时，两通道均关闭，检测结束进入气路清洗阶段，在气路清洗阶段，惰性气体进气通道开启，待测气体进气通道关闭。
[0041]气栗I 4、电磁阀I 7、气栗II 9、电磁阀II 10、气栗III 12、电磁阀III 15、气栗IV 17、
电磁阀IV 18和气体采集装置1中进气管束I a和进气管束II b的电磁阀V 22、电磁阀VI 23、电磁阀νπ 24、电磁阀VID 26、电磁阀IX 27、电磁阀X 28均由控制系统20控制。
[0042]气体检测室I 11和气体检测室II 19中传感器阵列38的传感器信号输入模式识别定位系统21。
[0043]气栗I 4的进气口经导管I 3与气体采集装置1中进气管束I a的进气管底座25的出气口连接。
[0044]气栗III12的进气口经导管II 2与气体采集装置1中进气管束II b的进气管底座25的出气口连接。
[0045]所述电磁阀II 10、电磁阀IV 14在气体检测开始前关闭，在气体检测开始时开启。电磁阀II 10、电磁阀IV 14关闭使气体混合室I 6、气体混合室II 14形成一个封闭的空间，使待测气体在气体混合室I 6、气体混合室II 14中充分混合并集气，为气体的检测做准备。当检测混合气体时，电磁阀II 10、电磁阀IV 14在控制系统17的作用下打开，并在的气栗
II9、气栗IV 17作用下，进入气体检测室I 11、气体检测室II 19。
[0046]如图1-图5所示，所述的气体采集装置1由进气管束I a和进气管束lib组成，进气管束I a和进气管束II b的结构完全