一种大气环境监测用无人机的制作方法

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体为一种大气环境监测用无人机。

背景技术：

现在进行环境监测的时候一般都是对空气和水体进行监测的，现在对空气的监测办法，一般都是在高处搭建一个支架，然后在支架上安装空气监测探头，此种方法只能进行定点监测，如果需要对一定区域内的大气环境进行监测，就需要安装多个支架和探头，较为繁琐，且浪费人力物力，如果可以利用现在已经广泛使用的无人机来进行空气的监测，就可以实现移动监测，从而可以很好的避免上述问题，并且也可以对高空环境进行检测，为此本实用新型提供了一种种大气环境监测用无人机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种大气环境监测用无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大气环境监测用无人机，包括无人机主体，所述无人机主体的下侧面安装有第一安装框，所述第一安装框的下侧面安装有第二安装框，所述第一安装框的内部安装有用于检测气体的可伸缩的探头，第一安装框的一端安装有用于保护探头的可开合的挡门，第二安装框的内部安装有多个用于采集样本的采样管，且探头、采样管和挡门均由安装在第一安装框内部的电动推杆控制，所述电动推杆和探头均与安装在第一安装框内部的控制模块电连接。

优选的，所述挡门的下端转动连接在两个连接板之间，且连接板固定连接在第一安装框上，所述挡门和连接板之间连接有扭簧，所述第一安装框的内部下侧面上滑动连接有顶板，所述顶板与探头相互连接，且顶板与挡门之间的距离小于探头与挡门之间的距离。

优选的，所述采样管分别固定连接在转轮上且呈圆周状排列，所述转轮转动连接在第二安装框的侧壁上，且转轮与电机的电机轴固定连接，所述电机安装在第二安装框的内部并与第二安装框内侧壁上安装有的触碰开关电连接，所述探头上连接有与触碰开关相适配的按压杆。

优选的，所述采样管包括管体，所述管体的一端延伸至第二安装框的外部并啮合连接有吸头，所述吸头的内部安装有用于控制气体流通的瓣膜，所述管体的内部滑动连接有活塞，所述活塞上固定连接有操作杆，所述操作杆的一端延伸至第二安装框的内部并固定连接有固定板，所述固定板通过推动机构与电动推杆的输出杆相互连接。

优选的，所述推动机构包括传动杆，所述传动杆的上端与电动推杆的输出杆固定连接，下端延伸至第二安装框的内部，所述传动杆的内侧面开有转槽，所述转槽的内部转动连接有斜块，所述斜块的下端贯穿转槽的槽壁，并与固定板活动卡接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电动推杆、顶板和传动杆之间的配合，实现了电动推杆在将探头顶出的时候挡门会在顶板的作用下先行打开，从而使探头伸到第一安装框的外部，顺利的进行检测，而且平时挡门和第一安装框会对探头进行保护，另外在传动杆的作用下采样管会在监测的时候进行采样，从而可以更好保证数据的准确性，本装置可以利用无人机升到高处，进行移动监测，在监测的时候十分便捷，并可以节省人力物力，另外在监测的时候可以采样，保证了后续的检样分析。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一安装框与无人机主体的连接示意图；

图3为本实用新型挡门的打开状态示意图；

图4为本实用新型第一安装框的剖面图；

图5为本实用新型挡门与连接板的爆炸图；

图6为本实用新型探头与按压杆的连接示意图；

图7为本实用新型转轮与第二安装框的爆炸图；

图8为本实用新型吸头和管体的爆炸图；

图9为本实用新型图4的a处放大图；

图10为本实用新型的电连接示意图。

图中：1、无人机主体，2、第一安装框，3、第二安装框，4、探头，5、采样管，501、管体，502、吸头，503、瓣膜，504、活塞，505、操作杆，506、固定板，6、电动推杆，7、连接板，8、挡门，9、扭簧，10、顶板，11、转轮，12、触碰开关，13、按压杆，14、传动杆，15、转槽，16、电机，17、斜块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-10，本实用新型提供一种技术方案：一种大气环境监测用无人机，包括无人机主体1，无人机主体1为现有技术特征，且现已广泛应用，故本实用新型不做赘述，所述无人机主体1的下侧面安装有第一安装框2，所述第一安装框2的下侧面安装有第二安装框3，第一安装框2通过螺栓安装在无人机主体1的下侧面中部，第二安装框3位于第一安装框2的下侧面中部，可以保证无人机主体1的平衡性，不会影响其飞行，且第一安装框2为可拆卸的，第二安装框3也通过螺栓与第一安装框2相互连接在一起，保证了检修的方便，第二安装框3和第一安装框2相通，所述第一安装框2的内部安装有用于检测气体的可伸缩的探头4，第一安装框2的一端安装有用于保护探头4的可开合的挡门8，第一安装框2的一端为开口，可以使探头4伸出，而挡门8可以将开口堵住，在不进行检测的时候探头4位于第一安装框2的内部，且挡门8堵住开口，挡门8可以对探头4起到保护作用，当需要探头4进行检测的时候，探头4可以伸到第一安装框2的外部进行检测，而在探头4伸出的时候，挡门8会不在堵住开口，不会影响探头4的伸出，第二安装框3的内部安装有多个用于采集样本的采样管5，采样管5会在探头4检测的时候同时进行采样，多个采样管5可以在探头4位于不同位置进行检测的时候分开进行采样，从而可以在检测之后对采样管5内部的样本进行对比检测，继而可以保证数据的准确性，且探头4、采样管5和挡门8均由安装在第一安装框2内部的电动推杆6控制，当电动推杆6的输出杆伸出的时候会使挡门8打开、探头4开始伸出、采样管5开始进行采样并在采样完成之后切换下一个采样管5，电动推杆6的输出杆与探头4后端的固定套相互连接，当电动推杆6的输出杆缩回的时候会使探头4开始缩回、挡门8闭合，所述电动推杆6和探头4均与安装在第一安装框2内部的控制模块电连接，控制模块上还安装有无线模块，用户可以通过向无线模块发送信号，使控制模块控制电动推杆6和探头4开始工作，探头4测得的数据也会通过无线模块传输给用户。

挡门8可以采用下述形式安装在第一安装框2上，具体而言，所述挡门8的下端转动连接在两个连接板7之间，且连接板7固定连接在第一安装框2上，两个连接板7分别固定连接在第一安装框2下端两侧面上，挡门8的下端两侧面上均固定连接有转轴，两个转轴分别与两个连接板7转动连接，所述挡门8和连接板7之间连接有扭簧9，转轴延伸至连接板7上开有的圆槽内，扭簧9套接在转轴的外部，且扭簧9的两端分别与挡门8、连接板7固定连接，所述第一安装框2的内部下侧面上滑动连接有顶板10，如图所示，顶板10与探头4上套接固定的支撑杆连接，当电动推杆6将探头4向外推出的时候在支撑杆的作用下顶板10也会跟随探头4同时运动，且顶板10与挡门8之间的距离小于探头4与挡门8之间的距离，顶板10会先于探头4之前与挡门8接触，当顶板10与挡门8接触之后会推动挡门8，使挡门8克服扭簧9的弹力顺利的打开，从而使探头4可以顺利的伸到第一安装框2的外部；

当电动推杆6的输出杆缩回的时候，探头4会先于顶板10缩回第一安装框2的内部，当顶板10也全部缩回第一安装框2内部的时候，在扭簧9的弹力作用下挡门8会重新闭合。

具体而言，多个采样管5分别固定连接在转轮11上且呈圆周状排列，采样管5与转轮11固定连接，所述转轮11转动连接在第二安装框3的侧壁上，转轮11一端与外部相通，另一端延伸至第二安装框3的内部，转轮11的外侧套接有固定环，第二安装框3的侧壁内开有对应的环槽，可以使转轮11稳定的转动，转轮11转动会使多个采样管5进行切换，且转轮11与电机16的电机轴固定连接，转轮11和电机16之间设有连接轴，连接轴的两端分别与转轮11和电机16的电机轴固定连接，电机16的电机轴转动时会带动连接轴转动，从而使转轮11转动，所述电机16安装在第二安装框3的内部，第二安装框3的内侧壁上固定连接有安装台，电机16安装在安装台上，电机16为步进电机，可以精确的控制器转动角度，电机16的转动角度可以根据采样管5的数量来确定(例如采样管5的数量为六个，那么电机16每次转动角度为六分之一圈)，并与第二安装框3内侧壁上安装有的触碰开关12电连接，所述探头4上连接有与触碰开关12相适配的按压杆13，按压杆13的上端固定套接在探头4的外部，当探头4伸出第一安装框2之后，挤压杆13就会挤压到触碰开关12，此时电机16就会启动，使采样管5进行更换(在探头4的伸出过程中采样管5就会开始取样，当探头4完全伸出之后采样管5就会完成取样)，例如可设定为触碰开关12被触发一次后即转动60度。

采样管5可以采用下述形式，具体而言，所述采样管5包括管体501，管体501的外侧设有螺纹(图上未示出)通过啮合的形式与转轮11固定连接，所述管体501的一端延伸至第二安装框3的外部并啮合连接有吸头502，所述吸头502的内部安装有用于控制气体流通的瓣膜503，瓣膜503的设置可以使气体不会随意在管体501的内部和外部随意流通，在将采集的样本回收的时候将吸头502取下，或者通过针筒从吸头502中深入，即可将管体501内部的采集的样品回收，所述管体501的内部滑动连接有活塞504，所述活塞504上固定连接有操作杆505，活塞504的材质为橡胶，可以与管体501的内侧壁紧密贴合，可以通过控制活塞504的运动方向来控制管体501进行抽气或者是出气，可以通过操作杆505来控制活塞504的运动方向，所述操作杆505的一端延伸至第二安装框3的内部并固定连接有固定板506，所述固定板506通过推动机构与电动推杆6的输出杆相互连接，电动推杆6的输出杆在伸出的时候可以通过固定板506带动活塞504向第二安装框3的内部运动杆，从而可以使采样管5开始进行采样；

另外还可以将第二安装框3拆下，然后通过推动固定板506来使管体501内部的气体突破瓣膜503，从而可以将管体501内部的采集的样品回收。

电动推杆6可以通过下述方式来带动活塞504运动，具体而言，所述推动机构包括传动杆14，所述传动杆14的上端与电动推杆6的输出杆固定连接，下端延伸至第二安装框3的内部，电动推杆6输出杆的运动可以带动传动杆14通过运动，所述传动杆14的内侧面开有转槽15，传动杆14靠近电机16的一侧面为内侧面，所述转槽15的内部转动连接有斜块17，所述斜块17的下端贯穿转槽15的槽壁，如图9所示斜块17在转槽15的槽壁作用下只能顺时针转动，并与固定板506活动卡接，当传动杆14向如图9所示的左方运动时，此时斜块17在转槽15的槽壁作用下会通过固定板506带动活塞504运动从而使对应的采样管5开始进行采样，而当传动杆14向如图9所示的右方运动时，斜块17在碰到固定板506的时候会转开，并运动到固定板506的右侧，之后传动杆14在向如图9所示的左方运动的时候可以带动其运动。

无人机主体1、电动推杆6、探头4、电机16和安装在第一安装框2内部的控制模块均由无人机主体1内部的电源模块进行供电；

探头4、控制模块和远程通信模块均为现有技术，且不是本实用新型的技术特征所在故不做赘述，例如探头4可以采用dm106型号的气体检测仪、控制模块可采用创莓chm的树莓派4开发板，无线模块可采用树莓派4的sim8100c拓展板。

附图4中的kz代表控制模块。

工作原理：使用时可以启动无人机主体1飞行到需要检测的地点，通过无线模块控制即可启动电动推杆6，电动推杆6的输出杆会带动探头4运动，同时顶板10会将挡门8顶开、传动杆14可以通过斜块17带动当前与斜块17相互连接的固定板506运动，从而使对应的采样管5进行采样，当探头4完全伸到第一安装框2的外部之后，控制模块可以使探头4开始启动(可通过时间控制，例如：在电动推杆6启动之后的两秒钟探头4的检测位置会完全伸到第一安装框2的外部，而控制模块可以在电动推杆6启动之后两秒钟启动探头4)，探头4检测到的数据会通过无线模块传输给用户，当探头4完全伸到第一安装框2的外部之后，按压杆13会挤压到触碰开关12，此时电机16会启动，从而完成对采样管5的更换；

检测完成之后用户可以通过无线模块使电动推杆6的输出杆收回，从而使探头4缩回第一安装框2的内部，此时挡门8在扭簧9的作用下会闭合，而斜块7也会与对应的固定板506相互接触，从而可以在下侧检测的时候实现采样。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。