抗气流扰动废气净化塔排气检测智能无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，尤其涉及抗气流扰动废气净化塔排气检测智能无人机。

背景技术：

无人机是一种利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操控的不载人飞机，其与人工驾驶飞机相比，无人机往往更适合一些太愚钝，肮脏或危险的任务，同时，无人机按应用领域可分为军用和民用，军用无人机主要分为侦察机和靶机，民用无人机主要分为航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等。

无人机作为人们日常生活作业的必要助力，因此在对一些高污染或者排放废气的工厂中，检测人员往往需要使用无人机去抽取重工业工厂中排放的废气指标，由于采用抽取方式，因此为了避免人为降低排放后废气的指标数据，所以使用一种新式无人机收集排放的废气是必要的。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

抗气流扰动废气净化塔排气检测智能无人机，包括控制机构、旋翼组件、负压组合、废弃收集组件和导气机构，所述控制机构内置有蓄电池，所述旋翼组件安装在所述控制机构外部的凸起上，所述负压组合连接在所述控制机构的底部，所述废弃收集组件包括外筒、安装在所述外筒内腔中部的内垫、内置于所述外筒内的螺旋滑道、适配插接在所述螺旋滑道内侧的环形滑块、安装在所述环形滑块中部的转杆以及安装在所述转杆上的扇叶，所述导气机构包括推动排气部和安全防护部，所述推动排气部，包括插接在所述外筒外端的折角套管、通过横杆连接在所述折角套管内腔侧壁滑槽中的限位拉杆、安装在所述折角套管底端的排气管、安装在所述折角套管底端的聚气件以及连接在所述聚气件内的密封滑块。

通过采用上述技术方案，根据参照图所示，在使用时，该装置在起飞直至降落状态，均会受到、和三个部件组成的机构保护，能够避免起降过程中无人机身的抖动和震颤，并将聚气件与防护外圈设于同一竖直状态，当防护外圈内侧的四翼旋叶旋转时将废气从防护外圈的顶部输送至防护外圈的下方，此时经过四翼旋叶风力输送的废气会大量的灌注在聚气件的内腔，从而能够将废气快速储存至外筒的内腔中。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋翼组件包括通过工字形工件可活动安装在所述控制机构外部凸起上的支撑臂、安装在所述支撑臂上的防护外圈以及位于所述防护外圈内侧的四翼旋叶。

通过采用上述技术方案，将防护外圈设置在四翼旋叶的外部，利用四翼旋叶旋转时的稳定性，能够使得该无人机在遇到相对流动气流时，沿水平状态流动的气流不会直接影响到四翼旋叶的旋转效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述负压组合包括安装在所述控制机构底部的负压筒以及适配安装在所述负压筒内腔中部的伺服电机，且所述伺服电机通过导线连接在所述蓄电池上。

通过采用上述技术方案，将负压筒内置有中空的空腔，并将伺服电机倒置安装在负压筒内腔的中部，当伺服电机轴杆上的扇叶进行运行时，负压筒的内腔在流动气流的压迫下会形成压强或者负压，有利于外界废气的排放和吸入。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安全防护部包括安装在所述聚气件底部的底座、连接在所述底座内腔的弹簧以及贯穿至所述底座内腔的支腿，且所述支腿的顶端连接在所述弹簧的底端。

通过采用上述技术方案，在聚气件的底部固定安装底座，并利用固定连接在弹簧底端的支腿贯穿至底座内腔，当该无人机降落时，受到其自身重力影响，在下落的一瞬间支腿及其底端的胶垫会缓解震动的幅度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述四翼旋叶是由四个菱形扇叶组成的旋浆，且所述四个菱形扇叶呈十字形分布。

通过采用上述技术方案，将四翼旋叶采用四个菱形扇叶组成一个呈十字形分布的螺旋桨，能够在相对气流流动较大的空间中保持相对的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防护外圈是由铝合金薄片制成，且所述防护外圈与所述聚气件位于同一竖直方向上。

通过采用上述技术方案，将聚气件设置在防护外圈的正下方，当该无人机将废气从防护外圈的上方输送至其下方时，利用防护外圈转动产生的流动气流将废气灌注至聚气件的内腔，并填充至折角套管的内腔，从而提高了废气的收集效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内垫是由橡胶制成，且所述内垫介于所述环形滑块和转杆外端垫片之间，用于对转杆外端垫片进行阻隔。

通过采用上述技术方案，将内垫设置在外筒内腔的中部，当负压筒内腔产生的气压带动转杆和环形滑块沿着螺旋滑道内侧螺旋移动的过程中，内垫可以对转杆外端的垫片和环形滑块进行阻挡，防止垫片或者环形滑块伸展过长，导致难以返回外筒的内腔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扇叶的数量为两个，且两个所述扇叶位于所述环形滑块的内侧。

通过采用上述技术方案，利用在转杆上固定安装两个扇叶，当转杆旋转移动的过程中会带动扇叶进行水平旋转，在旋转的过程中产生的空气流动力会将沉淀在外筒内腔的粉尘颗粒物再次扬起，方便了检测人员的收集和提取。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述环形滑块外置有一向外凸起的滑块，且所述滑块与所述螺旋滑道的内侧相互适配。

通过采用上述技术方案，根据图所示，利用在环形滑块的外部增设一处凸起滑块，使得环形滑块上的额滑块适配插接在螺旋滑道的内侧，从而能够方便环形滑块带动转杆进行螺旋旋转和移动

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述螺旋滑道的顶端安装有轴承，且所述轴承贯穿至所述转杆外端垫片的内部，所述限位拉杆的底端通过轴杆可活动连接在所述密封滑块的底部。

通过采用上述技术方案，将转杆外端垫片的内部开设有空腔，并将限位拉杆顶端上的轴承活动安装至垫片内部的空腔中，从而能够使得转杆沿着限位拉杆的顶端轴承进行正常旋转。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过在控制机构的底部固定安装负压筒，并在负压筒的内腔中部安装用于施加负载压力的伺服电机，且在负压筒外侧的底部分别安装四个聚气件和密封滑块，当无人机飞升至排放废气的烟囱顶端附近后，无人机上的四翼旋叶将废气气流从防护外圈的顶部抽送至防护外圈的下方，并灌入聚气件内，从而能够使得烟囱排放出的废气能够被有效的收集，进而能够方便检测人员对排放废气的指标进行精确检测。

2.本发明中，通过在负压筒上分别安装呈十字形分布的外筒，并在外筒的内腔开设有螺旋状的螺旋滑道，且在外筒中部安装内垫，同时在螺旋滑道的内侧适配安装环形滑块，当负压筒内腔的伺服电机顺时针旋转并使得负压筒内腔空气产生向外的推动力时，环形滑块会带动转杆以及扇叶沿着螺旋滑道向外螺旋伸展，直至转杆外端的垫片贯穿至外筒的外端，从而能够使得进入聚气件内腔的废气能够上升至外筒的内腔，并在伺服电机逆时针旋转时，上述的几处部件会反向旋转并收缩，进而能够使得废气被环形滑块以及转杆外端的垫片密闭封堵在外筒的内腔。

3.本发明中，根据上述所示，工业烟囱排放的废气中或多或少会含有粉尘颗粒物，为了确实检测采集的废气中粉尘颗粒物的确切含量，因此在转杆上安装两个用于搅动外筒内腔废气流动混合的扇叶，同时在外筒的底部安装一处用于排放废气的排气管，利用转杆外端垫片向外伸展并延伸至外筒顶部通孔的圆柱形孔洞内，此时排放出来的废气中需要从排气管排出，然后操作人员需要将外筒内腔已经被搅动扬起的废气从排气管排出并收集，从而能够方便检测人员对废气中风尘颗粒物的检测。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的侧面仰视结构示意图；

图3为本发明一个实施例的局部分散结构示意图；

图4为本发明一个实施例图3的局部结构示意图；

图5为本发明一个实施例图3的局部剖面结构示意图；

图6为本发明一个实施例图5的局部结构示意图；

图7为本发明一个实施例图6的局部剖面结构示意图；

图8为本发明一个实施例图7的分散结构示意图。

附图标记：

100、控制机构；

200、旋翼组件；210、支撑臂；220、防护外圈；230、四翼旋叶；

300、负压组合；310、负压筒；320、伺服电机；

400、废弃收集组件；410、外筒；420、内垫；430、螺旋滑道；440、转杆；450、环形滑块；460、扇叶；

500、导气机构；510、折角套管；520、排气管；530、限位拉杆；540、聚气件；550、密封滑块；560、底座；570、弹簧；580、支腿。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的抗气流扰动废气净化塔排气检测智能无人机。

实施例一：

结合图4、5、7和8所示，本发明提供的抗气流扰动废气净化塔排气检测智能无人机，包括控制机构100、旋翼组件200、负压组合300、废弃收集组件400和导气机构500，其中，旋翼组件200安装在控制机构100外部的凸起上，同时负压组合300可通过强力胶或者螺母固定在控制机构100的底部，并且，废弃收集组件400固定在负压组合300上，此外，导气机构500安装在废弃收集组件400的外端。

控制机构100为该无人机的主控制端，其中，旋翼组件200包括支撑臂210、防护外圈220和四翼旋叶230，四翼旋叶230是由四个菱形扇叶组成的旋浆，且四个菱形扇叶呈十字形分布，负压组合300包括负压筒310和伺服电机320，将四翼旋叶230采用四个菱形扇叶组成一个呈十字形分布的螺旋桨，能够在相对气流流动较大的空间中保持相对的稳定性，同时废弃收集组件400包括外筒410、内垫420、螺旋滑道430、转杆440、环形滑块450以及扇叶460，导气机构500包括折角套管510、排气管520、限位拉杆530、聚气件540、密封滑块550、底座560、弹簧570以及支腿580。

具体的，控制机构100内置有蓄电池，旋翼组件200安装在控制机构100外部的凸起上，负压组合300连接在控制机构100的底部，废弃收集组件400包括外筒410、安装在外筒410内腔中部的内垫420、内置于外筒410内的螺旋滑道430、适配插接在螺旋滑道430内侧的环形滑块450、安装在环形滑块450中部的转杆440以及安装在转杆440上的扇叶460，导气机构500包括推动排气部和安全防护部，推动排气部，包括插接在外筒410外端的折角套管510、通过横杆连接在折角套管510内腔侧壁滑槽中的限位拉杆530、安装在折角套管510底端的排气管520、安装在折角套管510底端的聚气件540以及连接在聚气件540内的密封滑块550，无人机在起飞直至降落状态，均会受到260、270和280三个部件组成的机构保护，能够避免起降过程中无人机身的抖动和震颤，并将聚气件540与防护外圈220设于同一竖直状态，当防护外圈220内侧的四翼旋叶230旋转时将废气从防护外圈220的顶部输送至防护外圈220的下方，此时经过四翼旋叶230风力输送的废气会大量的灌注在聚气件540的内腔，从而能够将废气快速储存至外筒410的内腔中。

实施例二：

结合图4所示，在上述实施例中，利用四翼旋叶230旋转时的稳定性，能够使得该无人机在遇到相对流动气流时，沿水平状态流动的气流不会直接影响到四翼旋叶230的旋转效率，旋翼组件200包括通过工字形工件可活动安装在控制机构100外部凸起上的支撑臂210、安装在支撑臂210上的防护外圈220以及位于防护外圈220内侧的四翼旋叶230。

实施例三：

结合图1和5所示，在上述实施例中，将伺服电机320倒置安装在负压筒310内腔的中部，当伺服电机320轴杆上的扇叶进行运行时，负压筒310的内腔在流动气流的压迫下会形成压强或者负压，有利于外界废气的排放和吸入，负压组合300包括安装在控制机构100底部的负压筒310以及适配安装在负压筒310内腔中部的伺服电机320，且伺服电机320通过导线连接在蓄电池上。

实施例四：

结合图8所示，在上述实施例中，利用固定连接在弹簧570底端的支腿580贯穿至底座560内腔，当该无人机降落时，受到其自身重力影响，在下落的一瞬间支腿580及其底端的胶垫会缓解震动的幅度，安全防护部包括安装在聚气件540底部的底座560、连接在底座560内腔的弹簧570以及贯穿至底座560内腔的支腿580，且支腿580的顶端连接在弹簧570的底端。

实施例五：

结合图4和8所示，在上述实施例中，通过将聚气件540设置在防护外圈220的正下方，当该无人机将废气从防护外圈220的上方输送至其下方时，利用防护外圈220转动产生的流动气流将废气灌注至聚气件540的内腔，并填充至折角套管510的内腔，防护外圈220是由铝合金薄片制成，且防护外圈220与聚气件540位于同一竖直方向上。

实施例六：

结合图7所示，在上述实施例中，利用将内垫420设置在外筒410内腔的中部，当负压筒310内腔产生的气压带动转杆440和环形滑块450沿着螺旋滑道430内侧螺旋移动的过程中，内垫420可以对转杆440外端的垫片和环形滑块450进行阻挡，防止垫片或者环形滑块450伸展过长，导致难以返回外筒410的内腔，内垫420是由橡胶制成，且内垫420介于环形滑块450和转杆440外端垫片之间，用于对转杆440外端垫片进行阻隔。

实施例七：

结合图7所示，在上述实施例中，在环形滑块450的外部增设一处凸起滑块，使得环形滑块450上的额滑块适配插接在螺旋滑道430的内侧，从而能够方便环形滑块450带动转杆440进行螺旋旋转和移动，利用在转杆440上固定安装两个扇叶460，当转杆440旋转移动的过程中会带动扇叶460进行水平旋转，在旋转的过程中产生的空气流动力会将沉淀在外筒410内腔的粉尘颗粒物再次扬起，方便了检测人员的收集和提取，环形滑块450外置有一向外凸起的滑块，且滑块与螺旋滑道430的内侧相互适配，扇叶460的数量为两个，且两个扇叶460位于环形滑块450的内侧。

实施例八：

结合图7和8所示，在上述实施例中，通过将转杆440外端垫片的内部开设有空腔，并将限位拉杆530顶端上的轴承活动安装至垫片内部的空腔中，从而能够使得转杆440沿着限位拉杆530的顶端轴承进行正常旋转，螺旋滑道430的顶端安装有轴承，且轴承贯穿至转杆440外端垫片的内部，限位拉杆530的底端通过轴杆可活动连接在密封滑块550的底部。

本发明的工作原理及使用流程：

使用前：操作人员需要将四翼旋叶230安装在支撑臂210外端的电机轴杆上，接着将防护外圈220安装在四翼旋叶230的外部，然后将伺服电机320固定安装在负压筒310内腔的中部，然后在利用胶水或者螺母将负压筒310整体固定在控制机构100的底部，同时利用导线将伺服电机320与控制机构100内的蓄电池进行连接；

使用前：在完成上述操作后，操作人员需要将内垫420固定安装在外筒410内腔的中部，同时将环形滑块450安装在转杆440远离其外端垫片的一端，并将两个扇叶460安装在转杆440上，且将两个转杆440设置在环形滑块450的内侧，然后将转杆440外端的垫片沿着外筒410的内腔插入，并将环形滑块450外侧的滑块插接在螺旋滑道430的内侧，接着将组装好的外筒410整体分别沿着负压筒310外侧底部的圆形槽口进行固定安装；

使用前：接着需要将折角套管510顶端的轴承安装至转杆440外端垫片的内腔，同时将折角套管510的底端活动安装在密封滑块550的底部，并将组装好的底座560、弹簧570以及支腿580固定在聚气件540的底部；

使用时，操作人员需要操控该无人机飞升至烟囱的顶端，并使得无人机靠近经烟囱顶端排放的废气，当伺服电机320连通电源并进行顺时针旋转时，负压筒310内腔产生的压力会带动转杆440和环形滑块450沿着螺旋滑道430的内侧进行向外伸展，此时经过防护外圈220上方输送下的废气会直接从张开槽口的聚气件540顶部流入聚气件540的内部，并在伺服电机320逆时针旋转下经过折角套管510的内腔输送至转杆440外端的垫片和环形滑块450之间，并存储至外筒410的内腔中，当需要提取样本时，操作人员需要将排气管520底部的螺帽拧开，并将外筒410内的气体预先排放出一些，当转杆440旋转时带动其外部扇叶460的转动，进而促使外筒410内部废气及粉尘颗粒物被再次扬起，从而将混合后的废气进行收集即可。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。