一种双电机大气采样用无人机及单电机大气采样用无人机的制作方法

本实用新型属于空气质量调查装置技术领域，具体地说是一种双电机大气采样用无人机及单电机大气采样用无人机。

背景技术：

无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)具有视域广、灵活机动、飞行高度可控、定点与巡航相结合的时空观测连续等特点，其搭载便携式大气污染监测设备能迅速收集不同时间、不同地点、不同高度的大气污染物浓度的连续数据，为克服地面监测站所存在的不足问题提供了重要补充。目前的大气采样用无人机采集大气时，采集完成的大气可能会与不同区间的大气混合，造成数据采集误差，而现有防混合装置结构较为复杂，体积较大且较重，无人机的搭载能力不便于携带。且大气采集还需要无人机搭载采集装置，采集装置的动力系统从无人机升空后启动，直至无人机返航时暂停工作，容易造成能源的浪费，使得大气采集成本较高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种双电机大气采样用无人机及单电机大气采样用无人机，用以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种双电机大气采样用无人机，包括无人机主体，无人机主体的底部固定连接数个支撑杆的一端，支撑杆之间相互平行，每个支撑杆的另一端固定连接套环的顶部外周，套环之间相互平行，套环内共同安装集气瓶，集气瓶的背面开口，集气瓶的开口处安装单向阀，集气瓶内活动安装活塞，活塞能沿集气瓶纵向水平滑动，活塞的前面固定连接推杆的一端，推杆的外周两侧分别开设齿槽，集气瓶的前面开设第一通孔，推杆的另一端穿过第一通孔，第一通孔与推杆间隙配合，无人机主体的底部两侧分别固定安装电机，电机的输出轴朝下，每个电机的输出轴的下端外周固定连接齿轮的内圈，两个齿轮分别位于推杆的两侧且齿轮能够同时分别与对应的齿槽啮合；集气瓶的前面开设第二通孔，第二通孔内壁套装一个金属套，金属套与电机电路连接，金属套内穿过一根连杆，连杆能沿金属套纵向水平滑动，连杆的外周能够与金属套内壁接触配合，连杆由两部分组成，连杆的前半部分为导电材质，连杆的后半部分为绝缘材质，连杆的前半部分与电机电路连接。

如上所述的一种双电机大气采样用无人机，所述的连杆的前后两端分别固定安装限位板，限位板的直径大于第二通孔的直径。

如上所述的一种双电机大气采样用无人机，所述的连杆的后端的限位板的背面固定连接线绳的一端，线绳的另一端固定连接活塞的前面，活塞位于集气瓶后端时，线绳处于绷紧状态。

如上所述的一种双电机大气采样用无人机，所述的无人机主体的底部固定连接至少两个支撑杆的一端。

一种单电机大气采样用无人机，所述的无人机主体的底部固定安装一个电机，电机的输出轴朝前，电机输出轴的外周固定连接第一涡轮的内圈，齿轮的内圈分别固定连接蜗杆的下部外周，蜗杆的上端分别通过轴承连接无人机主体的底部，无人机主体的底部通过固定装置固定安装两个第二涡轮，第二涡轮分别位于第一涡轮的两侧且能与之啮合，每个第二涡轮与对应蜗杆啮合。

本实用新型的优点是：控制本实用新型飞升至指定区域，然后控制启动电机，电机分别带动对应齿轮转动，两个齿轮的转动方向相反，推杆的外周两侧分别开设齿槽，且齿槽分别与对应的齿轮啮合，从而带动推杆沿第一通孔向前侧运动，活塞沿集气瓶内壁向前侧运动，空气沿集气瓶的背侧开口进入集气瓶内，单向阀能够防止集气瓶收集的大气逸散出去。活塞运行至集气瓶前端时，活塞的前面推动连杆，从而使得连杆沿第二通孔向外侧滑动，直至连杆的导电部分与第二通孔内的金属套脱离，电机电路断开，停止工作。本实用新型通过活塞的运动将采集区间内的空气吸入集气瓶内，待集气瓶内空气收集完成后，电机的电路自动断开，能够节省能源，降低大气采样的成本。本实用新型返航时，集气瓶内空气饱和，外界空气不再进入集气瓶内，避免不同采样区间内大气混合，对大气数据采集造成误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；图2是沿图1A-A线的剖视图；图3是本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记：1无人机主体 2支撑杆 3套环 4集气瓶 5单向阀 6活塞 7推杆 8齿槽 9电机 10齿轮 11第二通孔 12连杆 13第一涡轮 14蜗杆 15第二涡轮 16限位板 17第一通孔 18线绳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

实施例1：一种双电机大气采样用无人机，包括无人机主体1，无人机主体1的底部固定连接数个支撑杆2的一端，支撑杆2之间相互平行，每个支撑杆2的另一端固定连接套环3的顶部外周，套环3之间相互平行，套环3内共同安装集气瓶4，集气瓶4的背面开口，集气瓶4的开口处安装单向阀5，集气瓶4内活动安装活塞6，活塞6能沿集气瓶4纵向水平滑动，活塞6的前面固定连接推杆7的一端，推杆7的外周两侧分别开设齿槽8，集气瓶4的前面开设第一通孔17，推杆7的另一端穿过第一通孔17，第一通孔17与推杆7间隙配合，无人机主体1的底部两侧分别固定安装电机9，电机9的输出轴朝下，每个电机9的输出轴的下端外周固定连接齿轮10的内圈，两个齿轮10分别位于推杆7的两侧且齿轮10能够同时分别与对应的齿槽8啮合；集气瓶4的前面开设第二通孔11，第二通孔11内壁套装一个金属套，金属套与电机9电路连接，金属套内穿过一根连杆12，连杆12能沿金属套纵向水平滑动，连杆12的外周能够与金属套内壁接触配合，连杆12由两部分组成，连杆12的前半部分为导电材质，连杆12的后半部分为绝缘材质，连杆12的前半部分与电机9电路连接。控制本实用新型飞升至指定区域，然后控制启动电机9，电机9分别带动对应齿轮10转动，两个齿轮10的转动方向相反，推杆7的外周两侧分别开设齿槽8，且齿槽8分别与对应的齿轮10啮合，从而带动推杆7沿第一通孔17向前侧运动，活塞6沿集气瓶4内壁向前侧运动，空气沿集气瓶4的背侧开口进入集气瓶4内，单向阀5能够防止集气瓶4收集的大气逸散出去。活塞6运行至集气瓶4前端时，活塞6的前面推动连杆12，从而使得连杆12沿第二通孔11向外侧滑动，直至连杆12的导电部分与第二通孔11内的金属套脱离，电机9电路断开，停止工作。本实用新型通过活塞6的运动将采集区间内的空气吸入集气瓶4内，待集气瓶4内空气收集完成后，电机9的电路自动断开，能够节省能源，降低大气采样的成本。本实用新型返航时，集气瓶4内空气饱和，外界空气不再进入集气瓶4内，避免不同采样区间内大气混合，对大气数据采集造成误差。

具体而言，本实施例所述的连杆12的前后两端分别固定安装限位板16，限位板16的直径大于第二通孔11的直径。该结构能够防止连杆12从第二通孔11内的金属套内脱落。

具体的，本实施例所述的连杆12的后端的限位板16的背面固定连接线绳18的一端，线绳18的另一端固定连接活塞6的前面，活塞6位于集气瓶4后端时，线绳18处于绷紧状态。该结构在活塞6复位时，通过线绳18拉动连杆12，连杆12的导电部分能够重新与第二通孔11内的金属套电路连接，有利于本实用新型的下次采样。

进一步的，本实施例所述的无人机主体1的底部固定连接至少两个支撑杆2的一端。该结构与套环3配合能够将集气瓶4牢牢固定在无人机底部，增强集气瓶4的稳定性。

实施例2：一种单电机大气采样用无人机，所述的无人机主体1的底部固定安装一个电机9，电机9的输出轴朝前，电机9输出轴的外周固定连接第一涡轮13的内圈，齿轮10的内圈分别固定连接蜗杆14的下部外周，蜗杆14的上端分别通过轴承连接无人机主体1的底部，无人机主体1的底部通过固定装置固定安装两个第二涡轮15，第二涡轮15分别位于第一涡轮13的两侧且能与之啮合，每个第二涡轮15与对应蜗杆14啮合。该结构通过第一涡轮13带动两个第二涡轮15转动，每个第二涡轮15带动对应的蜗杆14转动，从而带动齿轮10转动，该结构通过一个电机9即可实现两个齿轮10方向相反的转动，更加节省能源，降低大气采样成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。