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智能移動(dòng)采樣設(shè)備的制作方法

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專利名稱::智能移動(dòng)采樣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種智能移動(dòng)采樣設(shè)備,用于采集、測(cè)定室內(nèi)空氣中的污染物,屬于空氣中污染物檢測(cè)領(lǐng)域。技術(shù)背景目前,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》以及GB50325-2001《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》都規(guī)定了室內(nèi)空氣樣品采集的具體方法,即根據(jù)房間面積大小確定采樣點(diǎn)個(gè)數(shù),然后再確定采樣點(diǎn)的布設(shè)位置。在執(zhí)行國(guó)標(biāo)時(shí)使用的采樣器為固定空氣采樣器。該采樣設(shè)備的特點(diǎn)是在選擇好的采樣地點(diǎn)安放并以固定的流速采集空氣樣品。常用的空氣采樣設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖l所示,主要包括有隔膜泵6、流量計(jì)7和時(shí)間控制器20。采樣時(shí)選擇好采樣點(diǎn)將采樣器放置于支架上,設(shè)定好采樣流速及時(shí)間,即可采樣。該方法及采樣器存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)是1)室內(nèi)空氣中污染物的分布是不均勻的,用一個(gè)或幾個(gè)固定的采樣點(diǎn)來(lái)代表整個(gè)室內(nèi)空氣的質(zhì)量是不合理的。2)室內(nèi)環(huán)境中由于家具等物品的擺放,實(shí)際采樣過(guò)程中難以依據(jù)國(guó)標(biāo)所規(guī)定的布點(diǎn)規(guī)則來(lái)布設(shè)采樣點(diǎn)。3)采樣設(shè)備在采樣過(guò)程中位置保持不變,如果房間較大需要布放多臺(tái)同樣的采樣器,使用更多的藥品,在一定程度上造成了浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服了室內(nèi)空氣采樣方法的上述缺陷,確立一種新的采樣方法,提供一種智能移動(dòng)采樣設(shè)備。本發(fā)明中的可移動(dòng)采樣設(shè)備所測(cè)定的結(jié)果更趨合理,在一定條件下節(jié)約了采樣所需的人力及物力。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。本采樣設(shè)備包括有行走部、控制部、采樣部和障礙感應(yīng)部。其中控制部、采樣部和障礙感應(yīng)部均固定在行走部上,障礙感應(yīng)部與控制部相連接,將感應(yīng)到的道路信息傳送給3控制部;控制部與行走部相連,控制部根據(jù)道路信息控制行走部的行走路線;控制部還與采樣部相連,控制采樣部的開(kāi)啟與關(guān)閉。所述的控制部選用的是單片機(jī)。所述的行走部包括有第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、第一主動(dòng)輪、第二主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和機(jī)體;其中第一主動(dòng)輪、第二主動(dòng)輪、從動(dòng)輪均與機(jī)體相連;第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)電機(jī)控制電路與控制部相連,接收由控制部l傳送來(lái)的運(yùn)行指令來(lái)分別驅(qū)動(dòng)第一主動(dòng)輪和第二主動(dòng)輪。所述的釆樣部為灰塵采樣器,灰塵采樣器固定在行走部中的機(jī)體的底部。所述的采樣部為氣體采樣器,氣體采樣器固定在行走部中的機(jī)體的上部。所述的障礙感應(yīng)部包括水平測(cè)試部和高度測(cè)試部;所述的水平測(cè)試部包括有多個(gè)水平紅外傳感器,多個(gè)水平紅外傳感器呈扇形分布固定在行走部中的機(jī)體的前端面;所述的高度測(cè)試部包括有多個(gè)高度紅外傳感器,多個(gè)高度紅外傳感器呈扇形分布固定在行走部中的機(jī)體的上端面。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)本發(fā)明通過(guò)行走部的行走來(lái)帶動(dòng)采樣部可以任意移動(dòng),用移動(dòng)的采樣方法取代傳統(tǒng)的固定點(diǎn)采樣,采集到的樣品更具有代表性;2)由于本采樣設(shè)備可任意移動(dòng),所以在采樣時(shí),不需要布置采樣點(diǎn),克服了傳統(tǒng)采樣方法中由于家具等物品的擺放而造成的難以布設(shè)采樣點(diǎn)困難,尤其是在面積較大的房間中采集空氣樣品更為節(jié)省人力物力。圖1為傳統(tǒng)采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為行走部的結(jié)構(gòu)示意圖圖4為采樣部的連接關(guān)系圖圖5為障礙感應(yīng)部的連接關(guān)系圖圖6為水平紅外傳感器位置示意圖圖7為高度紅外傳感器位置示意中1、控制部,2、行走部,3、采樣部,4、障礙感應(yīng)部,5、單片機(jī),6、隔膜泵,7、流量計(jì)8、第一電動(dòng)機(jī),9、第二電動(dòng)機(jī),10、第一主動(dòng)輪,11、第二主動(dòng)輪,12、從動(dòng)輪,13、灰塵采樣器,14、氣體采樣器,15、機(jī)體,16、水平測(cè)試部,17、高度測(cè)試部,18,水平紅外傳感器,19、高度紅外傳感器,20、時(shí)間控制器。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖2圖8對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖2所示,本實(shí)施例包括控制部l、行走部2、采樣部3和障礙感應(yīng)部4??刂撇?選用的是單片機(jī)5,行走部2、采樣部3和障礙感應(yīng)部4與控制部1相連??刂撇縧、采樣部3和障礙感應(yīng)部4均固定在行走部2上??刂撇縧控制行走部l行走,固定在行走部1上的障礙感應(yīng)部4將所感應(yīng)到的道路信息傳送給控制部1,控制部1根據(jù)道路信息來(lái)控制行走部2的行走路線,避開(kāi)障礙物,同時(shí),控制部1還控制采樣部3的啟動(dòng)與關(guān)閉。在本實(shí)例中的行走部l選用的是CleanMate365QQ-1型機(jī)器人,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,該機(jī)器人包括有第一電動(dòng)機(jī)8、第二電動(dòng)機(jī)9、第一主動(dòng)輪IO、第二主動(dòng)輪ll、從動(dòng)輪12和機(jī)體15。第一主動(dòng)輪IO、第二主動(dòng)輪11和從動(dòng)輪12均與機(jī)體15相連接,第一電動(dòng)機(jī)8、第二電動(dòng)機(jī)9分別通過(guò)電機(jī)控制電路與控制部1相連接,第一電動(dòng)機(jī)8、第二電動(dòng)機(jī)9分別驅(qū)動(dòng)第一主動(dòng)輪lO和第二主動(dòng)輪ll。本實(shí)例中的控制部l選用的是單片機(jī),其型號(hào)為8051。本實(shí)施例中的采樣部3選用的是由北京市勞動(dòng)保護(hù)研究所生產(chǎn)的QC-2型大氣采樣器,該采樣器固定在機(jī)體15的上部。采樣部也可以為灰塵采樣器13。氣體采樣器14或灰塵采樣器13都與控制部1中的單片機(jī)5的控制接口相連,接收運(yùn)行指令,通過(guò)單片機(jī)5來(lái)控制其運(yùn)行,如圖4所示。本實(shí)施例中的障礙感應(yīng)部4包括水平測(cè)試部16和高度測(cè)試部17兩部分,如圖5所示。水平測(cè)試部16包括五個(gè)水平紅外傳感器18,五個(gè)水平紅外傳感器18位于行走部的機(jī)體15的前端面,呈扇形排列,如圖6所示。高度測(cè)試部包括五個(gè)高度紅外傳感器19,它們位于移動(dòng)機(jī)器人中機(jī)體15的上端面,呈扇形排列,如圖7所示。水平紅外傳感器與高度紅外傳感器分別與單片機(jī)5的管腳相連接,將采集到的信號(hào)傳輸給單片機(jī)5,并由單片機(jī)5依據(jù)相關(guān)程序做出判斷并將指令傳輸給行走部2。每個(gè)紅外傳感器4各有一個(gè)紅外發(fā)光管和紅外接收管,通過(guò)紅外發(fā)光管不間斷的向一定的方向發(fā)出一定頻率的紅外線,當(dāng)遇到一定距離內(nèi)的障礙物時(shí),反射回來(lái)的足夠強(qiáng)度的紅外光被紅外接收管接收到,從而對(duì)控制部l發(fā)出有障礙物信號(hào),完成了對(duì)障礙物的實(shí)時(shí)檢測(cè),通過(guò)水平紅外傳感器和高度紅外傳感器的檢測(cè),能很好的對(duì)障礙信息進(jìn)行探測(cè)。使用時(shí),將盛有甲醛吸收液的氣泡吸收管安裝在氣體采樣器的采樣管架上,安裝好后,單片機(jī)5控制機(jī)器人啟動(dòng),同時(shí),單片機(jī)5控制氣體采樣器14開(kāi)啟,氣體采樣器14開(kāi)始運(yùn)行,進(jìn)行氣體采樣。機(jī)器人按照指令要求的路線前進(jìn),當(dāng)接近水平方向的障礙物時(shí)水平紅外傳感器將信號(hào)傳給單片機(jī)5,由單片機(jī)5做出判斷,并將指令傳輸給機(jī)器人,第一電動(dòng)機(jī)IO、第二電動(dòng)機(jī)ll分別根據(jù)指令做出相應(yīng)動(dòng)作,調(diào)整機(jī)器人的行走路線,避開(kāi)障礙物。當(dāng)遇到桌子,凳子以及床等家具時(shí),可能水平測(cè)試部16無(wú)法發(fā)現(xiàn)障礙物,但當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入到這些障礙物的下端時(shí),高度測(cè)試部17中的紅外傳感器將發(fā)現(xiàn)障礙物,并將信息傳輸給控制部的單片機(jī)5,從而調(diào)整機(jī)器人的行走路線,避開(kāi)障礙物。利用此項(xiàng)發(fā)明對(duì)北京工業(yè)大學(xué)的某會(huì)議室進(jìn)行了檢測(cè),與同時(shí)布設(shè)固定采樣點(diǎn)的情況下進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩種情況下采集樣品進(jìn)行檢測(cè),其檢測(cè)結(jié)果存在著差異。下面列出檢測(cè)結(jié)果,因?yàn)榉块g只有60平方米,若依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),布設(shè)3-5個(gè)采樣點(diǎn)。我們?yōu)榱藴p小誤差增加了固定點(diǎn)的布設(shè)。從以下數(shù)據(jù)可以看出由于房間中苯與甲苯分布不均勻,移動(dòng)采樣確實(shí)存在著非常大的優(yōu)越性(表l中的移動(dòng)點(diǎn)為采用本發(fā)明檢測(cè)的結(jié)果)。表l:(單位mg/m3)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、智能移動(dòng)采樣設(shè)備,包括有行走部(2);其特征在于還包括有控制部(1)、采樣部(3)和障礙感應(yīng)部(4);其中控制部(1)、采樣部(3)和障礙感應(yīng)部(4)均固定在行走部(2)上,障礙感應(yīng)部(4)與控制部(1)相連接,將感應(yīng)到的道路信息傳送給控制部(1);控制部(1)與行走部(2)相連,控制部(1)根據(jù)道路信息控制行走部(2)的行走路線;控制部(1)還與采樣部(3)相連,控制采樣部(3)的開(kāi)啟與關(guān)閉。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動(dòng)采樣設(shè)備,其特征在于所述的控制部(1)選用的是單片機(jī)(5)。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能移動(dòng)采樣設(shè)備,其特征在于所述的行走部(2)包括有第一電動(dòng)機(jī)(8)、第二電動(dòng)機(jī)(9)、第一主動(dòng)輪(10)、第二主動(dòng)輪(11)、從動(dòng)輪(12)和機(jī)體(15);其中第一主動(dòng)輪(10)、第二主動(dòng)輪(11)、從動(dòng)輪(12)均與機(jī)體(15)相連;第一電動(dòng)機(jī)(8)、第二電動(dòng)機(jī)(9)分別通過(guò)電機(jī)控制電路與控制部(1)相連,接收由控制部(1)傳送的運(yùn)行指令來(lái)分別驅(qū)動(dòng)第一主動(dòng)輪(10)和第二主動(dòng)輪(11)。4、根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的智能移動(dòng)采樣設(shè)備,其特征在于所述的釆樣部(3)為灰塵采樣器(13),灰塵采樣器(13)固定在行走部(2)中的機(jī)體(15)的底部。5、根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的智能移動(dòng)采樣設(shè)備,其特征在于所述的采樣部(3)為氣體采樣器(14),氣體采樣器(14)固定在行走部(2)中的機(jī)體(15)的上部。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述或權(quán)利要求2所述的一種智能移動(dòng)采樣設(shè)備,其特征在于所述的障礙感應(yīng)部(4)包括水平測(cè)試部(16)和高度測(cè)試部(17);所述的水平測(cè)試部(16)包括有多個(gè)水平紅外傳感器(18),多個(gè)水平紅外傳感器(18)呈扇形分布固定在行走部(2)中的機(jī)體(15)的前端面;所述的高度測(cè)試部(17)包括有多個(gè)高度紅外傳感器(19),多個(gè)高度紅外傳感器(19)呈扇形分布固定在行走部(2)中的機(jī)體(15)的上端面。全文摘要本發(fā)明涉及一種智能移動(dòng)采樣設(shè)備,用于采集、測(cè)定室內(nèi)空氣中的污染物,屬于空氣中污染物檢測(cè)領(lǐng)域。包括有行走部、控制部、采樣部和障礙感應(yīng)部。其中控制部、采樣部和障礙感應(yīng)部均固定在行走部上,障礙感應(yīng)部、采樣部和行走部均與控制部相連,障礙感應(yīng)部將感應(yīng)到的道路信息傳送給控制部,控制部根據(jù)道路信息控制行走部的行走路線,同時(shí)控制部還控制采樣部的開(kāi)啟與關(guān)閉。本發(fā)明用移動(dòng)的采樣方法取代傳統(tǒng)的固定點(diǎn)采樣,采集到的樣品更具有代表性,同時(shí)克服了傳統(tǒng)采樣方法中由于家具等物品的擺放而造成的難以布設(shè)采樣點(diǎn)困難,尤其在面積較大的房間中采集空氣樣品則更為節(jié)省人力物力。文檔編號(hào)G01N1/22GK101324489SQ20081011528公開(kāi)日2008年12月17日申請(qǐng)日期2008年6月20日優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日發(fā)明者蕾丁,任海榮,客慧明,王小逸,趙靖強(qiáng)申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)
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