一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置，適用于氣體泄漏源的搜尋和定位領(lǐng)域。本實(shí)用新型的目的是要解決現(xiàn)有的檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置精度較低、集成度不高、便攜性差等問(wèn)題。一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置，主要包括頂板部件（1）、氣體傳感器陣列（2）、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列（3）、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列（4）、底板部件（5）。一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置，通過(guò)檢測(cè)氣體泄漏源擴(kuò)散的濃度信息和風(fēng)速風(fēng)向信息，可以檢測(cè)氣體泄漏源的方向。本實(shí)用新型能夠提高檢測(cè)氣體泄漏源方向的精度，同時(shí)可以使檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置集成度更高、便攜性更好。
【專利說(shuō)明】
一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體泄漏源的搜尋和定位領(lǐng)域，適用于氣體泄漏源方向的檢測(cè)和泄漏源位置的判定。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體泄漏事故多發(fā)于化工品的生產(chǎn)、使用、倉(cāng)儲(chǔ)、以及運(yùn)輸過(guò)程中，具有危險(xiǎn)性大、危害性廣、突發(fā)性強(qiáng)、處置難度高等特點(diǎn)，如果能夠及時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)出氣體泄漏源的方向和判定氣體泄漏源的位置，對(duì)于氣體泄漏事故的處置和救援將具有十分重大的意義。
[0003]早期，氣體泄漏源方向的檢測(cè)主要通過(guò)檢測(cè)人員手持氣體探測(cè)儀檢測(cè)不同位置的氣體濃度，然后根據(jù)濃度梯度推算氣體泄漏源的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)，此種檢測(cè)方法原理簡(jiǎn)單、操作容易，但存在精度較低、效率不高的問(wèn)題。近年來(lái)，隨著群體智能技術(shù)的發(fā)展，利用多機(jī)器人協(xié)同工作進(jìn)行自主檢測(cè)成為趨勢(shì)，即在每個(gè)機(jī)器人上搭載氣體傳感器采集氣體濃度信息，通過(guò)機(jī)器人間的信息交互判定氣體泄漏源的方向和位置，此種檢測(cè)方法效率和精度均較高，但存在價(jià)格昂貴、集成度不高、便攜性較差的問(wèn)題。在這種背景下，本實(shí)用新型綜合考量氣體云團(tuán)擴(kuò)散方向信息和風(fēng)向信息，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型是為解決現(xiàn)有的檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置存在精度較低、集成度不高、便攜性較差等問(wèn)題，而提出的一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置。本實(shí)用新型必須在氣體泄漏源的下風(fēng)方向使用。
[0005]—種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置，主要包括頂板部件(1)、氣體傳感器陣列
(2)、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)、底板部件(5)，連接頂板部件和底板部件的數(shù)據(jù)線置于裝置中心的空心圓柱腔體一 (3-5)和空心圓柱腔體二 (4-5)內(nèi)；頂板部件(I)主要包括微處理器芯片(1-1)、數(shù)字羅盤(1-2)、溫度傳感器(1-3)和PCB電路板一(1-4)，數(shù)字羅盤(1-2)和溫度傳感器(1-3)獲取的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器芯片(1-1)，PCB電路板一(1-4)圓周邊緣開有一周直徑為4_的小圓孔;氣體傳感器陣列(2)包括4個(gè)相同型號(hào)的氣體傳感器，分別為氣體傳感器一 (2-1)、氣體傳感器二 (2-2 )、氣體傳感器三(2-3 )、氣體傳感器四(2-4);氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)包括4個(gè)氣體濃度檢測(cè)艙室，分別為氣體濃度檢測(cè)艙室一 (3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)，氣體傳感器一 (2-1)、氣體傳感器二 (2-2)、氣體傳感器三(2-3 )、氣體傳感器四(2-
4)分別倒置于氣體濃度檢測(cè)艙室一 (3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)的中心;氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)底部開有兩周直徑為4mm的小圓孔，與PCB電路板一(1-4)圓周邊緣的小圓孔形成導(dǎo)氣通道，氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3 )底部的小圓孔數(shù)量為PCB電路板一(1-4 )圓周邊緣小圓孔數(shù)量的I?2倍，使氣體濃度檢測(cè)艙室一 (3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)分別近似為暫穩(wěn)態(tài)氣體濃度檢測(cè)環(huán)境;風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)包括4個(gè)風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)，分別為風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)一(4-1)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)二(4-2)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)三(4-3)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)四(4-4);底板部件(5)以PCB電路板二 (5-9)為底座，底板部件(5)還包括4個(gè)相同型號(hào)的壓控恒溫PTC發(fā)熱片，分別為PTC發(fā)熱片一(5-1)、PTC發(fā)熱片二(5-2)、PTC發(fā)熱片三(5-3)、PTC發(fā)熱片四(5-4)，以及4個(gè)貼片式PTlOOO型溫度傳感器，分別為PT1000型溫度傳感器一(5-5)、PT1000型溫度傳感器二(5-6)、PT1000型溫度傳感器三(5-7)、PT1000型溫度傳感器四(5-8)，PTC發(fā)熱片一(5-l)通過(guò)加壓電極片一(5-10)、加壓電極片二 (5-11)分別與插針一 (5-18)、插針二 (5-19)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)一 (4-1)的中心位置，加壓電極片一 (5-10)、加壓電極片二 (5-11)為PTC發(fā)熱片一 (5-1)提供工作電壓，PTC發(fā)熱片二(5-2)通過(guò)加壓電極片三(5-12)、加壓電極片四(5-13)分別與插針三(5-20)、插針?biāo)?5-21)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)二 (4-2)的中心位置，加壓電極片三(5-12)、加壓電極片四(5-13)為PTC發(fā)熱片二 (5-2)提供工作電壓，PTC發(fā)熱片三(5-3)通過(guò)加壓電極片五(5-14)、加壓電極片六(5-15)分別與插針五(5-22)、插針六(5-23)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)三(4-3)的中心位置，加壓電極片五(5-14)、加壓電極片六(5-15)為PTC發(fā)熱片三(5-3)提供工作電壓，PTC發(fā)熱片四(5-4)通過(guò)加壓電極片七(5-16)、加壓電極片八(5-17)分別與插針七(5-24)、插針八(5-25)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)四(4-4)的中心位置，加壓電極片七(5-16)、加壓電極片八(5-17)為PTC發(fā)熱片四(5-4)提供工作電壓，PT1000型溫度傳感器一(5-5)、？1'1000型溫度傳感器二(5-6)、？1'1000型溫度傳感器三(5-7)、？1'1000型溫度傳感器四(5-8)分別置于PTC發(fā)熱片一(5-1)、PTC發(fā)熱片二(5-2)、PTC發(fā)熱片三(5-3)、PTC發(fā)熱片四(5-4)的頂部。
[0006]進(jìn)一步，頂板部件(I)、氣體傳感器陣列(2)、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)構(gòu)成氣體云團(tuán)擴(kuò)散方向計(jì)算單元，風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)和底板部件(5)構(gòu)成風(fēng)向計(jì)算單元。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型將氣體泄漏源擴(kuò)散濃度檢測(cè)和風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)相結(jié)合，能夠提高檢測(cè)氣體泄漏源方向的精度;本實(shí)用新型集成度較高，其良好的便攜性，非常適用于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型所述裝置的拼裝圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型所述裝置的空間結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為圖1中氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)的俯視圖。
[0011 ]圖4為采用本實(shí)用新型所述裝置搭建檢測(cè)系統(tǒng)的硬件電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]本實(shí)用新型所述一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置如圖1和圖2所示，主要包括頂板部件(I)、氣體傳感器陣列(2 )、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3 )、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)、底板部件(5)。頂板部件(1)、氣體傳感器陣列(2)、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)構(gòu)成氣體云團(tuán)擴(kuò)散方向計(jì)算單元，風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)和底板部件(5)構(gòu)成風(fēng)向計(jì)算單元。通過(guò)氣體云團(tuán)擴(kuò)散方向計(jì)算單元獲取氣體云團(tuán)擴(kuò)散方向角度數(shù)據(jù)，通過(guò)風(fēng)向計(jì)算單元獲取風(fēng)向角度數(shù)據(jù)，使用上述數(shù)據(jù)計(jì)算氣體泄漏源方向角度，從而結(jié)合數(shù)字羅盤的數(shù)據(jù)信息檢測(cè)出氣體泄漏源的方向。
[0014]數(shù)字羅盤(1-2)用于檢測(cè)本發(fā)明所述裝置中直角坐標(biāo)系(1-5)所示X軸正向與北夾角;溫度傳感器(1-3)用于檢測(cè)本發(fā)明所述裝置所處環(huán)境的溫度變化，從而為風(fēng)向角度計(jì)算提供溫度補(bǔ)償;氣體傳感器一 (2-1)、氣體傳感器二 (2-2)、氣體傳感器三(2-3)、氣體傳感器四(2-4)分別用于檢測(cè)4個(gè)對(duì)稱方向的氣體云團(tuán)擴(kuò)散濃度數(shù)據(jù);PTC發(fā)熱片一 (5-1)、PTC發(fā)熱片二(5-2)、PTC發(fā)熱片三(5-3)、PTC發(fā)熱片四(5-4)均為高于環(huán)境溫度的發(fā)熱源，分別通過(guò)加壓電極片一(5-10)、加壓電極片二 (5-11)、加壓電極片三(5-12)、加壓電極片四(5-13)、加壓電極片五(5-14)、加壓電極片六(5-15)、加壓電極片七(5-16)、加壓電極片八(5-17)將自身溫度控制在70°C?75°C之間，風(fēng)能夠通過(guò)氣流將PTC發(fā)熱片一(5-l)、PTC發(fā)熱片二(5-2)、PTC發(fā)熱片三(5-3)、PTC發(fā)熱片四(5-4)的熱量轉(zhuǎn)移，提高風(fēng)向檢測(cè)的靈敏度;PT1000型溫度傳感器一(5-5)、？1'1000型溫度傳感器二(5-6)、？1'1000型溫度傳感器三(5-7)、？1'1000型溫度傳感器四(5-8)分別用于檢測(cè)4個(gè)對(duì)稱方向的氣流溫度數(shù)據(jù);PCB電路板一(1-4)圓周邊緣開有一周直徑為4mm的小圓孔，氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)底部開有兩周直徑為4mm的小圓孔，與PCB電路板一(1-4)圓周邊緣的小圓孔形成導(dǎo)氣通道，氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)底部的小圓孔數(shù)量為PCB電路板一(1-4)圓周邊緣小圓孔數(shù)量的I?2倍，使氣體濃度檢測(cè)艙室一 (3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)分別近似為暫穩(wěn)態(tài)氣體濃度檢測(cè)環(huán)境，提高氣體云團(tuán)擴(kuò)散濃度檢測(cè)的精度;微處理器芯片(1-1)用于采集和處理本發(fā)明所述裝置中數(shù)字羅盤(1-2)、溫度傳感器(1-3)、氣體傳感器一(2-1)、氣體傳感器二(2-2)、氣體傳感器三(2-3)、氣體傳感器四(2-4)、PT1000型溫度傳感器一(5-5)、？1'1000型溫度傳感器二(5-6)、？1'1000型溫度傳感器三(5-7)、？1'1000型溫度傳感器四(5-8)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而計(jì)算得到氣體泄漏源方向，在LCD顯示氣體泄漏源方向?目息O
[0015]本發(fā)明所述裝置的尺寸不超過(guò)120mmX120mmX60mm，該尺寸使裝置具有良好的便攜性，同時(shí)氣體云團(tuán)擴(kuò)散濃度檢測(cè)在近似為暫穩(wěn)態(tài)的環(huán)境中進(jìn)行可以提高氣體云團(tuán)擴(kuò)散濃度檢測(cè)的精度。
[0016]以上為結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】所進(jìn)行的描述，并非為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置，主要包括頂板部件(I)、氣體傳感器陣列(2)、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)、底板部件(5)，連接頂板部件和底板部件的數(shù)據(jù)線置于裝置中心的空心圓柱腔體一 (3-5)和空心圓柱腔體二 (4-5)內(nèi)；頂板部件(I)主要包括微處理器芯片(1-1)、數(shù)字羅盤(1-2)、溫度傳感器(1-3)和PCB電路板一(1-4)，數(shù)字羅盤(1-2)和溫度傳感器(1-3)獲取的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器芯片(1-1)，PCB電路板一(1-4)圓周邊緣開有一周直徑為4_的小圓孔;氣體傳感器陣列(2)包括4個(gè)相同型號(hào)的氣體傳感器，分別為氣體傳感器一 (2-1)、氣體傳感器二 (2-2)、氣體傳感器三(2-3)、氣體傳感器四(2-4);氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)包括4個(gè)氣體濃度檢測(cè)艙室，分別為氣體濃度檢測(cè)艙室一(3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)，氣體傳感器一 (2-1)、氣體傳感器二(2-2)、氣體傳感器三(2-3)、氣體傳感器四(2-4)分別倒置于氣體濃度檢測(cè)艙室一 (3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)的中心;氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)底部開有兩周直徑為4mm的小圓孔，與PCB電路板一(1-4)圓周邊緣的小圓孔形成導(dǎo)氣通道，氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)底部的小圓孔數(shù)量為PCB電路板一(1-4)圓周邊緣小圓孔數(shù)量的I?2倍，使氣體濃度檢測(cè)艙室一 (3-1)、氣體濃度檢測(cè)艙室二 (3-2)、氣體濃度檢測(cè)艙室三(3-3)、氣體濃度檢測(cè)艙室四(3-4)分別近似為暫穩(wěn)態(tài)氣體濃度檢測(cè)環(huán)境;風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)包括4個(gè)風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)，分別為風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)一(4-1)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)二(4-2)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)三(4-3)、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)四(4-4);底板部件(5)以PCB電路板二 (5-9)為底座，底板部件(5)還包括4個(gè)相同型號(hào)的壓控恒溫PTC發(fā)熱片，分別為PTC發(fā)熱片一(5-1)、PTC發(fā)熱片二(5-2)、PTC發(fā)熱片三(5-3)、PTC發(fā)熱片四(5-4)，以及4個(gè)貼片式PTlOOO型溫度傳感器，分別為PTlOOO型溫度傳感器一(5-5)、？1'1000型溫度傳感器二(5-6)、？1'1000型溫度傳感器三(5-7)、？1'1000型溫度傳感器四(5_8)，PTC發(fā)熱片一 (5-1)通過(guò)加壓電極片一 (5-10)、加壓電極片二 (5-11)分別與插針一 (5-18)、插針二(5-19)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)一 (4-1)的中心位置，加壓電極片一 (5-10)、加壓電極片二 (5-11)為PTC發(fā)熱片一 (5-1)提供工作電壓，PTC發(fā)熱片二(5-2)通過(guò)加壓電極片三(5-12)、加壓電極片四(5-13)分別與插針三(5-20)、插針?biāo)?5-21)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)二 (4-2)的中心位置，加壓電極片三(5-12)、加壓電極片四(5-13)為PTC發(fā)熱片二(5-2)提供工作電壓，PTC發(fā)熱片三(5-3)通過(guò)加壓電極片五(5-14)、加壓電極片六(5-15)分別與插針五(5-22)、插針六(5-23)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)三(4-3)的中心位置，加壓電極片五(5-14)、加壓電極片六(5-15)為PTC發(fā)熱片三(5-3)提供工作電壓，PTC發(fā)熱片四(5-4)通過(guò)加壓電極片七(5-16)、加壓電極片八(5-17)分別與插針七(5-24)、插針八(5-25)連接，并且置于風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)四(4-4)的中心位置，加壓電極片七(5-16)、加壓電極片八(5-17)為PTC發(fā)熱片四(5-4)提供工作電壓，PT1000型溫度傳感器一(5-5)、PT1000型溫度傳感器二(5-6)、PT1000型溫度傳感器三(5-7)、PT1000型溫度傳感器四(5-8)分別置于PTC發(fā)熱片一 (5-l)、PTC發(fā)熱片二 (5-2)、PTC發(fā)熱片三(5-3)、PTC發(fā)熱片四(5-4)的頂部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測(cè)氣體泄漏源方向的裝置，其特征在于:頂板部件(I)、氣體傳感器陣列(2)、氣體濃度檢測(cè)艙室陣列(3)構(gòu)成氣體云團(tuán)擴(kuò)散方向計(jì)算單元，風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)區(qū)陣列(4)和底板部件(5)構(gòu)成風(fēng)向計(jì)算單元。
【文檔編號(hào)】G01D21/00GK205449130SQ201521121406
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】劉叢寧, 施云波, 劉永杰
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)