[發(fā)明專利]一種便攜式仿生電子鼻

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110181459.2
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN102253171A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚秋林;王紅亮;熊繼軍;張文棟;劉俊;王福鑫;朱思敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子鼻，具體為一種便攜式仿生電子鼻。

背景技術(shù)

在自然界，各種各樣的生物通過長期的生長進(jìn)化，對(duì)生活環(huán)境具有高度的適應(yīng)性。人和動(dòng)物的鼻子給出了完美嗅覺系統(tǒng)的事例，受到這一啟示，模擬人和動(dòng)物嗅覺的電子鼻成為氣體檢測的一個(gè)越來越受到關(guān)注的發(fā)展方向，因此它作為一種新型的分析儀器得到了迅猛發(fā)展。在嗅覺原理中，人體的嗅覺存在一個(gè)最小的吸氣速度，氣體流速大于這個(gè)最小流速，才能產(chǎn)生嗅覺，由此在電子鼻中將氣味分子按一定流速，引向氣體傳感器，激發(fā)傳感器反應(yīng)，形成嗅覺。增加氣體的流速可以增加進(jìn)入吸入的氣味物質(zhì)的數(shù)量，但是過高的氣體流速會(huì)減少氣味分子與傳感器的接觸時(shí)間，對(duì)形成足夠的“嗅覺”的信號(hào)不利。目前的電子鼻為一方形殼體，攜帶極不方便。而且長期處于粉塵環(huán)境時(shí)，傳感器陣列由于受到粉塵遮掩會(huì)無法正常工作；在靜電干擾的環(huán)境下，傳感器陣列也無法正常工作。同時(shí)鼻流道（容納氣體傳感器的裝置）不能使氣體傳感器陣列充分有效的接觸樣品氣味，且不方便更換傳感器陣列，使用存在局限性；電子鼻中氣體流速過慢，使氣味不能快速接觸氣體傳感器，或者氣體流速過快，使氣味濃度下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有電子鼻因結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致攜帶不方便且在受到粉塵、靜電等影響時(shí)無法正常工作以及氣體無法與傳感器陣列充分接觸的問題，提供了一種便攜式仿生電子鼻。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種便攜式仿生電子鼻，包括圓形殼體；圓形殼體的一端開有進(jìn)氣口，圓形殼體的另一端開有出氣口；圓形殼體內(nèi)設(shè)有傳感器安裝體，傳感器安裝體內(nèi)安裝有4-12個(gè)傳感器；圓形殼體上開有兩個(gè)凹槽，兩個(gè)凹槽內(nèi)分別放有顯示模塊和電路模塊；圓形殼體的一端固定有手柄，手柄內(nèi)設(shè)有電源。使用時(shí)手握手柄，便于攜帶使用；手柄內(nèi)的電源為傳感器、顯示模塊、以及電路模塊供電，顯示模塊將電路模塊對(duì)傳感器信號(hào)處理得到的結(jié)果進(jìn)行輸出顯示，給人最直觀的信號(hào)。所述傳感器安裝體、顯示模塊、以及電路模塊均可采用現(xiàn)有電子鼻的結(jié)構(gòu)，為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)。

所述傳感器安裝體包括一端開有與圓形殼體進(jìn)氣口相對(duì)的進(jìn)氣口且另一端與大氣相通的圓筒、固定于圓筒進(jìn)氣口處的進(jìn)氣通道、固定于圓筒另一端的風(fēng)扇支架、以及固定于風(fēng)扇支架上且位于圓筒內(nèi)的傳感器陣列支架；進(jìn)氣通道的一端固定有金屬絲網(wǎng)，進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有空氣濾芯；圓筒內(nèi)固定有氣體緩沖板，氣體緩沖板沿圓周方向均布有使氣體通過氣體緩沖板的若干個(gè)凹槽，氣體緩沖板的中部凸起；氣體緩沖板與傳感器陣列支架之間形成氣室；風(fēng)扇支架上開有與圓形殼體出氣口相對(duì)的中心孔，風(fēng)扇支架的中心孔內(nèi)固定有風(fēng)扇；所述傳感器陣列支架包括圓柱體，圓柱體沿圓周方向均布有連通氣室與風(fēng)扇支架中心孔的若干個(gè)凹槽，傳感器均布設(shè)于圓柱體的上表面；圓柱體的中心孔內(nèi)設(shè)有氣壓平衡閥。

工作時(shí)，風(fēng)扇將外界氣體吸入，氣體經(jīng)固定于進(jìn)氣通道一端的金屬絲網(wǎng)、進(jìn)氣通道內(nèi)的空氣濾芯從圓筒一端的進(jìn)氣口進(jìn)入圓筒內(nèi)，由于進(jìn)氣通道的內(nèi)徑小于圓筒的內(nèi)徑，吸進(jìn)的氣體為層流氣體；在經(jīng)過固定于圓筒內(nèi)氣體緩沖板的中部凸起時(shí)將層流氣體打亂成為紊流氣體，然后經(jīng)氣體緩沖板沿圓周方向的凹槽進(jìn)入氣室，與圓柱體上表面的傳感器充分接觸，然后經(jīng)圓柱體沿圓周方向的若干個(gè)凹槽、風(fēng)扇支架中心孔排出。進(jìn)氣通道一端的金屬絲網(wǎng)可防止靜電干擾，使得電子鼻在靜電干擾時(shí)可以正常工作；進(jìn)氣通道內(nèi)的空氣濾芯可過濾掉空氣中的粉塵，使得電子鼻即使長期處于粉塵環(huán)境時(shí)，也可以正常工作。同時(shí)當(dāng)圓筒內(nèi)的氣壓大于外界環(huán)境的氣壓時(shí)，會(huì)造成空氣成分濃度升高，這時(shí)位于圓柱形傳感器陣列支架中心孔內(nèi)的氣壓平衡閥開始移動(dòng)，可使得內(nèi)外氣壓一致。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)扇支架上開有出線孔；這樣可方便傳感器的電線伸出圓筒外與電源、電路模塊連接。

本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙，解決了現(xiàn)有電子鼻因結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致攜帶不方便且在受到粉塵、靜電等影響時(shí)無法正常工作以及氣體無法與傳感器陣列充分接觸的問題，可廣泛應(yīng)用于氣體檢測領(lǐng)域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是傳感器安裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中圓柱體的立體圖。

圖4是圖2中氣體緩沖板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是傳感器陣列支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5中A-A的剖面圖。