[發明專利]高空環境氣體自動采集方法及裝置

無效

• 申請號: 201310047020.X
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103149327A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 童紫原;童敏明;李猛;唐守鋒
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種氣體自動采集方法及裝置，尤其是一種適用于高空環境氣體采集使用的高空環境氣體自動采集方法及裝置。

技術背景

環境氣體的采集中往往需要采集一定高度的氣體參數，此時需要借助高層建筑物進行人工采集，但是在一些沒有高層建筑物的場所采集高空環境氣體，則是難以解決的困難。此外，人們在研究環境氣體在空間的分布規律時，往往需要掌握不同空間高度的環境氣體參數，目前也缺乏相應的手段，影響了人類對環境保護的研究。

發明內容

本發明的目的是解決已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、使用方便快捷的高空環境氣體自動采集方法及裝置。

為實現上述目的，本發明的高空環境氣體自動采集方法的步驟如下：

a．開啟采集裝置，利用高壓彈射裝置將采集裝置彈射到高空，同時，采集裝置中的微處理器內部的定時時鐘開始記時，加速度傳感器開始檢測工作；

b．加速度傳感器持續將檢測到的加速度測值通過加速度檢測電路反饋給微處理器，當反饋給微處理器的加速度測值由負值突然變為零或者正值時，說明此時采集裝置已經處于高壓發射裝置彈射的最高點，此時微處理器通過氣體檢測電路啟動氣體傳感器，同時打開降落傘；

c．在采集裝置下降過程中，氣體傳感器和加速度傳感器通過微處理器定時控制采集檢測信息，采集到的的檢測信號分別通過氣體檢測電路和加速度檢測電路發送到微處理器，并由微處理器存儲至存儲電路內，從而得到對應不同高度的氣體濃度信息；

d．當加速度傳感器的檢測信號數值突然大幅增大，微處理器判斷出采集裝置落地后，通過氣體檢測電路控制氣體傳感器停止檢測工作，同時通過加速度檢測電路控制加速度傳感器停止檢測工作。

實現上述方法的高空環境氣體自動采集裝置，它包括微處理器，微處理器的輸出端分別連接有顯示器、存儲電路和USB通信電路，微處理器的輸入端分別與氣體檢測電路和加速度檢測電路的輸出端相連接，氣體檢測電路的輸入端與氣體傳感器的輸出端相連接，加速度檢測電路的輸入端與加速度傳感器的輸出端相連接，整個電路由電池供電，采集裝置設在殼體內，殼體上設有可由微處理器控制打開的降落傘。

有益效果：本發明通過高空彈射裝置使采集裝置達到高空，并通過降落傘緩慢下降，在下降的過程中通過氣體傳感器和加速度長安旗采集不同高度的氣體信息，并通過存儲電路將信息存儲下來，可通過顯示器顯示，也可以通過USB通信電路將數據拷貝出來進行研究，可以獲得不同空間高度的環境氣體參數，為高空環境氣體的分布研究創造條件。

附圖說明

圖1是本發明的裝置原理結構圖；

圖2是本發明裝置的空間下落示意圖；

圖3是本發明裝置的信號采集過程的流程框圖；

圖4是本發明裝置采集的二氧化碳采集與空間高度的關系示意圖。

圖中：1-氣體傳感器；2-氣體檢測電路；3-加速度傳感器；4-加速度檢測電路；5-微處理器；6-電池；7-存儲電路；8-顯示器；9-USB通信電路；10-降落傘。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的說明：

本發明的高空環境氣體自動采集方法：

a．開啟采集裝置，利用高壓彈射裝置將采集裝置彈射到高空，同時，采集裝置中的微處理器5內部的定時時鐘開始記時，加速度傳感器3開始檢測工作；

b．加速度傳感器3持續將檢測到的加速度測值通過加速度檢測電路4反饋給微處理器5，當反饋給微處理器5的加速度測值由負值突然變為零或者正值時，說明此時采集裝置已經處于高壓發射裝置彈射的最高點，此時微處理器5通過氣體檢測電路2啟動氣體傳感器1，同時打開降落傘10；

c．在采集裝置下降過程中，氣體傳感器1和加速度傳感器3通過微處理器5定時控制采集檢測信息，采集到的的檢測信號分別通過氣體檢測電路2和加速度檢測電路4發送到微處理器5，并由微處理器5存儲至存儲電路7內，從而得到對應不同高度的氣體濃度信息；

d．當加速度傳感器3的檢測信號數值突然大幅增大，微處理器5判斷出采集裝置落地后，通過氣體檢測電路2控制氣體傳感器1停止檢測工作，同時通過加速度檢測電路4控制加速度傳感器3停止檢測工作。