[實用新型]一種具有仿生導流結構與可變位傳感器的氣體探測器

有效

• 申請號: 201820498273.7
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN208476879U
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 常志勇;華曉松;張宇晨;李秀慧;翁小輝;楊潤;呂建華;謝軍;任麗麗;郭麗;李俊宏;陳東輝;盧國龍;劉偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

一種具有仿生導流結構與可變位傳感器的氣體探測器屬氣體成分檢測技術領域，本實用新型通過外界手段將氣體從前端噴入內腔中，經中心支座前端的有毒有害氣體傳感器探測后，經導流板組導流后與具有時空差異的各傳感器接觸，初步確定成分后，傳動件經電機帶動將相關成分傳感器置于強刺激區或其他合理位置繼續探測，氣體接著流經支撐導流板組與最后方的廣域氣體傳感器接觸，測試是否含有其他次要成分，最后排出電子鼻。仿生導流板組與外殼相互配合，使氣體的強、弱刺激區更明顯，能強化探測效果，減少相互干擾造成的誤差，使氣體探測器對氣體成分的檢測更加靈敏、結果準確，且操作簡便快捷，對氣體濃度要求低。

技術領域

本實用新型屬未知氣體成分檢測技術領域，具體涉及一種具有仿生腔體和可移動傳感器的氣體成分檢測器。

背景技術

1、油頁巖在世界范圍內被公認為常規油氣的首選替代能源，成為世界各國在能源戰略平衡發展中必須考慮的重要后備能源。在油頁巖地層中，烴類氣體含量較高，通過對鉆井過程中產生氣體的烴類氣體濃度檢測可以實現對油頁巖地層的精確定位與含量分析。

2、電子鼻即氣體探測器是仿照哺乳動物嗅覺器官開發的一種氣體檢測儀器，由于電子鼻檢測具有高可靠性、高實用性以及短識別周期的特點，在食品飲料生產行業、環境檢測、醫藥和農業等領域應用廣泛。但傳統的電子鼻多利用人為提高氣體濃度、優化后期計算等方法優化探測結果，這直接限制了電子鼻的應用范圍與應用環境，且一定程度上影響了檢測結果的準確性。通過對電子鼻腔體內部進行合理設計，利用生物的生物學特性與仿生學結合來優化傳感器接收的氣體信號，具有操作簡單、適用環境廣、探測成分多、運算結果更理想的優點，且目前并無專門利用腔體結構優化從而優化探測結果的電子鼻。

3、鼠類鼻腔內氣體“之”字型流動軌跡與鼠鼻腔內的空間結構使得鼠類擁有靈敏的嗅覺。在鼠鼻腔的背側隱窩區與前區，氣體流速較快，分布有更多的嗅覺細胞與纖毛。中區與后區氣體流速依次遞減，嗅覺細胞密度降低。將鼠類鼻腔這種現象與對應結構應用于電子鼻腔體內，改善現階段電子鼻只能利用單一算法優化的現狀。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種用于油頁巖嗅探的仿生電子鼻且解決目前電子鼻只能優化后期算法導致優化效果不明顯的問題。該電子鼻根據鼠類鼻腔內部嗅覺細胞與嗅纖毛分布與鼠類鼻腔內氣體流速的相關性設計仿生電子鼻，使其具有良好的導流能力與測量精度，同時在電子鼻中設計可移動的傳感器組，實現多個傳感器在空間中的差異性分布，利用不同傳感器接收信號的時間差異性與空間差異性提升電子鼻嗅探能力。

本實用新型由外殼A、中心支座B、可變位傳感器組C、尾部支座D、尾部環片E、電機F、螺紋桿G和回轉銷H組成，其中可變位傳感器組C的五個可變位傳感器裝配在中心支座B的滑軌組5的五個滑軌中，且五個傳感器的底座14與滑軌組5的滑軌滑動連接；一個時間段內，五個傳感器中只有一個傳感器的底座14底部與螺紋桿G嚙合。尾部支座D中導流支撐板組11的六個導流支撐板的頂端與外殼A上三段Ⅲ的凹槽1固接。中心支座B中支腳組6的六個支腳與尾部支座D上的盲孔Ⅰ10固接。中心支座B上支撐板組4外端與外殼A中前段Ⅰ和二段Ⅱ近左部的內壁相切，且在必要時能進行拆裝。螺紋桿G穿過尾部支座D的通孔9、中心支座B中滑軌組5的五個滑軌所圍中心，螺紋桿G的左端盲孔Ⅱ15與回轉銷H的柱銷Ⅱ18活動連接，回轉銷H的柱銷Ⅰ17與中心支座B的盲孔Ⅲm固接。螺紋桿G的縱軸線與外殼A的縱軸線平行，不重合。電機H的輸出軸與螺紋桿G右端固接。

所述尾部環片E采用膠合方式與尾部支座D固接,尾部環片的內軌16與螺紋桿G右部的環形槽n活動連接。

所述外殼A、中心支座B、可變位傳感器組C、尾部支座D、尾部環片E和回轉銷H的柱銷Ⅰ17軸線重合，螺紋桿G和回轉銷H的柱銷Ⅱ18軸線重合，兩軸線相互平行，距離為1-3mm。

所述的外殼A由前段Ⅰ、二段Ⅱ、三段Ⅲ和四段Ⅳ順序連接而成，外殼A的總長L1為100-150mm，外殼A的厚度h2均為6-12mm。其中二段Ⅱ、三段Ⅲ和四段Ⅳ均為圓管，