專利名稱：一種便攜式仿生電子鼻的制作方法
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，對生活環(huán)境具有高度的適應(yīng)性。 人和動物的鼻子給出了完美嗅覺系統(tǒng)的事例，受到這一啟示，模擬人和動物嗅覺的電子鼻成為氣體檢測的一個越來越受到關(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最小的吸氣速度，氣體流速大于這個最小流速，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減少氣味分子與傳感器的接觸時間，對形成足夠的“嗅覺”的信號不利。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，傳感器陣列由于受到粉塵遮掩會無法正常工作；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個傳感器；圓形殼體上開有兩個凹槽，兩個凹槽內(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傳感器信號處理得到的結(jié)果進(jìn)行輸出顯示，給人最直觀的信號。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，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，也可以正常工作。同時當(dāng)圓筒內(nèi)的氣壓大于外界環(huán)境的氣壓時，會造成空氣成分濃度升高，這時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，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。


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。圖中1-圓形殼體；2-顯示模塊；3-電路模塊；4-手柄；5-電源；6_圓筒；7_進(jìn)氣通道；8-風(fēng)扇支架；9-圓柱體；10-傳感器；11-金屬絲網(wǎng)；12-空氣濾芯；13-氣體緩沖板； 14-氣室；15-風(fēng)扇；16-氣壓平衡閥；17-圓柱形支架；18-出線孔；19-支架；20-進(jìn)氣口 ； 21-徑向通道；22-定位圈；23-出氣口。
具體實(shí)施例方式一種便攜式仿生電子鼻，包括圓形殼體1 ；圓形殼體1的一端開有進(jìn)氣口，圓形殼體1的另一端開有出氣口 ；圓形殼體1內(nèi)設(shè)有傳感器安裝體，傳感器安裝體內(nèi)安裝有4-12 個傳感器10 ；圓形殼體1上開有兩個凹槽，兩個凹槽內(nèi)分別放有顯示模塊2和電路模塊3 ； 圓形殼體1的一端固定有手柄4，手柄4內(nèi)設(shè)有電源5。所述傳感器安裝體包括一端開有與圓形殼體1進(jìn)氣口相對的進(jìn)氣口且另一端與大氣相通的圓筒6、固定于圓筒6進(jìn)氣口處的進(jìn)氣通道7、固定于圓筒6另一端的風(fēng)扇支架 8、以及固定于風(fēng)扇支架8上且位于圓筒6內(nèi)的傳感器陣列支架；進(jìn)氣通道7的一端固定有金屬絲網(wǎng)11，進(jìn)氣通道7內(nèi)設(shè)有空氣濾芯12 ；圓筒6內(nèi)固定有氣體緩沖板13，氣體緩沖板 13沿圓周方向均布有使氣體通過氣體緩沖板13的若干個凹槽，氣體緩沖板13的中部凸起； 氣體緩沖板13與傳感器陣列支架之間形成氣室14 ；風(fēng)扇支架8上開有與圓形殼體1出氣口相對的中心孔，風(fēng)扇支架8的中心孔內(nèi)固定有風(fēng)扇15 ；所述傳感器陣列支架包括圓柱體9，圓柱體9沿圓周方向均布有連通氣室14與風(fēng)扇支架8中心孔的若干個凹槽，傳感器10 均布設(shè)于圓柱體9的上表面；圓柱體9上開有中心孔，圓柱體9的中心孔內(nèi)設(shè)有氣壓平衡閥 16。所述風(fēng)扇支架8上開有出線孔18。具體實(shí)施時，如圖5所示，傳感器安裝體還可以采用如下結(jié)構(gòu)所述傳感器安裝體包括一端開有與圓形殼體1進(jìn)氣口相對的進(jìn)氣口且另一端與大氣相通的圓筒6、固定于圓筒6進(jìn)氣口處的進(jìn)氣通道7、固定于圓筒6另一端的風(fēng)扇支架8、以及固定于風(fēng)扇支架8上且位于圓筒6內(nèi)的傳感器陣列支架；進(jìn)氣通道7的一端固定有金屬絲網(wǎng)11，進(jìn)氣通道7內(nèi)設(shè)有空氣濾芯12 ；圓筒6內(nèi)固定有氣體緩沖板13，氣體緩沖板13沿圓周方向均布有使氣體通過氣體緩沖板13的若干個凹槽，氣體緩沖板13的中部凸起；氣體緩沖板13與傳感器陣列支架之間形成氣室14 ；風(fēng)扇支架8上開有與圓形殼體1出氣口相對的中心孔，風(fēng)扇支架8 的中心孔內(nèi)固定有風(fēng)扇15 ；所述傳感器陣列支架包括一端與大氣連通的圓柱形支架17、以及固定于圓柱形支架17內(nèi)且底部與圓柱形支架17底部留有間隙的支架19 ；支架19的前部與圓柱形支架17的內(nèi)壁相互接觸而支架19的后部與圓柱形支架17的內(nèi)壁之間留有間隙；支架19的頂部開有進(jìn)氣口 20 ；支架19的后部設(shè)有兩端分別與進(jìn)氣口 20和支架19外部相通且與傳感器10數(shù)量相同的徑向通道21 ；圓柱形支架17的內(nèi)壁上固定有定位圈22， 傳感器10固定在定位圈22上且與徑向通道21的端部相對；圓柱形支架17的底部開有與風(fēng)扇支架8中心孔相對的出氣口 23。這樣氣體經(jīng)支架19頂部的進(jìn)氣口 20進(jìn)入各個徑向通道21內(nèi)，然后與徑向通道21端部相對的固定于定位圈22上的傳感器10充分接觸，提高了傳感器的測量精度?？諝鉃V芯可采用石棉、竹炭等物質(zhì)；同時根據(jù)具體過濾物及濾芯的質(zhì)量，調(diào)整濾芯長度，由此對進(jìn)氣通道的長度進(jìn)行調(diào)整，使傳感器安裝體的重量分布均勻。
權(quán)利要求
1.一種便攜式仿生電子鼻，其特征在于包括圓形殼體(1)；圓形殼體(1)的一端開有進(jìn)氣口，圓形殼體(1)的另一端開有出氣口 ；圓形殼體(1)內(nèi)設(shè)有傳感器安裝體，傳感器安裝體內(nèi)安裝有4-12個傳感器(10)；圓形殼體(1)上開有兩個凹槽，兩個凹槽內(nèi)分別放有顯示模塊(2)和電路模塊(3);圓形殼體(1)的一端固定有手柄(4)，手柄(4)內(nèi)設(shè)有電源(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式仿生電子鼻，其特征在于所述傳感器安裝體包括一端開有與圓形殼體(1) 一端進(jìn)氣口相對的進(jìn)氣口且另一端與大氣相通的圓筒(6)、固定于圓筒(6)進(jìn)氣口處的進(jìn)氣通道(7)、固定于圓筒(6)另一端的風(fēng)扇支架(8)、以及固定于風(fēng)扇支架(8)上且位于圓筒(6)內(nèi)的傳感器陣列支架；進(jìn)氣通道(7)的一端固定有金屬絲網(wǎng) (11)，進(jìn)氣通道(7)內(nèi)設(shè)有空氣濾芯(12);圓筒(6)內(nèi)固定有氣體緩沖板(13)，氣體緩沖板 (13)沿圓周方向均布有使氣體通過氣體緩沖板(13)的若干個凹槽，氣體緩沖板(13)的中部凸起；氣體緩沖板(13)與傳感器陣列支架之間形成氣室(14)；風(fēng)扇支架(8)上開有與圓形殼體(1)出氣口相對的中心孔，風(fēng)扇支架(8)的中心孔內(nèi)固定有風(fēng)扇(15);所述傳感器陣列支架包括圓柱體(9)，圓柱體(9)沿圓周方向均布有連通氣室(14)與風(fēng)扇支架(8)中心孔的若干個凹槽，傳感器(10)均布設(shè)于圓柱體(9)的上表面；圓柱體(9)上開有中心孔，圓柱體(9)的中心孔內(nèi)設(shè)有氣壓平衡閥(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式仿生電子鼻，其特征在于所述傳感器安裝體包括一端開有與圓形殼體(1) 一端進(jìn)氣口相對的進(jìn)氣口且另一端與大氣相通的圓筒(6)、固定于圓筒(6)進(jìn)氣口處的進(jìn)氣通道(7)、固定于圓筒(6)另一端的風(fēng)扇支架(8)、以及固定于風(fēng)扇支架(8)上且位于圓筒(6)內(nèi)的傳感器陣列支架；進(jìn)氣通道(7)的一端固定有金屬絲網(wǎng)(11)，進(jìn)氣通道(7)內(nèi)設(shè)有空氣濾芯(12)；圓筒(6)內(nèi)固定有氣體緩沖板(13)，氣體緩沖板(13)沿圓周方向均布有使氣體通過氣體緩沖板(13)的若干個凹槽，氣體緩沖板(13)的中部凸起；氣體緩沖板(13)與傳感器陣列支架之間形成氣室(14)；風(fēng)扇支架(8)上開有與圓形殼體(1)出氣口相對的中心孔，風(fēng)扇支架(8)的中心孔內(nèi)固定有風(fēng)扇(15);所述傳感器陣列支架包括一端與大氣連通的圓柱形支架(17)、以及固定于圓柱形支架(17)內(nèi)且底部與圓柱形支架(17)底部留有間隙的支架(19);支架(19)的前部與圓柱形支架(17)的內(nèi)壁之間密封而支架(19)的后部與圓柱形支架(17)的內(nèi)壁之間留有間隙；支架(19)的頂部開有進(jìn)氣口(20);支架(19)的后部設(shè)有兩端分別與進(jìn)氣口(20)和支架(19)外部相通且與傳感器(10)數(shù)量相同的徑向通道(21);圓柱形支架(17)的內(nèi)壁上固定有定位圈(22)，傳感器 (10)固定在定位圈(22)上且與徑向通道(21)的端部相對；圓柱形支架(17)的底部開有與風(fēng)扇支架(8)中心孔相對的出氣口(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種便攜式仿生電子鼻，其特征在于所述風(fēng)扇支架(8)上開有出線孔(18)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子鼻，具體為一種便攜式仿生電子鼻。本發(fā)明解決了現(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。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個傳感器；圓形殼體上開有兩個凹槽，兩個凹槽內(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。本發(fā)明設(shè)計巧妙，可廣泛應(yīng)用于氣體檢測領(lǐng)域。
文檔編號G01N33/00GK102253171SQ201110181459
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者劉俊, 張文棟, 朱思敏, 熊繼軍, 王福鑫, 王紅亮, 譚秋林 申請人:中北大學(xué)