一种便携式负氧离子检测装置的制作方法

本发明属于智能传感器检测，尤其是涉及一种便携式负氧离子检测装置。

背景技术：

1、负氧离子浓度是衡量生态环境质量的核心指标之一，其检测结果的准确性直接影响生态系统健康状况的评估与生态保护预警的有效性。在森林、山区、湿地等自然环境中，植被光合作用、海浪破碎等自然过程会持续产生负氧离子，高浓度的负氧离子通常表征生态系统的稳定与健康；而负氧离子浓度的异常下降，往往预示着森林砍伐、湿地干涸等生态干扰事件的发生，可为生态保护工作提供关键预警信号。

2、目前，用于负氧离子浓度检测的传统传感器多采用固定进风口设计，其进风口朝向在安装后无法根据环境条件动态调整。然而，户外自然环境中空气流动方向具有显著的动态性和场景特异性——例如山谷中气流沿地形走向流动、海边由海风主导气流方向等，这一客观特征对负氧离子检测的准确性提出了严格要求。

3、现有固定进风口传感器存在以下技术缺陷：由于进风口朝向固定，无法匹配户外动态变化的空气流动方向，导致传感器难以持续采集到“未受干扰的新鲜空气样本”。具体而言，当进风口未对准气流来向时，采集到的空气多为局部循环气流或受周边物体遮挡干扰后的气流，一方面使得负氧离子来源不稳定，引发检测数据出现较大波动；另一方面，空气流动本可将自然产生的负氧离子源源不断地输送至检测区域，而进风口方向不匹配会导致传感器无法有效捕捉这些离子，造成检测值低于实际负氧离子浓度。上述问题直接导致传统传感器的检测精度不足、数据可靠性差，无法为生态环境健康评估提供准确的数据支撑，进而影响生态预警的及时性与有效性，难以满足当前生态环境监测领域对高精度负氧离子检测的实际需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述问题，提供一种便携式负氧离子检测装置。

2、为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种便携式负氧离子检测装置，包括底座，还包括：

3、检测机构，固定安设在所述底座的上端；

4、风向监测反馈调节机构，转动连接在所述检测机构的顶部；

5、风力大小监测反馈调节机构，固定安设在所述检测机构上；

6、进风方式转换机构，固定连接在所述检测机构的进风端处；

7、升降高度阈值自调节机构，固定安设在所述底座的上端；

8、plc控制器，固定安设在所述检测机构内，且分别与风向监测反馈调节机构、风力大小监测反馈调节机构、进风方式转换机构和升降高度阈值自调节机构电控连接。

9、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述检测机构包括四个对称固定连接在所述底座上端的电动升降杆，四根所述电动升降杆的上端移动端固定连接有同一个检测壳，所述检测壳内固定安设有负氧离子检测仪和蓄电池，所述检测壳的顶部转动套接有进风管，所述进风管的下端贯穿伸入检测壳内，且通过旋转密封接头与负氧离子检测仪的进风口转动连通，所述检测壳的内壁顶部固定安设有用于驱动进风管自转的电机旋转组件。

10、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述风向监测反馈调节机构包括通过轴承转动连接在所述检测壳顶部的旋转筒，所述旋转筒转动套接在所述进风管外，所述旋转筒上固定安设有风向标，所述旋转筒的筒壁上固定插套有接近开关，所述进风管位于旋转筒内的关闭固定连接有与接近开关位置对应设置的感应金属杆。

11、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述风力大小监测反馈调节机构包括固定安设在所述进风管上的反馈壳，所述反馈壳的一侧侧壁开设有多个插孔，且对应插孔内活动插套有多根并排设置的受力杆，多根所述受力杆位于反馈壳外的一端固定连接有同一个受力板，多根所述受力杆位于反馈壳内的一端固定连接有同一个反馈座，所述反馈座和反馈壳相对一侧固定连接有多个套设在受力杆外的补偿弹簧，所述反馈壳的内壁固定安设有与受力杆平行设置的反馈电阻棒，所述反馈座的一侧固定连接有与反馈电阻棒电接触的反馈导电接片，所述反馈壳的后端固定插套有与反馈座相对设置的激光测距仪。

12、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述进风方式转换机构包括固定安设在所述进风管端部的固定板，所述固定板上转动有连接架，所述固定板上固定安设有用于驱动连接架旋转的电机驱动组件，所述连接架的两端分别固定连接有主动吸风罩和导风罩，所述主动吸风罩内固定安设有抽风机，所述导风罩的前端内部还安设有进风量控制机构。

13、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述升降高度阈值自调节机构包括调节壳，所述调节壳的内壁上侧固定连接有多根并排设置的定位滑杆，多根所述定位滑杆外滑动套接有同一个滑动板，所述滑动板和调节壳相对一侧固定连接有多个套设在定位滑杆外的复位弹簧，所述滑动板的侧壁固定连接有推力永磁板，所述调节壳的内壁固定安设有与推力永磁板相对设置的推力电磁板，所述滑动板远离推力永磁板的侧壁固定安设有到位开关，所述调节壳的内壁下侧还转动连接有与定位滑杆平行设置的同步螺杆，所述调节壳的外壁固定安设有用于驱动同步螺杆自转的同步电机，所述同步螺杆的杆壁螺纹套接有同步板，所述同步板与到位开关相对设置。

14、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述进风量控制机构包括多个通过偏转轴转动连接在所述导风罩内壁前端的导风板，所述偏转轴的一端贯穿伸出导风罩外，且固定连接有传动齿轮，所述导风罩的外壁固定安设有罩套在多个所述传动齿轮外的安装壳，所述安装壳的内壁滑动连接有与多个传动齿轮啮合的传动齿条，所述传动齿条的上端固定连接有绝缘板，所述绝缘板的上端固定安设有吸力永磁板，所述安装壳的内壁顶部固定安设有与吸力永磁板相对设置的吸力电磁板，所述传动齿条的下端固定连接有限位滑杆，所述限位滑杆的下端贯穿伸出安装壳的下端，所述传动齿条的下端和安装壳的内壁底部固定连接有套设在限位滑杆外的下拉弹簧。

15、在上述的一种便携式负氧离子检测装置中，所述底座外对称卡套有四个u形锁固板，所述u形锁固板的下端固定安设有万向滚轮，所述u形锁固板和底座之间通过螺栓可拆卸连接。

16、与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：

17、1、通过设置的检测机构、风向监测反馈调节机构，能够对检测中环境的风向变化进行实时监测，并基于方向的位置改变自动调控检测进风口的位置，使得进风口始终位于迎风方向，将进风口朝向空气流动的方向，可以确保检测装置能够采集到“新鲜”的、未受干扰的空气样本，这样能最大程度地反映真实的环境负氧离子浓度，避免进风口没有朝向空气流动方向，会导致检测到的负氧离子浓度低于实际浓度，因为空气流动可以将负氧离子源源不断地输送到检测仪附近，当进风口方向错误时，检测仪无法有效地捕捉到这些离子，且由于没有顺着空气流动方向，进入进风口的空气可能是局部循环的空气或者受到周围物体干扰后的空气，这种情况下，进入检测仪的负氧离子来源不稳定，导致检测数据出现较大波动，影响对负氧离子检测的精确性。

18、2、通过设置的风力大小监测反馈调节机构、进风方式转换机构，能够对环境风力的大小进行同步监测，并基于风力强弱自动选择是主动补风还是自然进风的使用手段，在环境风力大时采用自然进风，而在相对静风的环境中采用主动补风，自然进风可以更好地反映真实的环境空气状况，而在自然空气流动很弱的时候，使用主动补风可以确保有足够的空气样本进入检测。

19、3、通过设置的进风量控制机构，能够基于环境风力的大小对自然进风过程中的进风量进行自动调控，确保无论在风力大还是小的时候都能够稳定进风检测，避免大风会使进入检测装置进风口的空气流量不稳定，在自然进风情况下，强风会导致进风量突然增大，使空气在进风口处形成湍流，这会干扰正常的进风过程，使得进入检测装置的空气样本不能均匀地代表周围环境的空气，例如，进风口可能会在短时间内吸入大量空气，其中负氧离子浓度可能与稳定进风时不同，导致检测结果出现偏差，通过改进提高检测质量。

20、4、通过设置的风力大小监测反馈调节机构、升降高度阈值自调节机构，能够对负氧离子的检测高度进行快速调节，不同高度负氧离子浓度不同，反映了植被生态功能在垂直空间上的差异，例如，在森林中，靠近地面的负氧离子浓度较低，而在树冠层附近浓度较高，这意味着树冠层的植被在光合作用等过程中释放负氧离子的作用更为显著，是森林生态系统中氧气和负氧离子产生的主要贡献区域，这种信息反馈了植被不同层次的生理活动强度，也提示了森林生态系统中能量和物质交换的主要发生区域，对于研究森林生态系统的碳汇功能、生态平衡等方面具有重要意义，且基于环境风力的大小对最终能够达到的检测高度和调节检测高度过程中的升降速度进行自动调控，环境风力越大，最终能够达到的检测高度越低，且升降速度越慢，因为环境风力越大会对整个检测装置产生更大的物理冲击，使得检测装置更容易发生振动，而快速升降会使检测装置在风中受到更大的冲击力，增加装置损坏和不稳定的风险，同时过高的检测高度会使得整个检测装置的中心更加不稳，容易发生倾倒的问题。