一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置的制作方法

1.本发明涉及气体采样领域，具体涉及一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置。


背景技术：

2.大气采样领域目前涉及到的多路采样大多是对已有的采到的样本进行分析，无法进行较远距离的采样；且现有的多路分析装置暂无扩展装置，只能据现有装置的路数进行分析测试，效率有待进一步提高。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，可扩展6路采样点，可根据需要叠加多个扩展装置，以达到所需要的采样点数，大大提高监测效率；且通过相关的通讯手段，可是远程设置采样气路顺序并对采样气路实时进行切换；通过连接在线监测设备可实现在线监控，对环境质量进行实时跟踪。
4.本发明专利提供的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，包括直动式电磁阀组、多路i/o信号隔离放大器、接线端子模块、快换接头、电源模块、主控板、惰性材料软管、机箱、rs485接口、rj接口、电源指示灯、信号指示灯；直动式电磁阀常开口与箱体待采样扩展口通过惰性材料软管连接，组成待采样气路；另一组直动式电磁阀常闭口与箱体采样扩展口通过惰性材料软管连接，组成采样气路；待采样气路和采样气路通过三通快换接头与箱体采样口连接，箱体采样口与外界远距离采样气路相连接。
5.本发明专利优选的技术方案在于，主控板包括mcu，mcu自带蓝牙功能用于通过手机app完成本地参数配置，mcu连接rs485通讯单元，用于与气路主控装置实现通讯，实现气路扩展装置的同步控制，mcu还连接多路i/o接口，多路i/o接口用于连接多路i/o信号隔离放大器用于对直动式电磁阀进行控制。
6.本发明专利优选的技术方案在于，所述扩展装置还包括用以和主控装置通讯的rs485接口和rj45接口。
7.本发明专利优选的技术方案在于，所述rs485接口为五芯航空插座。
8.本发明专利优选的技术方案在于，所述装置带有电源指示灯和信号指示灯。
9.本发明专利优选的技术方案在于，所述电源模块用以将市电转换成24直流电压。
10.本发明专利优选的技术方案在于，所述扩展装置不可单独使用，需配合主控装置作为其扩展部件使用。
11.本发明专利优选的技术方案在于，采样时，采样气路中需要进行采样的一路气路（设为p1）电磁阀（p1
‑
1）打开，此时p1采样气路打开，对应气路（p1）的待采样气路中电磁阀（p1
‑
2）也打开，此时p1待采样气路关闭，而后开启主控装置种所有真空泵，进行采样。
12.本发明专利优选的技术方案在于，切换采样气路时，采样气路和待采样气路中下一路采样气路电磁阀（p3
‑
1、p3
‑
2）同时打开，此时p3的采样气路打开，待采样气路关闭，而
后同时关闭上一采样气路（p1）的电磁阀（p
‑
1、p
‑
2），从而关闭p1的采样气路，打开p1的待采样气路，即可实现气路切换。
13.本专利的技术效果：结构简单，使用方便，配合主控装置，可根据需要增加采样气路数量，通过和主控装置的通讯，可远程实时监测各气路的状态以及调控设置各气路的通断顺序，无需人员现场操作。
附图说明
14.图1是本专利的内部结构示意图；图2是本专利的气路示意图；图3是本专利的主控示意图。
15.图中标号分别是：1
‑
机箱，2、3
‑
直动式电磁阀组，4
‑
多路i/o信号隔离放大器，5
‑
接线端子模块，6
‑
主控板快换接头，7
‑
电源模块，8
‑
惰性材料软管，9
‑
采样扩展口，10
‑
待采样扩展口，11
‑
快换接头，12
‑
rs485接口，13
‑
rj接口，14
‑
电源指示灯，15
‑
信号指示灯。
具体实施方式
16.扩展装置主控板通过rs485接口与主控装置建立通讯，接收到指令后扩展装置主控板通过多路i/o信号隔离放大器，实现对直动式电磁阀组的控制，切换不同进气口的气体采集和排空。
17.扩展装置主控板提供蓝牙配置接口，用户可通过app配置主控板的基本信息。
18.扩展装置自带6路采样口，若采样口数量不够时，可以级联下一级扩展装置，通讯方式采用rs485的通讯方式，通讯协议统一采用modbus
‑
rtu协议，多个气路扩展装置的运行由主控装置主控板统一控制。


技术特征：
1.一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于，包括：直动式电磁阀组（2、3）、多路i/o信号隔离放大器（4）、接线端子模块（5）、快换接头（11）、电源模块（7）、主控板（6）、惰性材料软管（8）、机箱（1）；rs485接口（12）、rj接口（13）、电源指示灯（14）、信号指示灯（15）；所述采样进气口与三通快换接头（11）连接；所述三通快换接头（11）分别与所述直动式电磁阀组（2）和所述直动式电磁阀组（3）连接，将气路分为采样气路和待采样气路；所述直动式电磁阀组（2）常闭口与采样扩展口（9）直连，作为采样气路；所述直动式电磁阀组（3）常开口与待采样扩展口（10）直连，作为待采样气路。2.根据权利要求1所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述接线端子模块（5）与所述电源模块（7）导线连接，引出供电电压；所述多路i/o信号隔离放大器（4）、主控板（6）均与所述接线端子模块（5）导线连接，进行各模块供电；所述直动式电磁阀组（2、3）控制信号与所述多路i/o信号隔离放大器（4）导线连接，进行信号传输；所述多路i/o信号隔离放大器（4）与所述主控板（6）导线连接，对电磁阀进行控制，以实现气路的多路控制。3.根据权利要求1所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述主控板包括mcu，所述mcu自带蓝牙功能用于通过手机app完成本地参数配置，所述mcu连接rs485通讯单元，用于与气路主控装置实现通讯，实现气路扩展装置的同步控制，所述mcu还连接多路i/o接口，所述多路i/o接口用于连接多路i/o信号隔离放大器用于对直动式电磁阀进行控制。4.根据权利要求2所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述扩展装置还包括用以和主控装置通讯的rs485接口和rj45接口。5.根据权利要求4所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述rs485接口为五芯航空插座。6.根据权利要求4所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述装置带有电源指示灯和信号指示灯。7.根据权利要求4所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述电源模块用以将市电转换成24直流电压。8.根据权利要求1
‑
7所述的一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，其特征在于：所述扩展装置不可单独使用，需配合主控装置作为其扩展部件使用。

技术总结
本发明提供了一种可扩展的远距离多路气体采样扩展装置，包括：直动式电磁阀组、快换接头、多路I/O信号隔离放大器、接线端子模块、电源模块，主控板、惰性材料软管、机箱，装置设有6路采样进气口，采样进气口通过三通转换接头分别连接两个直动式电磁阀组，两个直动式电磁阀组分别直连采样进气口和待采样进气口，两个阀组一个用于采样，一个用于待采样，可有效减少下一路气体的吹扫等待时间；通过主控板对电磁阀进行气路通断控制，从而实现多气路的无序切换，进而达到气体多路采样的目的，最远可实现1km的远距离采样；装置设有气路扩展接口，可根据实际需要连接扩展装置扩展采样气路；装置还设有外部通讯接口，可通过相关通讯手段实时监测气路状态并控制气路通断；装置与一种可扩展的远距离多路气体采样装置（后文称主控装置）配合使用，可以扩展采样气体路数，提高分析仪器利用率。器利用率。器利用率。


技术研发人员：许健俊 李阳 秦清 刘洋 吴锋 程昱 罗崇金 蒋苏蓉
受保护的技术使用者：湖北海纳天鹰科技发展有限公司
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2021/11/14