一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头的制作方法

1.本发明涉及采样探头技术领域，具体涉及一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头。


背景技术：

2.气体检测仪器所检测的气体多为有毒有害的气体，对于车载气体检测仪器的采样气路是封闭的，不与车内气体相接触，一般将气体检测仪器置于车内，而将气体采样探头安装于车外来完成气体的采样。
3.申请号为201820288163.8的专利文件公开了一种车载气体检测仪用采样探头，包括探头过滤网、探头加热器和内部气路，所述探头过滤网位于所述采样探头前端，其为表面凹凸不平的网状结构，用于采集待测样品，所述探头加热器位于所述探头过滤网内侧，用于加热气化所述探头过滤网采集的样品，所述探头加热器圆形截面中间部位设有贯通圆孔，所述内部气路设置在所述探头加热器的中心圆孔内且伸出所述探头加热器的一端。
4.通过上述的车载气体检测仪用采样探头来对车外气体进行采样，因车载气体检测仪用采样探头是与车载气体检测仪器配合使用时，若内部气路内残留有上一次检测的环境气体时，当不对残留的环境气体排出，直接使用本车载气体检测仪用采样探头来采集环境气体时，内部气路中残留的环境气体将先导入车载气体检测仪器进行检测，则对检测结果造成一定的影响，造成检测结果的不精确。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，以解决现有技术中，不能对残留的环境气体排出而污染了采集的环境气体，造成检测结果不准确的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，包括探头壳体以及设置在探头壳体内的前端滤尘器、过滤器、后端滤尘器、气路切换结构以及控制器；
7.所述气路切换结构包括可切换的正向导通通道和反向净化通道；
8.所述控制器与气路切换结构相连，以控制正向导通通道或反向净化通道导通；
9.当正向导通通道导通时，待采样环境气体依次穿过前端滤尘器、探头壳体内部形成的缓存空间、正向导通通道和后端滤尘器来完成采集；
10.当反向净化通道导通时，待采环境气体依次穿过后端滤尘器、反向净化通道、过滤器、缓存空间和前端滤尘器来排出缓存空间内的残留气体。
11.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
12.使用时，先通过控制器来将反向净化通道导通，则从后端滤尘器的排气口通入待采环境气体，通过后端滤尘器过滤待采环境气体中的粉尘，然后依次通过反向净化通道、过滤器、缓存空间和前端滤尘器来将缓存空间中的残留气体置换出来；其中过滤器设置在进
行反冲的系统中是为了获得干净的气体进入缓存空间中，将缓存空间中的残留气体置换出来，且缓存空间中有干净的气体，不会的检测造成影响；后再切换使正向导通通道导通，则在前端滤尘器的进气口处采集待采样环境气体，通过前端滤尘器对待采样环境气体中的粉尘进行过滤，后进入缓存空间内，再穿过正向导通通道后进入后端滤尘器内再次进行粉尘过滤，后排出即可进行后续的检测；提高了对待采样环境气体采集时的干净度，使待采样环境气体的数据检测能够精确。
附图说明
13.图1为本发明一实施例的切换原理示意图；
14.图2为本发明一实施例的内部结构示意图；
15.图3为本发明一实施例中过滤器的结构示意图；
16.图4为本发明一实施例中前端滤尘器或后端滤尘器的结构示意图；
17.图5为本发明一实施例中内部加热结构的结构示意图。
18.说明书附图中的附图标记包括：探头盖1、探头底座2、内部加热结构3、加热片301、温度传感器302、滤尘器4、拉环401、滤尘器上盖402、过滤网外网403、折叠过滤网404、过滤网内网405、滤尘器下盖406、过滤器5、o型圈501、过滤器进气盖502、顶部过滤网503、过滤器外壁504、进气管505、底部过滤网506、过滤器尾盖507、气路切换结构6、航插电路板7。
具体实施方式
19.下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
20.如图1和图2所示，本发明实施例提出了一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，包括探头壳体以及设置在探头壳体内的前端滤尘器4、过滤器5、后端滤尘器4、气路切换结构6以及控制器；
21.所述气路切换结构6包括可切换的正向导通通道和反向净化通道；
22.所述控制器与气路切换结构6相连，以控制正向导通通道或反向净化通道导通；
23.当正向导通通道导通时，待采样环境气体依次穿过前端滤尘器4、探头壳体内部形成的缓存空间、正向导通通道和后端滤尘器4来完成采集；
24.当反向净化通道导通时，待采环境气体依次穿过后端滤尘器4、反向净化通道、过滤器5、缓存空间和前端滤尘器4来排出缓存空间内的残留气体。
25.使用时，先通过控制器来将反向净化通道导通，则从后端滤尘器4的排气口通入待采环境气体，通过后端滤尘器4过滤待采环境气体中的粉尘，然后依次通过反向净化通道、过滤器5、缓存空间和前端滤尘器4来将缓存空间中的残留气体置换出来；其中过滤器5设置在进行反冲的系统中是为了获得干净的气体进入缓存空间中，将缓存空间中的残留气体置换出来，且缓存空间中有干净的气体，不会对检测造成影响；后再切换使正向导通通道导通，则在前端滤尘器4的进气口处采集待采样环境气体，通过前端滤尘器4对待采样环境气体中的粉尘进行过滤，后进入缓存空间内，再穿过正向导通通道后进入后端滤尘器4内再次进行粉尘过滤，后排出即可进行后续的检测；提高了对待采样环境气体采集时的干净度，使待采样环境气体的数据检测能够精确。
26.在本实施例中，探头壳体是包括探头盖1和探头底座2来连接而成的，探头盖1和探
头底座2具体的连接方式是螺纹连接，以使拆装维护较为方便；且探头底座2底部为法兰结构，便于将本外挂式气体采样探头安装在车外或进行拆卸；其中，控制器为现有的航插电路板7，航插电路板7与探头底座2上的航插安装接口以插接方式进行连接。
27.如图1所示，根据本发明的另一实施例，所述一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，其中所述气路切换结构6包括串联布置的两位三通控制阀，两位三通控制阀均与控制器电连接，且其中一位三通控制阀的进气口与后端滤尘器4连通，另外一位三通控制阀的进气口与缓存空间连通，过滤器5连接在两位三通控制阀中的第一出气口之间来连通，两位三通控制阀中的第二出气口直接连通。
28.在本实施例中，每位三通控制阀均包括一个进气口、第一出气口和第二出气口；将两位三通控制阀与缓存空间和后端滤尘器4采用上述的连接方式，当通过控制器来使过滤器5未导通，且两位三通控制阀将后端滤尘器4和缓存空间进行导通时，是处于正向导通通道导通，在进行采样时使用；当通过控制器来使过滤器5导通，且两位三通控制阀将后端滤尘器4和缓存空间进行导通时，是处于反向净化通道导通，来向缓存空间内导入干净气体来对残留在缓存空间内的气体进行置换。
29.过滤器5的安装位置充分的节省了空间，增大了过滤体积，提高了过滤器5的使用寿命。
30.两位三通控制阀均为电磁控制阀。
31.如图3所示，根据本发明的另一实施例，所述一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，其中所述过滤器5包括外壳、在外壳内布置的顶部过滤网503和底部过滤网506以及设置在外壳内的进气管505，顶部过滤网503和底部过滤网506将外壳内分隔成三个独立且线性布置的过滤腔，进气管505横穿三个过滤腔后其一端与位于端头的一个过滤腔导通，进气管505的另一端与反向净化通道的一端导通，位于另外一个端头的过滤腔侧壁上开有用于与反向净化通道的另一端相连的排气孔。
32.在本实施例中，进气管505可以为钢管，但不限于此；具体进气管505是与后端滤尘器4相连的三通控制阀相连的，气体进入后端滤尘器4内过滤除去粉尘后进入与其相连的三通控制阀内后，再通过进气管505导入与其导通的过滤腔内，然后依次穿过底部过滤网506和顶部过滤网503进行二级过滤后，从排气孔排出；具体从排气孔排出后的干净气体经过另外一个三通控制阀后进入缓存空间内，对缓存空间内残留的气体进行置换，缓存空间内置换出来的残留气体再进入前端滤尘器4进行除尘过滤后排出。
33.具体，采用的外壳包括呈筒状的过滤器5外壁、连接在过滤器5外壁一端的过滤器5尾盖和连接在过滤器5外壁另一端的过滤器5进气盖，底部过滤网506位于过滤器5外壁和过滤器5尾盖之间，顶部过滤网503设置在过滤器5进气盖内，且排气孔开设在过滤器5进气盖侧壁上。
34.将外壳设计为包括过滤器5外壁、过滤器5尾盖和过滤器5进气盖来构成，且过滤器5外壁与过滤器5尾盖之间以及过滤器5进气盖和过滤器5外壁之间均采用插接方式连接后再锁止固定，使得拆卸或安装比较方便。
35.进一步，采用的过滤器5进气盖包括呈筒状的进出气部以及与进出气部相连的连接部，进出气部一端开口且另一端密封，连接部也呈筒状且其一端插接固定在过滤器5外壁内，另一端向其内侧延伸后与进出气部的开口端相连，排气孔开设在进出气部侧壁上。
36.在本实施例中，进出气部与连接部的连接方式使得，进出气部与连接部相比是一个小头端，便于过滤器5与探头壳体内的安装槽进行稳定的装配；且进气管505在过滤器5内的布置方式是为了在进出气部一侧形成进气和出气，便于在过滤器5装配在探头壳体内后，与两位三通控制阀进行连接导通；且在进出气部上套设有两oo型圈501，两oo型圈501位于排气孔的不同侧，以确保过滤器5在探头壳体内安装时的密封性能。
37.为了进一步提高过滤器5的过滤效果，在外壳内填充有位于顶部过滤网503和底部过滤网506之间的过滤介质，过滤介质可以是活性炭。
38.如图4所示，根据本发明的另一实施例，所述一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，其中所述前端滤尘器4和后端滤尘器4结构相同，均包括两滤尘器4端盖以及连接在两滤尘器4端盖之间的过滤网内网405和过滤网外网403，过滤网内网405和过滤网外网403之间设置有位于两滤尘器4端盖之间的折叠过滤网404；过滤网内网405、折叠过滤网404和过滤网外网403自内向外形成有三个滤尘腔，其中一个滤尘器4端盖开有与内侧的滤尘腔连通的进气孔。
39.在本实施例中，过滤网内网405和过滤网外网403均呈筒状，且折叠过滤网404是将一张过滤网经过若干次折叠后再连接形成的一个筒状结构，筒状结构因折叠形成有若干呈环状分布的凸出；折叠过滤网404的结构设计是为了提高其过滤面积；通过过滤网内网405、折叠过滤网404和过滤网外网403的配合来使前端滤尘器4和后端滤尘器4内均形成多级过滤，以提高其除尘效果；从进气孔导入的气体经过多级过滤后，从前端滤尘器4或后端滤尘器4的侧壁排出；在探头壳体内分别设置有用于装配前端滤尘器4和后端滤尘器4的滤壳，或者滤壳套设在过滤网外网403外侧且连接在两滤尘器4端盖之间，在滤壳上设置有排气嘴；经过过滤后的气体从排气嘴处排出。
40.为了方便拿取前端滤尘器4和后端滤尘器4，在其中一个所述滤尘器4端盖外壁转动连接有拉环401；通过拉取拉环401来方便对前端滤尘器4或后端滤尘器4进行安装或拆卸；在本实施例中，拉环401与进气孔位于不同的滤尘器4端盖上；两滤尘器4端盖在本实施例分别为滤尘器4上盖和滤尘器4下盖。
41.如图5所示，根据本发明的另一实施例，所述一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，其中所述缓存空间内设置有内部加热结构3，内部加热结构3包括设置在缓存空间内的加热片301和温度传感器302，加热片301和温度传感器302均与控制器相连。
42.当温度传感器302检测到缓存空间内的温度过低，反馈给控制器后来启动加热片301，对缓存空间内进行升温，以确保在低温条件下仍能完成气体的采样。
43.加热片301具体是粘接于探头底座2内壁上，温度传感器302通过导热硅脂粘接在探头底座2内壁的中间位置处，能够较为准确的测出探头内部温度。
44.如图2所示，根据本发明的另一实施例，所述一种用于车载气体检测仪器的外挂式气体采样探头，其中所述前端滤尘器4采用进气插座与缓存空间连通，缓存空间内设置有与正向导通通道或反向净化通道连通的出气插座。
45.在本实施例中，出气插座具体是与三通控制阀进行装配连接，通过进气插座和出气插座来方便、快捷的对前端滤尘器4和三通控制阀进行装配。
46.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。