一种化粪池温室气体自动收集监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种化粪池温室气体自动收集监测装置。集气箱内部顶端固装有气体监测仓，所述气体监测仓的底部安装有压缩泵、风扇电机和温度传感器，所述压缩泵通过进气管与气体监测仓内部连通，所述集气箱内部固装有电路控制总成，所述集气箱外部顶端安装有转向电机和转向轴承，所述集气箱通过转向轴承与转向平台安装在一起，所述转向电机的转子与转向平台固装。本实用新型专利技术拓宽了气体监测浓度的范围，实现了对化粪池温室气体浓度的实时监测，并将测试数据持续、实时传输回上位机，极大降低了人力物力。低了人力物力。低了人力物力。

An automatic collection and monitoring device for greenhouse gas in septic tank

【技术实现步骤摘要】
一种化粪池温室气体自动收集监测装置


[0001]本技术创造属于气体采集测量领域，尤其涉及一种化粪池温室气体自动收集监测装置。

技术介绍

[0002]化粪池是最原始的市政污水处理单元，在没有集中式污水处理设施时就出现了，可以有效解决城市卫生问题。但目前，化粪池除了截留悬浮有机物的功能，同时也可将截留的有机物厌氧转化成温室气体之一的甲烷，并源源不断地排放到大气中。其具体原理为：生活污水中的被截留的悬浮有机物在化粪池中发生厌氧水解产酸，产甲烷菌利用厌氧分解产生的乙酸、氢气、二氧化碳等生成甲烷，甲烷的全球变暖潜力是二氧化碳的28倍。更重要的是化粪池在长时间无人看管、密闭的情况下，易发生爆炸风险。据美国环境保护署估计，全球来自化粪池的甲烷排放量为3.0Tg甲烷/年，可达到全球生活污水甲烷排放量的10.4％。这一结果表明，来自化粪池系统的温室气体排放不可忽视。
[0003]当前，温室气体排放通量是通过人工静态暗箱法定位观测的。一般人工静态暗箱法涉及的采样装置呈箱体结构，箱体侧面设有采样孔，采样孔中接有三通阀，三通阀分别连接气体采样袋和注射器。采样前，先旋转三通阀连通注射器和箱体内部，用注射器反复抽气注射将气体混匀后，再抽取气体，之后旋转三通阀连通注射器和气体采样袋，将注射器内的气体注入气体采样袋。往往气体采集过程需要在不同时间段进行，全部采集完毕后送入实验室化验。但存在如下缺陷：(1)一般利用注射器进行气体采样，需安装三通阀，多次扭转三通阀才可抽取气体，耗费大量人力；(2)待测气体受当前检测技术可测浓度范围的限制，短时期收集样品的浓度太低，存在无法检出的风险；(3)采集后的气体不可立即测量浓度，需经过一定时间后才可使用实验室的气相色谱进行测量，会造成气体浓度的误差。

技术实现思路

[0004]本技术创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，提出一种化粪池温室气体自动收集监测装置。一种化粪池温室气体自动收集监测装置，其特征在于：集气箱内部顶端固装有气体监测仓，所述气体监测仓的底部安装有压缩泵、风扇电机和温度传感器，所述压缩泵通过进气管与气体监测仓内部连通，所述集气箱内部固装有电路控制总成，所述集气箱外部顶端安装有转向电机和转向轴承，所述集气箱通过转向轴承与转向平台安装在一起，所述转向电机的转子与转向平台固装。
[0005]优选地，转向平台上固装有滑轨，所述滑轨的一端通过转轴与太阳能电池板的一端相连接，所述太阳能电池板的另一端安装有支撑杆，所述支撑杆的末端通过滑轮电机安装有滑轮，所述滑轮安装在滑轨内。
[0006]优选地，气体监测仓内部的顶端安装有二氧化碳传感器、甲烷传感器和氧化亚氮传感器，所述气体监测仓内部的底端安装有单向进气阀和电子排气阀。
[0007]优选地，进气管在气体监测仓内部与单向进气阀连接。
[0008]优选地，转向平台上安装有天线，所述天线上安装有光线感应器，所述转向平台内安装有蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板连接，并向所有用电器供电。
[0009]优选地，电路控制总成包括单片机控制单元、驱动模块、通用I/O、无线传输模块和A/D转换，所述单片机控制单元分别与按键、A/D转换、无线传输模块、驱动模块、和通用I/O连接，所述无线传输模块与天线连接，所述单片机控制单元通过驱动模块与电子排气阀、压缩泵、风扇电机、滑轮电机和转向电机，所述风扇电机上安装有电扇，所述单片机控制单元通过A/D转换与温度传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、氧化亚氮传感器和光线感应器，单片机控制单元通过通用I/O与显示屏连接。
[0010]优选地，集气箱外部安装有显示屏和按键。
[0011]本技术创造具有如下优点：
①
通过压缩泵将气体压缩进气体监测仓，由此可以提高监测气体的浓度，拓宽气体监测浓度的范围；
②
通过温室气体传感器，可以实时监测温室气体浓度；
③
通过光线感应器及滑轮电机和转向电机的配合，可以使得太阳能电池板更好地提供持续能源；
④
通过单片机控制单元及无线传输模块，可以将测试数据持续、实时传输回上位机，极大降低了人力物力。
附图说明
[0012]图1是一种化粪池温室气体自动收集监测装置整体结构示意图；
[0013]图2是一种化粪池温室气体自动收集监测装置内部结构示意图；
[0014]图3是一种化粪池温室气体自动收集监测装置内部结构剖面示意图；
[0015]图4是气体监测仓内部结构示意图；
[0016]图5是电路总成结构示意图。
[0017]图中件号说明：
[0018]1、太阳能电池板；2、支撑杆；3、滑轨；4、滑轮；5、集气箱；6、按键；7、显示屏；8、转向平台；9、天线；10、光线感应器；11、气体监测仓；12、压缩泵；13、温度传感器；14、电路控制总成；15、风扇；16、转向电机；17、转向轴承；18、二氧化碳传感器；19、甲烷传感器；20、氧化亚氮传感器；21、单向进气阀；22、进气管；23、电子排气阀；24、滑轮电机；25、风扇电机；26、驱动模块；27、单片机控制单元；28、通用I/O；29、A/D转换；30、无线传输模块；31、蓄电池。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术创造实施方案进行详细描述。
[0020]一种化粪池温室气体自动收集监测装置的集气箱5内部顶端固装有气体监测仓11，所述气体监测仓11的底部安装有压缩泵12、风扇电机25和温度传感器13，所述压缩泵12通过进气管22与气体监测仓11内部连通，进气管22在气体监测仓11内部与单向进气阀21连接。气体监测仓11内部的顶端安装有二氧化碳传感器18、甲烷传感器19和氧化亚氮传感器20，所述气体监测仓11内部的底端安装有单向进气阀21和电子排气阀23。所述集气箱5内部固装有电路控制总成14，电路控制总成14包括单片机控制单元27、驱动模块26、通用I/O28、无线传输模块30和A/D转换29，所述单片机控制单元27分别与按键6、A/D转换29、无线传输模块30、驱动模块26、和通用I/O28连接，所述无线传输模块30与天线9连接，所述单片机控制单元27通过驱动模块26与电子排气阀23、压缩泵12、风扇电机25、滑轮电机24和转向电机
16，所述风扇电机25上安装有电扇15，所述单片机控制单元27通过A/D转换29与温度传感器13、甲烷传感器19、二氧化碳传感器18、氧化亚氮传感器20和光线感应器10，单片机控制单元27通过通用I/O28与显示屏7连接。集气箱5外部安装有显示屏7和按键6。所述集气箱5外部顶端安装有转向电机16和转向轴承17，所述集气箱5通过转向轴承17与转向平台8安装在一起，所述转向电机16的转子与转向平台8固装，所述转向平台8上固装有滑轨3，所述滑轨3的一端通过转轴与太阳能电池板1的一端相连接，所述太阳能电池板1的另一端安装有支撑杆2，所述支撑杆2的末端通过滑轮电机24安装有滑轮3，所述滑轮3安装在滑轨3内。转向平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化粪池温室气体自动收集监测装置，其特征在于：集气箱(5)内部顶端固装有气体监测仓(11)，所述气体监测仓(11)的底部安装有压缩泵(12)、风扇电机(25)和温度传感器(13)，所述压缩泵(12)通过进气管(22)与气体监测仓(11)内部连通，所述集气箱(5)内部固装有电路控制总成(14)，所述集气箱(5)外部顶端安装有转向电机(16)和转向轴承(17)，所述集气箱(5)通过转向轴承(17)与转向平台(8)安装在一起，所述转向电机(16)的转子与转向平台(8)固装。2.根据权利要求1所述的一种化粪池温室气体自动收集监测装置，其特征在于：转向平台(8)上固装有滑轨(3)，所述滑轨(3)的一端通过转轴与太阳能电池板(1)的一端相连接，所述太阳能电池板(1)的另一端安装有支撑杆(2)，所述支撑杆(2)的末端通过滑轮电机(24)安装有滑轮(4)，所述滑轮(4)安装在滑轨(3)内。3.根据权利要求1所述的一种化粪池温室气体自动收集监测装置，其特征在于：气体监测仓(11)内部的顶端安装有二氧化碳传感器(18)、甲烷传感器(19)和氧化亚氮传感器(20)，所述气体监测仓(11)内部的底端安装有单向进气阀(21)和电子排气阀(23)。4.根据权利要求1所述的一种化粪池温室气体自动收集监测装置，其特征在于：进气管(22)在气体监测仓(11)内部与单向进气阀(21...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盼月，张晓璐，张小玫，付昊，张亚杰，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：新型
国别省市：