一种便携式激光雷达废气处理监测装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号：41714087 阅读：2 留言：0更新日期：2024-06-19 12:42

本发明专利技术公开了一种便携式激光雷达废气处理监测装置及使用方法，具体涉及气溶胶激光雷达领域，该监测装置，包括底座，底座上安装有转动驱动机构，转动驱动机构的输出端安装有外壳，外壳的上方设置有摆动座，外壳的两侧均安装有用于驱动摆动座摆动的摆动驱动机构，摆动座的上方安装有激光雷达和接收器。本发明专利技术通过摆动驱动机构的设置，在正常监测时，摆动驱动机构可以带动摆动座摆动，而在结冰时，通过将主轴的动力传输至转套和弹性件，利用摩擦作用将冰从环形缝处截断，使固定筒和转动筒之间没有冰将两者直接相连，进而使转动筒的转动不会受到冰的影响，而由于是通过摩擦作用来将冰截断。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气溶胶激光雷达，更具体地说，本专利技术涉及一种便携式激光雷达废气处理监测装置及使用方法。

技术介绍

1、大气气溶胶是悬浮在大气中的固体或液体颗粒物组成的分散相，颗粒物的直径般在0.001～100um之间，气溶胶中的可吸入颗粒物对人体的危害大，能够通过呼吸作用进入肺部，降低人体心肺功能、增高人们患癌症的几率。工业生产和排放是造成大气环境中气溶胶的主要原因之一，因此，需要对工业生产中废气处理进行监测。

2、目前大气气溶胶进行监测的有效方法是采用气溶胶激光雷达，其采用激光器发射激光，激光打到颗粒物上面产生后向散射光，通过接收器接收激光，由软件处理分析后即可识别颗粒物的种类、浓度、边界层高度等信息。如果配合卫星地图精准定位污染源，就可以有效地对违法排污进行精准打击。

3、气溶胶激光雷达大多是通过安装支架安装在建筑物顶上，其旋转结构主要由一旋转装置和一摆动装置组成，激光雷达安装在摆动装置上，从而可以使激光雷达能够在各个角度上发射激光进行监测。但是，由于激光雷达不是每时每刻都在工作，因此，如果在多雨雪的天气中，摆动装置上的旋转部件就容易结冰，造成无法旋转的问题。

4、现有技术中，采用人工破冰的方式，即使用工作敲击旋转件上的冰，使其脱落，但是，由于冰是粘附在旋转部件上的，因此，在敲击的过程中，冰与旋转部件发生了相对位移，如果每次都用敲击的方式来除冰，次数多了后，旋转部件上的防锈涂层就会随着冰一起脱落，造成锈蚀，使用寿命降低的问题，而且寒冷的天气里，在建筑物顶上人工除冰也不方便和安全。

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技术实现思路

1、本专利技术提供的一种便携式激光雷达废气处理监测装置及使用方法，所要解决的问题是：敲击的方式除冰，冰与旋转部件发生了相对位移，旋转部件上的防锈涂层就会随着冰一起脱落，容易产生锈蚀。

2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种便携式激光雷达废气处理监测装置，包括底座，底座上安装有转动驱动机构，转动驱动机构的输出端安装有外壳，外壳的上方设置有摆动座，外壳的两侧均安装有用于驱动摆动座摆动的摆动驱动机构，摆动座的上方安装有激光雷达和接收器；

3、摆动驱动机构包括侧板，侧板固定安装在外壳的侧壁上，侧板远离外壳的一侧固定安装有固定筒，固定筒远离侧板的一端转动连接有转动筒，转动筒固定安装在摆动座的一侧；侧板的中部转动连接有空心轴，空心轴的内部轴向滑动连接有主轴，主轴的一端与转动筒的中部轴向滑动连接，侧板上安装有用于驱动空心轴转动的旋转动力部件；

4、固定筒与转动筒相互靠近一端的接缝位置处设置有隔冰部件，隔冰部件包括左护壳和右护壳，左护壳和右护壳分别固定套设在固定筒和转动筒上，左护壳和右护壳之间具有环形缝，固定筒与转动筒相互靠近一端的接缝位置处设置有转套，转套与固定筒转动连接，转套外侧的圆周方向上固定连接有若干个弹性件，左护壳的内侧设置有用于打开和关闭环形缝的封堵件，固定筒的内部设置有用于驱动转套转动的驱动部件；

5、转套转动时，弹性件与冻结在环形缝位置处的冰接触并产生滑动摩擦，从而使冰融化。

6、在一个优选的实施方式中，封堵件为弹性气囊，摆动座上安装有气泵，气泵的输出端与封堵件的内部连通，气泵向封堵件内部充气时，气泵将环形缝关闭。

7、在一个优选的实施方式中，左护壳具有向外侧凸出的环形凹陷槽，封堵件与左护壳内壁接触部分与左护壳粘结固定，封堵件位于环形缝位置处的部分为自由端。

8、在一个优选的实施方式中，驱动部件包括主动轮，主动轮固定连接在主轴上，固定筒的周向内壁上转动连接有若干个从动轮，固定筒的侧壁上开设有与从动轮一一对应的避让口，从动轮的侧壁穿过避让口与转套的内侧壁挤压接触，主动轮与从动轮相互接触时驱动从动轮转动，从而带动转套转动，从动轮与转套接触的面为圆柱面，主动轮与从动轮相互接触的面均为圆锥面。

9、在一个优选的实施方式中，外壳的内部设置有直线驱动机构，直线驱动机构用于驱动两个外壳的主轴同时向靠近或远离外壳内部的方向移动，主轴向外壳内部方向移动时带动主动轮与从动轮相互接触，并且主轴脱离转动筒。

10、在一个优选的实施方式中，直线驱动机构包括电机三，电机三固定安装在外壳上，电机三的输出端固定连接有转盘，两个外壳的主轴的端部均转动连接有连接件，连接件上开设有直槽，转盘两侧的边缘位置处均固定连接有滑轴，两个滑轴在直槽的内部滑动。

11、在一个优选的实施方式中，主轴上转动连接有定位件，定位件的圆周方向上固定连接有若干个定位块，定位块的长度方向沿固定筒的轴向设置，转动筒靠近固定筒一端的内壁上开设有与定位块一一对应的滑槽二，固定筒靠近转动筒一端的内壁上开设有与滑槽二一一对应的滑槽一，定位块位于滑槽二内部时，固定筒和转动筒能够相对转动，定位块位于滑槽二和滑槽一内部时，固定筒和转动筒的相对位置固定。

12、在一个优选的实施方式中，旋转动力部件包括电机二，电机二固定安装在侧板上，电机二的输出端固定安装有主动齿轮二，空心轴上固定安装有从动齿轮二，主动齿轮二与从动齿轮二相啮合。

13、在一个优选的实施方式中，转动驱动机构包括固定座，固定座固定安装在底座上，固定座上转动连接有转动座，外壳固定安装在转动座上，固定座的上端固定安装有从动齿轮一，转动座上固定安装有电机一，电机一的输出端固定安装有主动齿轮一，主动齿轮一与从动齿轮一相啮合。

14、本专利技术还提供一种便携式激光雷达废气处理监测装置的使用方法，包括以下步骤：

15、步骤一：在转动筒与固定筒相互连接的位置处结冰时，首先通过封堵件将环形缝打开；

16、步骤二：然后旋转动力部件驱动主轴转动，使主轴通过驱动部件驱动转套转动，使转套带动弹性件在环形缝的位置处与冰接触并产生滑动摩擦，使冰融化；

17、步骤三：当环形缝位置处的冰融化后，进行废气处理监测，监测时，通过转动驱动机构带动摆动座转动，通过摆动驱动机构带动摆动座摆动，通过激光雷达发射激光，激光打到气溶胶颗粒物上面产生后向散射光，通过接收器接收反射激光，通过处理系统分析处理，识别气溶胶颗粒物。

18、本专利技术的技术效果和优点：本专利技术通过摆动驱动机构的设置，在正常监测时，摆动驱动机构可以带动摆动座摆动，而在结冰时，通过将主轴的动力传输至转套和弹性件，利用摩擦作用将冰从环形缝处截断，使固定筒和转动筒之间没有冰将两者直接相连，进而使转动筒的转动不会受到冰的影响，而由于是通过摩擦作用来将冰截断，因此，冰与固定筒、转动筒之间没有产生相对位移，从而可以避免防锈涂层的脱落。

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【技术保护点】

1.一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上安装有转动驱动机构(2)，所述转动驱动机构(2)的输出端安装有外壳(3)，所述外壳(3)的上方设置有摆动座(4)，所述外壳(3)的两侧均安装有用于驱动摆动座(4)摆动的摆动驱动机构(5)，所述摆动座(4)的上方安装有激光雷达(41)和接收器(42)；

2.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述封堵件(58)为弹性气囊，所述摆动座(4)上安装有气泵(581)，所述气泵(581)的输出端与封堵件(58)的内部连通，所述气泵(581)向封堵件(58)内部充气时，气泵(581)将环形缝(572)关闭。

3.根据权利要求2所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述左护壳(570)具有向外侧凸出的环形凹陷槽(5711)，所述封堵件(58)与左护壳(570)内壁接触部分与左护壳(570)粘结固定，所述封堵件(58)位于环形缝(572)位置处的部分为自由端。

4.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于

5.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述外壳(3)的内部设置有直线驱动机构(6)，所述直线驱动机构(6)用于驱动两个外壳(3)的主轴(55)同时向靠近或远离外壳(3)内部的方向移动，所述主轴(55)向外壳(3)内部方向移动时带动主动轮(592)与从动轮(591)相互接触，并且主轴(55)脱离转动筒(53)。

6.根据权利要求5所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述直线驱动机构(6)包括电机三(61)，所述电机三(61)固定安装在外壳(3)上，所述电机三(61)的输出端固定连接有转盘(62)，两个所述外壳(3)的主轴(55)的端部均转动连接有连接件(63)，所述连接件(63)上开设有直槽(64)，所述转盘(62)两侧的边缘位置处均固定连接有滑轴(65)，两个所述滑轴(65)在直槽(64)的内部滑动。

7.根据权利要求4所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述主轴(55)上转动连接有定位件(50)，所述定位件(50)的圆周方向上固定连接有若干个定位块(501)，所述定位块(501)的长度方向沿固定筒(52)的轴向设置，所述转动筒(53)靠近固定筒(52)一端的内壁上开设有与定位块(501)一一对应的滑槽二(531)，所述固定筒(52)靠近转动筒(53)一端的内壁上开设有与滑槽二(531)一一对应的滑槽一(522)，所述定位块(501)位于滑槽二(531)内部时，固定筒(52)和转动筒(53)能够相对转动，所述定位块(501)位于滑槽二(531)和滑槽一(522)内部时，固定筒(52)和转动筒(53)的相对位置固定。

8.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述旋转动力部件(56)包括电机二(561)，所述电机二(561)固定安装在侧板(51)上，所述电机二(561)的输出端固定安装有主动齿轮二(562)，所述空心轴(54)上固定安装有从动齿轮二(563)，所述主动齿轮二(562)与从动齿轮二(563)相啮合。

9.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述转动驱动机构(2)包括固定座(21)，所述固定座(21)固定安装在底座(1)上，所述固定座(21)上转动连接有转动座(22)，所述外壳(3)固定安装在转动座(22)上，所述固定座(21)的上端固定安装有从动齿轮一(23)，所述转动座(22)上固定安装有电机一(24)，所述电机一(24)的输出端固定安装有主动齿轮一(25)，所述主动齿轮一(25)与从动齿轮一(23)相啮合。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的便携式激光雷达废气处理监测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

...

【技术特征摘要】

4.根据权利要求1所述的一种便携式激光雷达废气处理监测装置，其特征在于：所述驱动部件(59)包括主动轮(592)，所述主动轮(592)固定连接在主轴(55)上，所述固定筒(52)的周向内壁上转动连接有若干个从动轮(591)，所述固定筒(52)的侧壁上开设有与从动轮(591)一一对应的避让口(521)，所述从动轮(591)的侧壁穿过避让口(521)与转套(573)的内侧壁挤压接触，所述主动轮(592)与从动轮(591)相互接触时驱动从动轮(591)转动，从而带动转套(573)转动，所述从动轮(591)与转套(573)接触的面为圆柱面，所述主动轮(592)与从动轮(591)相互接触的面均为圆锥面。

6.根据权利要求5所述的一种便携式激光雷达废气处理监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，张海军，蒋兔仙，
申请(专利权)人：四川省广安生态环境监测中心站，
类型：发明
国别省市：

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