一种基于环境保护的节能型空气污染监测装置

摘要

本发明公开了一种基于环境保护的节能型空气污染监测装置，该空气污染监测装置包括监测壳体、支撑座，所述监测壳体设置在支撑座上，监测壳体内部设置有监测组件，所述监测组件与监测壳体转动连接，所述监测壳体通过磁热效应及塞贝克效应产生电流，所述支撑座使监测壳体上升或下降，所述监测组件对空气污染状况进行监测。监测组件在监测壳体内部转动时，与监测壳体内壁发生摩擦，并通过磁热效应及塞贝克效应产生电流，监测壳体通过电流对通过支撑座爬上来的爬虫以及飞虫进行消灭，防止爬虫或飞虫进入监测组件内部并对监测组件造成损坏。

说明书

技术领域

本发明涉及空气污染监测技术领域，具体为一种基于环境保护的节能型空气污染监测装置。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，越来越多的人开始关注空气污染，空气污染监测装置也就在这样的环境下顺势而生。

空气污染监测是指对空气污染的组成成分进行检测，是针对空气中的污染物超标情况进行分析、化验的技术过程，通过空气监测装置分析出的空气污染状况，以便于相关部门进行针对性的防控措施。现今的空气污染监测装置存在以下一些不足：现有的空气污染监测装置难以根据风向进行监测角度的调整，使得装置难以反映不同角度方位的空气污染情况，并且现有的空气污染监测装置在监测空气质量时，其监测的高度难以进行调节，影响了空气质量监测的效果。

空气污染监测装置大多设置于户外，对监测装置的防尘、防雨及防虫是非常有必要的，而现有市场上的空气污染监测装置不具备除尘效果好的功能，外界空气中的灰尘进入装置后沉淀在装置的内部对装置内部的电气元件进行损坏，影响装置的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于环境保护的节能型空气污染监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于环境保护的节能型空气污染监测装置，该空气污染监测装置包括监测壳体、支撑座，所述监测壳体设置在支撑座上，监测壳体内部设置有监测组件，所述监测组件与监测壳体转动连接，所述监测壳体通过磁热效应及塞贝克效应产生电流，所述支撑座使监测壳体上升或下降，所述监测组件对空气污染状况进行监测；

所述监测壳体包括上壳体、下壳体，所述上壳体与下壳体之间设置有若干组电极板，若干组电极板均与监测组件电性连接，若干组电极板分为若干组正极板、若干组负极板，若干组正极板与若干组负极板交叉设置；

所述监测组件包括转向壳；所述下壳体上端内侧开设有摩擦槽，所述摩擦槽内壁上设置有电热板，所述转向壳下端位于摩擦槽内，转向壳下端与电热板转动连接；所述下壳体内部位于电热板的外侧设置有若干组传输杆，下壳体外侧设置有正电环和负电环，若干组所述传输杆包括若干组正极传输杆和若干组负极传输杆，所述正极传输杆和负极传输杆的一端固定，若干组所述正极传输杆和若干组所述负极传输杆固定连接的一端均与电热板固定，每组所述正极传输杆的另一端均与正电环电性连接，每组所述负极传输杆的另一端均与负电环电性连接，所述正电环和负电环均与监测组件电性连接。

监测组件在监测壳体内部转动时，与监测壳体内壁发生摩擦，并通过磁热效应及塞贝克效应产生电流，监测壳体通过电流对通过支撑座爬上来的爬虫进行消灭，防止爬虫进入监测组件内部并对监测组件造成损坏；

上壳体与下壳体通过若干组正极板和负极板连接在一起，且正极板和负极板均与监测组件电性连接，正极板连通正极，负极板连通负极，使正极板和负极板上堆积大量的正负电荷，并在两者之间形成电场，当电场达到一定强度后，正极板和负极板之间就会产生电流，若干组正负极板的设置，使监测壳体四周布满电场和电流，当飞虫经过正负极板往监测组件内部飞去时，电流打击在飞虫身上，使飞虫死亡，进而避免飞虫监测组件造成损害；同时，空气中的灰尘经过正负极板时，灰尘中含有的正、负两种带电粒子在电场力中分别收到引力和斥力，并在电场力的作用下下分布在灰尘的外部两侧，监测组件利用气流对撞对空气中极化的灰尘进行清除，并对净化后的空气进行污染监测；

电热板内侧端面为镶磁端面，转向壳下端外侧壁也为镶磁端面，转向壳与电热板通过磁热效应进行摩擦生热，并对正负极传输杆固定连接的一端进行加热，正、负极传输杆为两种不同金属材质的传输杆，通过塞贝克效应使正、负电环分别带上正电和负电，当爬虫同时接触正、负电环时，电流在爬虫内部流动，进而使爬虫失去行动能力并从下壳体上掉落，进而防止爬虫进入监测壳体并对监测组件造成损害，正、负电环将电流传输到监测组件中，监测组件通过升压电路和蓄电池对电能进行储存。

作为优选技术方案，每组所述正极板与每组所述负极板相互配合形成往外扩张的通风口，每组所述正极板的两侧端面上均设置有若干组先导部件，每组所述负极板的两侧端面上均设置有若干组接引部件；所述正电环上设置有若干组正极球，所述负电环上设置有若干组负极球；所述电热板上开设有若干组通槽。先导部件和接引部件均为圆锥结构，正、负极板通过先导部件和接引部件形成电流，通过若干组先导部件和接引部件使正、负极板之间存在若干道电流，提高正、负极板对灰尘的极化效果以及除虫的效率，正极球与正电环转动连接且正极球与正电环的材质相同，负极球与负电环转动连接且负极球与负电环的材质相同，由于电热板对正、负极传输杆固定连接端的加热，并通过传输杆热量的传递，通过塞贝克效应，使正、负极球之间产生电压差，电热板上开设有通槽，方便下雨天的雨水通过通槽流入下壳体内部，并对下壳体内部进行冲洗。

作为优选技术方案，所述上壳体、下壳体均为半球体结构，且为中空结构，所述转向壳为中空的半球体结构，转向壳上开设有进气口，转向壳位于上壳体内部，转向壳下端与下壳体转动连接，转向壳上端设置有转轴，所述转轴贯穿上壳体，转轴上端设置有风向标，所述风向标位于上壳体外侧，风向标与上壳体转动连接，所述上壳体外壁上设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板与监测组件电性连接。风向标通过转轴带动转向壳在上壳体内部转动，使进气口正对空气流动方向，使空气进入到进气口中，同时，风向标对转动时对太阳能电池板上的灰尘进行清洁，太阳能电池板为监测组件检测空气污染提供电力。

作为优选技术方案，所述进气口内部两侧均设置有导流板，进气口的长度大于正极板与负极板之间的最小距离；所述转向壳内部位于进气口上方设置有承载板，所述承载板上设置有监测仪、升压电路、蓄电池、控制器，所述转向壳内部位于进气口的内侧设置有碰撞管，两组所述导流板均位于碰撞管内部，所述碰撞管为Y型管道，碰撞管Y端的两个管口管道连接，所述监测仪与碰撞管的Y端管道连接。

作为优选技术方案，所述升压电路与太阳能电池板电性连接，升压电路与正电环和负电环电性连接，所述蓄电池与若干组正极板及若干组负极板电性连接；所述碰撞管Y端的两个管口处均设置有收缩管，两组所述收缩管相互靠近的一端连通，且连通处的上方设置有分析管，所述分析管的另一端与监测仪管道连接，连通处的下方设置有排尘管，所述排尘管下端贯穿转向壳壳体并位于下壳体中。收缩管收缩空气的流动空间，使空气的流动速度提高，从两组收缩管流出的高速空气相互碰撞，使从两端流出的极化后的灰尘相互碰撞和吸引，并形成大的灰尘颗粒，并通过排尘管进入下壳体中，监测仪通过分析管抽取微量空气，并进行污染分析。

作为优选技术方案，所述下壳体下端设置开设有排尘口；所述支撑座内设置有外管，所述外管内设置有套管，所述套管内设置有内管，所述外管、套管及内管组成中空的伸缩管，所述内管与下壳体固定，内管与排尘口连通，所述支撑座内部设置有液压系统和排尘系统，所述液压系统与外管管道连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、转向壳与电热板通过磁热效应进行摩擦生热，并对正负极传输杆固定连接的一端进行加热，正、负极传输杆为两种不同金属材质的传输杆，通过塞贝克效应使正、负电环分别带上正电和负电，当爬虫同时接触正、负电环时，电流在爬虫内部流动，进而使爬虫失去行动能力并从下壳体上掉落，进而防止爬虫进入监测壳体并对监测组件造成损害。

2、正极板和负极板上堆积大量的正负电荷，并在两者之间形成电场，当电场达到一定强度后，正极板和负极板之间就会产生电流，若干组正负极板的设置，使监测壳体四周布满电场和电流，当飞虫经过正负极板往监测组件内部飞去时，电流打击在飞虫身上，使飞虫死亡，进而避免飞虫监测组件造成损害。

3、空气中的灰尘经过正负极板时，灰尘中含有的正、负两种带电粒子在电场力中分别收到引力和斥力，并在电场力的作用下下分布在灰尘的外部两侧，监测组件利用气流对撞使极化后的灰尘相互碰撞和吸引，并形成大灰尘颗粒，监测组件利用气流对撞实现对空气的除尘。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的监测壳体整体结构示意图；

图3是本发明的监测壳体半剖结构示意图；

图4是本发明的下壳体具体结构示意图；

图5是本发明的正极球（负极球）与正电环（负电环）的连接结构示意图；

图6是本发明的支撑座与外管的连接结构示意图；

图7是本发明的转向壳前视结构示意图；

图8是本发明的转向壳右视半剖示意图；

图9是本发明的转向壳内部结构俯视图；

图10是本发明的碰撞管Y端的连接结构示意图。

图中：1、监测壳体；2、支撑座；3、监测组件；11、上壳体；12、下壳体；13、电极板；14、太阳能电池板；15、正极球；16、负极球；17、电热板；18、传输杆；19、风向标；131、正极板；132、负极板；133、先导部件；134、接引部件；21、外管；22、套管；23、内管；31、转向壳；32、进气口；33、碰撞管；34、分析管；35、监测仪；36、收缩管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10，本发明提供技术方案：一种基于环境保护的节能型空气污染监测装置，该空气污染监测装置包括监测壳体1、支撑座2，监测壳体1安装在支撑座2上，监测壳体1内部转动有监测组件3，监测组件3与监测壳体1转动连接，监测壳体1通过磁热效应及塞贝克效应产生电流，支撑座2使监测壳体1上升或下降，监测组件3对空气污染状况进行监测。

监测壳体1包括上壳体11、下壳体12，上壳体11、下壳体12均为半球体结构，且为中空结构，下壳体12下端开设有排尘口，上壳体11外壁上安装有太阳能电池板14，太阳能电池板14与监测组件3电性连接。

上壳体11与下壳体12之间固定安装有若干组电极板13；

若干组电极板13分为若干组正极板131、若干组负极板132，若干组正极板131与若干组负极板132交叉安装，每组正极板131与每组负极板132相互配合形成往外扩张的通风口，每组正极板131的两侧端面上均加工有若干组先导部件133，每组负极板133的两侧端面上均加工有若干组接引部件134。

下壳体12上端内侧开设有摩擦槽，摩擦槽内壁上设置有电热板17，电热板17上开设有若干组通槽，下壳体12内壁对应若干组通槽的位置也开设有通槽，通槽用以排泄下雨天流入的雨水，下壳体12内部位于电热板17的外侧开设有若干组安装通孔，且若干组安装通孔内均安装有传输杆18，传输杆18并不与安装通孔接触，若干组传输杆18包括若干组正极传输杆和若干组负极传输杆，正极传输杆和负极传输杆的一端固定，若干组正极传输杆和若干组负极传输杆固定连接的一端均与电热板17固定。

下壳体12外侧固定有正电环和负电环，正电环上转动安装有若干组正极球15，负电环上转动安装有若干组负极球16，每组正极传输杆的另一端均与正电环电性连接，每组负极传输杆的另一端均与负电环电性连接，正电环和负电环均与监测组件电性连接。

支撑座2内安装有外管21，外管21内滑动安装有套管22，套管22内滑动安装有内管23，外管21、套管22及内管23组成中空的伸缩管，内管23与下壳体12固定，内管23与排尘口连通，支撑座2内部设置有液压系统和排尘系统，液压系统与外管21管道连接。

监测组件3包括转向壳31，转向壳31为中空的半球体结构，转向壳31位于上壳体11内部，转向壳31下端位于摩擦槽内，转向壳31下端与电热板17转动连接，转向壳31下端外侧壁面为镶磁端面，电热板17内壁为镶磁端面。

转向壳31上端固定安装有转轴，转轴贯穿上壳体11，转轴上端固定安装有风向标19，风向标19位于上壳体11外侧，风向标19与太阳能电池板14转动连接。

转向壳31上开设有进气口32，进气口32内部两侧均安装有导流板，进气口32的长度大于正极板131与负极板132之间的最小距离。

转向壳31内部位于进气口32上方固定安装有承载板，承载板上安装有监测仪35、升压电路、蓄电池、控制器及控制电路，控制器与控制电路电性连接，控制电路与蓄电池、升压电路电性连接。

升压电路与太阳能电池板14电性连接，升压电路与正电环和负电环电性连接，蓄电池与若干组正极板131及若干组负极板132电性连接。

转向壳31内部位于进气口32的内侧安装有碰撞管33，两组导流板均位于碰撞管33内部，碰撞管33为Y型管道，碰撞管33呈Y端的两个管口处均安装有收缩管36，两组收缩管36相互靠近的一端连通，且连通处的上方连通有分析管34，分析管34的另一端与监测仪35管道连接，连通处的下方安装有排尘管，排尘管下端贯穿转向壳31壳体并位于下壳体12中。

本发明的工作原理：

将支撑座2固定安装在地面上，支撑座2通过外管21、套管22及内管23实现对监测壳体1的高度调节，当空气吹过来时，风向标19在空气的吹动下带动转向壳31进行转动，使进气口32正对空气流动的方向。

由于进气口32的长度大于正极板131与负极板132之间的最小距离，使得进气口32连通三个通风口，由于转向壳31在风向标19的带动下进行转动，使得两侧通风口的进气量的大小不同，进气口32内部两侧设置有导流板，两侧通风口进入的空气对导流板产生冲击力，由于力的不对等，使得转向壳31在不对等的空气量的冲击下在监测壳体1中进行微量的转动，并在风向标19的带动下再次恢复到原位，而且，由于空气流动方向的多变性，风向标19也会在空气的吹动下带动转向壳31在监测壳体1中进行转动。

转向壳31的转动，实现与电热板17之间的磁生热，使电热板17的温度上升，进而使传输杆18的温度升高，通过塞贝克效应使正电环和负电环之间产生电压差，进而使正极球15和负极球16之间产生电压差，正电环和负电环通过导线与升压电路电性连接，并且有爬虫同时接触正极球和负极球时，爬虫在电流的作用下失去行动能力，并掉落在地面上。

太阳能电池板14通过导线与升压电路电性连接，蓄电池与正极板131和负极板132电性连接，正、负极板之间产生电场，并在电场达到一定强度后，通过先导部件133和接引部件134产生电流，并使空气中的灰尘极化，以及对空气中的飞虫进行电击。

带有极化的灰尘的空气进入到碰撞管33中，空气被碰撞管33分流，并在碰撞管33的Y端通过收缩管36进行空气对撞，进而使极化的灰尘相互碰撞和吸引，并形成大灰尘颗粒，并落入下壳体12中，最后通过支撑座2排出装置。

监测仪35通过分析管34传输的空气对空气污染状况进行检测。

当下雨时，外管21、套管22及内管23进行收缩，雨水沿着上壳体11及转向壳31流到下壳体12上端，下壳体12通过电热板17上的通槽以及自身的通槽将雨水引入内部空间，并利用雨水对内部空间进行冲洗，将灰尘、飞虫躯体通过伸缩管排出装置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。