[发明专利]一种主动进气式公交车易燃气体探测装置及工作方法

权利要求书

1.一种主动进气式公交车易燃气体探测装置，其特征在于，包括检测电路板、轴流风扇、进气管道和气体检测传感器；

所述轴流风扇安置于进气管道的空气流入端口，所述轴流风扇的空气流出端口接入到进气管道的进气管输入口,所述轴流风扇为无刷直流微型风扇，轴流风扇根据系统需求可以采用不同的流速，进风量为3.5CFM，风压为60Pa；

所述气体检测传感器安置于加速管道的空气流出端口，气体检测传感器的检测电路安置于电路板上，气体检测传感器的采样信号经由电路板上的信号处理电路进行调理后，送入处理器进行采样运算，得到当前的气体浓度值，具体的，车厢内的空气经过轴流风扇进入进气管道，并经过加速，混合后得到一个均匀的气体，经由加速管流出部分气体进入到气体传感器的气室内，实现对气体浓度的检测，进气管道的流量为均匀分布的结构，中间部分的流速最大，沿管道内壁流速相应变小；

所述进气管道为一体成型密闭环形管道，进气管道分为三个不同管径的腔体区，所述腔体区包括进气管、喉径、加速管，进气管的入口与轴流风扇的出风口相连接，入口与出口的口径比为1.74:1，入口的直径为25厘米；车厢内的空气经进气管流入喉径时，管径的截面积变小，流速升高，形成紊流气流，并送入到加速管的出气口；

轴流风扇用于将流经车厢内的空气加速后输送进入进气管道，并由加速管流出部分气体进入到气体传感器的气室内，实现对气体浓度的检测；轴流风扇工作时，将车厢内的空气送入进气管道，空气在经过喉径时，由于管径的截面积变小，流速升高，根据伯努利定理和连续性方程可得出气体流量Q的计算公式：S₁v₁＝S₂v₂＝Q，并计算出喉径处的平均速度v2：其中，v1为入口截面处的平均速度，p1和p2分别为入口截面处和喉径处的平均压力，S1和S2分别为入口截面处和喉径处的截面积，ρ为流体密度；

进气管道流出的气流，在管道内流动时，形成层流和紊流两种运动状态，层流气流质点平行于管道轴线方向作直线运动，直接流出到管道出口处的气体传感器中心位置，同时，由于管道出口处管径变大，部分区域形成负压状态，形成紊流气流，使流出的气流在做径向运动的同时做旋转运动，并送入到加速管的出气口，由于结构的变化，出口端不同的位置，气流速度分布均不相同，达到流速增加并形成紊流的效果；

气体检测传感器内设置有气室，当气流流经加速管的出口时，气体分层流动，加速流动的气体进入气室，减少外部环境变化对传感器的影响。

2.一种根据权利要求1所述的主动进气式公交车易燃气体探测装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：轴流风扇工作，空气流入到进气管道内部；

步骤二：进入进气管道的气体经由进气管、喉径进行加速，在加速管形成加速的气体，流动的气体进入气体传感器，对进气管道的加速管出口的空气进行检测；

步骤三：当乘客携带易燃挥发性物品乘车，挥发性的气体分子散发到空气中，传感器检测到其浓度达到或超过检测阀值时，检测电路报警，实现自动检测及预警功能。