[实用新型]一种三维空间气体浓度分布测量装置

说明书

本实用新型实施例公开了一种三维空间气体浓度分布测量装置，该装置包括工作台、驱动机构、扫描装置、传感器和处理器。扫描装置和传感器均安装在所述工作台上，驱动机构用于带动所述工作台和所述传感器转动。所述处理器分别连接所述驱动机构、所述扫描装置和所述传感器。本实用新型实施例可以对三维空间进行自动断层测量，得到每个断层平面的断层结构和光路积分浓度后，使用层析算法重构断层平面的浓度分布，从而进一步得到三维空间的气体浓度分布。与传统的气体传感器相比，大大提高了测量速度和效率。

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体涉及一种三维空间气体浓度分布测量装置。

背景技术

人们有90％的时间是在室内环境中度过的，因此由室内污染物所导致的健康和环境问题尤为引人关注。通过测量室内污染物浓度分布，分析室内污染物的传播规律，并进一步评价建筑内人员暴露水平及环控系统性能十分重要。另外，对于工业环境，特别是化工行业，很多有毒有害的化学气体是无色无味的。当其发生泄露时，要及时报警，并对泄漏源进行准确的识别，这也需要对工业厂房内气体浓度分布进行快速、准确的测量。总之，建筑空间内气相浓度三维分布的测量对于居住建筑室内环境改善和工业建筑生产安全保障有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种三维空间气体浓度分布测量装置，能够自动、迅速地测量得到空间的气体浓度分布。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种三维空间气体浓度分布测量装置，包括：工作台、驱动机构、扫描装置、传感器和处理器；所述扫描装置和所述传感器均安装在所述工作台上，所述驱动机构用于带动所述工作台和所述传感器转动；所述装置还包括倾角测量仪，所述倾角测量仪安装在所述工作台上，用于测量工作台在竖直面上的转动角度；所述处理器分别连接所述驱动机构、所述扫描装置、所述传感器和所述倾角测量仪。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述驱动机构包括竖直驱动机构和水平驱动机构，所述竖直驱动机构连接所述工作台，带动所述工作台在竖直面上转动；所述水平驱动机构连接所述传感器，带动所述传感器在第一平面上转动，所述第一平面平行于所述工作台所处平面。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述工作台包括相互平行的上下布设的第一平台和第二平台，以及用于连接所述第一平台和第二平台的转轴；所述竖直驱动机构连接所述转轴，驱动转轴带动所述第一平台和所述第二平台在竖直面上转动；所述扫描装置安装在所述第一平台上，所述传感器安装在所述第二平台上。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述扫描装置用于测量二维平面结构并将测量的二维平面结构发送给处理器；所述传感器用于测量光路积分浓度并将测量得到的光路积分浓度发送给处理器；所述处理器用于向所述驱动机构发送转动信号，接收所述扫描装置发送的二维平面结构和传感器发送的光路积分浓度，并根据二维平面结构和光路积分浓度计算得到三维空间的气体浓度分布。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述扫描装置为可旋转的激光雷达。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述传感器为可调谐二极管激光吸收光谱传感器。

作为本实用新型实施例的进一步改进，所述可调谐二极管激光吸收光谱传感器的激光波长调谐范围为780nm至2526nm。

本实用新型实施例提供的三维空间气体浓度分布测量装置，能够自动、迅速地测量得到空间地气体浓度分布。本实用新型实施例将处理器、用于带动工作台和传感器转动的驱动机构、用于测量二维平面结构的扫描装置和用于测量光路积分浓度的传感器结合，可以对三维空间进行自动断层测量，得到每个断层平面的二维平面结构和光路积分浓度后，使用层析算法重构得到断层平面的浓度分布，从而进一步得到三维空间的气体浓度分布。与传统的气体传感器相比，不需要布置大量的传感器介入到空间当中进行测量，简化了测量过程，大大提高了测量速度和效率。