一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的制作方法

1.本实用新型属于火灾取样无人机技术领域，具体涉及一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机。


背景技术：

2.各类烟气粉尘收集装置在工业、矿业、建筑业等有着广泛的应用。科研人员在对森林火灾进行研究时，需要通过收集燃烧中的各类烟气粉尘，得到样本，并对森林内部的可燃物进行测定。在不明着火原因的情况下，贸然进入火场，具有非常大的危险性。目前，在林业科学的研究中，主要通过以下两种方法对森林火灾所产生的烟气进行取样：一、通过直升机吊装收集桶，在林火发生时对烟气进行取样；二、通过预先在林间地面布置集气装置，待火灾结束后，再对集气装置内的样品进行回收。
3.现有的对森林火灾取样中单次取样成本较高，直升机的飞行轨迹需考虑实际的飞行条件，所以无法对整个烟气区域内的所有位置进行取样，所取样品的代表性较为有限。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，能够有效降低取样的成本，增加了对整个烟气区域内取样范围，提升了采取样品的代表性。
5.本实用新型采取的技术方案具体如下：
6.一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，包括：
7.无人机主体，所述无人机主体下端的两侧均安装有圆形支架，两个所述圆形支架的两端之间均设置有矩形固定板，所述矩形固定板的上方设置有负压气体罐；
8.伸缩管机构，所述伸缩管机构安装再无人机主体的上端，所述负压气体罐的一端安装有连接管，所述负压气体罐通过连接管与伸缩管机构连通，所述伸缩管机构用于提升取样的范围；
9.集尘机构，所述集尘机构安装在无人机主体的上端，所述集尘机构用于收集燃烧物的粉尘。
10.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述伸缩管机构包括圆形固定管、圆形活动管、圆台形过滤网、电动推杆和固定环，所述圆形固定管固定在无人机主体的上端，所述圆形活动管活动连接在圆形固定管的内部，所述圆台形过滤网固定在圆形活动管远离圆形固定管的一端，所述电动推杆固定在圆形固定管的上端，所述固定环转动连接在圆形活动管的外侧且靠近圆台形过滤网的位置处，所述电动推杆的输出端与固定环固定连接。
11.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述圆台形过滤网远离圆形活动管的一端固定有第一叶轮。
12.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述无人机主体的上端安装有供电机构，所述供电机构用于利用无人机主体飞行时产生的
气体流动力进行发电，所述供电机构包括发电机、加速齿轮组和第三叶轮，所述发电机固定在无人机主体的上端，所述加速齿轮组固定在发电机的上端，且所述加速齿轮组的输出端与发电机的输出端连接，所述第三叶轮安装在加速齿轮组的上端，所述第三叶轮与加速齿轮组的输入端连接。
13.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述无人机主体的上端安装有蓄电池，所述蓄电池分别与电动推杆和发电机电性连接。
14.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述集尘机构包括回形固定架、矩形管、两个多孔挡板、集尘袋和多孔透气板，所述回形固定架固定在无人机主体上端的一侧，所述矩形管滑动连接在回形固定架的内部，两个所述多孔挡板均滑动连接在矩形管的内部，所述集尘袋设置在矩形管的内部且位于两个多孔挡板之间，所述多孔透气板固定在矩形管远离回形固定架的一端。
15.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述多孔透气板的内部转动连接有第二叶轮，且所述第二叶轮位于矩形管的内部，所述第二叶轮的一端固定有刮板，所述刮板位于矩形管的外侧且与多孔透气板接触。
16.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述矩形固定板的上端设置有快卸机构，所述负压气体罐位于快卸机构的内部，所述快卸机构用于快速的对负压气体罐进行拆卸更换。
17.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述快卸机构包括第一半圆弧卡块、第二半圆弧卡块、两个圆形固定杆、两个圆形固定块和两个弹簧，所述第一半圆弧卡块固定在矩形固定板的上端，两个所述圆形固定杆分别固定在第一半圆弧卡块上表面的两端，所述第二半圆弧卡块滑动连接在两个圆形固定杆的外侧，两个所述圆形固定块分别固定在两个圆形固定杆的上端，两个所述弹簧分别设置在两个圆形固定杆的外侧且位于第二半圆弧卡块和圆形固定块之间。
18.作为本实用新型所述一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机的一种优选方案，其中：所述第一半圆弧卡块和第二半圆弧卡块相对侧均设置有橡胶垫。
19.本实用新型取得的技术效果为：
20.本实用新型通过伸缩管机构的结构设计，能有效的在无人机主体飞行时，增加了对整个烟气区域内取样范围，提升了采取样品的代表性；
21.本实用新型通过集尘机构的结构设计，能有效的收集森林火灾燃烧物的粉尘，提升了取样的效率；
22.本实用新型通过快卸机构的结构设计，能有效的对负压气体罐进行拆卸更换，提升了更换负压气体罐的效率，提升了无人机主体的使用效率；
23.本实用新型通过供电机构的设计，能有效的利用无人机主体飞行时产生的气流，使其运行进行发电，能够对电动推杆提供电能，节约了能源。
附图说明
24.图1是本实用新型的整体结构示意图；
25.图2是本实用新型快卸机构与负压气体罐连接的结构示意图；
26.图3是本实用新型快卸机构的结构示意图；
27.图4是本实用新型伸缩管机构的结构示意图；
28.图5是本实用新型图4中a处的放大图；
29.图6是本实用新型集尘机构的结构示意图；
30.图7是本实用新型矩形管的剖视图；
31.图8是本实用新型供电机构的结构示意图。
32.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
33.1、无人机主体；2、圆形支架；3、矩形固定板；4、负压气体罐；5、第一半圆弧卡块；6、第二半圆弧卡块；7、圆形固定杆；8、圆形固定块；9、弹簧；10、连接管；11、圆形固定管；12、圆形活动管；13、圆台形过滤网；14、第一叶轮；15、电动推杆；16、固定环；17、回形固定架；18、矩形管；19、多孔挡板；20、集尘袋；21、多孔透气板；22、第二叶轮；23、刮板；24、发电机；25、加速齿轮组；26、第三叶轮；27、蓄电池。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
35.实施例1
36.如图1、图4和图6所示，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，包括无人机主体1、伸缩管机构和集尘机构，无人机主体1下端的两侧均安装有圆形支架2，两个圆形支架2的两端之间均设置有矩形固定板3，矩形固定板3的上方设置有负压气体罐4，伸缩管机构安装再无人机主体1的上端，负压气体罐4的一端安装有连接管10，负压气体罐4通过连接管10与伸缩管机构连通，伸缩管机构用于提升取样的范围，集尘机构安装在无人机主体1的上端，集尘机构用于收集燃烧物的粉尘。
37.本实用新型在使用时，具体的，在无人机主体1飞行时，飞行在火灾上方时，将通过调节伸缩管机构，控制取样的范围，控制负压气体罐4的启动，将使燃烧物的气体经过伸缩管机构进入负压气体罐4的内部，无人机主体1飞行时，燃烧物粉尘将通过集尘机构进行收集。
38.如图1、图4和图5所示，伸缩管机构包括圆形固定管11、圆形活动管12、圆台形过滤网13、电动推杆15和固定环16，圆形固定管11固定在无人机主体1的上端，圆形活动管12活动连接在圆形固定管11的内部，圆台形过滤网13固定在圆形活动管12远离圆形固定管11的一端，电动推杆15固定在圆形固定管11的上端，固定环16转动连接在圆形活动管12的外侧且靠近圆台形过滤网13的位置处，电动推杆15的输出端与固定环16固定连接。
39.具体的，在无人机主体1飞行在火灾的上方时，通过控制电动推杆15，将带动固定环16的移动，使得圆形活动管12在圆形固定管11的内部移动，使圆形活动管12从圆形固定管11的内部伸出，根据取样的需求，调节圆形活动管12伸出圆形固定管11的长度，可控制取样的范围。
40.进一步地，圆台形过滤网13远离圆形活动管12的一端固定有第一叶轮14，在无人机主体1飞行时，产生的气流将使第一叶轮14转动，第一叶轮14转动时，将通过圆台形过滤网13带动圆形活动管12在固定环16和圆形固定管11的内部转动，使得圆台形过滤网13处在
旋转中，可将圆台形过滤网13表面附着的杂质，通过离心力进行清理，保障了燃烧物气体的通过。
41.如图1和图8所示，无人机主体1的上端安装有供电机构，供电机构用于利用无人机主体1飞行时产生的气体流动力进行发电，供电机构包括发电机24、加速齿轮组25和第三叶轮26，发电机24固定在无人机主体1的上端，加速齿轮组25固定在发电机24的上端，且加速齿轮组25的输出端与发电机24的输出端连接，第三叶轮26安装在加速齿轮组25的上端，第三叶轮26与加速齿轮组25的输入端连接。
42.具体的，在无人机主体1飞行时，产生的气流将使第三叶轮26转动，第三叶轮26转动时，将通过加速齿轮组25使发电机24进行加速运转，进而使发电机24发电。
43.进一步地，无人机主体1的上端安装有蓄电池27，蓄电池27分别与电动推杆15和发电机24电性连接，在发电机24发电时，将对蓄电池27进行充电，同时蓄电池27对电动推杆15提供电能，保障电动推杆15的正常运行。
44.如图1、图6和图7所示，集尘机构包括回形固定架17、矩形管18、两个多孔挡板19、集尘袋20和多孔透气板21，回形固定架17固定在无人机主体1上端的一侧，矩形管18滑动连接在回形固定架17的内部，两个多孔挡板19均滑动连接在矩形管18的内部，集尘袋20设置在矩形管18的内部且位于两个多孔挡板19之间，多孔透气板21固定在矩形管18远离回形固定架17的一端。
45.具体的，在无人机主体1飞行时，燃烧物的粉尘气体，将经过多孔透气板21过滤较大的杂质，过滤后的粉尘气体，经过进入集尘袋20的内部，进行粉尘的收集，过滤的气体经过多孔挡板19从矩形管18的内部排出，在无人机主体1降落后，通过将矩形管18从回形固定架17的内部取出，在将多孔挡板19从矩形管18的内部取出，使集尘袋20从矩形管18的内部移出，对粉尘进行采集。
46.进一步地，多孔透气板21的内部转动连接有第二叶轮22，且第二叶轮22位于矩形管18的内部，第二叶轮22的一端固定有刮板23，刮板23位于矩形管18的外侧且与多孔透气板21接触，在无人机主体1飞行时，气体经过多孔透气板21进入矩形管18的内部时，将带动第二叶轮22的转动，第二叶轮22转动时，将带动刮板23的转动，将对多孔透气板21表面粘附的杂质进行清理。
47.需要说明的是，回形固定架17的内部且远离矩形管18的一端安装有磁体，矩形管18远离多孔透气板21的一端也安装有磁铁，当矩形管18插入回形固定架17的内部时，将通过磁铁进行固定，提升固定的稳定性。
48.实施例2
49.参照图1、图2和图3，为本实用新型第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
50.如图1、图2和图3所示，矩形固定板3的上端设置有快卸机构，负压气体罐4位于快卸机构的内部，快卸机构用于快速的对负压气体罐4进行拆卸更换。
51.如图3所示，快卸机构包括第一半圆弧卡块5、第二半圆弧卡块6、两个圆形固定杆7、两个圆形固定块8和两个弹簧9，第一半圆弧卡块5固定在矩形固定板3的上端，两个圆形固定杆7分别固定在第一半圆弧卡块5上表面的两端，第二半圆弧卡块6滑动连接在两个圆形固定杆7的外侧，两个圆形固定块8分别固定在两个圆形固定杆7的上端，两个弹簧9分别设置在两个圆形固定杆7的外侧且位于第二半圆弧卡块6和圆形固定块8之间。
52.具体的，将第二半圆弧卡块6向上移动，将对弹簧9进行压缩，同时将取消对负压气体罐4的限定，可将负压气体罐4从第二半圆弧卡块6和第一半圆弧卡块5之间移出，进行更换，更换后，将负压气体罐4置于第一半圆弧卡块5和第二半圆弧卡块6之间，取消对第二半圆弧卡块6的移动，通过弹簧9的弹力将使第二半圆弧卡块6与负压气体罐4紧密接触，对负压气体罐4进行固定。
53.进一步地，第一半圆弧卡块5和第二半圆弧卡块6相对侧均设置有橡胶垫，增加第一半圆弧卡块5和第二半圆弧卡块6的与负压气体罐4接触的摩擦力，提升固定的稳定性。
54.本实用新型的工作原理为：在无人机主体1飞行时，飞行在火灾上方时，将通过调节伸缩管机构，控制取样的范围，控制负压气体罐4的启动，将使燃烧物的气体经过伸缩管机构进入负压气体罐4的内部，增加了对整个烟气区域内取样范围，提升了采取样品的代表性，无人机主体1飞行时，燃烧物粉尘将通过集尘机构进行收集，能有效的收集森林火灾燃烧物的粉尘，提升了取样的效率，通过控制快卸机构，可对负压气体罐4进行拆卸和更换，以便对负压气体罐4内部气体进行分析。
55.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实用新型中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

技术特征：
1.一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：包括：无人机主体(1)，所述无人机主体(1)下端的两侧均安装有圆形支架(2)，两个所述圆形支架(2)的两端之间均设置有矩形固定板(3)，所述矩形固定板(3)的上方设置有负压气体罐(4)；伸缩管机构，所述伸缩管机构安装再无人机主体(1)的上端，所述负压气体罐(4)的一端安装有连接管(10)，所述负压气体罐(4)通过连接管(10)与伸缩管机构连通，所述伸缩管机构用于提升取样的范围；集尘机构，所述集尘机构安装在无人机主体(1)的上端，所述集尘机构用于收集燃烧物的粉尘。2.根据权利要求1所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述伸缩管机构包括圆形固定管(11)、圆形活动管(12)、圆台形过滤网(13)、电动推杆(15)和固定环(16)，所述圆形固定管(11)固定在无人机主体(1)的上端，所述圆形活动管(12)活动连接在圆形固定管(11)的内部，所述圆台形过滤网(13)固定在圆形活动管(12)远离圆形固定管(11)的一端，所述电动推杆(15)固定在圆形固定管(11)的上端，所述固定环(16)转动连接在圆形活动管(12)的外侧且靠近圆台形过滤网(13)的位置处，所述电动推杆(15)的输出端与固定环(16)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述圆台形过滤网(13)远离圆形活动管(12)的一端固定有第一叶轮(14)。4.根据权利要求2所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述无人机主体(1)的上端安装有供电机构，所述供电机构用于利用无人机主体(1)飞行时产生的气体流动力进行发电，所述供电机构包括发电机(24)、加速齿轮组(25)和第三叶轮(26)，所述发电机(24)固定在无人机主体(1)的上端，所述加速齿轮组(25)固定在发电机(24)的上端，且所述加速齿轮组(25)的输出端与发电机(24)的输出端连接，所述第三叶轮(26)安装在加速齿轮组(25)的上端，所述第三叶轮(26)与加速齿轮组(25)的输入端连接。5.根据权利要求4所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述无人机主体(1)的上端安装有蓄电池(27)，所述蓄电池(27)分别与电动推杆(15)和发电机(24)电性连接。6.根据权利要求1所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述集尘机构包括回形固定架(17)、矩形管(18)、两个多孔挡板(19)、集尘袋(20)和多孔透气板(21)，所述回形固定架(17)固定在无人机主体(1)上端的一侧，所述矩形管(18)滑动连接在回形固定架(17)的内部，两个所述多孔挡板(19)均滑动连接在矩形管(18)的内部，所述集尘袋(20)设置在矩形管(18)的内部且位于两个多孔挡板(19)之间，所述多孔透气板(21)固定在矩形管(18)远离回形固定架(17)的一端。7.根据权利要求6所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述多孔透气板(21)的内部转动连接有第二叶轮(22)，且所述第二叶轮(22)位于矩形管(18)的内部，所述第二叶轮(22)的一端固定有刮板(23)，所述刮板(23)位于矩形管(18)的外侧且与多孔透气板(21)接触。8.根据权利要求1所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述矩形固定板(3)的上端设置有快卸机构，所述负压气体罐(4)位于快卸机构的内部，所述快卸机构
用于快速的对负压气体罐(4)进行拆卸更换。9.根据权利要求8所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述快卸机构包括第一半圆弧卡块(5)、第二半圆弧卡块(6)、两个圆形固定杆(7)、两个圆形固定块(8)和两个弹簧(9)，所述第一半圆弧卡块(5)固定在矩形固定板(3)的上端，两个所述圆形固定杆(7)分别固定在第一半圆弧卡块(5)上表面的两端，所述第二半圆弧卡块(6)滑动连接在两个圆形固定杆(7)的外侧，两个所述圆形固定块(8)分别固定在两个圆形固定杆(7)的上端，两个所述弹簧(9)分别设置在两个圆形固定杆(7)的外侧且位于第二半圆弧卡块(6)和圆形固定块(8)之间。10.根据权利要求9所述的一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，其特征在于：所述第一半圆弧卡块(5)和第二半圆弧卡块(6)相对侧均设置有橡胶垫。

技术总结
本实用新型属于火灾取样无人机技术领域，具体涉及一种取样火灾燃烧物粉尘的无人机，包括无人机主体、伸缩管机构和集尘机构，无人机主体下端的两侧均安装有圆形支架，两个圆形支架的两端之间均设置有矩形固定板。本实用新型通过伸缩管机构的结构设计，能有效的在无人机主体飞行时，增加了对整个烟气区域内取样范围，提升了采取样品的代表性；通过集尘机构的结构设计，能有效的收集森林火灾燃烧物的粉尘，提升了取样的效率；通过快卸机构的结构设计，能有效的对负压气体罐进行拆卸更换，提升了更换负压气体罐的效率，提升了无人机主体的使用效率；通过第二叶轮和刮板的配合，能有效的清洁粘附在多孔透气板表面的杂质，保障了火灾燃烧物粉尘的通过。灾燃烧物粉尘的通过。灾燃烧物粉尘的通过。


技术研发人员：王健
受保护的技术使用者：四川万晟华疆科技有限公司
技术研发日：2022.10.19
技术公布日：2023/5/30