一种适用于无人机的空气数据采集装置 |
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| 申请号 | CN202410300972.6 | 申请日 | 2024-03-15 | 公开(公告)号 | CN117944907A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 深圳市飞行兄弟航空科技有限公司; | 发明人 | 林永洲; 罗骏锋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及无人机气象监测装备领域，尤其涉及一种适用于无人机的空气 数据采集 装置。技术问题是目前的空气数据采集装置在使用时防护性较差，导致高空的空气流速容易影响 传感器 对空气数据采集的准确性，而且不便于对采集的数据进行核对。本发明包括有无人机，所述无人机上固定连接有安装架，所述安装架上固定连接有电动 推杆 。本发明中，密封缸向上移动后会使得密封缸与密封板顶板之间形成一个空腔，此 时空 气会进入该空腔内，传感器会对空腔内的空气进行数据采集，由于空腔内的空气流速比外界的空气流速慢，进而可以提高传感器对空气数据采集的准确性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适用于无人机的空气数据采集装置，其特征在于，包括有无人机(1)，所述无人机(1)上固定连接有安装架(2)，所述安装架(2)上固定连接有电动推杆(3)，所述安装架(2)顶部固定连接有固定套(4)，所述电动推杆(3)的伸缩杆末端设有清理机构，所述清理机构用于将空气采集机构的进气口和出气口清理干净，所述安装架(2)上设有取样机构，所述取样机构用于导向空气进入和排出。 |
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| 说明书全文 | 一种适用于无人机的空气数据采集装置技术领域[0001] 本发明涉及无人机气象监测装备领域，尤其涉及一种适用于无人机的空气数据采集装置。 背景技术[0002] 无人机是指利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，由于其体积小、造价低、使用方便等优点，无人机广泛适用于航拍、农业、气象、军工等各个领域，在气象领域，气象工作人员也经常借助无人机对高空的空气数据进行采集。 [0003] 目前常用的适用于无人机的空气数据采集装置通常是直接在无人机上设置空气数据传感器，通过空气数据传感器直接对环境中的空气数据进行采集，但是现有的空气数据采集装置防护性较差，由于高空中空气流速较快，容易使得空气数据传感器对空气数据采集存在一定的偏差，而且现有的空气数据采集装置基本都是一次性采集，采集的空气数据不便于进行核对，进而影响对空气数据采集的准确性。 发明内容[0004] 以解决克服上述缺点，本发明提供一种适用于无人机的空气数据采集装置，不仅可以减少空气流速对空气数据采集准确性的影响，且方便后期对空气数据进行核对，从而更加充分地提高空气数据采集的准确性。 [0005] 一种适用于无人机的空气数据采集装置，包括有无人机，所述无人机上固定连接有安装架，所述安装架上固定连接有电动推杆，所述安装架顶部固定连接有固定套，所述电动推杆的伸缩杆末端设有清理机构，所述清理机构用于将空气采集机构的进气口和出气口清理干净，所述安装架上设有取样机构，所述取样机构用于导向空气进入和排出。 [0006] 进一步说明，所述清理机构包括有抬升板，所述抬升板固定连接在所述电动推杆的伸缩杆末端，所述抬升板与所述固定套滑动式连接，所述抬升板上转动式连接有密封缸，所述密封缸位于所述固定套内，所述密封缸顶部固定连接有传感器，所述固定套上固定连接有若干个擦拭杆，所述擦拭杆为竖直设置，所述密封缸内侧下部固定连接有螺纹套，所述安装架顶部固定连接有丝杆，所述丝杆为竖直设置，所述丝杆穿过所述抬升板和所述密封缸，所述丝杆与所述螺纹套通过螺纹连接。 [0007] 进一步说明，所述传感器底部设有两个弧形探头，且所述传感器的两个弧形探头都位于所述密封缸内。 [0008] 进一步说明，所述取样机构包括有密封板，所述密封板固定连接在所述安装架上，所述密封板与所述密封缸套接，所述密封缸顶部固定连接有出气阀，密封缸顶部固定连接有进气阀，所述固定套顶部固定连接有挡板，所述挡板与所述进气阀接触。 [0009] 进一步说明，还包括有遮挡机构，所述遮挡机构设在所述固定套上，所述遮挡机构包括有滑块，所述滑块滑动式连接在所述固定套上，所述滑块上滑动式连接有限位杆，所述限位杆底部设有方形挡块，所述传感器上固定连接有两个导向板，两个所述导向板之间滑动式连接有挡架，所述挡架与所述传感器接触，所述挡架与所述限位杆固定连接，每个所述导向板与所述挡架之间都连接有压缩弹簧。 [0010] 进一步说明，还包括有收集机构，所述收集机构设在所述传感器上，所述收集机构包括有导气架，所述导气架固定连接在所述传感器上，所述导气架一端与所述出气阀接触，所述导气架上固定连接有收集瓶，且所述导气架与所述收集瓶连通，所述收集瓶上滑动式连接有密封架，所述密封架与所述收集瓶之间连接有拉力弹簧，所述收集瓶顶部固定连接有单向阀。 [0011] 本发明的有益效果为：1、本发明中，抬升板向上移动会带动密封缸、螺纹套和传感器一起向上移动，密封缸向上移动会使得密封缸与密封板顶板之间形成一个空腔，此时空气会通过进气阀进入该空腔内，传感器会对空腔内的空气进行空气数据检测，由于空腔内的空气流速比外界的空气流速慢，进而可以提高传感器对空气数据采集的准确性，螺纹套向上移动的同时会带动密封缸和传感器转动，密封缸转动会带动出气阀和进气阀转动，使得擦拭杆会将出气阀和进气阀周边的灰尘清理干净，进而避免灰尘长时间聚集在出气阀和进气阀上并造成堵塞。 [0012] 2、本发明中，传感器向上移动会带动两个导向板、挡架和限位杆一起向上移动，当限位杆向上移动到限位杆上的方形挡块与滑块接触时，传感器继续向上移动会带动进气阀和两个导向板向上移动，此时进气阀向上移动会被挡架堵住，中断空气进入密封缸与密封板顶板之间的空腔，进而进一步减缓空腔内空气的流通，使得传感器可以更加稳定和准确地对该区域内的空气数据进行采集，进而进一步提高传感器对空气数据采集的准确性。 [0013] 3、本发明中，当密封缸与密封板顶板之间的空腔中的空气持续进入导气架时，导气架中的空气压强会增大并推动密封架向上移动，此时导气架中的空气会进入收集瓶中，待收集瓶内的空气压强与导气架中的空气压强平衡时，拉力弹簧会带动密封架向下复位，重复如此，当收集瓶中的空气聚集较多时，收集瓶中的空气会通过单向阀向外界排放，进而维持收集瓶内空气的稳定，收集该区域的空气并制作样本便于工作人员后期核对空气数据，进而可以排除偶然因素对空气数据采集产生的干扰，从而更加充分地提高空气数据采集的准确性。附图说明 [0014] 图1为本发明的立体结构示意图。 [0015] 图2为本发明的局部立体结构示意图。 [0016] 图3为本发明清理机构和取样机构的第一种局部立体结构示意图。 [0017] 图4为本发明清理机构和取样机构的第二种局部立体结构示意图。 [0018] 图5为本发明清理机构和取样机构的局部拆分立体结构示意图。 [0019] 图6为本发明清理机构和取样机构的局部剖视立体结构示意图。 [0020] 图7为本发明清理机构的局部剖视立体结构示意图。 [0021] 图8为本发明清理机构和遮挡机构的局部立体结构示意图。 [0022] 图9为本发明清理机构、遮挡机构和收集机构的局部立体结构示意图。 [0023] 图10为本发明收集机构的第一种局部剖视立体结构示意图。 [0024] 图11为本发明收集机构的第二种局部剖视立体结构示意图。 [0025] 以上附图中：1：无人机，2：安装架，3：电动推杆，4：固定套，51：抬升板，52：密封缸，53：传感器，54：擦拭杆，55：螺纹套，56：丝杆，61：密封板，62：出气阀，63：进气阀，64：挡板， 71：滑块，72：限位杆，73：导向板，74：挡架，75：压缩弹簧，81：导气架，82：收集瓶，83：密封架，84：拉力弹簧，85：单向阀。 具体实施方式[0026] 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。 [0027] 实施例1：一种适用于无人机的空气数据采集装置，如图1‑图10所示，包括有无人机1，所述无人机1上通过螺栓连接有安装架2，所述安装架2上通过螺栓连接有电动推杆3，所述安装架2上通过螺栓连接有固定套4，所述电动推杆3的伸缩杆末端设有清理机构，所述清理机构用于将空气采集机构的进气口和出气口清理干净，所述安装架2上设有取样机构，所述取样机构用于导向空气进入和排出。 [0028] 所述清理机构包括有抬升板51，所述抬升板51固定连接在所述电动推杆3的伸缩杆末端，所述抬升板51上转动式连接有密封缸52，所述密封缸52上部通过螺栓连接有传感器53，所述固定套4上通过螺栓连接有若干个擦拭杆54，所述擦拭杆54为竖直设置，所述密封缸52底部通过螺栓连接有螺纹套55，所述安装架2上通过螺栓连接有丝杆56，所述丝杆56为竖直设置，所述丝杆56与所述螺纹套55通过螺纹连接。 [0029] 所述传感器53底部设有两个弧形探头。 [0030] 所述取样机构包括有密封板61，所述密封板61通过螺栓连接在所述安装架2上，所述密封板61与所述密封缸52滑动式连接，所述密封缸52顶部通过螺栓连接有出气阀62，所述出气阀62与所述密封缸52内部连通，密封缸52顶部通过螺栓连接有进气阀63，所述进气阀63与所述密封缸52内部连通，所述固定套4上通过螺栓连接有挡板64，所述挡板64与所述进气阀63接触。 [0031] 在实际操作中，工作人员先驱动无人机1飞至指定区域，然后遥控电动推杆3的伸缩杆伸长带动抬升板51向上移动，抬升板51向上移动会带动密封缸52、螺纹套55和传感器53一起向上移动，密封缸52向上移动会带动出气阀62和进气阀63一起向上移动，密封缸52向上移动会使得密封缸52与密封板61顶板之间形成一个空腔，此时这个区域的空气会通过进气阀63进入该空腔内，同时空腔内也会有部分空气从出气阀62流出，此时传感器53会对密封缸52与密封板61之间的空腔内的空气进行空气数据检测，由于空腔内的空气流速比外界的空气流速慢，进而可以减少空气流速对传感器53的影响，提高传感器53对空气数据采集的准确性，螺纹套55向上移动的同时会发生转动，并带动密封缸52和传感器53一起转动，密封缸52转动会带动出气阀62和进气阀63一起转动，出气阀62和进气阀63转动会与擦拭杆 54接触，擦拭杆54会将出气阀62和进气阀63周边的灰尘和水珠等清理干净，进而避免灰尘长时间聚集在出气阀62和进气阀63上并造成堵塞，当空气数据采集结束后，电动推杆3的伸缩杆缩短会带动密封缸52、传感器53、螺纹套55、出气阀62和进气阀63一起向下移动，螺纹套55向下移动的同时会带动密封缸52、传感器53、出气阀62和进气阀63一起复位，最后遥控无人机1落地。 [0032] 实施例2：在实施例1的基础之上，如图2‑图9所示，还包括有遮挡机构，所述遮挡机构设在所述固定套4上，所述遮挡机构包括有滑块71，所述滑块71滑动式连接在所述固定套4上，所述滑块71上滑动式连接有限位杆72，所述限位杆72底部设有方形挡块，所述传感器 53上通过螺栓连接有两个导向板73，两个所述导向板73之间滑动式连接有挡架74，所述挡架74与所述传感器53接触，所述挡架74与所述限位杆72通过螺栓连接，每个所述导向板73与所述挡架74之间都连接有压缩弹簧75。 [0033] 传感器53向上移动的同时会带动两个导向板73、挡架74和限位杆72一起向上移动，同时传感器53转动的同时会带动两个导向板73、挡架74、限位杆72和滑块71一起转动，当限位杆72向上移动到限位杆72上的方形挡块与滑块71接触时，传感器53继续向上移动会带动进气阀63和两个导向板73一起向上移动，压缩弹簧75被压缩，然后进气阀63向上移动会与挡架74接触，同时挡架74会将进气阀63堵住，不让空气通过进气阀63进入密封缸52与密封板61之间的空腔内，当密封缸52与密封板61之间的空腔中没有空气进入时，密封缸52与密封板61之间的空腔中的空气也会减缓流出，进而维持密封缸52与密封板61之间的空腔内的压强平衡，这样可以进一步减缓密封缸52与密封板61之间的空腔内空气的流通，使得传感器53可以更加稳定和准确地对该区域内的空气数据进行采集，进而进一步提高传感器53对空气数据采集的准确性，待采集结束后，传感器53向下移动会带动进气阀63和两个导向板73一起向下移动，压缩弹簧75复位，且此时挡架74不再将进气阀63堵住，接着传感器53继续向下移动会带动两个导向板73、挡架74和限位杆72一起向下移动，同时传感器53反向转动会带动两个导向板73、挡架74、限位杆72和滑块71一起反向转动。 [0034] 实施例3：在实施例2的基础之上，如图9‑图11所示，还包括有收集机构，所述收集机构设在所述传感器53上，所述收集机构包括有导气架81，所述导气架81通过螺栓连接在所述传感器53上，所述导气架81一端与所述出气阀62接触，所述导气架81内部为空心构造，所述导气架81上通过螺栓连接有收集瓶82，所述收集瓶82上滑动式连接有密封架83，所述密封架83与所述收集瓶82之间连接有拉力弹簧84，所述收集瓶82顶部通过螺栓连接有单向阀85。 [0035] 传感器53向上移动的同时会带动导气架81、收集瓶82、密封架83和单向阀85一起向上移动，同时传感器53转动会带动导气架81、收集瓶82、密封架83和单向阀85一起转动，随着密封缸52与密封板61之间的空腔中的空气通过出气阀62进入导气架81，导气架81中的空气压强会增大，并推动密封架83向上移动，拉力弹簧84被拉伸，此时导气架81中的空气会进入收集瓶82中，待收集瓶82内的空气压强与导气架81中的空气压强平衡时，拉力弹簧84复位会带动密封架83向下复位，重复如此，当收集瓶82中的空气聚集较多时，收集瓶82中的空气会通过单向阀85向外界排放，进而维持收集瓶82内空气的稳定，这样通过收集瓶82对该区域的空气收集并制作样本，便于工作人员后期核对空气数据，进而可以排除偶然因素对空气数据采集产生的干扰，从而更加充分地提高空气数据采集的准确性，待收集完毕后，传感器53向下移动会带动导气架81、收集瓶82、密封架83和单向阀85一起向下移动，同时传感器53反向转动会带动导气架81、收集瓶82、密封架83和单向阀85一起反向转动。 |
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