环境监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，特别涉及一种环境监测装置。


背景技术：

2.在一些特殊的工业生产环境中，例如固态发酵池，固态发酵是白酒酿造的其中一个工艺过程——粮食谷物会被投入到窖池中并封上窖泥，在微生物的作用下开始为期若干个月的发酵，期间会在窖池中生成酒液，使整个窖池内处于极端潮湿环境，发酵过程中，窖池内还会产生酒精气体、二氧化碳和氧气等，工厂酒品发酵进行程度、出酒量和出酒品质极大依赖对窖池内温度、湿度、气体种类和气体浓度等参数的监测、获取和分析。值得补充的是，需要使环境监测装置灵活插入到窖池内或堆积谷物的不同深度以获取温湿度等参数值。
3.现有技术中，用于获取环境参数的二氧化碳传感器、氧气传感器、气体浓度传感器、温/湿度传感器等装置相互独立安装于固定位，安装工序繁琐；并均是直接至于空气中使用，并没有与窖池环境相适配的检测装置，导致检测效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种环境监测装置，旨在得到可方便插设于固/液态的被测物的不同深度以准确获取检测结果的监测装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的环境监测装置，包括：
6.外壳，所述外壳包括依次连接的上壳体、中壳体和下壳体；
7.所述上壳体为防水绝缘结构，所述上壳体具有第一内腔，所述第一内腔为密封腔，所述密封腔用于安装电容式湿度传感器，所述上壳体的远离所述中壳体的一端安装有第一连接件，所述第一连接件开设有与所述密封腔相连通的第一接口；
8.所述中壳体具有第二内腔，所述第二内腔用于安装温度传感器，所述中壳体为导热结构；
9.所述下壳体具有第三内腔，所述第三内腔用于安装气体传感器，所述下壳体的远离所述中壳体的一端安装有第二连接件，所述第二连接件开设有与所述第三内腔相连通的第二接口和通气孔。
10.可选地，所述上壳体、所述中壳体和所述下壳体均为两端开口的筒状结构；
11.所述密封腔设有密封件，所述密封件用于隔离所述第一内腔与所述第二内腔，所述第二内腔与所述第三内腔连通。
12.可选地，所述上壳体的直径大于所述中壳体的至少部分的直径。
13.可选地，所述上壳体的长度大于所述中壳体的长度。
14.可选地，所述外壳还包括第一外接壳体和第二外接壳体，所述第一外接壳体连接于所述上壳体远离所述中壳体的一端，所述第一外接壳体具有第四内腔，所述第一连接件的部分结构安装于所述第四内腔；
15.所述第二外接壳体连接于所述下壳体远离中壳体的一端，所述第二外接壳体具有第五内腔，所述第二连接件的部分结构安装于所述第五内腔。
16.可选地，所述中壳体的材质为金属材料。
17.可选地，所述防水绝缘结构的材质为塑胶材料；
18.和/或，所述下壳体的材质为塑胶材料或金属材料。
19.可选地，所述气体传感器包括酒精气体浓度传感器、二氧化碳传感器和氧气传感器中的一种或多种。
20.可选地，所述第二连接件的外周壁设有凸台结构，所述通气孔有多个，多个所述通气孔沿圆周方向均匀开设于所述凸台结构的表面。
21.可选地，所述凸台的表面包覆有防水透气膜材料层，所述防水透气膜材料层覆盖所述通气孔。
22.本实用新型有益效果：本监测装置针对极端潮湿环境和可灵活插设使用而设计。电容式湿度传感器应用到本技术中，其接电后产生磁场穿透上壳体，以感应和推算环境湿度变化值；温度传感器通过感应中壳体的表面温度，以推算外界环境温度值；外界环境中产生的二氧化碳、氧气等气体微粒通过通气孔进入第三内腔，以供监测装置获取气体种类、浓度。值得补充说明的是，本技术监测装置还可用于插入被酒液浸泡的谷堆探测不同深度的温度，电容式湿度传感器需要做防水保护处理，为解决上述技术问题，本技术中，上壳体为防水绝缘结构，不仅对传感器起到防水保护作用，还可供传感器工作产生的电磁场可穿透具有绝缘功能的上壳体，避免上壳体屏蔽电磁场。第一内腔为密封腔，其目的在于，电容式湿度传感器的工作环境要求干燥，则需要保证第一密封腔与外界环境或其他内腔无气体、液体交换现象。由于本技术中温湿度传感器和气体传感器被整合容置到一外壳中使用，同时使用电容式传感器对环境湿度进行监测，具有极强的针对性，提高检测准确度，并可灵活将外壳插入到具有极端湿度条件的环境的不同深度，方便装配。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本实用新型环境监测装置一实施例的半剖结构示意图；
25.图2为本实用新型环境监测装置另一实施例的主视图。
26.附图标号说明：
[0027][0028][0029]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0033]
如图1和图2所示，在本实用新型实施例中，该环境监测装置100，包括：外壳，所述外壳包括依次连接的上壳体1、中壳体2和下壳体3；所述上壳体1具有第一内腔11，所述第一内腔11为密封腔，所述密封腔用于安装电容式湿度传感器111，所述上壳体1的远离所述中壳体2的一端安装有第一连接件12，所述第一连接件12开设有与所述密封腔相连通的第一接口(图中未标出)；所述中壳体2具有第二内腔21，所述第二内腔21用于安装温度传感器211；所述下壳体3具有第三内腔31，所述第三内腔31用于安装气体传感器，所述下壳体3的
远离所述中壳体2的一端安装有第二连接件32，所述第二连接件32开设有与所述第三内腔31相连通的第二接口322和通气孔3211；所述上壳体1为防水绝缘结构，所述中壳体2为导热结构。
[0034]
本实用新型技术方案中，所述气体传感器包括酒精气体浓度传感器311、二氧化碳传感器312和氧气传感器313中的任一种或多种。
[0035]
为实现良好的防水绝缘效果，本实用新型技术方案中，所述防水绝缘结构为塑胶材料。
[0036]
本实用新型的工作原理：本监测装置针对极端潮湿环境和可灵活插设使用而设计。首先，电容式湿度传感器111，它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时，电容式湿度传感器111的电容量随之发生改变，即当相对湿度增大时，湿敏电容量随之增大，反之减小(电容量通常在48～56pf间)。电容式湿度传感器111的转换电路把电容变化量转换成电压量变化，对应于相对湿度0～100％rh的变化，传感器的输出呈0～1v的线性变化。根据上述参数变化值最终在控制终端推算出体积含水量。简单来说电容式湿度传感器111依靠电容工作时产生的电磁场与外界环境发生非接触作用，以感应环境湿度变化。电容式湿度传感器111结构及应用也为现有技术，本文不再赘述。电容式湿度传感器111应用到本技术中，其接电后产生磁场穿透上壳体1，以感应和推算环境湿度变化值；温度传感器211通过感应中壳体2表面温度，以推算外界环境温度值；外界环境中产生的酒精气体、二氧化碳、氧气等气体微粒通过通气孔3211进入第三内腔31，以供监测装置获取气体种类、浓度。第一接口和第二接口322用于穿设电线，用于将各传感器电性连接于信号接收组件、控制组件等。
[0037]
值得补充说明的是，本技术监测装置还可用于插入被酒液浸泡的谷堆探测不同深度的温度，电容式湿度传感器111需要做防水保护处理，为解决上述技术问题，本技术中，上壳体1为防水绝缘结构，不仅对传感器起到防水保护作用，还可供传感器工作产生的电磁场可穿透具有绝缘功能的上壳体1，避免上壳体1屏蔽电磁场。第一内腔11为密封腔，其目的在于，电容式湿度传感器111的工作环境要求干燥，则需要保证第一密封腔与外界环境或其他内腔无气体、液体交换现象。由于本技术中温湿度传感器和气体传感器被整合容置到一外壳中使用，同时使用电容式传感器对环境湿度进行监测，具有极强的针对性，可灵活将外壳插入到具有极端湿度条件的环境中使用。
[0038]
本实用新型技术方案中，所述上壳体1、所述中壳体2和所述下壳体3均为两端开口的筒状结构；所述密封腔设有密封件，所述密封件用于隔离所述第一内腔11与所述第二内腔21，所述第二内腔21与所述第三内腔31连通。
[0039]
该类结构设置，实际应用中，密封件可为隔板112，隔板112的两面分别朝向第一内腔11和第二内腔21，隔板112的两面均加装密封圈113，以进一步增加密封效果。各壳体均设置成圆形的筒状结构，外观圆滑，方便插设于谷堆内。，当然于其他实施例中，壳体的横截面形状还可以是方形或多边形等。
[0040]
本实用新型技术方案中，所述上壳体1的长度大于所述中壳体2的长度。
[0041]
如图2所示，由于中壳体2内仅用于安装温度传感器211，为节省原材料，中壳体2具有较小的体积，相应地，与上壳体1和第三壳体3相比，中壳体2的长度较短。另一方面，具有较小体积、较短长度的好处在于，中壳体2表面温度较为集中，且由于表面积小，受热较快，
有利于增加传感器反应灵敏度。
[0042]
本实用新型技术方案中，所述上壳体1的直径大于所述中壳体2的至少部分的直径。
[0043]
如上所述的，中壳体2内仅用于安装温度传感器211，中壳体2具有较小的体积和长度。而关于中壳体2的直径设计，实际应用中，不用完全将外壳插入谷堆内，而中壳体2直径小，在外壳的中部实现台阶区域，可起到插入深度指示作用，且可增加外壳在松垮谷堆中的插设稳定性，即增加外壳与谷堆的接触面积。
[0044]
本实用新型技术方案中，所述外壳还包括第一外接壳体4和第二外接壳体5，所述第一外接壳体4连接于所述上壳体1远离所述中壳体2的一端，所述第一外接壳体4具有第四内腔(图中未标出)，所述第一连接件12的部分结构安装于所述第四内腔；所述第二外接壳体5连接于所述下壳体3远离中壳体2的一端，所述第二外接壳体5具有第五内腔(图中未标出)，所述第二连接件32的部分结构安装于所述第五内腔。
[0045]
实际应用中，第一外接壳体4和第二外接壳体5均为筒状结构，可通过焊接等方式与对应壳体连接。第一外接壳体4与第二外接壳体5用于包括第一连接件12和第二连接件32，隔离水液。另一方面，实际应用中，外壳两端可加装护壳(图中未画出)、套筒等结构用于穿设电线、安装其他功能单元、加长监测装置(用于增加探测深度)和起到保护作用，第一连接件12和第二连接件32则分别用于连接上述外接结构，为增加结构连接稳定性，增加第一外接壳体4和第二外接壳体5与上述外接结构连接以相互支撑。第一外接壳体4和第二外接壳体5的直径较上壳体1和下壳体3大，且与上壳体1和下壳体3为一体成型结构，结构强度高，稳定性好。
[0046]
本实用新型技术方案中，所述中壳体2的材质为金属材料。进一步地，为增加导热效果，所述金属材料为铜。
[0047]
实际应用中，一类温度传感器211具有温度探头和感温元件，温度探头使用导热良好的金属材料，温度传感器211还设置有弹簧与温度探头连接，让温度探头一直顶在中壳体2的腔壁上。中壳体2采用导热良好的铜，这样窖池内的温度就能够通过中壳体2传导到温度探头，再传导至感温元件，得到准确的温度值。当然，温度传感器211还可使用非接触式传感器，直接感应第二内腔21温度变化。当然，中壳体2还可采用导热良好的铁、铝(铝合金)等金属材料。
[0048]
本实用新型技术方案中，所述防水绝缘结构的材质为塑胶材料；和/或，所述下壳体3的材质为塑胶材料或金属材料。
[0049]
实际应用中，当下壳体3为塑胶材料，上壳体1和下壳体3还起到了隔热效果，即，有利于阻碍外壳表面其他位置的温度传导至中壳体2，增加了温度测量的准确度。当下壳体3为金属材料，有利于增加整体结构强度。
[0050]
本实用新型技术方案中，所述第一连接件12和所述第二连接件32均为金属材料。
[0051]
实际应用中，外壳两端可加装护壳(图中未画出)、套筒等结构用于穿设电线、安装其他功能单元、加长监测装置(用于增加探测深度)和起到保护作用，第一连接件12和第二连接件32则分别用于连接上述外接结构，为增加结构连接强度，第一连接件12和所述第二连接件32均为金属材料，具体地，金属材料可为不锈钢。
[0052]
本实用新型技术方案中，所述第二连接件32的外周壁设有凸台结构321，所述通气
孔3211有多个，多个所述通气孔3211沿圆周方向均匀开设于所述凸台结构321的表面。
[0053]
该类结构设置，为增加气体参数监测和获取效率，通气孔3211有多个，使气体均匀扩散至第三内腔31中，提高了外部待测气体向第三内腔31的扩散效率。提高了该检测装置的检测灵敏度。
[0054]
本实用新型技术方案中，所述凸台的表面包覆有防水透气膜材料层(图中未画出)，所述防水透气膜材料层覆盖所述通气孔3211
[0055]
为了监测和获取环境气体参数，需要使第三内腔31与外界环境进行气体交换，但同时也需保持第三内腔31中具有较低的湿度，以防传感器电路出现短路等现象，因此，设置防水透气膜材料层覆盖通气孔3211可控制物质的进出，允许松散的气体分子通过，但较致密的液体以及固体分子就无法通过，同时实现了防水且透气的效果。实际应用中，防水透气膜材料层可采用eptfe材料制成。
[0056]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种环境监测装置，其特征在于，包括：外壳，所述外壳包括依次连接的上壳体、中壳体和下壳体；所述上壳体为防水绝缘结构，所述上壳体具有第一内腔，所述第一内腔为密封腔，所述密封腔用于安装电容式湿度传感器，所述上壳体的远离所述中壳体的一端安装有第一连接件，所述第一连接件开设有与所述密封腔相连通的第一接口；所述中壳体具有第二内腔，所述第二内腔用于安装温度传感器，所述中壳体为导热结构；所述下壳体具有第三内腔，所述第三内腔用于安装气体传感器，所述下壳体的远离所述中壳体的一端安装有第二连接件，所述第二连接件开设有与所述第三内腔相连通的第二接口和通气孔。2.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述上壳体、所述中壳体和所述下壳体均为两端开口的筒状结构；所述密封腔设有密封件，所述密封件用于隔离所述第一内腔与所述第二内腔，所述第二内腔与所述第三内腔连通。3.根据权利要求2所述的环境监测装置，其特征在于，所述上壳体的直径大于所述中壳体的至少部分的直径。4.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述上壳体的长度大于所述中壳体的长度。5.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述外壳还包括第一外接壳体和第二外接壳体，所述第一外接壳体连接于所述上壳体远离所述中壳体的一端，所述第一外接壳体具有第四内腔，所述第一连接件的部分结构安装于所述第四内腔；所述第二外接壳体连接于所述下壳体远离中壳体的一端，所述第二外接壳体具有第五内腔，所述第二连接件的部分结构安装于所述第五内腔。6.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述中壳体的材质为金属材料。7.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述防水绝缘结构的材质为塑胶材料；和/或，所述下壳体的材质为塑胶材料或金属材料。8.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述气体传感器包括酒精气体浓度传感器、二氧化碳传感器和氧气传感器中的一种或多种。9.根据权利要求1至8任一所述的环境监测装置，其特征在于，所述第二连接件的外周壁设有凸台结构，所述通气孔有多个，多个所述通气孔沿圆周方向均匀开设于所述凸台结构的表面。10.根据权利要求9所述的环境监测装置，其特征在于，所述凸台的表面包覆有防水透气膜材料层，所述防水透气膜材料层覆盖所述通气孔。

技术总结
本实用新型公开一种环境监测装置，包括：外壳，所述外壳包括依次连接的上壳体、中壳体和下壳体；所述上壳体具有第一内腔，所述第一内腔为密封腔，所述上壳体的外部安装有第一连接件，所述第一连接件开设有与所述密封腔相连通的第一接口；所述中壳体具有第二内腔；所述下壳体具有第三内腔，所述下壳体的外部安装有第二连接件，所述第二连接件开设有与所述第三内腔相连通的第二接口和通气孔；所述上壳体为防水绝缘结构，所述中壳体为导热结构；所述密封腔用于安装电容式湿度传感器；所述第二内腔用于安装温度传感器；所述第三内腔用于安装气体传感器。本环境监测装可灵活插设于被测物不同深度以获取环境参数。同深度以获取环境参数。同深度以获取环境参数。


技术研发人员：马翼寅 李客南 陈泽杰
受保护的技术使用者：深圳市农博创新科技有限公司
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/8/5