一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的制作方法

1.本发明涉及土壤温室气体监测技术领域，具体是涉及一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱。


背景技术：

2.现有技术中，对土壤温室气体成分、湿度、温度等状态进行检测时，需要用到气体检测探针，在监测箱工作一端时间后，监测箱内的探针会受到气体污染，导致检测结果不够精准，影响监测数据的准确性。因此，有必要设计一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱，用来解决上述问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，提供一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱，本技术方案解决了现有技术中，对土壤温室气体成分、湿度、温度等状态进行检测时，需要用到气体检测探针，在监测箱工作一端时间后，监测箱内的探针会受到气体污染，导致检测结果不够精准，影响监测数据的准确性。
4.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱，包括：采样气体监测箱，采样气体监测箱内水平设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均固定安装在采样气体监测箱内，第一隔板位于第二隔板的正上方；气体进出控制机构，设置在采样气体监测箱的侧壁上，用于控制气体进出采样气体监测箱，以便于对气体进行分析，并能够对采样气体监测箱内部气体进行更换清洁；检测探针，竖直设置在采样气体监测箱内部，用于对采样气体监测箱内部气体的温度、湿度、气体成分等进行检测；探针升降驱动机构，设置在采样气体监测箱顶端，探针升降驱动机构的输出端与检测探针传动连接，用于驱动检测探针在采样气体监测箱内部进行升降，以便于驱动检测探针切换不同的工作位置；探针刷洗机构，设置在第二隔板上，用于对检测探针进行刷洗，便于对检测探针进行自动清洁操作；探针擦干机构，设置在第一隔板上，用于对经过清洗后的检测探针进行擦干，保证检测探针检测的准确性；喷水机构，设置在第一隔板上，喷水机构的输出端倾斜设置在第一隔板的下方，用于对检测探针进行喷水操作，从而为检测探针的清洗提供清洁水源。
5.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，采样气体监测箱的侧壁上设有烘干装置。
6.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，气体进出控制机构包括有进气通道、第一电磁阀、出气通道、第二电磁阀和吹风清洁组件，进气通道水
平设置在采样气体监测箱一侧侧壁的下半部，第一电磁阀固定安装在进气通道上，出气通道水平设置在采样气体监测箱远离进气通道一侧侧壁的上半部，第二电磁阀固定安装在出气通道上，吹风清洁组件设置在采样气体监测箱的侧壁上，吹风清洁组件的输出端贯穿设置在采样气体监测箱内。
7.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，吹风清洁组件包括有总吹风管、分吹风管和第三电磁阀，总吹风管设置在采样气体监测箱外侧，分吹风管设有若干根，若干根分吹风管的其中一端均与总吹风管连通，若干根分吹风管的另一端均匀贯穿分布在采样气体监测箱内部，第三电磁阀设置在总吹风管远离分吹风管的一端。
8.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，探针升降驱动机构包括有升降驱动气缸、升降板和升降推送杆，升降驱动气缸竖直固定安装在采样气体监测箱顶端，升降板水平设置在采样气体监测箱内，升降板位于第一隔板的上方，升降推送杆竖直固定安装在升降板的底端，升降推送杆的底端与检测探针的顶端固定连接。
9.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，探针刷洗机构包括：探针清洁组件，设置在第二隔板上，位于检测探针的正下方，用于对下降至探针清洁组件内的检测探针进行转动清洁，从而保证检测探针表面的清洁程度；往复旋转驱动组件，设置在第二隔板上，往复旋转驱动组件的输出端与探针清洁组件传动连接，用于驱动探针清洁组件往复旋转，进而实现往复旋转驱动组件对探针清洁组件的旋转驱动功能。
10.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，探针清洁组件包括有安装柱和软毛刷，安装柱竖直轴接在第二隔板顶端，往复旋转驱动组件的输出端与安装柱传动连接，安装柱位于检测探针的正下方，软毛刷设置在安装柱的内部，安装柱内设有安装软毛刷的清洁槽。
11.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，往复旋转驱动组件包括有伺服电机、转盘、铰接杆和传动板，伺服电机竖直设置在第二隔板的一侧下方，转盘水平轴接在第二隔板顶端靠近伺服电机的一侧，伺服电机的输出端与转盘底部中心处固定连接，传动板水平能够滑动的设置在第二隔板上，铰接杆水平设置在第二隔板上方，铰接杆的一端与转盘顶端偏心处轴接，铰接杆的另一端与传动板一端轴接，传动板靠近探针清洁组件的一侧设有齿条，安装柱的底端外侧壁上设有与齿条啮合的环齿。
12.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，探针擦干机构包括有推送驱动装置、快门开合装置和吸水海绵擦，吸水海绵擦竖直设置在第一隔板上，吸水海绵擦与检测探针同轴设置，吸水海绵擦的内径略大于检测探针的外径，推送驱动装置水平设置在采样气体监测箱侧壁，快门开合装置设置在第一隔板上，快门开合装置的输出端与吸水海绵擦传动连接，推送驱动装置的输出端与快门开合装置传动连接。
13.作为一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱的一种优选方案，喷水机构包括有总连接水管、分水管、喷水头和第四电磁阀，总连接水管设置在第二隔板上，总连接水管的一端向外延伸贯穿采样气体监测箱外侧壁，第四电磁阀固定安装在总连接水管远离采样气体监测箱的一端， 分水管和喷水头均对称设置在检测探针的两侧，分水管的一端与总连接水管连通，分水管的另一端与喷水头连通，喷水头倾斜设置在第二隔板下方，喷水头的
输出方向倾斜指向检测探针。
14.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明所示的一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱，能够较为精准的对土壤温室气体进行监测，在完成一次检测操作后，能够自动将检测气体排出，并能够对箱体内部空气进行净化，能够对检测气体用的探针进行自动清洁，防止人工进行清洁操作，提高工作效率，能够在清洁后对探针进行擦干，提高探针的检测精准度。
附图说明
15.图1为本发明的立体结构示意图一；图2为本发明的立体结构示意图二；图3为本发明的箱体内部立体结构示意图；图4为图3的正视图；图5为本发明的气体进出控制机构的立体结构示意图；图6为本发明的喷水机构的立体结构示意图；图7为本发明的探针刷洗机构的立体结构示意图；图8为本发明的探针升降驱动机构的立体结构示意图；图9为图8的侧视图；图10为本发明的探针擦干机构的立体结构示意图。
16.图中标号为：1
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采样气体监测箱；2
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气体进出控制机构；3
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检测探针；4
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探针升降驱动机构；5
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探针刷洗机构；6
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探针擦干机构；7
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喷水机构；8
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第一隔板；9
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第二隔板；10
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烘干装置；11
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进气通道；12
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第一电磁阀；13
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出气通道；14
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第二电磁阀；15
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总吹风管；16
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分吹风管；17
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第三电磁阀；18
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升降驱动气缸；19
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升降板；20
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升降推送杆；21
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安装柱；22
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软毛刷；23
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环齿；24
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伺服电机；25
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转盘；26
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铰接杆；27
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传动板；28
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齿条；29
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推送驱动装置；30
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快门开合装置；31
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吸水海绵擦；32
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总连接水管；33
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分水管；34
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喷水头；35
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第四电磁阀。
具体实施方式
17.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
18.参照图1
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图4所示的一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱，包括：采样气体监测箱1，采样气体监测箱1内水平设置有第一隔板8和第二隔板9，第一隔板8和第二隔板9均固定安装在采样气体监测箱1内，第一隔板8位于第二隔板9的正上方；气体进出控制机构2，设置在采样气体监测箱1的侧壁上，用于控制气体进出采样气体监测箱1，以便于对气体进行分析，并能够对采样气体监测箱1内部气体进行更换清洁；检测探针3，竖直设置在采样气体监测箱1内部，用于对采样气体监测箱1内部气体的温度、湿度、气体成分等进行检测；探针升降驱动机构4，设置在采样气体监测箱1顶端，探针升降驱动机构4的输出端与检测探针3传动连接，用于驱动检测探针3在采样气体监测箱1内部进行升降，以便于驱动检测探针3切换不同的工作位置；
探针刷洗机构5，设置在第二隔板9上，用于对检测探针3进行刷洗，便于对检测探针3进行自动清洁操作；探针擦干机构6，设置在第一隔板8上，用于对经过清洗后的检测探针3进行擦干，保证检测探针3检测的准确性；喷水机构7，设置在第一隔板8上，喷水机构7的输出端倾斜设置在第一隔板8的下方，用于对检测探针3进行喷水操作，从而为检测探针3的清洗提供清洁水源。
19.参照图2所示的采样气体监测箱1的侧壁上设有烘干装置10。在检测探针3完成清洁操作后，烘干装置10输出将采样气体监测箱1内部加热，将采样气体监测箱1中残留的水分烘干，同时将探针擦干机构6进行烘干，便于后续探针擦干机构6实现擦干功能。
20.参照图5所示的气体进出控制机构2包括有进气通道11、第一电磁阀12、出气通道13、第二电磁阀14和吹风清洁组件，进气通道11水平设置在采样气体监测箱1一侧侧壁的下半部，第一电磁阀12固定安装在进气通道11上，出气通道13水平设置在采样气体监测箱1远离进气通道11一侧侧壁的上半部，第二电磁阀14固定安装在出气通道13上，吹风清洁组件设置在采样气体监测箱1的侧壁上，吹风清洁组件的输出端贯穿设置在采样气体监测箱1内。在气体进出控制机构2工作时，通过进气通道11输出将待检测的土壤气体通入采样气体监测箱1内，采样气体监测箱1内对气体进行检测，当检测完成后，关闭第一电磁阀12，停止待检测的土壤气体的导入，打开第二电磁阀14，将气体从出气通道13中排出，吹风清洁组件工作将清洁气体导入采样气体监测箱1内部，从而对采样气体监测箱1内部的气体进行更新，保证采样气体监测箱1对待检测的土壤气体检测的准确性。
21.参照图5所示的吹风清洁组件包括有总吹风管15、分吹风管16和第三电磁阀17，总吹风管15设置在采样气体监测箱1外侧，分吹风管16设有若干根，若干根分吹风管16的其中一端均与总吹风管15连通，若干根分吹风管16的另一端均匀贯穿分布在采样气体监测箱1内部，第三电磁阀17设置在总吹风管15远离分吹风管16的一端。在吹风清洁组件工作时，通过第三电磁阀17控制出风开关，当需要进行空气清洁时，打开第三电磁阀17，清洁气体通过总吹风管15通入若干根分吹风管16中，再通过分吹风管16导入采样气体监测箱1内部，实现采样气体监测箱1内部气体的更新操作。
22.参照图8
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图9所示的探针升降驱动机构4包括有升降驱动气缸18、升降板19和升降推送杆20，升降驱动气缸18竖直固定安装在采样气体监测箱1顶端，升降板19水平设置在采样气体监测箱1内，升降板19位于第一隔板8的上方，升降推送杆20竖直固定安装在升降板19的底端，升降推送杆20的底端与检测探针3的顶端固定连接。在探针升降驱动机构4工作时，通过升降驱动气缸18输出带动升降板19在采样气体监测箱1内进行升降，升降板19带动与之固定连接的升降推送杆20同步升降，进而通过升降推送杆20带动检测探针3在采样气体监测箱1内实现升降功能。
23.参照图7所示的探针刷洗机构5包括：探针清洁组件，设置在第二隔板9上，位于检测探针3的正下方，用于对下降至探针清洁组件内的检测探针3进行转动清洁，从而保证检测探针3表面的清洁程度；往复旋转驱动组件，设置在第二隔板9上，往复旋转驱动组件的输出端与探针清洁组件传动连接，用于驱动探针清洁组件往复旋转，进而实现往复旋转驱动组件对探针清洁组件的旋转驱动功能。在探针刷洗机构5工作时，往复旋转驱动组件输出带动探针清洁组件
进行往复旋转，在旋转过程将检测探针3表面的杂质清除，以实现对探针的清洁功能。
24.参照图7所示的探针清洁组件包括有安装柱21和软毛刷22，安装柱21竖直轴接在第二隔板9顶端，往复旋转驱动组件的输出端与安装柱21传动连接，安装柱21位于检测探针3的正下方，软毛刷22设置在安装柱21的内部，安装柱21内设有安装软毛刷22的清洁槽。在探针清洁组件工作时，检测探针3下降至安装柱21的清洁槽内，安装柱21在旋转过程中通过软毛刷22对检测探针3进行清洁处理。
25.参照图7所示的往复旋转驱动组件包括有伺服电机24、转盘25、铰接杆26和传动板27，伺服电机24竖直设置在第二隔板9的一侧下方，转盘25水平轴接在第二隔板9顶端靠近伺服电机24的一侧，伺服电机24的输出端与转盘25底部中心处固定连接，传动板27水平能够滑动的设置在第二隔板9上，铰接杆26水平设置在第二隔板9上方，铰接杆26的一端与转盘25顶端偏心处轴接，铰接杆26的另一端与传动板27一端轴接，传动板27靠近探针清洁组件的一侧设有齿条28，安装柱21的底端外侧壁上设有与齿条28啮合的环齿23。在往复旋转驱动组件工作时，通过伺服电机24输出带动与之固定连接的转盘25转动，转盘25带动安装在其偏心处的铰接杆26转动，铰接杆26的另一端带动传动板27在第二隔板9上水平往复滑动，进而带动齿条28往复运动，从而通过环齿23带动安装柱21往复转动，实现往复旋转驱动组件带动安装柱21往复旋转的功能。
26.参照图10所示的探针擦干机构6包括有推送驱动装置29、快门开合装置30和吸水海绵擦31，吸水海绵擦31竖直设置在第一隔板8上，吸水海绵擦31与检测探针3同轴设置，吸水海绵擦31的内径略大于检测探针3的外径，推送驱动装置29水平设置在采样气体监测箱1侧壁，快门开合装置30设置在第一隔板8上，快门开合装置30的输出端与吸水海绵擦31传动连接，推送驱动装置29的输出端与快门开合装置30传动连接。在探针擦干机构6工作时，根据需求控制吸水海绵擦31的松开和卡紧，在松开状态时，检测探针3能够自由的升降，在需要对检测探针3进行擦干时，吸水海绵擦31卡紧从而擦拭检测探针3的外壁，实现对检测探针3的擦拭功能，进一步提高清洁效果，推送驱动装置29输出带动快门开合装置30运动，快门开合装置30输出将吸水海绵擦31向内卡紧，进而使得吸水海绵擦31的内壁与检测探针3的外侧壁紧密贴合，实现擦拭功能。
27.参照图6所示的喷水机构7包括有总连接水管32、分水管33、喷水头34和第四电磁阀35，总连接水管32设置在第二隔板9上，总连接水管32的一端向外延伸贯穿采样气体监测箱1外侧壁，第四电磁阀35固定安装在总连接水管32远离采样气体监测箱1的一端， 分水管33和喷水头34均对称设置在检测探针3的两侧，分水管33的一端与总连接水管32连通，分水管33的另一端与喷水头34连通，喷水头34倾斜设置在第二隔板9下方，喷水头34的输出方向倾斜指向检测探针3。在喷水机构7工作时，通过第四电磁阀35控制水流的开合，当需要进行清洁时，通过总连接水管32向采样气体监测箱1内通水，分水管33将水导入喷水头34中，再通过喷水头34喷向检测探针3的表面，进而便于对检测探针3表面进行清洁操作。
28.本发明的工作原理：在本设备工作时，在气体进出控制机构2工作时，通过进气通道11输出将待检测的土壤气体通入采样气体监测箱1内，采样气体监测箱1内对气体进行检测，当检测完成后，关闭第一电磁阀12，停止待检测的土壤气体的导入，打开第二电磁阀14，将气体从出气通道13中排出，吹风清洁组件工作将清洁气体导入采样气体监测箱1内部，从而对采样气体监测箱
1内部的气体进行更新，保证采样气体监测箱1对待检测的土壤气体检测的准确性，在吹风清洁组件工作时，通过第三电磁阀17控制出风开关，当需要进行空气清洁时，打开第三电磁阀17，清洁气体通过总吹风管15通入若干根分吹风管16中，再通过分吹风管16导入采样气体监测箱1内部，实现采样气体监测箱1内部气体的更新操作，在探针升降驱动机构4工作时，通过升降驱动气缸18输出带动升降板19在采样气体监测箱1内进行升降，升降板19带动与之固定连接的升降推送杆20同步升降，进而通过升降推送杆20带动检测探针3在采样气体监测箱1内实现升降功能，通过第四电磁阀35控制水流的开合，当需要进行清洁时，通过总连接水管32向采样气体监测箱1内通水，分水管33将水导入喷水头34中，再通过喷水头34喷向检测探针3的表面，进而便于对检测探针3表面进行清洁操作，在探针刷洗机构5工作时，往复旋转驱动组件输出带动探针清洁组件进行往复旋转，在旋转过程将检测探针3表面的杂质清除， 在探针擦干机构6工作时，根据需求控制吸水海绵擦31的松开和卡紧，在松开状态时，检测探针3能够自由的升降，在需要对检测探针3进行擦干时，吸水海绵擦31卡紧从而擦拭检测探针3的外壁，实现对检测探针3的擦拭功能，进一步提高清洁效果，推送驱动装置29输出带动快门开合装置30运动，快门开合装置30输出将吸水海绵擦31向内卡紧，进而使得吸水海绵擦31的内壁与检测探针3的外侧壁紧密贴合，实现擦拭功能，本发明所示的一种具有探针自洁效果的土壤温室气体监测箱，能够较为精准的对土壤温室气体进行监测，在完成一次检测操作后，能够自动将检测气体排出，并能够对箱体内部空气进行净化，能够对检测气体用的探针进行自动清洁，防止人工进行清洁操作，提高工作效率，能够在清洁后对探针进行擦干，提高探针的检测精准度。
29.本设备通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：步骤一、在气体进出控制机构2工作时，通过进气通道11输出将待检测的土壤气体通入采样气体监测箱1内，采样气体监测箱1内对气体进行检测，当检测完成后，关闭第一电磁阀12，停止待检测的土壤气体的导入，打开第二电磁阀14，将气体从出气通道13中排出，吹风清洁组件工作将清洁气体导入采样气体监测箱1内部，从而对采样气体监测箱1内部的气体进行更新，保证采样气体监测箱1对待检测的土壤气体检测的准确性。
30.步骤二、在吹风清洁组件工作时，通过第三电磁阀17控制出风开关，当需要进行空气清洁时，打开第三电磁阀17，清洁气体通过总吹风管15通入若干根分吹风管16中，再通过分吹风管16导入采样气体监测箱1内部，实现采样气体监测箱1内部气体的更新操作。
31.步骤三、在探针升降驱动机构4工作时，通过升降驱动气缸18输出带动升降板19在采样气体监测箱1内进行升降，升降板19带动与之固定连接的升降推送杆20同步升降，进而通过升降推送杆20带动检测探针3在采样气体监测箱1内实现升降功能。
32.步骤四、在喷水机构7工作时，通过第四电磁阀35控制水流的开合，当需要进行清洁时，通过总连接水管32向采样气体监测箱1内通水，分水管33将水导入喷水头34中，再通过喷水头34喷向检测探针3的表面，进而便于对检测探针3表面进行清洁操作。
33.步骤五、在探针刷洗机构5工作时，往复旋转驱动组件输出带动探针清洁组件进行往复旋转，在旋转过程将检测探针3表面的杂质清除，以实现对探针的清洁功能。
34.步骤六、在探针清洁组件工作时，检测探针3下降至安装柱21的清洁槽内，安装柱21在旋转过程中通过软毛刷22对检测探针3进行清洁处理。
35.步骤七、在往复旋转驱动组件工作时，通过伺服电机24输出带动与之固定连接的
转盘25转动，转盘25带动安装在其偏心处的铰接杆26转动，铰接杆26的另一端带动传动板27在第二隔板9上水平往复滑动，进而带动齿条28往复运动，从而通过环齿23带动安装柱21往复转动，实现往复旋转驱动组件带动安装柱21往复旋转的功能。
36.步骤八、在探针擦干机构6工作时，根据需求控制吸水海绵擦31的松开和卡紧，在松开状态时，检测探针3能够自由的升降，在需要对检测探针3进行擦干时，吸水海绵擦31卡紧从而擦拭检测探针3的外壁，实现对检测探针3的擦拭功能，进一步提高清洁效果，推送驱动装置29输出带动快门开合装置30运动，快门开合装置30输出将吸水海绵擦31向内卡紧，进而使得吸水海绵擦31的内壁与检测探针3的外侧壁紧密贴合，实现擦拭功能。
37.步骤九、在检测探针3完成清洁操作后，烘干装置10输出将采样气体监测箱1内部加热，将采样气体监测箱1中残留的水分烘干，同时将探针擦干机构6进行烘干，便于后续探针擦干机构6实现擦干功能。
38.以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。