本发明涉及气体检测，尤其涉及一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置及方法。
背景技术：
1、现有技术中，如中国专利号为：cn116642837a的一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置及方法，所述装置包括：光发射组件、第一单模光纤耦合器、微纳光纤阵列气室、光学窄带滤波器、光学移频模块、光转换组件；所述光发射组件与所述光学移频模块和所述光转换组件连接；所述光发射组件与第一单模光纤耦合器、微纳光纤阵列气室、光学窄带滤波器、光转换组件依次连接；其中，所述微纳光纤阵列气室中包括微纳光纤传感阵列结构。本发明使用微纳光纤用作核心传感元件，其可以实现高灵敏、快速响应的气体传感，并且可以进行较低成本的大规模生产。
2、虽然上述方案具有如上的优势，但是上述方案的劣势在于，暴露出来的锥形微纳光纤表面容易附着灰尘，从而表面容易残留上一检测过程的灰尘，从而影响本次的检测数据的精度，而且锥形微纳光纤的锥尖处较为薄弱，很容易出现因为震动导致断裂的情况。
技术实现思路
1、本发明提出一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置及方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，包括气室机构，其特征在于还包括：
4、微纳光纤机构，所述微纳光纤机构安装在气室机构的内部；
5、灰尘吸附机构，所述灰尘吸附机构安装在气室机构的顶部，所述灰尘吸附机构包括多组吸附板，每组所述吸附板相近的一侧均固定有摩擦架；
6、驱动机构，所述驱动机构安装在灰尘吸附机构的内部；
7、保护机构，所述保护机构安装在气室机构的内部，所述保护机构包括玻璃板，所述玻璃板的顶部安装有多组软托。
8、进一步地，所述气室机构包括密封箱体，所述密封箱体的一侧连通有进气口，另一侧连通有出气口，所述密封箱体的顶部开设有安装口，所述密封箱体的两侧开设有光纤安装口，所述密封箱体的内壁固定有隔板，所述隔板上开设有隐藏箱安装口；
9、所述微纳光纤机构包括固定在密封箱体内壁的玻璃板组，所述玻璃板组的顶部固定有u型玻璃卡槽，所述密封箱体的光纤安装口固定有光纤，所述光纤包括标准单模光纤和锥形微纳光纤，所述光纤弯曲固定在u型玻璃卡槽的内部。
10、进一步地，所述灰尘吸附机构包括隐藏箱，所述隐藏箱的上部分套设在安装口的内部，所述隐藏箱的下部分套设隐藏箱安装口的内部，所述隐藏箱的顶部固定有密封框，所述密封框固定在隐藏箱的顶部，所述隐藏箱的底部贯穿开设有与吸附板数量相对应的开口，所述开口的底部设有门板组，所述门板组与隐藏箱的底部通过扭力弹簧转动连接，所述门板组的内部固定有磁铁一，所述吸附板的内部固定有磁铁二，所述磁铁一与磁铁二相排斥，所述隐藏箱的顶部贯穿转动连接有往复螺杆，所述往复螺杆的顶端安装有单向齿轮一，所述隐藏箱的顶部固定有导向杆一，所述往复螺杆的外部螺纹套设有安装板，所述安装板与往复螺杆相远离的一侧套设在导向杆一的外部，所述安装板的内部转动连接有双段往复螺纹杆，所述双段往复螺纹杆的一端固定有锥齿轮一，所述安装板的内部固定有导向杆二，所述双段往复螺纹杆的外部螺纹套设有两个移动板一，两个所述移动板一的底部均固定有多个安装条，其中一个所述移动板一底部的多个安装条与每组其中一个吸附板的顶部固定连接，另一个所述移动板一底部的多个安装条与每组另一个吸附板的顶部固定连接，所述隐藏箱的顶部转动连接有转轴，所述转轴的顶端安装有单向齿轮二，所述转轴的底端固定有锥齿轮二，所述锥齿轮二与锥齿轮一相配合，隐藏箱可以取出拆卸清洁，灰尘吸附机构通过摩擦力产生静电，静电将光纤表面的灰尘吸附至吸附板上，带回隐藏箱内，在检测前对锥形微纳光纤表面的灰尘吸附，避免光纤表面的残留对本次检测造成影响。
11、进一步地，所述驱动机构包括固定在隐藏箱顶部的电机，所述电机的输出轴一端固定有齿轮一，所述齿轮一与单向齿轮一和单向齿轮二相啮合。
12、进一步地，所述保护机构包括固定在玻璃板两侧移动板二，其中一侧所述移动板二的螺纹套设有螺杆，所述螺杆的外部固定有齿轮二，另一侧所述移动板二的内部套设有导向杆三，所述隔板的底部固定有两个竖板，所述竖板的一侧固定有弹簧，两个所述弹簧的一端固定有封口板，所述竖板的一侧固定有导向杆四，所述导向杆四套设在弹簧的内部，所述封口板上贯穿开设有杆口，所述导向杆四套设在杆口的内部，所述封口板的底部固定有齿条安装架，所述齿条安装架的一侧固定有齿条，所述齿条与齿轮二相啮合，保护机构通过软托对锥形微纳光纤进行承托，避免震动导致锥形微纳光纤薄弱处断裂的情况，减少锥形微纳光纤的震动，也减少震动锥形微纳光纤造成的影响，避免损坏。
13、进一步地，所述隐藏箱的顶部固定有控制器，所述控制器与电机电性连接。
14、一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置的使用方法，其适用于一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，其特征在于，包括以下步骤：
15、s1、首先通过控制器控制电机带动齿轮一正转，齿轮一满足带动单向齿轮一带动往复螺杆转动的转向，往复螺杆转动使安装板下移并带动双段往复螺纹杆、锥齿轮一、导向杆二、移动板一、安装条、吸附板和摩擦架下移，吸附板下移套入开口的内部，将门板组顶开，顶开的过程中磁铁一和磁铁二相斥，使门板组与吸附板之间产生间隙，继续下移，每组吸附板套设在锥形微纳光纤的外部，电机停止运转，此时锥齿轮一的底部与锥齿轮二相啮合，启动电机带动齿轮一反转，满足单向齿轮二带动转轴转动的转向，然后转轴带动锥齿轮二转动，锥齿轮二转动带动双段往复螺纹杆转动，使移动板一相互靠近并远离，移动的过程中带动安装条、吸附板和摩擦架移动，两个移动方向相反的摩擦架移动的时候摩擦会产生静电，静电传导至吸附板的表面，吸附板对锥形微纳光纤表面的灰尘吸附后，启动电机带动齿轮一正转，使往复螺杆旋转使移动至往复螺杆丝尾的安装板带动双段往复螺纹杆、锥齿轮一、导向杆二、移动板一、安装条、吸附板和摩擦架上移至隐藏箱内部，门板组复位；
16、s2、清理好后将进气探测光与泵浦光通过光纤输入密封箱体的内部，然后将需要检测的气体通过进气口输入密封箱体的内部，气体进入后穿过光纤通过出气口排出；
17、s3、气体进入的时候会推动封口板压缩弹簧，封口板移动带动安装架和齿条移动，齿条移动使齿轮二带动螺杆旋转使移动板二带动玻璃板和软托下移，使软托与远离锥形微纳光纤，解除对锥形微纳光纤的包裹，然后开始对气体浓度进行检测。
18、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
19、1、本发明通过安装灰尘吸附机构通过摩擦力产生静电，静电将光纤表面的灰尘吸附至吸附板上，带回隐藏箱内，在检测前对锥形微纳光纤表面的灰尘吸附，避免光纤表面的残留对本次检测造成影响。
20、2、本发明通过安装保护机构通过软托对锥形微纳光纤进行承托，避免震动导致锥形微纳光纤薄弱处断裂的情况，减少锥形微纳光纤的震动，也减少震动锥形微纳光纤造成的影响，避免损坏；
21、综上所述，该设备设计新颖，操作简单，该设备对裸露出的光纤表面的灰尘清除，避免上一检测过程中的残留影响本次检测数据的精度，而且本技术在不使用的时候对锥形微纳光纤进行保护，减少维纳光纤的震动幅度，从而减少断裂的概率，提高锥形微纳光纤的使用寿命。
1.一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，包括气室机构（1），其特征在于还包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，其特征在于，所述微纳光纤机构（2）包括固定在密封箱体（11）内壁的玻璃板组（21），所述玻璃板组（21）的顶部固定有u型玻璃卡槽（22），所述密封箱体（11）的光纤安装口固定有光纤（23），所述光纤（23）包括标准单模光纤和锥形微纳光纤，所述光纤（23）弯曲固定在u型玻璃卡槽（22）的内部。
3.根据权利要求1所述的一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，其特征在于，所述驱动机构（4）包括固定在隐藏箱（31）顶部的电机（41），所述电机（41）的输出轴一端固定有齿轮一（42），所述齿轮一（42）与单向齿轮一（34）和单向齿轮二（313）相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，其特征在于，所述保护机构（5）包括固定在玻璃板（58）两侧移动板二，其中一侧所述移动板二的螺纹套设有螺杆（56），所述螺杆（56）的外部固定有齿轮二（57），另一侧所述移动板二的内部套设有导向杆三，所述隔板（14）的底部固定有两个竖板（51），所述竖板（51）的一侧固定有弹簧（52），两个所述弹簧（52）的一端固定有封口板（53），所述竖板（51）的一侧固定有导向杆四，所述导向杆四套设在弹簧（52）的内部，所述封口板（53）上贯穿开设有杆口，所述导向杆四套设在杆口的内部，所述封口板（53）的底部固定有齿条安装架（54），所述齿条安装架（54）的一侧固定有齿条（55），所述齿条（55）与齿轮二（57）相啮合。
5.根据权利要求3所述的一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，其特征在于，所述隐藏箱（31）的顶部固定有控制器，所述控制器与电机（41）电性连接。
6.一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置的使用方法，其适用于权利要求1-5任意一项所述的一种基于微纳光纤阵列的光热光谱气体检测装置，其特征在于，包括以下步骤：
