[发明专利]一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针

权利要求书

1.一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：包括N个采样点，N≥4，其中一个采集点S₀为固定设置在第一高度，其余N-1个采集点都位于第二高度，第二高度的N-1个采集点能够同步靠近或远离第一高度的采集点S₀，使得第二高度的N-1个采集点形成的多边形各个内角度数保持不变，但多边形的面积会成倍增加或减少，以适应不同浓度梯度范围的应用场景。

2.根据权利要求1所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：第二高度的N-1个采集点形成正多边形，正多边形的中心P₁与采集点S₀形成的S₀P₁与正多边形垂直。

3.根据权利要求2所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：N=4时，第二高度的S₁、S₂、S₃形成正三角形，S₀、S₁、S₂、S₃形成正棱锥。

4.根据权利要求2所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：采样点S₀位于主采样管道（10）的端部，采样点S₁、S₂、S₃分别位于三个分散采样管道（11）的端部，主采样管道（10）贯穿固定主套管（2），固定主套管（2）上设中间移动滑块（42），所述中间移动滑块（42）在第一传动装置作用下能够沿着所述固定主套管（2）轴向移动，所述中间移动滑块（42）通过三个第二传动装置作用下使得采样点S₁、S₂、S₃同步移动。

5.根据权利要求2所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：每个所述第二传动装置包括支架杆（51）和转动分散套管（31），支架杆（51）一端通过第二旋转轴片（621）与所述中间移动滑块（42）铰接，支架杆（51）另一端通过第三旋转轴片（631）与所述转动分散套管（31）铰接，所述分散采样管道（11）穿过转动分散套管（31）中，所述转动分散套管（31）一端通过第一旋转轴片（611）与底部固定滑块（41）铰接，固定主套管（2）下端固定在底部固定滑块（41）上，所述支架杆（51）、所述转动分散套管（31）以及所述固定主套管（2）成三角形。

6.根据权利要求5所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：所述转动分散套管（31）与套管卡箍（71）紧固联接，支架杆（51）另一端通过第三旋转轴片（631）与套管卡箍（71）连接。

7.根据权利要求5所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：所述第一传动装置包括步进电机（81）与螺旋轴（82），固定主套管（2）上端固定有顶部固定滑块（43），螺旋轴（82）一端通过轴承与顶部固定滑块（43）连接，螺旋轴（82）另一端与步进电机（81）连接，步进电机（81）安装在底部固定滑块（41）上，所述中间移动滑块（42）的突出固定块具有螺纹孔（423），所述螺旋轴（82）贯穿螺纹孔（423）并且在旋转时能够使得所述中间移动滑块（42）能够沿着所述螺旋轴（82）轴向移动。

8.根据权利要求7所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：所述中间移动滑块（42）外部包含三对周向均布的限位耳（422），三对限位耳（422）分别与一个旋转轴片配合。

9.根据权利要求8所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：底部固定滑块（41）与中间移动滑块（42）结构相同，内部都设有两处突出限位键块（421），与固定主套管（2）的限位槽（21）匹配。

10.根据权利要求9所述的气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针，其特征在于：还包括集管底座（9），所述集管底座（9）位于探针的根部，用于固定主套管（2）和底部固定滑块（41），并将主采样管道（10）和多个分散采样管道（11）汇集固定。