一種仿生氣體富集裝置屬機械工程技術領域，本實用新型中外殼和螺旋富集片經兩個螺旋富集片支架固接，仿生新月形富集塊以均勻排列分布在螺旋富集片上，凸起密集排布在仿生新月形富集塊背風曲面，在仿生富集塊的背風曲面涂覆相應氣體富集劑，整流板經細桿與細軸安裝在整流板支架上，其中細桿一端與電磁套筒相連并通過電磁套筒的驅動改變整流板的朝向從而改變進氣流的方向；本實用新型在富集狀態下能在仿生新月形富集塊的背風曲面形成回旋渦流，達到最佳富集效果和富集速率，同時整流板能對進氣流場的流向進行調節，保證解富集時被富集的氣體完全、快速流向下方，能有效提高富集裝置的整體效率。

技術領域

本實用新型屬機械工程技術領域，具體涉及一種仿生氣體富集裝置。

背景技術

時代革新人們對其身邊的環境質量越來越重視，對有毒有害氣體的檢測至關重要。但有毒、有害氣體種類較多、濃度較低，需要先通過吸附裝置對氣體富集采樣之后再進行測量，因此，氣體的有效富集對氣體檢測精度和準確度具有重要影響。而監測力度和采樣要求的逐步提高，對富集裝置的要求也越來越嚴格和多樣化，且實際吸附時面臨環境復雜多變，如所測氣味流濃度低、氣味流流向不穩定等問題，需要更加便捷、高效的富集裝置，以提高富集效率，從而提高監測裝置的靈敏度。

在沙漠中新月形沙丘形成于單向輸沙風的無植被區域，新月形沙丘(crescentdune或 barchan dune)是一種典型的橫向沙丘，走向與風向垂直；沙丘兩側有順風向延伸的兩個獸角 (翼)，其間交角與相應的主導風強度呈反比關系；迎風坡面凸出而平緩，背風坡凹而陡。研究發現沙丘頂端的流體分離線將來流風場、風沙流，分為穩定的邊界層流動和回旋流體；其中回旋渦流形成于背風坡面，由于旋流速度的減緩，流體夾帶的沙土在此處沉積。風沙流持續的流經，則沙丘不斷地發育。

氣體富集裝置是一個收集和預濃縮裝置，對目標分析物進行預富集，可以較大地提升系統的選擇性和靈敏度，增加探測器的實用性能。在持續氣體六中富集低濃度氣體，需要保證富集區域處氣體流速緩慢，且該區域內流過富集單元的氣體可以及時由外部流體帶走；天然的新月形沙丘可以實現這兩個要求，據此對氣體富集裝置其結構進行仿生設計，具有重要的意義。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能提高氣體富集效率的仿生低濃度氣體富集裝置。該仿生裝置根據新月形沙丘的特定結構形態可將風沙流中的沙土沉積于背風坡處，設計氣體富集裝置的富集塊結構，提高氣體富集效率；根據富集裝置的吸附與解吸附要求，設計朝向可變的整流裝置，從而實現對解吸附載氣風向的調節，提高裝置整體的效率。

本實用新型由外殼體Ⅰ、螺旋富集片Ⅱ和整流裝置Ⅲ組成，其中螺旋富集片Ⅱ的前端與外殼體Ⅰ中前支架3的后面固接，螺旋富集片Ⅱ的后端與外殼體Ⅰ中后支架2的前面固接；整流裝置Ⅲ經其支架板組件ⅠⅤ的上支架板18、支架板組件ⅡⅥ的右支架板21、支架板組件ⅢⅦ的下支架板24和支架板組件ⅣⅧ的左支架板27固接于外殼體Ⅰ中外殼1的近前部內壁，且與外殼體Ⅰ中前支架3的間距L5為50mm；整流裝置Ⅲ中定位桿15后端固接于外殼體Ⅰ中前支架3前面的中心。

所述的外殼體Ⅰ由外殼1、后支架2和前支架3組成，其中外殼1為圓臺筒形，其后端直徑d1為185-195mm，前端直徑d2為155-165mm，長度L1為445-455mm、厚度L7為1.5-2.5mm；后支架2為十字形架，固接于外殼1近后端內壁，其距外殼1后端的長度L2為75-85mm，前支架3為十字形架，固接于外殼1中部內壁，其距后支架2的長度L3為215-225mm。