插入式气体监测仪的制作方法

1.本技术属于气体监测技术领域，特别涉及一种插入式气体监测仪。


背景技术：

2.烟草的加工过程中为了提高卷烟的品质，通常需要1-3年自然醇化。在长时间的醇化过程中，为了减少虫害对烟叶的影响，通常采用磷化氢气体熏蒸的方式进行杀虫。在烟叶熏蒸杀虫的过程中，设于箱体内的烟叶由于码垛比较严实，使箱体内外的气体渗透流通受阻。在熏蒸结束后将烟叶从烟箱取出时，由于磷化氢气体具有易燃易爆且对人体有害的特性，如果烟箱内仍有磷化氢气体残留，将会有燃爆或人员中毒的风险。


技术实现要素：

3.鉴于上述状况，有必要提供一种插入式气体监测仪，以能够监测箱体内气体的不同浓度值。
4.本技术的实施例提供一种插入式气体监测仪，包括相互连接的主体部分和插入部分。所述插入部分包括第一插入组件和第二插入组件。第一插入组件连接于所述主体部分，所述第一插入组件包括第一腔室和第一传感器，所述第一腔室连通所述插入部分的外部空间，所述第一传感器设于所述第一腔室内。第二插入组件连接于所述第一插入组件背离所述主体部分的端部，所述第二插入组件包括第二腔室和第二传感器，所述第二腔室与所述第一腔室分离，所述第二传感器设于所述第二腔室内并能够相对所述第二腔室移动，以使得所述第二传感器的检测面能够与所述插入部分的外部空间连通或隔绝。
5.上述的插入式气体监测仪通过在插入组件内设置量程不同的第一传感器和第二传感器，能够监测插有所述插入式气体监测仪的箱体内气体的不同浓度值，提高插入式气体监测仪监测精度；通过第二传感器在第二腔室内的移动，可使第二传感器的检测面与箱体内的气体环境连通或隔绝，以在箱体内气体浓度较高时将第二传感器的检测面隔绝保护，减少第二传感器因气体浓度过高对使用寿命的影响。
6.在本技术的一些实施例中，所述第一插入组件包括第一管件、第二管件、第一限位件和第二限位件。第一管件连接于所述主体部分；第二管件连接于所述第一管件背离所述主体部分的端部，所述第二管件的内部空间与所述第一管件的内部空间构成所述第一腔室，所述第二管件设有第一透气孔，所述第一透气孔连通所述第一腔室和所述外部空间；第一限位件设于所述第一腔室并抵接于所述第一管件；第二限位件设于所述第一腔室并连接于所述第二管件。所述第一传感器相对的两端分别抵接所述第一限位件和所述第二限位件，所述第一传感器能够通过所述第一透气孔接触所述外部空间的气体。
7.在本技术的一些实施例中，所述第一插入组件包括第三传感器，所述第三传感器设于所述第一腔室，所述第三传感器的一端抵接于所述第二限位件，另一端抵接于所述第二管件，所述第二限位件通过抵接所述第三传感器与所述第二管件连接。
8.在本技术的一些实施例中，所述第一透气孔位于所述第三传感器背离所述第二限
位件的一侧。
9.在本技术的一些实施例中，所述第二插入组件包括第三管件、端盖、电机组件和活塞组件。第三管件连接于所述第一插入组件背离所述主体部分的端部；端盖连接于所述第三管件背离所述第一插入组件的端部，所述端盖与所述第三管件形成所述第二腔室，所述端盖设有第二透气孔，所述第二透气孔连接所述第二腔室和所述外部空间；电机组件设于所述第二腔室并连接所述第一插入组件和所述第三管件，所述电机组件包括电机；活塞组件设于所述第二腔室并连接所述电机和所述第三管件，所述活塞组件将所述第二腔室分割成第一区域和第二区域，所述第一区域位于所述电机组件和所述活塞组件之间，所述第二区域位于所述活塞组件和所述端盖之间。
10.在本技术的一些实施例中，所述电机组件还包括第一连接件和第一密封件。第一连接件连接于所述第一插入组件，所述电机连接于所述第一连接件；第一密封件设于所述第一连接件的侧壁并连接所述第一密封件和所述第三管件的内壁。
11.在本技术的一些实施例中，所述活塞组件包括活塞轴、第二密封件和第三密封件。活塞轴连接所述电机和所述第二传感器，所述电机能够驱动所述活塞轴移动，以使得所述第二传感器移动靠近或远离所述端盖；第二密封件设于所述活塞轴的侧壁并连接所述活塞轴和所述第三管件的内壁；第三密封件设于所述端盖，所述第二传感器移动靠近所述端盖能够抵接所述第三密封件。
12.在本技术的一些实施例中，所述电机具有传动轴，所述电机能够驱动所述传动轴转动。所述活塞组件还包括第二连接件和传动螺母。所述第二连接件连接于所述活塞轴靠近所述电机的端部；传动螺母设于所述第二连接件和所述活塞轴之间，所述传动轴螺纹连接所述传动螺母，所述传动轴通过转动可驱动所述传动螺母做直线运动，所述传动螺母能够带动所述活塞组件做直线运动。
13.在本技术的一些实施例中，所述活塞轴朝向所述电机的一侧具有第一凹槽，所述传动螺母活动地设于所述第一凹槽内。
14.在本技术的一些实施例中，所述活塞组件还包括第一粘接件，所述第一粘接件连接所述活塞轴和所述第二传感器。
附图说明
15.图1是本技术的一个实施例中插入式气体监测仪的第一视图。
16.图2是本技术的一个实施例中插入式气体监测仪的第二视图。
17.图3是图2所示插入式气体监测仪中插入部分的iii-iii截面视图。
18.图4是图2所示插入式气体监测仪中插入部分的iv-iv截面视图。
19.图5是图4所示插入部分的截面分解图。
20.图6是本技术的一个实施例中插入部分的部分结构分解图。
21.主要元件符号说明
22.插入式气体监测仪
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100
23.主体部分
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10
24.壳体
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11
25.容腔空间
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111
26.电源
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12
27.电路板
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13
28.插入部分
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20
29.第一插入组件
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21
30.第一腔室
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211
31.第一管件
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212
32.第二管件
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213
33.第一透气孔
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2131
34.第一传感器
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214
35.第一限位件
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215
36.第一通孔
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2151
37.第一缺口
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2152
38.第二限位件
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216
39.第二通孔
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2161
40.第二缺口
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2162
41.第三传感器
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217
42.第二插入组件
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22
43.第二腔室
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221
44.第一区域
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2211
45.第二区域
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2212
46.第二传感器
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222
47.第二检测面
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2221
48.第三管件
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223
49.端盖
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224
50.第二透气孔
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2241
51.第四凹槽
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2242
52.电机组件
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225
53.电机
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2251
54.传动轴
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2252
55.第一连接件
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2253
56.第三通道
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22531
57.台阶部
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22532
58.第二凹槽
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22533
59.第三缺口
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60.第一密封件
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2254
61.活塞组件
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226
62.活塞轴
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2261
63.第一凹槽
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22611
64.第三凹槽
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22612
65.第三通孔
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22613
66.第二导向孔
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22614
67.第三容腔
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22615
68.第五通孔
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22616
69.第二密封件
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2262
70.第三密封件
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2263
71.第二连接件
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2264
72.第四通孔
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73.第六通孔
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74.第一导向孔
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75.传动螺母
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2265
76.导向件
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227
77.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
78.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
79.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
80.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
81.本技术的实施例提供一种插入式气体监测仪，包括相互连接的主体部分和插入部分。所述插入部分包括第一插入组件和第二插入组件。第一插入组件连接于所述主体部分，所述第一插入组件包括第一腔室和第一传感器，所述第一腔室连通所述插入部分的外部空间，所述第一传感器设于所述第一腔室内。第二插入组件连接于所述第一插入组件背离所述主体部分的端部，所述第二插入组件包括第二腔室和第二传感器，所述第二腔室与所述第一腔室分离，所述第二传感器设于所述第二腔室内并能够相对所述第二腔室移动，以使得所述第二传感器的检测面能够与所述插入部分的外部空间连通或隔绝。
82.上述的插入式气体监测仪通过在插入组件内设置量程不同的第一传感器和第二传感器，能够监测插有所述插入式气体监测仪的箱体内气体的不同浓度值，提高插入式气体监测仪监测精度；通过第二传感器在第二腔室内的移动，可使第二传感器的检测面与箱体内的气体环境连通或隔绝，以在箱体内气体浓度较高时将第二传感器的检测面隔绝保护，减少第二传感器因气体浓度过高对使用寿命的影响。
83.下面结合附图，对本技术的实施例作进一步的说明。
84.如图1、图2和图3所示，本技术的实施方式提供一种插入式气体监测仪100，用于插入箱体以监测箱体内的气体环境。
85.在一实施例中，箱体为烟箱，烟箱内码垛有烟叶，插入式气体监测仪100用于监测烟箱内磷化氢气体的浓度。
86.所述插入式气体监测仪100包括相互连接的主体部分10和插入部分20，插入部分20为管状结构，使用时，插入部分20用于插入烟箱，主体部分10设于烟箱外。
87.插入部分20包括第一插入组件21和第二插入组件22，第一插入组件21连接主体部分10和第二插入组件22。第一插入组件21包括第一腔室211和第一传感器214，第一腔室211连通烟箱内的空间，第一传感器214设于第一腔室211内，第一传感器214始终能够接触到烟箱内的空间。第二插入组件22包括第二腔室221和第二传感器222，第二腔室221与第一腔室211分离，第二腔室221连通烟箱内的空间。第二传感器222设于第二腔室221内并能够相对第二腔室221移动，以使得第二传感器222的检测面能够与烟箱内的空间连通或隔绝。
88.第二传感器222的检测量程小于第一传感器214的检测量程，可选的，当烟箱内的待检测气体浓度处于第二传感器222的检测量程时，第二传感器222的检测面处于与烟箱内的空间隔绝的状态，当烟箱内的待检测气体浓度处于第一传感器214的检测量程时，第二传感器222的检测面处于与烟箱内的空间连通的状态。
89.上述的插入式气体监测仪100通过设置量程不同的第一传感器214和第二传感器222，能够监测插有所述插入式气体监测仪100的箱体内气体的不同浓度值，提高插入式气体监测仪100监测精度；通过第二传感器222在第二腔室221内的移动，可使第二传感器222的检测面与箱体内的气体环境连通或隔绝，以在箱体内气体浓度较高时将第二传感器222的检测面隔绝保护，减少第二传感器222因气体浓度过高对使用寿命的影响。
90.在一实施例中，第一传感器214和第二传感器222用于监测烟箱内磷化氢气体的浓度，第一传感器214和第二传感器222为磷化氢气体传感器。
91.在一实施例中，第一传感器214为大量程低精度传感器，其检测量程为0-2000ppm，检测精度为1ppm。在一实施例中，第二传感器222为小量程高精度车窗安全，其检测量程为0-5ppm，检测精度为0.03ppm。本技术中，单位ppm表示：一百万体积的气体中所含磷化氢气体的体积数。
92.在一实施例中，主体部分10包括壳体11、电源12和电路板13，壳体11形成一密闭的容腔空间111，电源12和电路板13设于容腔空间111内。电路板13电连接电源12、第一传感器214和第二传感器222，电源12可为电路板13、第一传感器214和第二传感器222提供电能，电路板13可接收处理第一传感器214和第二传感器222传递来的电信号信息。在一实施例中，电路板13将处理后的信息无线传输至终端。
93.在一实施例中，电路板13通过导线连接第一传感器214和第二传感器222。在一实施例中，第一腔室211与容腔空间111隔绝。在一实施例中，第一腔室211于容腔空间111通过密封胶(图未示)隔绝，连接电路板13和第一传感器214的导线、连接电路板13和第二传感器222的导线均穿过密封胶。
94.如图3、图4、图5和图6所示，在一实施例中，第一插入组件21包括第一管件212、第二管件213、第一限位件215和第二限位件216，第一管件212连接壳体11和第二管件213，第
一管件212的内部空间和第二管件213的内部空间构成第一腔室211，第一限位件215和第二限位件216设于第一腔室211内，第一限位件215抵接于第一管件212，第二限位件216连接于第二管件213，第一传感器214设于第一限位件215和第二限位件216之间并分别抵接于第一限位件215和第二限位件216。
95.第二管件213设有第一透气孔2131，第一透气孔2131连通第一腔室211和烟箱内的空间，第一传感器214通过第一透气孔2131能够接触到烟箱内的气体。在一实施例中，第一透气孔2131的数量为多个，多个第一透气孔2131沿第二管件213的圆周方向均布设置。
96.在一实施例中，第一插入组件21还包括第三传感器217，第三传感器217设于第一腔室211，第三传感器217的一端抵接于第二限位件216，另一端抵接于第二管件213，第二限位件216通过抵接第三传感器217与第二管件213连接。
97.在一实施例中，第三传感器217为温湿度传感器，可用于监测烟箱内的温湿度。第三传感器217通过导线连接于电路板13。
98.在一实施例中，第一透气孔2131位于第三传感器217背离第二限位件216的一侧。在一实施例中，第三传感器217为中空的环状结构，有利于气体流通及布线。
99.在一实施例中，第一限位件215和第二限位件216均为中空的环状结构，有利于气体流通及布线。
100.在一实施例中，第一管件212螺纹连接于第二管件213，第一管件212、第一限位件215、第一传感器214、第二限位件216、第三传感器217和第二管件213依次抵接，通过调节第二管件213，可以将第一限位件215、第一传感器214、第二限位件216和第三传感器217固定限位。
101.在一实施例中，第一限位件215具有第一通孔2151和第一缺口2152，第一通孔2151位于第一限位件215的中间部位，第一缺口2152位于第一限位件215的侧壁。第二限位件216具有第二通孔2161和第二缺口2162，第二通孔2161位于第二限位件216的中间部位，第二缺口2162位于第二限位件216的侧壁。第三传感器217上的导线可依次通过第二通孔2161、第二缺口2162、第一缺口2152、第一通孔2151后连接入主体部分10。
102.在一实施例中，第二插入组件22包括第三管件223、端盖224、电机组件225和活塞组件226，第三管件223连接于第二管件213背离第一管件212的端部，端盖224连接于第三管件223背离第二管件213的端部，第三管件223和端盖224围设形成第二腔室221，端盖224设有第二透气孔2241，第二透气孔2241连通第二腔室221和烟箱内的空间。电机组件225设于第二腔室221内，电机组件225连接第二管件213和第三管件223，使得第二腔室221与第一腔室211隔绝，电机组件225包括电机2251。活塞组件226设于第二腔室221内，活塞组件226连接电机2251和第三管件223的内壁，活塞组件226将第二腔室221分隔成第一区域2211和第二区域2212，第一区域2211位于活塞组件226和电机组件225之间，第二区域2212位于活塞组件226和端盖224之间，第二区域2212通过第二透气孔2241连通烟箱内的空间。
103.在一实施例中，电机组件225还包括第一连接件2253和第一密封件2254，第一连接件2253连接于第二管件213，电机2251固定连接于第一连接件2253，第一密封件2254设于第一连接件2253的侧壁并接触连接第一密封件2254和第三管件223的内壁。
104.在一实施例中，第一连接件2253具有第三通道22531，第三通道22531连通第一区域2211，第三通道22531与第一腔室211隔绝。在一实施例中，第三通道22531靠近第一腔室
211的端部设有密封胶(图未示)，密封胶将第三通道22531和第一腔室211隔绝。
105.在一实施例中，第一连接件2253的外壁具有台阶部22532，台阶部22532与第二管件213的端部围设形成第二凹槽22533，第一密封件2254设于第二凹槽22533内。第一密封件2254可起到密封作用，减少气体从第一连接件2253和第三管件223之间的缝隙流通的风险。可选的，第一密封件2254为y型圈。
106.在一实施例中，沿第三管件223的径向，第一密封件2254处于被压缩变形的状态，可保证密封效果。
107.在一实施例中，第一连接件2253螺纹连接于第二管件213，可选的，第二管件213设有内螺纹，第一连接件2253设有外螺纹。
108.在一实施例中，电机2251通过导线连接于电路板13。在一实施例中，第一连接件2253的侧壁设有第三缺口22534，第三缺口22534连通第三通道22531，电极上的导线依次通过第三缺口22534、第三通道22531、第一腔室211、第二通孔2161、第二缺口2162、第一缺口2152、第一通孔2151后连接入主体部分10。
109.在一实施例中，第一连接件2253螺纹连接于第三管件223，第一连接件2253的外壁设有外螺纹，第三管件223的内壁设有内螺纹。可选的，第一连接件2253与第三管件223的螺纹连接区域位于第二凹槽22533背离第二管件213的一侧，第三管件223的内壁上与第一密封件2254接触的区域为光面，可保证第一密封件2254的密封效果。
110.在一实施例中，活塞组件226包括活塞轴2261、第二密封件2262和第三密封件2263。活塞轴2261连接电机2251和第二传感器222，电机2251能够通过驱动活塞轴2261以使得第二传感器222移动，继而使第二传感器222移动靠近或远离端盖224。第二密封件2262设于活塞轴2261的侧壁，第二密封件2262连接活塞轴2261和第三管件223的内壁，第二密封件2262可起到密封作用，将第一区域2211和第二区域2212隔绝，减少气体从活塞轴2261外壁和第三管件223内壁之间的风险流通的风险。第三密封件2263设于端盖224上靠近活塞轴2261的一侧，第二传感器222移动靠近端盖224可与第三密封件2263抵接，继而使第二传感器222的检测面与第二区域2212内的气体隔绝，此时第二传感器222处于被保护的状态。
111.在一实施例中，活塞轴2261的外壁设有第三凹槽22612，第二密封件2262设于第三凹槽22612内并伸出于第三凹槽22612，第二密封件2262伸出于第三凹槽22612的部分抵接于第三管件223的内壁。第三凹槽22612的设置，可限位第二密封件2262，减少第二密封件2262因滑动摩擦而移位导致密封失效的风险。
112.在一实施例中，沿活塞轴2261的径向，第二密封件2262处于被压缩变形的状态，可保证密封效果。可选的，第二密封件2262为o型圈或x型圈。
113.在一实施例中，第三管件223上对应于活塞轴2261部分的内径与活塞轴2261的外径适配，以使得其能够导引活塞轴2261滑动，并保证较好的密封效果。
114.在一实施例中，第三管件223上对应于活塞轴2261部分的内壁涂有润滑油，可减少其与活塞轴2261和第二密封件2262的滑动摩擦，减少滑动摩擦对第二密封件2262、第三管件223和活塞轴2261的磨损。
115.在一实施例中，电机2251具有传动轴2252，电机2251能够驱动传动轴2252转动。活塞组件226还包括第二连接件2264和传动螺母2265，第二连接件2264连接于活塞轴2261靠近电机2251的端部，传动螺母2265设于第二连接件2264和活塞轴2261之间，传动螺母2265
螺纹连接传动轴2252，传动轴2252转动可使传动螺母2265做直线运动，继而使传动螺母2265带动活塞轴2261做直线运动。
116.在一实施例中，活塞轴2261靠近电机2251的一侧设有第一凹槽22611，第一凹槽22611的开口朝向第二连接件2264，传动螺母2265活动地设于第一凹槽22611内。传动轴2252转动驱使传动螺母2265做直线运动，传动螺母2265可抵接于第二连接件2264或第一凹槽22611的底壁，继而带动活塞轴2261移动远离或靠近第三密封件2263。
117.在一实施例中，第一凹槽22611的内廓略大于传动螺母2265的外廓，使得传动螺母2265在第一凹槽22611内能够自适应调整姿态，继而提高传动轴2252的直线移动度，减少因移动偏斜对第二密封件2262密封效果的影响。
118.在一实施例中，活塞轴2261具有第三通孔22613，第三通孔22613贯穿第一凹槽22611的底壁。第二连接件2264具有第四通孔22641，第四通孔22641贯穿第二连接件2264。沿活塞轴2261的轴向，传动轴2252的投影位于第三通孔22613和第四通孔22641的投影内，传动螺母2265的投影部分位于第三通孔22613和第四通孔22641的投影外。
119.在一实施例中，活塞组件226还包括导向件227，导向件227连接电机2251和第二连接件2264，可用于防止第二连接件2264和活塞轴2261转动。在一实施例中，第二连接件2264还设有第一导向孔22643，活塞轴2261还设有第二导向孔22614，导向件227的一端固定连接于电机2251，导向件227的另一端穿设于第一导向孔22643和第二导向孔22614。在一实施例中，导向件227螺纹连接于电机2251。
120.在一实施例中，活塞轴2261具有第三容腔22615，第二传感器222的部分设于第三容腔22615内。活塞组件226还包括第一粘接件(图未示)，第一粘接件设于第三容腔22615内的位于第二传感器222和活塞轴2261内壁之间的区域，第一粘接件连接活塞轴2261和第二传感器222，第一粘接件将第二传感器222紧固于活塞轴2261上。并且，第一粘接件与第二传感器222的一侧为第二区域2212，一侧为第一区域2211，可减少第一区域2211和第二区域2212内的气体通过第二传感器222和活塞轴2261内壁之间的缝隙流通的风险。
121.在一实施例中，第一粘接件为密封胶固化后形成。
122.在一实施例中，活塞轴2261还设有第五通孔22616，第五通孔22616连通第三容腔22615，第二连接件2264还设有第六通孔22642，第六通孔22642连通第三容腔22615和第一区域2211。第二传感器222上连接电路板13的导线依次通过第三容腔22615、第五通孔22616、第六通孔22642、第一区域2211、第三缺口22534、第三通道22531、第一腔室211、第二通孔2161、第二缺口2162、第一缺口2152、第一通孔2151后连接入主体部分10。
123.在一实施例中，端盖224上朝向第二传感器222的侧面设有第四凹槽2242，第三密封件2263设于第四凹槽2242内。第二传感器222朝向端盖224的一侧具有第二检测面2221，第三密封件2263为环状结构，沿活塞轴2261的轴向，第二检测面2221的投影位于第三密封件2263的中空的环形区域内。当活塞轴2261带动第二传感器222移动靠近端盖224时，第二传感器222抵接于第三密封件2263，此时第二检测面2221被第三密封件2263密封防护，可减少外界高浓度的磷化氢气体对第二传感器222的影响。
124.在一实施例中，当第二传感器222的第二检测面2221处于被保护的状态时，第三密封件2263处于被压缩变形的状态。
125.在一实施例中，端盖224上设有多个第二透气孔2241，沿端盖224的圆周方向，多个
第二透气孔2241均布设置。
126.在一实施例中，端盖224螺纹连接于第三管件223。
127.本技术的插入式气体监测仪100在插入烟箱后的工作原理为：
128.第二传感器222处于初始状态，此时第二传感器222与烟箱内的气体环境连通，第一传感器214和第二传感器222同时监测烟箱内磷化氢气体的浓度；
129.第一传感器214监测到磷化氢气体浓度大于5ppm后，第二传感器222移动以使得其检测面与烟箱内的气体环境隔绝；
130.第一传感器214监测到磷化氢气体浓度小于5ppm后，第二传感器222移动以使得其检测面与烟箱内的气体环境连通。
131.另外，本领域技术人员还可在本技术精神内做其它变化，当然，这些依据本技术精神所做的变化，都应包含在本技术所公开的范围。