[發(fā)明專(zhuān)利]一種紅外氣體傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310041669.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103134769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東卓耐普智能技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/35
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/35;G01N21/01
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔣劍明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種體積小、精度高、響應(yīng)速度快的紅外氣體傳感器。

背景技術(shù)

氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。這種利用待測(cè)氣體對(duì)紅外光譜的吸收特性來(lái)檢測(cè)目標(biāo)氣體濃度的技術(shù)不斷得到發(fā)展。其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，如礦井、垃圾鉆井中瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)、石化行業(yè)的煉油廠、輸油管道以及天然氣管道的監(jiān)控等。隨著紅外氣體傳感器技術(shù)越來(lái)越成熟以及其成本的降低和安裝、攜帶更加方便，紅外氣體傳感器逐漸應(yīng)用到公共場(chǎng)所甚至家庭、交通工具等場(chǎng)所的氣體監(jiān)測(cè)。

為了滿則人們對(duì)氣體傳感器精度越來(lái)越高的要求，其中提高紅外氣體傳感器的精度的主要方面是增加紅外光在待測(cè)氣體中走過(guò)的路程（即有效吸收光程）目前，市場(chǎng)上的紅外氣體傳感器普遍通過(guò)物理距離即增大氣體傳感器體積來(lái)提高精度，增加了生產(chǎn)成本以及安裝難度等。

另外，隨著紅外光源與紅外接收器件的物理距離增大，氣室的體積增大，外界氣體與氣體傳感器氣室的氣體交換速度慢，從而使氣體傳感器的監(jiān)測(cè)具有一定延時(shí)，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種響應(yīng)速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的紅外氣體傳感器。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種紅外氣體傳感器，包括依次連接的電源、敏感探頭、信號(hào)接收電路、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、控制電路以及輸出顯示電路，所述敏感探頭包括氣室、紅外光源、紅外接收器，所述紅外光源與紅外接收器的引腳均穿過(guò)氣室壁與外部電路連接，還包括五個(gè)等間隔設(shè)置在氣室內(nèi)壁的反光鏡，所述紅外光源與紅外接收器反向一體化設(shè)置在任意兩相鄰反光鏡之間的內(nèi)壁上，紅外光線從紅外光源出發(fā)，經(jīng)過(guò)五個(gè)反光鏡的反射，進(jìn)入紅外接收器，形成內(nèi)切于氣室內(nèi)壁的正五邊形光路，兩相鄰反光鏡之間的內(nèi)壁均設(shè)置若干通氣孔。

優(yōu)選地，所述紅外光源設(shè)置在聚光杯中，所述聚光杯內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理，且聚光杯內(nèi)壁鍍鉬。

優(yōu)選地，所述聚光杯前端設(shè)置用于隔離紅外光源與氣室的第一隔離鏡片。

優(yōu)選地，所述紅外接收器包括一檢測(cè)端和一參考端，所述檢測(cè)端由第一熱釋電探測(cè)器以及對(duì)目標(biāo)氣體、光強(qiáng)和溫度敏感的第一濾鏡組成，所述參考端由第二熱釋電探測(cè)器以及只對(duì)光強(qiáng)和溫度敏感的第二濾鏡組成。

優(yōu)選地，所述紅外接收器前端設(shè)置一集光杯，所述集光杯內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理，且集光杯內(nèi)壁鍍鉬。

優(yōu)選地，所述五個(gè)反光鏡均鍍鉬。

優(yōu)選地，集光杯前端設(shè)置用于隔離紅外接收器與氣室的第二隔離鏡片。

優(yōu)選地，所述兩相鄰反光鏡之間的氣室內(nèi)壁設(shè)置有空氣過(guò)濾層。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）通過(guò)在氣室內(nèi)壁等間距設(shè)置五個(gè)反光鏡，且紅外光源與紅外接收器反向設(shè)置在兩相鄰反光鏡之間，使紅外光從紅外光源出發(fā)，經(jīng)過(guò)反光鏡五次反射進(jìn)入紅外接收器，形成內(nèi)接于氣室的正五邊形光路，在不增加紅外光源與紅外接收器的物理距離，即不增加紅外傳感器體積的情況下，增加了紅外光在待測(cè)氣體中走過(guò)的路程，使紅外光譜被充分吸收，提高紅外傳感器的精度，同時(shí)，任意兩反光鏡間設(shè)置若干通氣孔，使外界從各個(gè)方向與氣室進(jìn)行氣體交換，增加氣體交換速度，使氣體傳感器響應(yīng)快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

（2）將紅外光源設(shè)置在聚光杯中，在紅外接收器前端設(shè)置一集光杯，使光線更加集中，減少光能泄露，確保紅外氣體傳感器的精度。

（3）所述聚光杯的內(nèi)壁、集光杯的內(nèi)壁以及五個(gè)反射鏡均進(jìn)行拋光處理且鍍鉬，提高紅外光線的反射率，避免紅外光能的損失，增加紅外氣體傳感器的精度，另外，鉬具有良好的導(dǎo)熱性能和抗氧化性，避免因紅外光照射到鏡面上產(chǎn)生集熱溫差而產(chǎn)生的霧化現(xiàn)象影響紅外氣體傳感器的準(zhǔn)確度。

（4）所述紅外光源和紅外接收器分別通過(guò)第一隔離鏡片和第二隔離鏡片與氣室隔離，使紅外光源和紅外接收器不受外界因素的影響，確保了紅外氣體傳感器的穩(wěn)定性和可靠性，可用于較為惡劣的環(huán)境，且紅外氣體傳感器的使用壽命更長(zhǎng)。

（5）所述兩相鄰反光鏡間的氣室內(nèi)壁設(shè)置有空氣過(guò)濾層，過(guò)濾待測(cè)氣體中的水珠、小顆粒等雜質(zhì)，使紅外氣體傳感器檢測(cè)更加準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明紅外氣體傳感器敏感探頭結(jié)構(gòu)剖視示意圖。

圖2為圖1的右視圖。

圖3為本發(fā)明紅外氣體傳感器結(jié)構(gòu)原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例