[發明專利]一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭

有效

• 申請號: 201410814126.2
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104458588A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 汪映標;張宗勤;張寧甲;吳明軍
• 申請（專利權）人: 四川威特龍消防設備有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

技術領域

本發明屬于對不同介質氣體濃度的探測技術領域，特別涉及一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭。

背景技術

光纖傳感器用于氣體濃度測量時，是通過其光纖導光系統采集待測氣體的濃度，用于工業在線測量時，其光纖傳感器的測量光路的光學鏡頭會受環境中的水汽、揚灰的干擾和污染，在儲油環境時，將受油氣的污染，往往會使光纖傳感器的感測頭的使用效果、測試精度受到影響。

在光學領域中，通常結構的光學測頭，其上部的發射或反光鏡面通常與測量光軸垂直，測頭前端安裝的空氣吹掃器的氣流入口與光軸也垂直，并與鏡頭的所在位置前后錯開一段距離，有的吹掃器內還設計有導流夾套，使得有的氣流吹不到鏡頭或保護窗，氣流進入吹掃器內受到結構性阻擋，產生紊流和存在吹掃頭死角。在工業應用現場，尤其是當吹掃氣源斷續進行的前提下，時常會發生這種情形：環境揚灰與水蒸汽會乘機污染鏡面和堆積于吹掃死角，特別是當油垢沾在鏡面形成油污后，就不再容易吹干凈，這種嚴重污染的場合，頻繁的清潔維護并非易事，將會影響最終的測量精度。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠適用于在受油氣或水汽、揚灰干擾、污染的環境場所下，對不同介質氣體濃度進行探測的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭。

本發明采用的技術方案是這樣的：一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于：包括光纖信號收發單元、光纖信號反射單元以及雙向吹掃單元，所述光纖信號收發單元包括光纖組和雙向透光鏡，所述光纖信號反射單元包括反光鏡以及反光鏡蓋，所述雙向透光鏡與反光鏡之間保持一定焦距，所述光纖組中發光傳導光纖的傳導光信號經雙向透光鏡射出后，經反光鏡反射，其反饋的光信號由光纖組中的接受傳導光纖所接受，所述雙向吹掃單元包括與外部高壓氣體源連接的氣路接頭，所述氣路接頭與主體連接，在所述主體上設置有與氣路接頭連通的自潔氣路，所述反光鏡蓋朝向雙向透光鏡的端面呈圓弧斜面結構，高壓氣體經自潔氣路對準反光鏡的鏡面吹掃，氣體經反光鏡蓋的圓弧斜面結構反射后，又對著雙向透光鏡的鏡面吹掃。

本發明所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其所述自潔氣路包括設置在主體上且與氣路接頭連通的環形腔以及沿主體軸向貫通且呈一定傾斜角度的多個氣孔，所述多個氣孔均為分布在同一圓周之上且分別與環形腔連通。

本發明所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其所述氣路接頭與端蓋連接，所述端蓋與主體固定連接，在所述端蓋與主體之間設置有密封墊。

本發明所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其所述光纖組與定位套連接，所述定位套與主體一側端面定位后與之固定連接，所述雙向透光鏡與雙向透光鏡套筒一端連接，所述雙向透光鏡套筒另一端與主體另一側端面定位后與之固定連接，所述雙向透光鏡通過雙向透光鏡蓋固定在雙向透光鏡套筒端部，所述反光鏡設置在支座上，并通過連接在支座上的連接壓蓋以及反光鏡蓋進行緊固，所述主體通過連接板與支座連接。

本發明所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其在所述連接板上設置有長條形的調節槽，所述雙向透光鏡與反光鏡之間的焦距通過調節槽進行調整。

本發明所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其在所述光纖組外套有護套，通過護套包覆的光纖組與定位套內孔相連。

本發明所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其在所述雙向透光鏡與反光鏡外設置有整體式防塵罩，所述防塵罩與支座連接。

本發明通過光纖組中發光傳導光纖的傳導光信號經雙向透光鏡射出后，經反光鏡反射，其反饋的光信號由光纖組中的接受傳導光纖所接受，因不同待測介質的吸收光譜線是不一樣的，因而反光鏡反饋的光譜不一樣，從而實現了對不同介質氣體濃度的探測。本發明能夠對雙向透光鏡和反光鏡進行雙向吹掃，尤其適用于在受油氣或水汽、揚灰干擾、污染的環境場所下，當光纖光導通路的光路吹掃氣源為間斷吹掃的情形時，能實現光纖傳感器的雙向透光鏡與反光鏡鏡面的有效吹掃，保證最終測量的精度。本發明采用整體組裝式結構，安裝方便，結構簡單，安全可靠且經濟適用，宜于在工程應用。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1的剖視圖。

圖3是設置有防塵罩的剖視圖。

圖4是本發明的光路和氣路的原理圖。