一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，包括光纖信號收發(fā)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(fā)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(jīng)自潔氣路對準反光鏡的鏡面吹掃，氣體經(jīng)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(fā)明通過雙向吹掃單元的設置，能夠適用于在受油氣或水汽、揚灰干擾、污染的環(huán)境場所下，對不同介質(zhì)氣體濃度進行探測。
【專利說明】一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于對不同介質(zhì)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】
[0002]光纖傳感器用于氣體濃度測量時，是通過其光纖導光系統(tǒng)采集待測氣體的濃度，用于工業(yè)在線測量時，其光纖傳感器的測量光路的光學鏡頭會受環(huán)境中的水汽、揚灰的干擾和污染，在儲油環(huán)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。
[0003]在光學領域中，通常結構的光學測頭，其上部的發(fā)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(nèi)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(nèi)受到結構性阻擋，產(chǎn)生紊流和存在吹掃頭死角。在工業(yè)應用現(xiàn)場，尤其是當吹掃氣源斷續(xù)進行的前提下，時常會發(fā)生這種情形:環(huán)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)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(huán)境場所下，對不同介質(zhì)氣體濃度進行探測的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭。
[0005]本發(fā)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(fā)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(fā)單兀包括光纖組和雙向透光鏡，所述光纖信號反射單兀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(fā)光傳導光纖的傳導光信號經(jīng)雙向透光鏡射出后，經(jīng)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(jīng)自潔氣路對準反光鏡的鏡面吹掃，氣體經(jīng)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。
[0006]本發(fā)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(huán)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(huán)形腔連通。
[0007]本發(fā)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。
[0008]本發(fā)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。
[0009]本發(fā)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(diào)節(jié)槽，所述雙向透光鏡與反光鏡之間的焦距通過調(diào)節(jié)槽進行調(diào)整。
[0010]本發(fā)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(nèi)孔相連。
[0011]本發(fā)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。
[0012]本發(fā)明通過光纖組中發(fā)光傳導光纖的傳導光信號經(jīng)雙向透光鏡射出后，經(jīng)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(zhì)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(xiàn)了對不同介質(zhì)氣體濃度的探測。本發(fā)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(huán)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(xiàn)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(fā)明采用整體組裝式結構，安裝方便，結構簡單，安全可靠且經(jīng)濟適用，宜于在工程應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0014]圖2是圖1的剖視圖。
[0015]圖3是設置有防塵罩的剖視圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的光路和氣路的原理圖。
[0017]圖中標記:1為光纖組，Ia為發(fā)光傳導光纖，Ib為接受傳導光纖,2為雙向透光鏡,3為反光鏡，4為定位套，5為主體，6為雙向透光鏡套筒，7為雙向透光鏡蓋，8為支座，9為連接壓蓋，10為反光鏡蓋,11為連接板,12為調(diào)節(jié)槽,13為護套，14為氣路接頭，15為端蓋,16為環(huán)形腔，17為氣孔，18為密封墊，19為防塵罩，20為緊定螺釘，21為被測氣體。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1-4所示，一種雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，包括光纖信號收發(fā)單元、光纖信號反射單元以及雙向吹掃單元。
[0021]其中，所述光纖信號收發(fā)單兀包括光纖組I和雙向透光鏡2,在所述光纖組I外套有護套13，通過護套13包覆的光纖組I與定位套4內(nèi)孔相連，所述定位套4與主體5 —側端面定位后與之固定連接，所述定位套與主體通過螺紋進行緊固；所述雙向透光鏡2與雙向透光鏡套筒6 —端連接，所述雙向透光鏡套筒6另一端與主體I另一側端面定位后，通過緊定螺釘20與主體I進行緊固，所述雙向透光鏡2通過雙向透光鏡蓋7固定在雙向透光鏡套筒6端部，所述雙向透光鏡蓋與雙向透光鏡套筒螺紋連接并將雙向透光鏡壓緊在雙向透光鏡套筒端部。
[0022]所述光纖信號反射單元包括反光鏡3，所述反光鏡3設置在支座8上，并通過連接在支座8上的連接壓蓋9以及反光鏡蓋10進行緊固，所述反光鏡與支座螺紋連接，所述支座與連接壓蓋采用孔面定位后再用螺釘緊固，所述反光鏡被壓緊在連接壓蓋與反光鏡蓋之間；所述主體5通過連接板11與支座8連接，使所述雙向透光鏡2與反光鏡3之間保持一定焦距，在所述連接板11上設置有長條形的調(diào)節(jié)槽12，所述雙向透光鏡2與反光鏡3之間的焦距通過調(diào)節(jié)槽12進行調(diào)整。
[0023]所述光纖組I中發(fā)光傳導光纖Ia的傳導光信號經(jīng)雙向透光鏡2射出，穿過位于雙向透光鏡與反光鏡之間的被測氣體21，光信號由反光鏡3反射，其反饋的光信號再次經(jīng)過被測氣體空間區(qū)域，然后再次通過雙向透光鏡，并由光纖組I中的接受傳導光纖Ib所接受，最終將光信號反饋到控制系統(tǒng)進行處理，因不同被測介質(zhì)氣體的吸收的光譜線不一樣，使得通過被測介質(zhì)氣體后所反饋的光信號不一樣，從而實現(xiàn)了對不同介質(zhì)氣體濃度的探測。
[0024]所述雙向吹掃單元包括一端與外部高壓氣體源連接的氣路接頭14，所述氣路接頭14的另一端與端蓋15螺紋連接，所述端蓋15與主體5通過螺釘緊固，在所述端蓋15與主體5之間設置有密封墊18對吹掃氣體進行密封防護，在所述主體5上設置有與氣路接頭14連通的自潔氣路，所述反光鏡蓋10朝向雙向透光鏡2的端面呈圓弧斜面結構，高壓氣體經(jīng)自潔氣路對準反光鏡3的鏡面吹掃，氣體經(jīng)位于反光鏡外圍的反光鏡蓋10的圓弧斜面結構反射后，又對著雙向透光鏡2的鏡面吹掃，從而實現(xiàn)雙向自清潔的功能。
[0025]其中，所述自潔氣路包括設置在主體5上且與氣路接頭14連通的環(huán)形腔16以及沿主體5軸向貫通且呈一定傾斜角度的多個氣孔17，所述氣孔的出氣口端向主體的軸向中心靠攏形成傾斜，所述多個氣孔17均為分布在同一圓周之上且分別與環(huán)形腔16連通。
[0026]如圖3所示，根據(jù)使用場所的需要，在所述雙向透光鏡2與反光鏡3外設置有整體式防塵罩19，所述防塵罩19與支座8螺紋連接，所述雙向吹掃單元的高壓氣體能夠同時實現(xiàn)對防塵罩上附著物進行吹掃清潔。即本發(fā)明雙向自潔的功能既適用于無防塵罩的結構也適用于設置有防塵罩的結構兩種情形。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一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(fā)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(fā)單元包括光纖組(I)和雙向透光鏡(2)，所述光纖信號反射單元包括反光鏡(3)以及反光鏡蓋(10)，所述雙向透光鏡(2)與反光鏡(3)之間保持一定焦距，所述光纖組(I)中發(fā)光傳導光纖(Ia)的傳導光信號經(jīng)雙向透光鏡(2)射出后，經(jīng)反光鏡(3)反射，其反饋的光信號由光纖組(I)中的接受傳導光纖(Ib)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(14)，所述氣路接頭(14)與主體(5)連接，在所述主體(5)上設置有與氣路接頭(14)連通的自潔氣路，所述反光鏡蓋(10)朝向雙向透光鏡(2)的端面呈圓弧斜面結構，高壓氣體經(jīng)自潔氣路對準反光鏡(3)的鏡面吹掃，氣體經(jīng)反光鏡蓋(10)的圓弧斜面結構反射后，又對著雙向透光鏡(2)的鏡面吹掃。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于:所述自潔氣路包括設置在主體(5)上且與氣路接頭(14)連通的環(huán)形腔(16)以及沿主體(5)軸向貫通且呈一定傾斜角度的多個氣孔(17)，所述多個氣孔(17)均為分布在同一圓周之上且分別與環(huán)形腔(16)連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于:所述氣路接頭(14)與端蓋(15)連接，所述端蓋(15)與主體(5)固定連接，在所述端蓋(15)與主體(5 )之間設置有密封墊(18 )。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于:所述光纖組(I)與定位套(4)連接,所述定位套(4)與主體(5)—側端面定位后與之固定連接，所述雙向透光鏡(2 )與雙向透光鏡套筒(6 ) 一端連接，所述雙向透光鏡套筒(6 )另一端與主體(I)另一側端面定位后與之固定連接，所述雙向透光鏡(2 )通過雙向透光鏡蓋(7 )固定在雙向透光鏡套筒(6)端部，所述反光鏡(3)設置在支座(8)上，并通過連接在支座(8)上的連接壓蓋(9 )以及反光鏡蓋(10 )進行緊固，所述主體(5 )通過連接板(11)與支座(8 )連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于:在所述連接板(11)上設置有長條形的調(diào)節(jié)槽(12)，所述雙向透光鏡(2)與反光鏡(3)之間的焦距通過調(diào)節(jié)槽(12)進行調(diào)整。
6.根據(jù)權利要求4所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于:在所述光纖組(I)外套有護套(13)，通過護套(13)包覆的光纖組(I)與定位套(4)內(nèi)孔相連。
7.根據(jù)權利要求4所述的雙向自潔式光纖氣體傳感器感測頭，其特征在于:在所述雙向透光鏡(2)與反光鏡(3)外設置有整體式防塵罩(19)，所述防塵罩(19)與支座(8)連接。
【文檔編號】G01N21/17GK104458588SQ201410814126
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權日:2014年12月24日
【發(fā)明者】汪映標, 張宗勤, 張寧甲, 吳明軍 申請人:四川威特龍消防設備有限公司