本實(shí)用新型涉及氣體檢測(cè)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外一氧化碳傳感器。

背景技術(shù)：

紅外一氧化碳傳感器在空氣檢測(cè)系統(tǒng)中用于煤礦井巷，采掘工作面、采空區(qū)、回風(fēng)巷道等處連續(xù)監(jiān)測(cè)一氧化碳的濃度，當(dāng)一氧化碳濃度超限時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出聲、光報(bào)警，可供煤礦井下作業(yè)人員，氣體檢測(cè)人員，井下管理人員等隨身攜帶使用，也可供上述場(chǎng)所固定使用。

傳統(tǒng)一氧化碳傳感器不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且檢測(cè)精度較低、環(huán)境適應(yīng)能力弱、穩(wěn)定性不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種紅外一氧化碳傳感器，以解決上述技術(shù)問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種紅外一氧化碳傳感器，包括：光學(xué)部件、測(cè)量電路、顯示電路；

所述光學(xué)部件、測(cè)量電路、顯示電路依次連接；

所述光學(xué)部件包括紅外光源、測(cè)量氣室、紅外檢測(cè)器；

所述紅外光源用于發(fā)射波長(zhǎng)范圍在4.5～4.7μm的紅外光線；

所述紅外光源、所述紅外檢測(cè)器均設(shè)置在所述測(cè)量氣室內(nèi)部；

所述紅外檢測(cè)器設(shè)置在所述測(cè)量氣室的中心位置；

所述測(cè)量氣室的內(nèi)壁均勻設(shè)置有多個(gè)溫度補(bǔ)償裝置。

具體地，所述測(cè)量氣室的側(cè)壁為圓形，所述測(cè)量氣室內(nèi)部設(shè)置有弧形擋板以及連接板；多個(gè)所述溫度補(bǔ)償裝置均勻設(shè)置在所述弧形擋板的內(nèi)壁上；所述紅外光源安裝在所述連接板上。

進(jìn)一步地，所述弧形擋板上設(shè)置有反光片。

進(jìn)一步地，所述測(cè)量氣室的中心設(shè)置有濾光片；所述濾光片罩設(shè)在所述紅外檢測(cè)器的頂部。

具體地，所述測(cè)量電路包括調(diào)理電路、處理器、輸出電路；

所述紅外檢測(cè)器、所述調(diào)理電路、所述處理器、所述輸出電路依次連接。

具體地，所述顯示電路包括LED顯示屏以及聲光報(bào)警器件；所述LED顯示屏、所述聲光報(bào)警器件分別與所述輸出電路連接。

進(jìn)一步地，本紅外一氧化碳傳感器還包括：供電部件；所述供電部件包括可充電電池以及電源線；

所述可充電電池分別與所述測(cè)量電路、所述顯示電路、所述紅外光源、所述紅外檢測(cè)器、所述溫度補(bǔ)償裝置7連接；

所述電源線分別與所述測(cè)量電路、所述顯示電路、所述紅外光源、所述紅外檢測(cè)器、所述溫度補(bǔ)償裝置連接。

優(yōu)選地，所述處理器為基于ARM內(nèi)核的16/32位微處理器；

所述處理器的信號(hào)輸入端連接所述調(diào)理電路，所述處理器的信號(hào)輸出端連接所述輸出電路。

具體地，所述聲光報(bào)警器件包括蜂鳴器和發(fā)光二極管。

本公開的實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：光學(xué)部件包括紅外光源、測(cè)量氣室、紅外檢測(cè)器，紅外光源用于發(fā)射紅外光線；測(cè)量氣室內(nèi)部安裝紅外光源、紅外檢測(cè)器，可供紅外光、二氧化碳進(jìn)行充分接觸；再通過紅外檢測(cè)器測(cè)量紅外光的衰減；紅外檢測(cè)器將檢測(cè)到的衰減數(shù)據(jù)傳輸給測(cè)量電路，測(cè)量電路再通過顯示電路顯示出二氧化碳的濃度；溫度補(bǔ)償裝置避免檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差；本紅外二氧化碳傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，穩(wěn)定性好，靈敏度高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例一的紅外二氧化碳傳感器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一的測(cè)量氣室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、光學(xué)部件；2、測(cè)量電路；3、顯示電路；4、紅外光源；5、測(cè)量氣室；6、紅外檢測(cè)器；7、溫度補(bǔ)償裝置；8、弧形擋板；9、連接板；10、反光片；11、濾光片；12、調(diào)理電路；13、處理器；14、輸出電路；15、LED顯示屏；16、聲光報(bào)警器件；17、供電部件；18、可充電電池；19、電源線。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

如圖1、圖2所示的一種紅外一氧化碳傳感器，包括：光學(xué)部件1、測(cè)量電路2、顯示電路3；光學(xué)部件1、測(cè)量電路2、顯示電路3依次連接；光學(xué)部件1包括紅外光源4、測(cè)量氣室5、紅外檢測(cè)器6；紅外光源4用于發(fā)射波長(zhǎng)范圍在4.5～4.7μm的紅外光線；紅外光源4、紅外檢測(cè)器6均設(shè)置在測(cè)量氣室5內(nèi)部；紅外檢測(cè)器6設(shè)置在測(cè)量氣室5的中心位置；測(cè)量氣室5的內(nèi)壁均勻設(shè)置有多個(gè)溫度補(bǔ)償裝置7。

其中，光學(xué)部件1作為本紅外一氧化碳傳感器的主要檢測(cè)部件，光學(xué)部件1包括紅外光源4、測(cè)量氣室5、紅外檢測(cè)器6，需要檢測(cè)濃度的氣體從外部進(jìn)入到測(cè)量氣室5，紅外光源4用于發(fā)射波長(zhǎng)范圍在4.5～4.7μm的紅外光線，一氧化碳能夠吸收的紅外光的光譜范圍為4.5～4.7μm，常用情況下，紅外光源4發(fā)射波長(zhǎng)為4.66μm，當(dāng)一氧化碳吸收了紅外光的能量后，紅外光的能力有所衰減，當(dāng)一氧化碳的氣體濃度越大時(shí)，對(duì)紅外光光的衰減也越大；此時(shí)再通過紅外檢測(cè)器6測(cè)量紅外光的衰減，通過測(cè)量氣體對(duì)紅外光的衰減來測(cè)量氣體濃度；而紅外光源4可采用連續(xù)光源或斷續(xù)光源，連續(xù)光源發(fā)出的光能量是連續(xù)不斷的，由紅外光源4內(nèi)部的電機(jī)帶動(dòng)的切光片對(duì)光線調(diào)制，產(chǎn)生特定頻率的紅外輻射光，采用同步電機(jī)作為切光電機(jī)的分析器要求電源頻率在較窄范圍，如50±0.5Hz，超出規(guī)定的范圍，會(huì)產(chǎn)生電源頻率影響誤差，而斷續(xù)光源發(fā)出的光能量是隨時(shí)間變化的，例如脈沖光源，通過控制輸入光源的電信號(hào)，具體為電壓或電流的頻率，可以產(chǎn)生特定頻率的紅外輻射光；測(cè)量氣室5采用非分光式反射氣室；紅外檢測(cè)器6設(shè)置在測(cè)量氣室5的中心位置，紅外光在測(cè)量氣室5經(jīng)過多次反射后，到達(dá)位于測(cè)量氣室5的中心位置的紅外檢測(cè)器6處時(shí)，紅外檢測(cè)器6能夠檢測(cè)紅外光的衰減，紅外檢測(cè)器6將檢測(cè)到的衰減數(shù)據(jù)傳輸給測(cè)量電路2，測(cè)量電路2再通過顯示電路3顯示出一氧化碳的濃度；同時(shí)，測(cè)量氣室5的內(nèi)壁均勻設(shè)置有多個(gè)溫度補(bǔ)償裝置7，環(huán)境溫度的變化對(duì)氣體吸收及紅外檢測(cè)器6的靈敏度有一定影響，因此通過溫度補(bǔ)償裝置7使得光學(xué)部件1的溫度接近恒溫，溫度范圍在45℃～50℃，使得在工作溫度范圍內(nèi)影響誤差可以控制在±1％以內(nèi)。

在本實(shí)用新型一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，測(cè)量氣室5的側(cè)壁為圓形，測(cè)量氣室5內(nèi)部設(shè)置有弧形擋板8以及連接板9；多個(gè)溫度補(bǔ)償裝置7均勻設(shè)置在弧形擋板8的內(nèi)壁上；紅外光源4安裝在連接板9上。

其中，測(cè)量氣室5的側(cè)壁為圓形，測(cè)量氣室5內(nèi)部設(shè)置有弧形擋板8以及連接板9，紅外光源4安裝在連接板9上，紅外檢測(cè)器6設(shè)置在測(cè)量氣室5的中心，弧形擋板8和測(cè)量氣室5的側(cè)壁能夠形成一個(gè)可供紅外光、一氧化碳進(jìn)行充分接觸的通道，一氧化碳充滿測(cè)量氣室5的內(nèi)部，而紅外光在弧形擋板8和測(cè)量氣室5的側(cè)壁形成的通道里進(jìn)行多次反射，在反射的過程中，能量被一氧化碳吸收，最終紅外光到達(dá)測(cè)量氣室5的中心，再通過設(shè)置在測(cè)量氣室5的中心的紅外檢測(cè)器6來檢測(cè)紅外光的衰減；溫度補(bǔ)償裝置7均勻設(shè)置在弧形擋板8的內(nèi)壁上，在保持光學(xué)部件1的溫度接近恒溫的同時(shí)，不會(huì)影響紅外線在測(cè)量氣室5進(jìn)行反射。

在本實(shí)用新型又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，弧形擋板8上設(shè)置有反光片10。

其中，在弧形擋板8上設(shè)置有反光片10，紅外光在弧形擋板8和測(cè)量氣室5的側(cè)壁形成的通道里進(jìn)行多次反射，在反射的過程中，紅外光到達(dá)到反光片10的位置，反光片10能夠?qū)⒎瓷鋪淼募t外光反射到測(cè)量氣室5的中心，從而使得測(cè)量氣室5的中心的紅外檢測(cè)器6能夠檢測(cè)紅外光的衰減。

在本實(shí)用新型另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，測(cè)量氣室5的中心設(shè)置有濾光片11；濾光片11罩設(shè)在紅外檢測(cè)器6的頂部。

其中，濾光片11用于濾過雜質(zhì)光線，使得透過濾光片11照射到紅外檢測(cè)器6上的光線主要為紅外光，避免對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)造成干擾，影響檢測(cè)效果。

在本實(shí)用新型另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，測(cè)量電路2包括調(diào)理電路12、處理器13、輸出電路14；紅外檢測(cè)器6、調(diào)理電路12、處理器13、輸出電路14依次連接。

其中，當(dāng)紅外檢測(cè)器6檢測(cè)到紅外光的能量后，將檢測(cè)得到的模擬信號(hào)傳遞給調(diào)理電路12，調(diào)理電路12將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，調(diào)理電路12再將轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送給處理器13，處理器13通過數(shù)據(jù)處理，得到一氧化碳的濃度數(shù)據(jù)，在通過輸出電路14傳遞給顯示電路3。

在本實(shí)用新型另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，顯示電路3包括LED顯示屏15以及聲光報(bào)警器件16；LED顯示屏15、聲光報(bào)警器件16分別與輸出電路14連接。

其中，顯示電路3收到輸出電路14傳遞來的一氧化碳的濃度數(shù)據(jù)，再利用LED顯示屏15顯示出一氧化碳的濃度數(shù)據(jù)，使用者還需在處理器13中預(yù)先設(shè)定一個(gè)本紅外一氧化碳傳感器工作環(huán)境所需的安全濃度范圍，當(dāng)一氧化碳的濃度超出了安全濃度范圍時(shí)，處理器13通過輸出電路14控制聲光報(bào)警器件16發(fā)出警報(bào)，通過光和聲響來提醒使用者，以便及時(shí)采取合適的安全措施。

在本實(shí)用新型另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，紅外一氧化碳傳感器還包括：供電部件17；供電部件17包括可充電電池18以及電源線19；可充電電池18分別與測(cè)量電路2、顯示電路3、紅外光源4、紅外檢測(cè)器6、溫度補(bǔ)償裝置7連接；電源線19分別與測(cè)量電路2、顯示電路3、紅外光源4、紅外檢測(cè)器6、溫度補(bǔ)償裝置7連接。

其中，本紅外一氧化碳傳感器的供電部件17采用可充電電池18以及電源線19兩種部件共同組成，使用者可根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境來采用合適的供電方式；可充電電池18具有便利性，不會(huì)受周圍線路的約束，而電源線19進(jìn)行供電則可以保證供電穩(wěn)定。

在本實(shí)用新型另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，處理器13為基于ARM內(nèi)核的16/32位微處理器；處理器13的信號(hào)輸入端連接調(diào)理電路12，處理器13的信號(hào)輸出端連接輸出電路14。

其中，處理器13為本紅外一氧化碳傳感器的信號(hào)、數(shù)據(jù)的傳輸、處理提供硬件支持，用來保證本紅外一氧化碳傳感器正常運(yùn)作。

在本實(shí)用新型另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，聲光報(bào)警器件16包括蜂鳴器和發(fā)光二極管。

其中，蜂鳴器和發(fā)光二極管的具備體積小的優(yōu)點(diǎn)，能在不過多占用本紅外一氧化碳傳感器內(nèi)部空間的情況下共同完成聲光報(bào)警。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。