光電氣體傳感器及檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光電氣體傳感器及一種包括該光電氣體傳感器的檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，隨著對(duì)環(huán)境安全的要求日益高漲，各種氣體檢測(cè)技術(shù)層出不窮，其中紅外光吸收技術(shù)以其探測(cè)范圍大，精度高，壽命長(zhǎng)等優(yōu)良的特性而成為研宄熱點(diǎn)。
[0003]光學(xué)式氣體傳感器包括紅外吸收型、光譜吸收型、熒光型、光纖化學(xué)材料型等，主要以紅外吸收型氣體分析儀為主，由于不同氣體的紅外吸收峰不同，通過測(cè)量和分析紅外吸收峰來檢測(cè)氣體。
[0004]光學(xué)式氣體傳感器具有高抗振能力和抗污染能力，與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，能連續(xù)測(cè)試分析氣體，具有自動(dòng)校正、自動(dòng)運(yùn)行的功能，精度高，反應(yīng)快，同時(shí)因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)關(guān)系一般造價(jià)高，主要應(yīng)用于石油、采礦、半導(dǎo)體工業(yè)等工礦企業(yè)以及家庭中環(huán)境檢測(cè)和控制。在石油、石化、采礦工業(yè)中，硫化氫、一氧化碳、氯氣、甲烷和可燃的碳?xì)浠衔锸侵饕獧z測(cè)氣體。在半導(dǎo)體工業(yè)中最主要是檢測(cè)磷、砷和硅烷。家庭中主要是檢測(cè)煤氣和液化氣的泄漏以及是否通風(fēng)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的氣體傳感器大多采用激光源和探測(cè)器相對(duì)位置為直線式的氣室結(jié)構(gòu)，在傳感器的體積受到限制的情況下，光路長(zhǎng)度受到限制，待測(cè)氣體對(duì)光的吸收不夠充分，從而導(dǎo)致氣體傳感器的探測(cè)信噪比低、測(cè)量精度不高，并且也不利于設(shè)備的小型化。
[0006]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種光電氣體傳感器。
[0008]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種光電氣體傳感器，包括:
[0010]殼體；
[0011]設(shè)于所述殼體頂部的蓋板；
[0012]用于為待測(cè)目標(biāo)氣體提供吸收容積的氣體吸收池，所述氣體吸收池由殼體和蓋板之間的腔體所構(gòu)造形成，所述氣體吸收池底部中央開設(shè)有多個(gè)通氣孔，所述氣體吸收池底部設(shè)有兩個(gè)透光窗口；
[0013]設(shè)于所述殼體下方的一個(gè)可調(diào)諧激光源和一個(gè)探測(cè)器，其中，所述探測(cè)器是接收所述可調(diào)諧激光源產(chǎn)生的調(diào)制激光束的光學(xué)傳感器，所述可調(diào)諧激光源的激光束出射口、所述探測(cè)器的激光束入射口分別與兩個(gè)透光窗口對(duì)應(yīng)設(shè)置；
[0014]多反射光路結(jié)構(gòu)，包括布設(shè)于所述多個(gè)通氣孔周邊的多個(gè)反光棱鏡，從可調(diào)諧激光源發(fā)出的調(diào)制激光束經(jīng)所述多個(gè)反光棱鏡的多次反射被所述探測(cè)器接收。
[0015]一些實(shí)施方式中，所述殼體下方分別設(shè)有用于固定可調(diào)諧激光源的第一安裝部、以及用于固定探測(cè)器的第二安裝部。
[0016]一些實(shí)施方式中，所述蓋板上設(shè)有金屬濾網(wǎng)。
[0017]一些實(shí)施方式中，所述氣體吸收池的內(nèi)壁經(jīng)噴砂和鍍膜處理。
[0018]一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)通氣孔的其中一個(gè)內(nèi)設(shè)有用于反饋氣體吸收池內(nèi)溫度的溫度傳感器。
[0019]一些實(shí)施方式中，該傳感器還設(shè)有一個(gè)電子處理器，用于控制所述可調(diào)諧激光源并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。
[0020]一些實(shí)施方式中，所述可調(diào)諧激光源為激光器芯片。
[0021]本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是提供一種光電氣體檢測(cè)裝置，該裝置包括上述的光電氣體傳感器。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型的光電氣體傳感器將激光源和探測(cè)器分別設(shè)于氣體吸收池的一方，可調(diào)諧激光源發(fā)出的調(diào)制激光束經(jīng)光路結(jié)構(gòu)中多個(gè)反光棱鏡的多次反射被所述探測(cè)器接收，大大減小了傳感器的體積；并且通過光路結(jié)構(gòu)增加了光程，有利于提高探測(cè)信噪比以及測(cè)量精度；本實(shí)用新型的傳感器可調(diào)諧激光源和探測(cè)器安裝方便，易于更換。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種光電氣體傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1所示光電氣體傳感器的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]首先，需要說明的是，以下將以示例的方式對(duì)集成式格柵結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)進(jìn)行說明，不應(yīng)將其理解為對(duì)本實(shí)用新型形成的任何限制。其次，在下列具體實(shí)施例中所提及(具體描述或隱含公開)的任何一個(gè)技術(shù)特征，以及被直接顯示或隱含在各個(gè)附圖中的任意一個(gè)技術(shù)特征，仍然可以在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行任意組合或刪減，從而獲得可能未在本實(shí)用新型中直接提及的更多其他實(shí)施例。
[0027]請(qǐng)參閱圖1至圖2所示，通過這些附圖以舉例的方式示意性的示出了光電氣體檢測(cè)裝置一個(gè)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。如上述附圖所示，在這個(gè)給出的實(shí)施例中，該光電氣體檢測(cè)裝置包括:殼體11、蓋板12、氣體吸收池、可調(diào)諧激光源141、探測(cè)器142以及光路結(jié)構(gòu)，下面對(duì)這些組成部分進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0028]蓋板12設(shè)于殼體11的頂部；氣體吸收池由殼體11和蓋板12之間的腔體所構(gòu)造形成，用于為待測(cè)目標(biāo)氣體提供吸收容積，另外，氣體吸收池底部中央開設(shè)有多個(gè)通氣孔131，氣體吸收池底部設(shè)有兩個(gè)透光窗口(圖未示)。
[0029]可調(diào)諧激光源141和一個(gè)探測(cè)器142，可調(diào)諧激光源141產(chǎn)生調(diào)制激光束，探測(cè)器142是接收該調(diào)制激光束的光學(xué)傳感器?？烧{(diào)諧激光源141的激光束出射口、探測(cè)器142的激光束入射口分別與兩個(gè)透光窗口對(duì)應(yīng)設(shè)置。多反射光路結(jié)構(gòu)包括布設(shè)于多個(gè)通氣孔131周邊的多個(gè)反光棱鏡15，從可調(diào)諧激光源141發(fā)出的調(diào)制激光束經(jīng)所述多個(gè)反光棱鏡15的多次反射被探測(cè)器142接收。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)中采用的激光源和探測(cè)器相對(duì)位置為直線式的氣室結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)用新型的光電氣體傳感器將激光源與探測(cè)器封裝在一體化光收發(fā)器件內(nèi)，并將將激光源和探測(cè)器分別設(shè)于氣體吸收池的一方，并通過光路結(jié)構(gòu)將從激光源出射的激光耦合至探測(cè)器內(nèi)，在傳感器的體積受到限制的情況下，增加了光路長(zhǎng)度，待測(cè)氣體對(duì)光的吸收充分，提高了光電氣體傳感器的探測(cè)信噪比和測(cè)量精度，并且有利于設(shè)備的小型化；另外，傳感器中可調(diào)諧激光源和探測(cè)器安裝方便，易于更換。
[0031]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1所示，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，殼體11下方分別設(shè)有第一安裝部1101和第二安裝部1102，第一安裝部1101用于固定可調(diào)諧激光源141，第二安裝部1102用于固定探測(cè)器142。
[0032]本實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)中的多個(gè)反光棱鏡15外表面鍍有反射膜，可以實(shí)現(xiàn)反射棱鏡的功能，具體排列方式只需滿足使從可調(diào)諧激光源141發(fā)出的調(diào)制激光束經(jīng)多次反射最終被探測(cè)器142接收即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的精神也可以對(duì)反光棱鏡15的數(shù)量和位置進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)不同的光路長(zhǎng)度不同的氣體吸收光程。
[0033]另外，蓋板12上設(shè)有金屬濾網(wǎng)(圖未示)，用來防止灰塵等污染氣體吸收池內(nèi)部，進(jìn)一步地，氣體吸收池的內(nèi)壁經(jīng)噴砂和鍍膜處理，用來防止內(nèi)壁對(duì)光的反射并起到防腐蝕的作用。
[0034]多個(gè)通氣孔131的其中一個(gè)內(nèi)設(shè)有用于反饋氣體吸收池內(nèi)溫度的溫度傳感器132，反饋氣體吸收池中的溫度，當(dāng)溫度出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)及時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度補(bǔ)償，達(dá)到進(jìn)一步提高測(cè)量精度的目的。
[0035]另外，本實(shí)用新型的光電氣體傳感器還設(shè)有一個(gè)電子處理器，用于控制所述可調(diào)諧激光源并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)；可調(diào)諧激光源141可以是各類半導(dǎo)體激光器芯片。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種光電氣體檢測(cè)裝置，包括上述實(shí)施例的光電氣體傳感器。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光電氣體傳感器，其特征在于，該光電氣體傳感器包括: 殼體； 設(shè)于所述殼體頂部的蓋板； 用于為待測(cè)目標(biāo)氣體提供吸收容積的氣體吸收池，所述氣體吸收池由殼體和蓋板之間的腔體所構(gòu)造形成，所述氣體吸收池底部中央開設(shè)有多個(gè)通氣孔，所述氣體吸收池底部設(shè)有兩個(gè)透光窗口； 設(shè)于所述殼體下方的一個(gè)可調(diào)諧激光源和一個(gè)探測(cè)器，其中，所述探測(cè)器是接收所述可調(diào)諧激光源產(chǎn)生的調(diào)制激光束的光學(xué)傳感器，所述可調(diào)諧激光源的激光束出射口、所述探測(cè)器的激光束入射口分別與兩個(gè)透光窗口對(duì)應(yīng)設(shè)置； 多反射光路結(jié)構(gòu)，包括布設(shè)于所述多個(gè)通氣孔周邊的多個(gè)反光棱鏡，從可調(diào)諧激光源發(fā)出的調(diào)制激光束經(jīng)所述多個(gè)反光棱鏡的多次反射被所述探測(cè)器接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電氣體傳感器，其特征在于，所述殼體下方分別設(shè)有用于固定可調(diào)諧激光源的第一安裝部、以及用于固定探測(cè)器的第二安裝部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電氣體傳感器，其特征在于，所述蓋板上設(shè)有金屬濾網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電氣體傳感器，其特征在于，所述氣體吸收池的內(nèi)壁經(jīng)噴砂和鍍膜處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電氣體傳感器，其特征在于，所述多個(gè)通氣孔的其中一個(gè)內(nèi)設(shè)有用于反饋氣體吸收池內(nèi)溫度的溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電氣體傳感器，其特征在于，還設(shè)有一個(gè)電子處理器，用于控制所述可調(diào)諧激光源并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電氣體傳感器，其特征在于，所述可調(diào)諧激光源為激光器芯片。
8.一種光電氣體檢測(cè)裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的光電氣體傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光電氣體傳感器及一種包括該光電氣體傳感器的檢測(cè)裝置。其中，該光電氣體檢測(cè)裝置包括：殼體、蓋板、氣體吸收池、可調(diào)諧激光源、探測(cè)器以及光路結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的光電氣體傳感器將激光源和探測(cè)器分別設(shè)于氣體吸收池的一方，可調(diào)諧激光源發(fā)出的調(diào)制激光束經(jīng)光路結(jié)構(gòu)中多個(gè)反光棱鏡的多次反射被所述探測(cè)器接收，大大減小了傳感器的體積；并且通過光路結(jié)構(gòu)增加了光程，有利于提高探測(cè)信噪比以及測(cè)量精度；本實(shí)用新型的傳感器可調(diào)諧激光源和探測(cè)器安裝方便，易于更換。
【IPC分類】G01N21-39
【公開號(hào)】CN204389391
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420810877
【發(fā)明人】鄭光輝, 張紹榮
【申請(qǐng)人】武漢六九傳感科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日