本发明专利技术涉及一种用于检测测试流体中的颗粒、特别是烟雾颗粒(320)的散射光检测器(200)，其特别是用于吸气式火灾检测系统(100)，所述散射光检测器包括具有流入口(212)和流出口(213)以形成可供所述测试流体流过的流径(310)的测试区域(210)；沿发射方向(A)发射光束(231)的光发射器(230)，其中所述所发射的光束(231)与所述流径(310)形成重叠区域(X)；用于接收在所述重叠区域(X)中通过颗粒(320)而散射的散射光分量(233)的光接收器(240)；印制电路板(220)，其中所述光发射器(230)和所述光接收器(240)与所述印制电路板(220)、特别是所述印制电路板(220)的正面连接，其中借助偏转所述光束(231)的光波导(232)将所述光发射器(230)所发射的光束(231)导入所述测试区域(210)，并且所述光接收器(240)以某种方式布置，使得直接或间接的散射光路径(S)在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸。间延伸。间延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】散射光检测器和具有散射光检测器的吸气式火灾检测系统
[0001]本专利技术涉及一种用于检测测试流体中的颗粒、特别是烟雾颗粒的散射光检测器，其特别是用于吸气式火灾检测系统，所述散射光检测器包括具有流入口和流出口以形成可供测试流体流过的流径的测试区域、沿发射方向发射光束的光发射器，其中所发射的光束与流径形成重叠区域，所述散射光检测器还包括用于接收在重叠区域中通过颗粒而散射的散射光分量的光接收器和印制电路板，其中所述光发射器和所述光接收器与印制电路板、特别是所述印制电路板的正面连接。此外，本专利技术还涉及一种具有这种散射光检测器的吸气式火灾检测系统，其中所述吸气式火灾检测系统具有一个或多个布置在一个或多个监测室中用以吸入测试流体的吸气孔、用于将所述一个或多个吸气孔与所述散射光检测器导流连接的管道和/或软管系统以及用于在所述管道和/或软管系统内产生通流和/或负压的抽吸装置。最后，本专利技术涉及一种检测测试流体中所包含的颗粒、特别是烟雾颗粒的相关方法，所述方法特别是用于检测火灾。
技术介绍
[0002]除了借助简单的天花板烟雾报警器对房间进行火灾检测和监测之外，散射光检测器还适用于所谓的吸气式火灾检测系统，也称为吸气式烟雾报警器，其持续从监测室、待监测的房间或区域或者待监测的环境抽吸足够有代表性的测试流体、特别是空气量并且将这个空气量输送至布置在吸气路径中的散射光检测器。沿流径导引被吸入的测试流体通过散射光检测器的测试区域，其中光发射器所发射的光束指向这个测试区域。经证实有效的是将二极管，即所谓的光发射二极管(LED)，也简称为发光二极管用作光发射器。第一交叉体积形成一个重叠区域，在这个第一交叉体积中，所发射的光束与测试流体的流径发生重叠，在这个重叠区域中，视情况存在的任何吸入颗粒、特别是烟雾颗粒致使入射光发生散射。为了检测被散射的散射光，光接收器(大多是光电二极管(PD))的视场沿接收方向指向这个重叠区域。第二交叉体积被称为散射光中心，在这个第二交叉体积中，光发射器的光束和光接收器的视场重合。第三交叉体积形成检测体积，在这个第三交叉体积中，重叠区域和散射光中心，即光发射器的光束、光接收器的视场和测试流体的流径发生重叠。通过光接收器检测在该处通过视情况存在的、特别是被吸入的颗粒或烟雾颗粒而散射的散射光的散射光分量，借助随后的分析将其用于检测火灾。基于吸气式火灾检测系统的交稿灵敏度，在火灾产生阶段通常已经可以进行火灾检测，因此将吸气式烟雾报警器用于所谓的早期火灾检测乃至最早火灾检测。
[0003]由EP 0 729 024 A2已知用于吸气式虎仔检测系统的用于检测通过颗粒而散射的散射光的同类型的光电颗粒传感器。该颗粒传感器包括被壳体包围的具有进气口和排气口的光学腔室。这个光学腔室形成空气通路，具体方式在于，所吸入的空气通过进气口被导引到腔室中并且通过排气孔被导引出腔室。光发射器和光接收器布置在这个光学腔室内或者伸入这个光学腔室中，因此与空气通路直接接触。这使得这个光学腔室的结构较为复杂，引发了相关的污染、颗粒沉积，进而导致颗粒传感器的响应灵敏度降低或错误率增加。此外，
对于为光发射器和光接收器进行供电或转发所接收的信号而言，结构上分离的电路载体和/或印制电路板是必不可少的，这样一来，更复杂的生产就会导致制造成本增加。
[0004]EP 3 029 647 B1描述了一种散射光烟雾报警器，其具有容置在外壳壳体中的电路载体。作为光发射器的发光二极管和作为光接收器的光电二极管均与这个电路载体连接。实现该散射光烟雾报警器的尽可能低的结构高度的具体方式在于，这些二极管直接地，即紧贴且在没有附加的子结构的情况下与电路载体连接，例如作为可表面安装的构件(SMD＝Surface Mounted Device)与电路载体连接。因此，常规二极管的发射方向或接收方向必须正交于电路载体。为了形成散射光中心，即交叉体积，在这个交叉体积中，发光二极管所发射的光束和光电二极管的视场相互重叠，这些二极管中的至少一个实施为所谓的“Sidelooker”(“侧视”)LED。通过使用这种“侧视”LED，可以实现平行于电路载体的“侧向”辐射方向。一方面，该实施方式的缺点在于，具有所有有源光学组件的整个电路载体布置在测试流体内，在此直接布置在监测室或待监测的环境内，另一方面，这些二极管的发射或接收方向受相对于电路载体的平行(“侧视”二极管)或正交布置(常规二极管)限制。
[0005]由现有技术已知光接收器相对于光发射器的不同布置方案。所发射的光束的发射方向与光接收器的观察方向之间所形成的角度被称为散射角。散射角在0
°
至90
°
之间，则表示前向散射，散射角大于90
°
，则表示后向散射。此外，由现有技术还已知用于偏转和/或反射发光二极管所发射的光束或被散射的散射光分量的散射光路径的不同方案。
[0006]在下文中并且根据通常的理解，术语“反射”指的是光束借助反射器(例如镜子)的一次性方向变化。入射至反射器表面的光束被这个反射器反射回来(反射)，其中这个光束的入射角等于反射角。而术语光束的“偏转”则指的是光束借助光波导(例如光纤)的方向变化。与单反射不同，光束入射到光波导的介质中并在这个光波导的内部进一步受到导引，进而可以任意改变方向。因此，光束入射至光波导中的入射角无需与出射角相当。与此相反，术语光束的“聚焦”则表示不发生方向变化。在此情况下，通过折射(例如借助聚光透镜)增大光强度以及/或者改变光电二极管的视场或发光二极管的光束的宽度。
[0007]就火花检测而言，由EP 2 881 719 A1例如已知将透镜用于光电检测领域。与颗粒检测、特别是烟雾颗粒检测不同，在采用火花检测时，可以省去光发射器，因为待检测的火花自身已用作光源。实际的光接收器在此布置在通道的外部，待监测、结合的材料流和气体流在这个通道中流动。光棒将火花所发出的辐射传输到光接收器并且伸入通道中，在这个通道中，借助透镜保护这个光棒不受材料流和气体流影响。同时，根据透镜的设计方案而改变视场的宽度，特别是扩大视场的宽度。
[0008]由US 9 267 885 B2已知一种光学散射光检测器，其中提出，借助两个伸入测量室中的光反射器、特别是棱镜来改变发光二极管的光束的发射方向以及被散射的散射光分量的散射光路径。在此情况下，第一棱镜指向发光二极管，以便将这个发光二极管的光束以某一角度反射到测量室内的检测区中，第二棱镜指向光电二极管，以便将来自这个检测区的散射光以相同角度朝这个光电二极管的方向进行反射。这些光反射器布置在共用的支承部件上，这个支承部件将这些光反射器间接地与印制电路板连接在一起。由WO 2016/102891 A1还已知散射光检测器的一种类似结构，其与上述结构的不同之处基本上在于，用两个伸入测量室中的光导体来代替两个棱镜。借助分别提出的二极管以及各反射器或光导体相对彼此的布置，仅可能在有限的散射角范围内检测前向散射。
技术实现思路
[0009]因此，本专利技术的目的是提供一种相对于现有技术有所改进的散射光检测器，所述散射光检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测测试流体中的颗粒、特别是烟雾颗粒(320)的散射光检测器(200)，其特别是用于吸气式火灾检测系统(100)，所述散射光检测器包括-具有流入口(212)和流出口(213)以形成可供所述测试流体流过的流径(310)的测试区域(210)，-沿发射方向(A)发射光束(231)的光发射器(230)，其中所述所发射的光束(231)与所述流径(310)形成重叠区域(X)，-用于接收在所述重叠区域(X)中通过颗粒(320)而散射的散射光分量(233)的光接收器(240)，-印制电路板(220)，其中所述光发射器(230)和所述光接收器(240)与所述印制电路板(220)、特别是所述印制电路板(220)的正面连接，其特征在于，-借助偏转所述光束(231)的光波导(232)将所述光发射器(230)所发射的光束(231)导入所述测试区域(210)，以及-所述光接收器(240)以某种方式布置，使得直接或间接的散射光路径(S)在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸。2.根据权利要求1所述的散射光检测器(200)，其特征在于，所述光发射器(230)所发射的光束(231)在沿所述流径(310)而定向的发射方向(A)上延伸。3.根据权利要求1所述的散射光检测器(200)，其特征在于，所述光发射器(230)所发射的光束(231)在指向所述流径(310)的发射方向(A)上延伸。4.根据权利要求1-3中任一项所述的散射光检测器(200)，其特征在于，所述在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸的间接的散射光路径(S)借助偏转所述被散射的散射光分量(233)的光波导(241)而形成。5.根据上述权利要求中任一项所述的散射光检测器(200)，其特征在于，第一光学器件(261)布置在所述光发射器(230)与所述重叠区域(X)之间以聚焦所述光束(231)以及/或者第二光学器件(262)布置在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间以聚焦沿所述散射光路径(S)而散射的散射光分量(233)。6.根据上述权利要求中任一项所述的散射光检测器(200)，其特征在于，所述测试区域(210)受测试区域壁部(211)限制，其中所述测试区域壁部(211)具有一个或多个用于容置光学组件以及/或者用于产生一个或多个透光孔的凹槽(214)。7.根据权利要求6所述的散射光检测器(200)，其特征在于，所述具有所述光发射器(230)和所述光接收器(240)的印制电路板(220)布置在所述限制所述测试区域(210)的测试区域壁部(211)的外部。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的散射光检测器(200)，其特征在于，所述光接收器(240)和/或所述光发射器(230)和/或所述光波导(232、241)和/或所述第一光学器件(261)和/或所述第二光学器件(262)和/或其他光学组件布置在所述测试区域(210)的外部，特别是布置在所述限制所述测试区域(210)的测试区域壁部(211)的外部。9.根据权利要求6至8中任一项所述的散射光检测器(200)，其特征在于，在所述在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸的直接散射光路径(S)中布置有透光孔或非反射的光学组件或者在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：瓦格纳集团责任有限公司，
类型：发明
国别省市：
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