一种红外气体传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种红外气体传感器，包括外壳，所述外壳内安装有位于其顶部的过滤片和位于过滤片下方的采样气室，采样气室的光通道中安装有均与信号处理线路板电连接的红外光源和红外接收器件；红外接收器件的安装方位满足如下要求，红外接收器件的热释电探测器的接收面平行于所述红外气体传感器的中轴线。本实用新型专利技术将热释电探测器的接收面平行于红外气体传感器的中轴线设置可以有效利用采样气室的环向空间，光通道可以在有限的空间内弯曲设置，因此可以使光线经过多级反射后再作用于热释电探测器上，有效增加了光路的长度，使得本实用新型专利技术所述的红外气体传感器在不增加体积的情况下也可具有较高的精度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于检测气体的传感器领域，涉及一种红外气体传感器。
技术介绍
在红外气体传感器中，光学型气体传感器由于其具有可测气体的种类多，以及测 量范围宽等优点得到了广泛的应用。光学型气体传感器的精度主要取决于光路的长度和光 源的强度，因此，在光源强度一定的条件下，光路的长度即成为影响精度的决定性因素。目前的红外气体传感器，如公开日为2009年8月12日，公开号为101504365的 中国专利申请，其热释电探测器的接收面与红外气体传感器的中轴线方向垂直，红外光源 发出的光线需要经过光源与热释电探测器上方的反射壁反射后作用在热释电探测器上；因 此，为了增加光路的长度，就需要增加采样气室的高度，从而从整体上增大了红外气体传感 器的体积，影响了红外气体传感器的应用范围。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有红外传感器存在的上述问题，提供一种体积小、 精度高的红外气体传感器。本技术所采用的技术方案为一种红外气体传感器，包括外壳，所述外壳内安 装有位于其顶部的过滤片和位于所述过滤片下方的采样气室，所述采样气室的光通道中安 装有均与信号处理线路板电连接的红外光源和红外接收器件；所述红外接收器件的安装方 位满足如下要求，所述红外接收器件的热释电探测器的接收面平行于所述红外气体传感器 的中轴线。优选地，所述光通道包括位于周向上的环状通道和位于中心的中央通道，所述环 状通道在其终端与中央通道连通；所述红外光源安装在环状通道中；所述红外接收器件安 装在中央通道中；所述红外光源和红外接收器件的安装位置满足如下要求，所述红外光源 发出的光线经过环状通道的两侧壁的多级反射进入中央通道，并作用在热释电探测器上。优选地，所述环状通道的外侧壁与中央通道的侧壁之间设置有反射斜面，所述反 射斜面的方向和位置满足如下要求，所述光线经过环状通道的两侧壁的多级反射，最终经 反射斜面的一次反射后作用在热释电探测器上。优选地，所述环状通道的两侧壁和反射斜面均电镀24K真金。优选地，所述红外接收器件包括一对热释电探测器，其中一个热释电探测器为对 目标气体、光强和温度反应的活跃通道探测器，另一热释电探测器为只对光强和温度反应 的参考通道探测器。本技术的有益效果为将热释电探测器的接收面平行于所述红外气体传感器 的中轴线设置可以有效利用采样气室的环向空间，光通道可以在有限的空间内弯曲设置， 因此可以使光线经过多级反射后再作用于热释电探测器上，有效增加了光路的长度，使得 本技术所述的红外气体传感器在不增加体积的情况下也可具有较高的精度。附图说明图1为本技术所述红外气体传感器的立体示意图；图2为图1的爆炸结构示意图；图3为图1的全剖视图；图4示出了图1所述采样气室的光通道。具体实施方式现结合附图对本技术的具体实施方式进行详细的说明。一种红外气体传感器，如图1、2和3所示，包括外壳3，所述外壳3的顶部具有气体 入口，所述外壳3的内壁上设置有过滤片安装槽，过滤片2，在本实施例中为颗粒过滤片，嵌 入所述过滤片安装槽内；所述外壳3内安装有用于支撑过滤片2的反光板8，所述反光板8 的中部镂空，可使从气体入口进入的待测气体经过过滤片2和反光板8后进入采样气室A。 所述外壳3在其顶部的位于气体入口外周的位置上设置有密封槽，所述密封槽内安装有密 封圈1。所述采样气室A安装在外壳3中，如图4所示，采样气室A的光通道中安装有红 外光源6和红外接收器件9。所述光通道包括位于周向上的环状通道A1和位于中心的中 央通道A3，所述环状通道A1在其终端与中央通道A3连通。所述红外光源6安装在环状通 道A1中，在本实施例中，将所述红外光源6安装在环状通道A1的起始端；所述红外接收器 件9安装在中央通道A3中，其安装的方位为其热释电探测器的接收面与红外气体传感器 的中轴线平行。红外光源6发出的光线经过环状通道A1的两侧壁的多级反射进入中央通 道A3，并作用在热释电探测器上，该种结构利用采样气室A必要的环向空间有效增加了光 路的长度。所述环状通道的外侧壁与中央通道的侧壁之间设置有反射斜面A2，所述光线经 过环状通道A1的两侧壁的多级反射，最终经反射斜面A2的一次反射后作用在热释电探测 器上。所述红外光源6和红外接收器件9均与安装于采样气室A底部的信号处理线路板7 电连接，其中，由于所述红外接收器件9的热释电探测器垂直于光线设置，因此，所述红外 接收器件9通过如图3所示的电连接板10与所述信号处理线路板7电连接。热释电探测 器将输出的信号送入信号处理线路板7的处理单元进行计算，以获得被测气体的浓度，处 理单元将得到的代表气体浓度的数字信号送入数模转换单元进行数模转换，最终通过信号 接口 4(输出针脚)输出模拟量气体浓度和数字信号。所述信号处理线路板7通过灌封胶 5灌封在外壳3中。另外，为了减小光路中反光面对光线强度的吸收，在本实施例中，所有的反光面均 电镀有24K真金。如图4所示，在本实施例中，所述红外接收器件9包括一对热释电探测器，其中活 跃通道探测器91对目标气体、光强、温度反应，而参考通道探测器92只对光强、温度反应。 该两种探测器均是现有的探测器，并且探测器本身的结构组成并非是本申请需要保护的内 容，因此不作具体说明，采用两种不同的热释电探测器是为了补偿光源强度变化、滤光器退 化及温度变化等因素对探测器信号的影响。对于本技术所述的红外气体传感器，在采用常规的气体传感器封装尺寸的情况下，即直径为32mm，高度为16. 6mm，输出针脚的长度为3. 4mm，其光路的长度至少也可以 达到9cm，使其在不增大体积的情况下获得了更高的精度。 综上所述仅为本技术较佳的实施例，并非用来限定本技术的实施范围。 即凡依本技术申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本技术的技 术范畴。权利要求一种红外气体传感器，包括外壳，所述外壳内安装有位于其顶部的过滤片和位于所述过滤片下方的采样气室，所述采样气室的光通道中安装有均与信号处理线路板电连接的红外光源和红外接收器件；其特征在于所述红外接收器件的安装方位满足如下要求，所述红外接收器件的热释电探测器的接收面平行于所述红外气体传感器的中轴线。2.根据权利要求1所述的红外气体传感器，其特征在于所述光通道包括位于周向上 的环状通道和位于中心的中央通道，所述环状通道在其终端与中央通道连通；所述红外光 源安装在环状通道中；所述红外接收器件安装在中央通道中；所述红外光源和红外接收器 件的安装位置满足如下要求，所述红外光源发出的光线经过环状通道的两侧壁的多级反射 进入中央通道，并作用在热释电探测器上。3.根据权利要求2所述的红外气体传感器，其特征在于所述环状通道的外侧壁与中 央通道的侧壁之间设置有反射斜面，所述反射斜面的方向和位置满足如下要求，所述光线 经过环状通道的两侧壁的多级反射，最终经反射斜面的一次反射后作用在热释电探测器 上。4.根据权利要求3所述的红外气体传感器，其特征在于所述环状通道的两侧壁和反 射斜面均电镀24K真金。5.根据权利要求1至4中任一项所述的红外气体传感器，其特征在于所述红外接收 器件包括一对热释电探测器，其中一个热释电探测器为对目标气体、光强和温度反应的活 跃通道探测器，另一热释电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外气体传感器，包括外壳，所述外壳内安装有位于其顶部的过滤片和位于所述过滤片下方的采样气室，所述采样气室的光通道中安装有均与信号处理线路板电连接的红外光源和红外接收器件；其特征在于：所述红外接收器件的安装方位满足如下要求，所述红外接收器件的热释电探测器的接收面平行于所述红外气体传感器的中轴线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟志，
申请(专利权)人：高伟志，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]