【技术实现步骤摘要】
本技术涉及传感器领域，具体涉及一种光路空间优化设计的导光式双腔室长光路气体传感器。
技术介绍
1、气体传感器是一种基于不同气体分子的光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔lambert-beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。气体传感器通常有光源、光学腔体、探测器、信号采集和处理电路四部分组成。然而，传统的气体传感器空间体积不能过大，限制了光与气体的交互。改善方案多采用折线光路，需要精心排列多个反射器的位置，并且多次的折反射会增加光的损耗，光源和探测器需要和光学腔体结合成一个完整的光路，这种结构造成了光学腔体体积不大，光路不够长，使光源发射的光无法与气体充分接触，造成传感器的精度和灵敏度不够。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种导光式双腔室长光路气体传感器装置结构，其通过腔室优化设计将光源发射的光通过光源导光腔室和探测器聚光腔室，并在腔内经过多次反射到达探测器，光源发射的光经过大光程路径被探测器接收实现气体测量。
2、为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种导光式双腔室长光路气体传感器，包括装置外壳、光源导光腔室、探测器聚光腔室、工作电路板以及分别连接在所述工作电路板两侧的光源和探测器。
3、所述传感器包含光源导光腔室和探测器聚光腔室，每个腔室由柱状壁和盖板构成：柱状壁构成传感器周长，在光源导光腔室中具有导光锥和环形倾斜侧壁，光源导光腔室盖板、工作电路安装板和柱状壁盖合形成光源导光腔室，探测器聚光腔室中具有聚光杯
4、所述光路系统，光束从光源发出后在光源导光腔室多次反射，经导光锥和环形倾斜侧壁，导入遮光罩，再经连通孔进入探测器聚光腔室；
5、所述腔室的内壁都涂覆有针对光源的高反射率薄膜。
6、基于上述，工作电路封装在工作电路安装板上，工作电路安装板上设置有光源安装孔和探测器安装孔用于安装光源和探测器。
7、基于上述，所述光源和探测器被工作电路安装板分隔在两个腔室内，连通孔用于连通两个腔室。
8、基于上述，光源导光腔室设置有呈45°倾斜的环形倾斜侧壁以及导光锥，用于将光源发射的光在腔室内多次反射，经遮光罩射入连通孔，进而导入相邻的探测器聚光腔室。
9、基于上述，连通孔设置在将两腔室分隔开的工作电路安装板上，用于连通两个腔室。
10、基于上述，探测器聚光腔室整体为聚光杯结构。
11、基于上述，所述两个腔室的内壁都涂覆有针对光源的高反射率薄膜。
12、基于上述，所述环形倾斜侧壁，在满足腔室间的光线反射交换作用的前提下，可更改倾斜侧板的角度。
13、基于上述，所述光源导光腔室盖板以及探测器聚光腔室柱状侧壁设置有气体扩散栅网，气体通过栅网扩散进入传感器的光学腔室，便于所述传感器光学腔室内外气体交换。所述气体扩散栅网为防尘防水透气不透光的网，防止水和灰尘进入传感器光学腔室附着在其内壁反射面，影响光线的反射效果，降低传感器精确度，同时阻止光学腔室的光射出。
14、本技术的有益效果：
15、1、本技术所述的气体传感器的两个相邻腔室之间设置有所述工作电路板安装位置，所述光源、探测器分别连接所述工作电路板，为多腔室长光路气体传感器的装配提供了方便。
16、2、本技术的各个连通孔和遮光罩组合，可根据实际要求改变大小或调整形状位置来实现调整光路检测光程。
17、3、本技术的光源导光腔室中的导光锥和环形倾斜侧壁可根据实际要求改变角度来实现调整光路检测光程，光源腔室的多个导光设计以及探测器聚光杯结构设计，提供了长光程。
18、4、本技术的气体交互结构为气体扩散栅网，整体传感器具有结构简单、外形小巧、易装配和光路长的优点。
19、5、本技术的腔室之间采用连通孔和遮光罩组合，光源导光腔室和探测器聚光腔室的设置使得光程尽可能的长，使得所述气体传感器具有更高的精度。
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1.一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，包括：装置外壳、工作电路安装板、工作电路板(1)以及分别连接在所述工作电路板两侧的光源(2)和探测器(3)；所述装置外壳包括盖板和柱状壁，所述盖板和柱状壁能够封装为一个闭合的整体结构；所述工作电路安装板(10)位于整体结构内部，将整体结构内部划分为光源导光腔室(4)和探测器聚光腔室(11)；所述工作电路板设置在工作电路安装板(10)上，所述光源(2)位于光源导光腔室(4)，所述探测器位于探测器聚光腔室(11)；
2.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述每个连通孔上方均设置有遮光罩，所述遮光罩的开口朝向柱形壁。
3.根据权利要求2所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述连通孔和遮光罩的数量为均匀分布的5个，分别是连通孔一(13)，连通孔二(14)，连通孔三(15)，连通孔四(16)，连通孔五(17)，遮光罩一(18)，遮光罩二(19)，遮光罩三(20)，遮光罩四(21)，遮光罩五(22)。
4.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，
5.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述环形倾斜侧壁为两组，一组为环形倾斜侧壁一(7)，设置在光源导光腔室顶部的盖板的内边沿处，另一组为环形倾斜侧壁二(9)，设置在光源导光腔室底部的工作电路安装板的内边沿处。
6.根据权利要求5所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述环形倾斜侧壁与顶部盖板的夹角或与工作电路安装板的夹角均是45°。
7.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，光源导光腔室的盖板的顶部以及在聚光杯(12)的侧壁上分别设置有气体扩散栅网，具体为气体扩散栅网一(23)，气体扩散栅网二(24)，气体扩散栅网三(25)，气体扩散栅网四(26)，气体扩散栅网五(27)，气体扩散栅网六(28)，气体扩散栅网七(29)，气体扩散栅网八(30)。
8.根据权利要求7所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述气体扩散栅网为防尘防水透气不透光的网。
9.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述两个腔室的内壁都涂覆有针对光源(2)的高反射率薄膜。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，该传感器尺寸如下：
...【技术特征摘要】
1.一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，包括：装置外壳、工作电路安装板、工作电路板(1)以及分别连接在所述工作电路板两侧的光源(2)和探测器(3)；所述装置外壳包括盖板和柱状壁，所述盖板和柱状壁能够封装为一个闭合的整体结构；所述工作电路安装板(10)位于整体结构内部，将整体结构内部划分为光源导光腔室(4)和探测器聚光腔室(11)；所述工作电路板设置在工作电路安装板(10)上，所述光源(2)位于光源导光腔室(4)，所述探测器位于探测器聚光腔室(11)；
2.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述每个连通孔上方均设置有遮光罩，所述遮光罩的开口朝向柱形壁。
3.根据权利要求2所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述连通孔和遮光罩的数量为均匀分布的5个，分别是连通孔一(13)，连通孔二(14)，连通孔三(15)，连通孔四(16)，连通孔五(17)，遮光罩一(18)，遮光罩二(19)，遮光罩三(20)，遮光罩四(21)，遮光罩五(22)。
4.根据权利要求1所述的一种导光式双腔室长光路气体传感器，其特征在于，所述导光锥(8)位于光源导光腔室顶端的盖板中心处。
5.根据权利要求1所述的一种导光...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，卢新辉，朱凌云，肖银帆，叶云霞，任旭东，
申请(专利权)人：江苏友穗传感科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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