微粒子检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不受外光的影响，从而能够高精度、高灵敏度地检测烟雾等微粒子的微粒子检测装置。光源(10)出射包括具有相干性且频率不同的第1光和第2光在内的多种光(12)。光检测部(30)接收从光源(10)起经由有可能存在所给的微粒子的空间而入射至封入有气体状的碱金属原子的气室(20)并透过气室(20)的光(22)，并生成对应于所接收的光(22)的强度的检测信号(32)。频率控制部(40)对第1光以及第2光中的至少一方进行频率控制，以使第1光和第2光成为使碱金属原子发生电磁诱导透明现象的一对共振光。解析判断部(50)根据检测信号(32)，来进行对微粒子的有无以及微粒子的浓度中的至少一方的解析判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测烟雾等微粒子的微粒子检测装置。
技术介绍
近年来，感知空气中的烟雾的烟雾传感器广为普及，并被应用于火灾报警系统等中。目前，光电式的烟雾传感器为主流，其原理为，由于从发光二极管出射的光遇到烟雾时会发生散乱，所以通过偏离出射光的光路而配置的受光器对该散乱光的强度变化进行检测从而感知烟雾。一般来说，为防止因受光器接收外光而导致的误操作，光电式的烟雾传感器具备复杂形状的迷宫形状。并且，在专利文献1所记载的光电式烟雾传感器中，追加了波长选择滤波器，通过阻断与发光二极管的出射光的波长不同的光，提高外光除去能力，从而使迷宫形状变得简单。由此，减少了由于受光器接收外光而导致的误操作，并能获得由于迷宫形状的简化而带来的成本降低等的效果。在先技术文献专利文献1 日本特开2007-309755号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，即使是专利文献1中所记载的光电式烟雾传感器，由于在检测散乱光的强度变化这一点上，和一般的光电式烟雾传感器没有区别，所以也无法完全排除外光的影响。 并且，如果欲通过该现有的方式来降低外光的影响而改善烟雾感知的精度和灵敏度，则存在烟雾传感器的筐体的结构复杂、成本增大等问题。本专利技术是鉴于上述问题点而实施的，根据本专利技术的若干实施方式，能够提供一种不受外光影响，从而能够高精度、高灵敏度地检测烟雾等微粒子的微粒子检测装置。用于解决课题的方法(1)本专利技术为一种微粒子检测装置，具备气室，其封入有气体状的碱金属原子； 光源，其出射包括具有相干性且频率不同的第1光和第2光在内的多种光；光检测部，其接收从所述光源起经由有可能存在所给的微粒子的空间而入射至所述气室并透过所述气室的光，并生成对应于所接收的光的强度的检测信号；频率控制部，其对所述第1光以及所述第2光中的至少一方进行频率控制，以使所述第1光和所述第2光成为使所述碱金属原子发生电磁诱导透明现象的一对共振光；解析判断部，其根据所述检测信号，来进行对所述微粒子的有无以及所述微粒子的浓度中的至少一方的解析判断。在本专利技术所涉及的微粒子检测装置中，当从光源至气室的光路上不存在微粒子时，从光源出射的第1光和第2光将以保持相干性的状态入射至气室。因此，第1光和第2 光成为一对共振光，从而碱金属原子发生电磁诱导透明现象，由此光检测部所接收的光的强度增强。另一方面，当从光源至气室的光路上存在微粒子时，从光源出射的第1光和第2光将以失去相干性的状态入射至气室。因此，碱金属原子不会发生EIT现象，从而光检测部所接收的光的强度减小。并且，由于光检测部生成的检测信号为对应于所接收光的强度的信号，所以该检测信号的特征信息根据微粒子的有无和浓度的差而敏感地变化。因此，根据本专利技术所涉及的微粒子检测装置，通过解析判断部进行对该特征信息的解析判断，从而能够高精度且高灵敏度地对微粒子的有无和浓度进行检测。并且，根据本专利技术所涉及的微粒子检测装置，由于来自光源的出射光以外的光不能成为一对共振光，所以能够在不受外光的影响的条件下对微粒子的有无和浓度进行检测。由此，不需要设置用于除去外光的复杂结构。如此，根据本专利技术，能够实现一种不受外光的影响，从而能够高精度、高灵敏度地检测烟雾等微粒子的微粒子检测装置。(2)在该微粒子检测装置中，还可以采用如下结构，即，所述频率控制部在预定的频率范围内对所述第1光以及所述第2光中的至少一方的频率进行扫描，以使所述第1光和所述第2光成为所述一对共振光，所述解析判断部在所述第1光和所述第2光的频率差不同的多个正时获取所述检测信号，并根据所取得的多个所述检测信号来进行所述解析判断。解析判断部还可以被设置为，例如，将光检测部生成的检测信号的电压与预定的基准电压相比较，并根据比较结果来判断微粒子的有无(例如，当该检测信号的电压高于基准电压时判断为不存在微粒子，而当该检测信号的电压低于基准电压时判断为存在微粒子。)在该微粒子检测装置中，通过在预定的频率范围内对第1光以及第2光中的至少一方的频率进行扫描，并在第1光和第2光的频率差不同的多个正时获取检测信号，从而能够获取光检测部所生成的检测信号在该频率范围内的峰值和超过预定閾值的频率范围等的特征信息。因此，根据该微粒子检测装置，通过由解析判断部进行对该特征信息的解析判断，从而能够高精度且高灵敏度地对微粒子的有无和浓度进行检测。(3)在该微粒子检测装置中，还可以采用如下结构，即，所述频率控制部进行所述频率控制以使所述检测信号的电平成为最大，所述解析判断部将所述检测信号的电压与预定的阈电压相比较，并根据比较结果进行所述解析判断。在该微粒子检测装置中，进行频率控制以使光检测部生成的检测信号的电平成为最大，即，使光检测部接收的光的强度成为最大。并且，由于光检测部接收的光的强度成为最大是，成为一对共振光的第1光和第2光的数量成为最大的状态，所以检测信号的最大值依赖于微粒子的有无和浓度而非常敏感地变化。因此，根据该微粒子检测装置，通过由解析判断部根据该检测信号的电平与预定的阈值的比较结果而进行解析判断，从而能够高精度且高灵敏度地对微粒子的有无和浓度进行检测。并且，阈电压可以为一个，也可以为多个。在前者的情况下，能够判断微粒子的有无(比预定浓度高或者低)，而在后者的情况下，能够判断微粒子的阶段性的浓度(当阈值为N个时，为N+1阶段的浓度)。(4)在该微粒子检测装置中，还可以采用如下结构，即，所述频率控制部产生用于对所述光源进行频率调制的调制信号，并控制所述调制信号的频率以使所述检测信号的电平成为最大。根据该微粒子检测装置，通过对光源进行频率调制，从而能够在一个光源中同时且高效率地产生成为一对共振光的第1光和第2光。(5)在该微粒子检测装置中，还可以采用如下结构，即，所述解析判断部具有表格信息，并参照该表格信息进行所述解析判断，其中，所述表格信息定义了所述检测信号的预定信息与所述微粒子的浓度之间的对应关系。通过以此种方式设置，例如，根据评价结果等预先制作表格信息，并通过参照该表格信息从而能够简单地对微粒子的有无和浓度进行判断，其中，所述表格信息定义了光检测部生成的检测信号的预定信息(检测信号的电平信息等)与微粒子的浓度之间的对应关系。(6)在该微粒子检测装置中，还可以采用如下结构，即，所述光源、所述气室以及所述光检测部，被收容于一个筐体内部，在所述筐体表面中的第1面上，以与所述光源对置的方式设置有光能够通过的第1窗，且隔着所述微粒子能够进入的空间，在所述筐体表面中的与所述第1面对置的第2面上，以与所述气室对置的方式设置有光能够通过的第2窗，从所述光源出射的光穿过所述第1窗而向所述筐体的外部出射，从所述微粒子能够进入的空间通过的光穿过所述第2窗而从所述筐体的外部入射至所述气室。通过以此种方式设置，由于从光源出射的光通过外部空间而入射至气室，所以能够对该外部空间内的微粒子的有无和浓度进行判断。因此，能够实现光源、气室、光检测部被收容于一个筐体中的紧凑的一体型、且能够对微粒子的有无和浓度进行判断的微粒子检测装置。根据此种一体型的微粒子检测装置，例如，比较易于替换广为普及的一体型的光电式烟雾传感器。(7)在该微粒子检测装置中，还可以采用如下结构，即，所述光源、所述气室以及所述光检测部，被收容于一个筐体内部，在所述筐体的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种微粒子检测装置，具备：气室，其封入有气体状的碱金属原子；光源，其出射包括具有相干性且频率不同的第１光和第２光在内的多种光；光检测部，其接收从所述光源起经由有可能存在所给的微粒子的空间而入射至所述气室并透过所述气室的光，并生成对应于所接收的光的强度的检测信号；频率控制部，其对所述第１光以及所述第２光中的至少一方进行频率控制，以使所述第１光和所述第２光成为使所述碱金属原子发生电磁诱导透明现象的一对共振光；解析判断部，其根据所述检测信号，来进行对所述微粒子的有无以及所述微粒子的浓度中的至少一方的解析判断。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青山拓，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP