專利名稱：一種紅外氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于檢測氣體的傳感器領(lǐng)域，涉及一種紅外氣體傳感器。
背景技術(shù)：
在紅外氣體傳感器中，光學(xué)型氣體傳感器由于其具有可測氣體的種類多，以及測 量范圍寬等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。光學(xué)型氣體傳感器的精度主要取決于光路的長度和光 源的強度，因此，在光源強度一定的條件下，光路的長度即成為影響精度的決定性因素。目前的紅外氣體傳感器，如
公開日為2009年8月12日，公開號為101504365的 中國專利申請，其熱釋電探測器的接收面與紅外氣體傳感器的中軸線方向垂直，紅外光源 發(fā)出的光線需要經(jīng)過光源與熱釋電探測器上方的反射壁反射后作用在熱釋電探測器上；因 此，為了增加光路的長度，就需要增加采樣氣室的高度，從而從整體上增大了紅外氣體傳感 器的體積，影響了紅外氣體傳感器的應(yīng)用范圍。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有紅外傳感器存在的上述問題，提供一種體積小、 精度高的紅外氣體傳感器。本實用新型所采用的技術(shù)方案為一種紅外氣體傳感器，包括外殼，所述外殼內(nèi)安 裝有位于其頂部的過濾片和位于所述過濾片下方的采樣氣室，所述采樣氣室的光通道中安 裝有均與信號處理線路板電連接的紅外光源和紅外接收器件；所述紅外接收器件的安裝方 位滿足如下要求，所述紅外接收器件的熱釋電探測器的接收面平行于所述紅外氣體傳感器 的中軸線。優(yōu)選地，所述光通道包括位于周向上的環(huán)狀通道和位于中心的中央通道，所述環(huán) 狀通道在其終端與中央通道連通；所述紅外光源安裝在環(huán)狀通道中；所述紅外接收器件安 裝在中央通道中；所述紅外光源和紅外接收器件的安裝位置滿足如下要求，所述紅外光源 發(fā)出的光線經(jīng)過環(huán)狀通道的兩側(cè)壁的多級反射進入中央通道，并作用在熱釋電探測器上。優(yōu)選地，所述環(huán)狀通道的外側(cè)壁與中央通道的側(cè)壁之間設(shè)置有反射斜面，所述反 射斜面的方向和位置滿足如下要求，所述光線經(jīng)過環(huán)狀通道的兩側(cè)壁的多級反射，最終經(jīng) 反射斜面的一次反射后作用在熱釋電探測器上。優(yōu)選地，所述環(huán)狀通道的兩側(cè)壁和反射斜面均電鍍24K真金。優(yōu)選地，所述紅外接收器件包括一對熱釋電探測器，其中一個熱釋電探測器為對 目標氣體、光強和溫度反應(yīng)的活躍通道探測器，另一熱釋電探測器為只對光強和溫度反應(yīng) 的參考通道探測器。本實用新型的有益效果為將熱釋電探測器的接收面平行于所述紅外氣體傳感器 的中軸線設(shè)置可以有效利用采樣氣室的環(huán)向空間，光通道可以在有限的空間內(nèi)彎曲設(shè)置， 因此可以使光線經(jīng)過多級反射后再作用于熱釋電探測器上，有效增加了光路的長度，使得 本實用新型所述的紅外氣體傳感器在不增加體積的情況下也可具有較高的精度。
圖1為本實用新型所述紅外氣體傳感器的立體示意圖；圖2為圖1的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的全剖視圖；圖4示出了圖1所述采樣氣室的光通道。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細的說明。一種紅外氣體傳感器，如圖1、2和3所示，包括外殼3，所述外殼3的頂部具有氣體 入口，所述外殼3的內(nèi)壁上設(shè)置有過濾片安裝槽，過濾片2，在本實施例中為顆粒過濾片，嵌 入所述過濾片安裝槽內(nèi)；所述外殼3內(nèi)安裝有用于支撐過濾片2的反光板8，所述反光板8 的中部鏤空，可使從氣體入口進入的待測氣體經(jīng)過過濾片2和反光板8后進入采樣氣室A。 所述外殼3在其頂部的位于氣體入口外周的位置上設(shè)置有密封槽，所述密封槽內(nèi)安裝有密 封圈1。所述采樣氣室A安裝在外殼3中，如圖4所示，采樣氣室A的光通道中安裝有紅 外光源6和紅外接收器件9。所述光通道包括位于周向上的環(huán)狀通道A1和位于中心的中 央通道A3，所述環(huán)狀通道A1在其終端與中央通道A3連通。所述紅外光源6安裝在環(huán)狀通 道A1中，在本實施例中，將所述紅外光源6安裝在環(huán)狀通道A1的起始端；所述紅外接收器 件9安裝在中央通道A3中，其安裝的方位為其熱釋電探測器的接收面與紅外氣體傳感器 的中軸線平行。紅外光源6發(fā)出的光線經(jīng)過環(huán)狀通道A1的兩側(cè)壁的多級反射進入中央通 道A3，并作用在熱釋電探測器上，該種結(jié)構(gòu)利用采樣氣室A必要的環(huán)向空間有效增加了光 路的長度。所述環(huán)狀通道的外側(cè)壁與中央通道的側(cè)壁之間設(shè)置有反射斜面A2，所述光線經(jīng) 過環(huán)狀通道A1的兩側(cè)壁的多級反射，最終經(jīng)反射斜面A2的一次反射后作用在熱釋電探測 器上。所述紅外光源6和紅外接收器件9均與安裝于采樣氣室A底部的信號處理線路板7 電連接，其中，由于所述紅外接收器件9的熱釋電探測器垂直于光線設(shè)置，因此，所述紅外 接收器件9通過如圖3所示的電連接板10與所述信號處理線路板7電連接。熱釋電探測 器將輸出的信號送入信號處理線路板7的處理單元進行計算，以獲得被測氣體的濃度，處 理單元將得到的代表氣體濃度的數(shù)字信號送入數(shù)模轉(zhuǎn)換單元進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，最終通過信號 接口 4(輸出針腳)輸出模擬量氣體濃度和數(shù)字信號。所述信號處理線路板7通過灌封膠 5灌封在外殼3中。另外，為了減小光路中反光面對光線強度的吸收，在本實施例中，所有的反光面均 電鍍有24K真金。如圖4所示，在本實施例中，所述紅外接收器件9包括一對熱釋電探測器，其中活 躍通道探測器91對目標氣體、光強、溫度反應(yīng)，而參考通道探測器92只對光強、溫度反應(yīng)。 該兩種探測器均是現(xiàn)有的探測器，并且探測器本身的結(jié)構(gòu)組成并非是本申請需要保護的內(nèi) 容，因此不作具體說明，采用兩種不同的熱釋電探測器是為了補償光源強度變化、濾光器退 化及溫度變化等因素對探測器信號的影響。對于本實用新型所述的紅外氣體傳感器，在采用常規(guī)的氣體傳感器封裝尺寸的情況下，即直徑為32mm，高度為16. 6mm，輸出針腳的長度為3. 4mm，其光路的長度至少也可以 達到9cm，使其在不增大體積的情況下獲得了更高的精度。 綜上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍。 即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬于本實用新型的技 術(shù)范疇。
權(quán)利要求一種紅外氣體傳感器，包括外殼，所述外殼內(nèi)安裝有位于其頂部的過濾片和位于所述過濾片下方的采樣氣室，所述采樣氣室的光通道中安裝有均與信號處理線路板電連接的紅外光源和紅外接收器件；其特征在于所述紅外接收器件的安裝方位滿足如下要求，所述紅外接收器件的熱釋電探測器的接收面平行于所述紅外氣體傳感器的中軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外氣體傳感器，其特征在于所述光通道包括位于周向上 的環(huán)狀通道和位于中心的中央通道，所述環(huán)狀通道在其終端與中央通道連通；所述紅外光 源安裝在環(huán)狀通道中；所述紅外接收器件安裝在中央通道中；所述紅外光源和紅外接收器 件的安裝位置滿足如下要求，所述紅外光源發(fā)出的光線經(jīng)過環(huán)狀通道的兩側(cè)壁的多級反射 進入中央通道，并作用在熱釋電探測器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外氣體傳感器，其特征在于所述環(huán)狀通道的外側(cè)壁與中 央通道的側(cè)壁之間設(shè)置有反射斜面，所述反射斜面的方向和位置滿足如下要求，所述光線 經(jīng)過環(huán)狀通道的兩側(cè)壁的多級反射，最終經(jīng)反射斜面的一次反射后作用在熱釋電探測器 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外氣體傳感器，其特征在于所述環(huán)狀通道的兩側(cè)壁和反 射斜面均電鍍24K真金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的紅外氣體傳感器，其特征在于所述紅外接收 器件包括一對熱釋電探測器，其中一個熱釋電探測器為對目標氣體、光強和溫度反應(yīng)的活 躍通道探測器，另一熱釋電探測器為只對光強和溫度反應(yīng)的參考通道探測器。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外氣體傳感器，包括外殼，所述外殼內(nèi)安裝有位于其頂部的過濾片和位于過濾片下方的采樣氣室，采樣氣室的光通道中安裝有均與信號處理線路板電連接的紅外光源和紅外接收器件；紅外接收器件的安裝方位滿足如下要求，紅外接收器件的熱釋電探測器的接收面平行于所述紅外氣體傳感器的中軸線。本實用新型將熱釋電探測器的接收面平行于紅外氣體傳感器的中軸線設(shè)置可以有效利用采樣氣室的環(huán)向空間，光通道可以在有限的空間內(nèi)彎曲設(shè)置，因此可以使光線經(jīng)過多級反射后再作用于熱釋電探測器上，有效增加了光路的長度，使得本實用新型所述的紅外氣體傳感器在不增加體積的情況下也可具有較高的精度。
文檔編號G01N21/35GK201600325SQ20092027029
公開日2010年10月6日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者高偉志 申請人:高偉志