專利名稱:紅外氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種傳感器,特別是一種紅外氣體傳感器。
背景技術(shù):
利用紅外線檢測氣體濃度的技術(shù)由來已久,其基本原理是光源發(fā)射紅外光,當(dāng)紅外光通過待測氣體時(shí),這些氣體分子對(duì)特定波長的紅外光進(jìn)行吸收,通過光學(xué)探測器檢測被吸收后的紅外光的強(qiáng)度,而被吸收的紅外光的強(qiáng)度與氣體濃度符合朗伯_比爾吸收定律,通過計(jì)算可以得出被測氣體濃度。但是由于受到環(huán)境或物理因素的影響,通過光學(xué)探測器檢測計(jì)算的結(jié)果往往存在較大的偏差。如何減小測量誤差成為很多氣體傳感器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠減少環(huán)境影響,提高精確度的紅外氣體傳感器。為解決上述問題,本實(shí)用新型的紅外傳感器包括過濾網(wǎng)、輸入輸出連接端、光化學(xué)腔、紅外熱源和光學(xué)探測器,所述光學(xué)探測器為兩個(gè)熱釋電探測器,熱釋電探測器的前端設(shè)置有濾波鏡,紅外熱源和熱釋電探測器分別位于光化學(xué)腔對(duì)應(yīng)的兩側(cè),過濾網(wǎng)連接于光化學(xué)腔底部,輸入輸出連接端設(shè)置在光化學(xué)腔外部。所述的熱釋電探測器的數(shù)量為兩個(gè),一個(gè)為測量端,一個(gè)為參考端。兩個(gè)探測器前端的濾波鏡不同,裝在測量探測器上的濾鏡對(duì)目標(biāo)氣體的強(qiáng)吸收波是透明的,裝在參考探測器上的濾波鏡對(duì)該波段不敏感。采用上述結(jié)構(gòu)后,由于有兩個(gè)熱釋電探測器,根據(jù)測量端和參考端的輸出信號(hào)比值,能分離出信號(hào)的衰減是因?yàn)槟繕?biāo)氣體還是因?yàn)榄h(huán)境或者物理上的差異。提高測量的精確度。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為本實(shí)用新型紅外氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型紅外氣體傳感器的頂部示意圖。圖3為本實(shí)用新型紅外氣體傳感器的底部示意圖。圖中1為過濾網(wǎng),2為輸入輸出連接端,3為光化學(xué)腔,4為紅外熱源,5為熱釋電探測器,6為濾波鏡
具體實(shí)施方式
如圖1所示的紅外氣體傳感器包括過濾網(wǎng)1、輸入輸出連接端2、光化學(xué)腔3、紅外熱源4和光學(xué)探測器,所述光學(xué)探測器為兩個(gè)熱釋電探測器5,所述紅外熱源4為長壽命鎢絲燈,這樣的熱源既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。熱釋電探測器5的前端設(shè)置有濾波鏡6,紅外熱源4和熱釋電探測器5分別位于光化學(xué)腔3對(duì)應(yīng)的兩側(cè),過濾網(wǎng)1連接于光化學(xué)腔3底部,輸入輸出連接端設(shè)置2在光化學(xué)腔3外部。兩個(gè)熱釋電探測器5—個(gè)為測量端,一個(gè)為參考端。兩個(gè)探測器前端的濾波鏡6不同,裝在測量探測器上的濾鏡對(duì)目標(biāo)氣體的強(qiáng)吸收波是透明的, 裝在參考探測器上的濾波鏡對(duì)該波段不敏感。這樣可以根據(jù)測量端和參考端的輸出信號(hào)比值,分離出信號(hào)的衰減是因?yàn)槟繕?biāo)氣體還是因?yàn)榄h(huán)境或者物理上的差異,提高測量的精確度。所述紅外氣體傳感器的材料為不銹鋼,能夠適應(yīng)弱酸性、堿性的各種腐蝕環(huán)境。如圖2和圖3所 示,紅外氣體傳感器的底部是過濾網(wǎng)1,頂部是輸入輸出連接端2, 這些連接端包括燈的正負(fù)極連接端、熱釋電傳感器的電壓輸入端、熱釋電傳感器工作端輸出、熱釋電傳感器參考端輸出、OV電壓輸入。該紅外氣體傳感器的使用情況如下環(huán)境中的氣體通過傳感器一端的過濾網(wǎng)滲透進(jìn)入光學(xué)腔室。內(nèi)部的熱釋電探測器提供輸出信號(hào),該信號(hào)依賴于他們表面的熱量輸入。長壽命鎢絲燈作為寬頻紅外熱源,該燈的供電是4HZ、50%的占空比脈沖電源。通過脈沖,環(huán)境對(duì)光源的干擾能夠減小或消除。傳感器的輸出信號(hào)由反應(yīng)脈沖電壓疊加直流補(bǔ)償電壓組成。當(dāng)然,本實(shí)用新型的紅外氣體傳感器的紅外熱源還可以采用其他適合的熱源;制成傳感器的材料也可以是其他適用的材料。這樣的變換均落在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種紅外氣體傳感器,包括過濾網(wǎng)、輸入輸出連接端、光化學(xué)腔、紅外熱源和光學(xué)探測器,其特征在于所述光學(xué)探測器為兩個(gè)熱釋電探測器,熱釋電探測器的前端設(shè)置有濾波鏡,紅外熱源和熱釋電探測器分別位于光化學(xué)腔對(duì)應(yīng)的兩側(cè),過濾網(wǎng)連接于光化學(xué)腔底部, 輸入輸出連接端設(shè)置在光化學(xué)腔外部。
2.按照權(quán)利要求1所述的紅外氣體傳感器,其特征在于所述紅外熱源為長壽命鎢絲燈。
3.按照權(quán)利要求1所述的紅外氣體傳感器,其特征在于所述紅外氣體傳感器的材料為不銹鋼。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種傳感器,特別是一種紅外氣體傳感器,包括過濾網(wǎng)、輸入輸出連接端、光化學(xué)腔、紅外熱源和光學(xué)探測器,所述光學(xué)探測器為兩個(gè)熱釋電探測器,熱釋電探測器的前端設(shè)置有濾波鏡,紅外熱源和熱釋電探測器分別位于光化學(xué)腔對(duì)應(yīng)的兩側(cè),過濾網(wǎng)連接于光化學(xué)腔底部,輸入輸出連接端設(shè)置在光化學(xué)腔外部。能夠減少環(huán)境影響,提高測量精確度。
文檔編號(hào)G01N21/35GK202066788SQ20112005239
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者朱曉平 申請人:江蘇中煤華融自動(dòng)化科技有限公司