專利名稱：檢測粒子的傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測諸如含在由火災產生的煙霧中或空氣中的灰塵的粒子的檢測粒子傳感器。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于通過檢測由于粒子而產生的散射光來檢測該粒子的存在的光電粒子檢測傳感器。
一般說來，諸如高敏感度的煙霧傳感器或灰塵監(jiān)測器的粒子檢測傳感器由光源向一個檢測區(qū)發(fā)出一束光，檢測在該檢測區(qū)由于粒子的存在而產生的散射光并因此檢測這些粒子的存在。發(fā)光二極管(LED)，半導體激光器(LD)、氙燈或類似器件被用作光源。由于粒子的存在而產生的散射光非常之弱，弱得要可靠地檢測粒子需要使用可以發(fā)出大量的光的光源。
然而，許多可以發(fā)出大量光的光源通常具有產生大量的熱并且出現(xiàn)高溫這樣的特征。當溫度升高時就可能無法發(fā)揮理想的發(fā)射光的特性。
由光源發(fā)射出的光束成錐形狀發(fā)散開或匯聚到一點，而后投射到檢測區(qū)。如果使用錐形發(fā)射光束，則可以設定一大范圍的檢測區(qū)。然而，因為光被輻射到一大范圍內，所以光在檢測區(qū)的內表面或類似部位被反射。即使在檢測區(qū)不存在粒子時，被稱為漫射光的、不是散射光的光也容易被光接收器檢測到。為了構成一個具有高信噪比的光學系統(tǒng)，需要用于處理漫射光的大空間。這導致粒子檢測傳感器尺寸的增大。另一方面，當采用點匯聚時，盡管可以構成一種可以提供高信噪比的光學系統(tǒng)，檢測區(qū)還是被縮小至最低限度。因此，這種技術對于其目標為大量空氣的粒子檢測是不適宜的。
如上所述，就已知的粒子檢測傳感器而論，當使用錐形發(fā)射光束時，所出現(xiàn)的問題是除非將整個傳感器尺寸作得很大，否則不能獲得高信噪比。當使用匯聚到一點的光束時，所出現(xiàn)的問題是檢測大量空氣中的粒子變得困難。
在已知的粒子檢測傳感器中，還存在另外的問題，這就是由于在光源被驅動時出現(xiàn)溫度上升而使得不能獲得理想的光發(fā)射特性，并且甚至不能可靠地對粒子進行檢測。
本發(fā)明致力于解決以上這些問題。本發(fā)明的任務就是提供一種雖然設計得結構緊湊仍然可以可靠地以高信噪比檢測大量空氣中的粒子。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的粒子檢測傳感器是一種用于檢測諸如包含在由火災產生的煙霧中或空氣中的灰塵的粒子的光電粒子檢測傳感器，該傳感器包括一個光發(fā)射裝置，一個用于將由該光發(fā)射裝置發(fā)出的光轉換成為平行光或準直光的光學裝置，以及一個具有沿被該光學裝置轉換的該平行光的光路發(fā)散的扇形場圖并且檢測由于在該場圖在范圍內存在的粒子而出現(xiàn)的該平行光的散射光的光接收裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面的粒子檢測傳感器是一種用于檢測諸如包含由在火災產生的煙霧中或空氣中的灰塵的粒子的光電粒子檢測傳感器，該傳感器包括一個光發(fā)射裝置，一個用于將由該光發(fā)射裝置發(fā)出的光轉換成平行光的光學裝置，一個用于檢測由于在由該光學裝置轉換的平行光的光路中存在粒子而出現(xiàn)的該平行光的散射光的光接收裝置，以及一個具有一個包括一個該平行光從中穿過進入的孔的類似密封盒的結構的光捕獲單元。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面的粒子檢測傳感器是一種用于檢測煙霧或諸如被吸入的空氣中的灰塵的粒子的粒子檢測傳感器，該傳感器包括一個具有一個被限定在其內部的光學室，包括一個從其中通過將空氣從該傳感器外部送入該光學室的空氣進口和一個從其中通過使空氣從該光學室流出到該傳感器之外的空氣出口，并且形成一個被吸入該光學室的空氣的通道的箱體，一個被設置在該光學室之內的空氣通道的附加的光發(fā)射裝置，以及一個用于檢測由于在空氣中存在粒子而出現(xiàn)的由該光發(fā)射裝置發(fā)出的光的散射光的光接收裝置。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的粒子檢測傳感器的側面剖視圖；圖2是顯示第一實施例的粒子檢測裝置的前視圖；圖3是顯示用于第一實施例的光闌的前視圖；圖4顯示了一個光路，說明在第一個實施例中光捕獲單元的1作；圖5是顯示用于根據(jù)第二個實施例的粒子檢測傳感器的圓柱形透鏡的透視圖；圖6是以圖示方式顯示應用于根據(jù)第三個實施例的粒子檢測傳感器的光捕獲單元的剖視圖；圖7是顯示應用于根據(jù)第四個實施例的光捕獲單元的剖視圖；圖8是顯示根據(jù)第五個實施例的粒子檢測傳感器的側面剖視圖9是顯示根據(jù)第五個實施例的粒子檢測傳感器的光發(fā)射單元的橫斷面的平面剖視圖；圖10A和10B是分別顯示應用于第六個實施例的粒子檢測傳感器的空氣引入單元的正常狀態(tài)及其引入熱空氣流所處的狀態(tài)的側面剖視圖；以及圖11是顯示根據(jù)第七個實施例的粒子檢測傳感器的側面剖視圖。
以下，將結合附圖對本發(fā)明的一些實施例加以描述。
第一個實施例圖1和2分別是本發(fā)明的第一個實施例的粒子檢測傳感器的剖視圖和前視圖。光學室10a被限定在箱體10的內部。作為粒子檢測對象的室內的空氣或類似物被吸入所通過的進口8設置在箱體10的一端。光發(fā)射元件1被放在進口8之內，透鏡2被固定在光發(fā)射元件1之前?？梢允褂冒雽w激光器(LD)、發(fā)光二極管(LED)或類似器件作為光發(fā)射元件1。透鏡2用作將由光發(fā)射元件1發(fā)射的光轉換成準直光或平行光3的光學元件。透鏡2還可以是一個單片透鏡(例如一片非球面透鏡)。當使用一個透鏡組件作為透鏡2時，可以形成高精度的平行光3，通過將一個光闌(針孔)插在該透鏡的前面，可以產生幾乎不閃爍的光。例如，將光發(fā)射元件1和透鏡2封裝在一個帶有一個平行光3從中穿過的孔的裝有底的圓筒形支架11之中，所述孔形成在該支架的前側。支架11由一系列支柱(未示出)支撐在整體伸出的一個圓筒形通道之內。
為防止平行光3直接進入起見，將光接收元件4放置在一個遠離平行光3的光路的一個位置上。光接收元件4的取向相對于平行光3的光路呈一給定的角度。多個光闌5被設置在光接收元件4的前面。如圖3所示，每一個光闌5都具有一個細長矩形5a并且其位置被設置得使孔5a的縱向平行于載有圖1的紙頁。位置設置得距光接收元件4最遠的光闌5的孔5a長度最大，而位置被設置得距光接收元件4最近的光闌5的孔5a的長度最小。所有光闌5的孔5a的寬度都被設置為某一個值。這樣，光接收元件4就具有一種扇形場圖(視界)6，這種場圖6與已知的錐形場圖不同，它沿平行光3的光路發(fā)散并具有與光闌5的孔5a相同的寬度?？?a的寬度越小，阻止漫射光進入光接收元件4的作用就越強。根據(jù)由光發(fā)射元件1發(fā)出的平行光的尺寸將孔5a的寬度設置為一個適當?shù)闹怠?br> 光捕集單元7形成于箱體10的另一端并且與光發(fā)射元件1和透鏡2相對。光捕集單元7具有一個大體上密封的盒狀結構，但具有一個位于平行光3的光路上的孔7a?？?a的尺寸稍大于平行光3的橫斷面并被設置為一個不使平行光3射到孔7a的周邊的值。在光捕集單元內部形成的反射率低的第一至第四反射面7b至7e。第一反射面7b與平行光3的光路傾斜，使得通過孔7a進入的平行光3將被朝向第二反射面7c反射。第二反射面7c和第三反射面7d彼此平行。第四反射面7e將第二和第三反射面7c和7d的端部彼此連接，以便阻斷光路。在孔7a和第一反射面7b之間插置有若干鰭板7f，這些鰭板分布在通過孔7a進入的平行光3的光路的周邊上。
通過進口8吸入的空氣的通道形成在被放在進口8內部的光發(fā)射元件1和透鏡2的整個外周邊在范圍內。在光捕集單元7之中相毗鄰的鰭板7f之間的壁上形成空氣通道7g。與通道7g連通的出口9形成在箱體10的另一端。當使用一個抽吸單元或類似裝置(未示出)將空氣從房間抽取并使空氣通過進口8流入時，空氣沿著形成于光發(fā)射元件1和透鏡2的外周邊范圍內的通道通過(如在圖1中用斷續(xù)線所示)，穿過箱體10，通過孔7a進入光捕集單元7，而后通過通道7a和出口9流出到粒子檢測傳感器之外。
箱體10的空氣進口8和空氣出口9分布在允許氣流充分通過光接收元件4的視場的位置上。
其次，將描述根據(jù)第一個實施例的粒子檢測傳感器的工作。首先由一個未示出的電源將給定的功率供給光發(fā)射元件1(例如周期性地)，使得光發(fā)射元件1周期性地發(fā)光。由光發(fā)射元件1發(fā)出的光通過透鏡2成為平行光3并沿直線朝向光捕集單元7的孔7a射出。此時，因為平行光3是由透鏡2產生的，所以由于箱10的內壁或類似部分而出現(xiàn)并產生漫射光的反射光幾乎不能進入光接收元件4。穿過光接收元件4的場圖的平行光3通過孔7a進入光捕集單元7。
如圖4所示，穿過孔7a的平行光3到達光捕集單元7的第一反射面7b。當光由于反射面7b的角度而被反射朝向第二反射面7c之后，全部光由第二反射面7c進一步被反射朝向第三反射面7d。只要平行光3是完全平行的光，可以將第三反射面7d的端部與第一反射面7b之間的間隔設定為一個與孔7a的尺寸相等的值。然而，因為在光學系統(tǒng)制造過程中光有可能出現(xiàn)輕微的發(fā)散或匯聚，所以該間隔的寬度必須是以根據(jù)產品質量的波動使光通過，并且該間隔必須使被第二反射面7c反射的全部光到達第三反射面7d。被第三反射面7d反射的光向后被具有相互平行的位置關系的第二反射面7c和第三反射面7d重復反射并在向后到達第四反射面7e。反射面7e至7e被制成低反射率的面。隨著反射次數(shù)的增加，被反射的光在數(shù)量上逐漸衰減。
被第四反射面7e反射的光在被第二反射面7c和第三反射面7d重復反射的同時返回。然而，因為主光束在光捕集單元7中將不受與該光束垂直的平面的反射，所以該光束將不把同一光路追溯到光發(fā)射點。如果第二反射面7c和第三反射面7d沒有彼此平行的位置關系，在它們之間所進行的反射次數(shù)會減少。這導致了衰減的光的量的減少。因此，第二反射面7c和第三反射面7d最好彼此平行。
如上所述，當光在光捕集單元7中被那些反射面反射時，光在數(shù)量上衰減。盡管如此，某些光在被重復反射時仍然試圖返回孔7a中。大部分光被一系列鰭板7f反射，返回到光捕集單元7中并在而后衰減。如果某些光沒有受到鰭板7f的阻攔而是穿過孔7a從光捕集單元7中發(fā)射出去，那么由于這一系列鰭板7f的作用而被限制在朝向光發(fā)射元件1和透鏡2的方向上并且將不能進入光接收元件4中。在箱體10中不存在粒子的狀態(tài)下由光接收元件4發(fā)出的輸出信號是非常小的。因為與出口9連通的排氣口7g是形成在光捕集單元7中，所以即使外來光通過出口9進入粒子檢測傳感器，外來光也會按照與以上平行光3一樣的方式在光捕集單元7中消失。因此，外束光不會影響對粒子的檢測。這意味著可以減少漫射光并實現(xiàn)高信噪比檢測。
當使用一臺抽吸單元或類似設備(未示出)抽吸作為粒子檢測目標的室內空氣或類似物時，在以上狀態(tài)下，該空氣通過形成在發(fā)光元件1和透鏡2的外周邊的通道由支架11的后端朝向其前端流動，而后流向光捕集單元7的孔7a。簡言之，空氣是沿平行光3的光路流動。此時，由于在空氣流中存在粒子而出現(xiàn)平行光3的散射光。散射光被光接收元件4捕獲。而后光接收元件發(fā)出一個檢測輸出信號。
如上所述，當光發(fā)射射元件1發(fā)射平行光3時，如果進口8設置在光發(fā)射元件1附近，出口9設置在平行光3的前進方向的擴展的范圍，也就是平行光的光路(光軸)延伸部分的附近時，空氣的通道可以形成在平行光3附近。因此，該光路和空氣通道可以相互重疊。因此，光是由光發(fā)射元件1向空氣通道發(fā)射?？梢詫熿F可靠地輸送到作為檢測區(qū)的場圖6中。箱體10的內壁受空氣流污染的情況是可以避免的。因為進口8是位于光發(fā)射元件1之后，所以，支架11中的透鏡2將不會受到污染。
光接收元件4具有由于一系列光闌5而沿平行光3的光路發(fā)散的扇形場圖6。因此，光接收元件4可以有效地檢測在沿平行光3的光路的大范圍內出現(xiàn)的散射光并獲得很大的光接收強度。這使得有可能加寬成扇形的光接收元件4的場圖，換句話講，由于因使用平行光3而幾乎不存在漫射光，可以將光接收元件4的視角放大。因為可以在沿平行光3的光路擴展的很大的檢測區(qū)域內檢測粒子，所以這種粒子檢測傳感器盡管結構緊湊但仍然可以同時以高信噪比完成對大量空氣的粒子檢測。
因為容納有光發(fā)射元件1和透鏡2的支架11被放置在被抽取的空氣的通道中，所以光發(fā)射元件1被經過支架11的氣流強制地和自動地冷卻。即使被用作發(fā)光元件的是一種以產生大量熱或呈現(xiàn)出高溫為其特征的裝置，例如半導體激光器，發(fā)光元件1仍然可以令人滿意地工作。
當支架11的柱筒被制作成類似薄翼狀并且是用熱輻射能力高的材料制成時，它的熱輻射效果得到了改善。這些翼狀柱筒確定了待吸入的空氣的體積，也就是說確定了流量速率。
第二個實施例代替用于第一實施例中的一系列光闌5，可將圖5所示的圓柱狀透鏡15放在光接收元件4的前面。要將圓柱狀透鏡15放置得使圓柱狀透鏡15的圓柱軸線A垂直于載有圖1的紙片，借此，可以按照與第一實施例相同的方式形成扇形場圖6。因為只使用一個圓柱狀透鏡就足夠了，所以保證了裝置結構簡單?？梢詫⒁恍┟恳粋€都具有象圖3所示那樣的孔的光闌與圓柱狀透鏡組合起來使用。
第三個實施例在第一實施例中，平行光3是按照直角通過孔7a進入光捕集單元7中的。如圖6所示，粒子檢測傳感器可以具有這樣一種結構，這種結構使得平行光3沿著相對與孔17a成直角的方向傾斜一個角度α的方向通過孔17a進入捕集單元17。這個實施例實際上延長了光捕集單元17中反射面之間的距離并減少了通過孔17a返回的光的量。這種作用隨著光捕集單元17的高度H的增加而加強。在光捕集單元17中，按照與第一實施例的光捕集單元7中的反射面相同的方式設置一系列反射面。在圖6中省略了這些反射面。
第四個實施例在圖4所示的第一實施例的光捕集單元7中，在反射面可以與通過孔7a進入的平行光3平行的那些位置上形成了相互平行的第二和第三反射面7c和7d。從圖7所示的光捕集單元27中可以清楚地看出，可以將相互平行的第二和第三反射面27c和27d設置得與通過孔27a進入的平行光3垂直。第三反射面27d毗鄰第一反射面27b。第四反射面27e將第二和第三反射面27c和27d的端部相互連接起來，以便阻斷光路。在第一反射面27b和孔27a之間插置一系列的鰭板27f。這種結構甚至發(fā)揮了與第一實施例的光捕集單元7同樣的作用。根據(jù)整個粒子檢測傳感器的結構，可以選擇圖4和7所示的光捕集單元之中的一個。
第五個實施例在第一個實施例中，產生一空氣流，從容納發(fā)光元件1和透鏡2的圓筒形支架的后端流向其前端。如圖8所示，可以形成一個由進口18向內凸出的圓筒形通道18a，使得通過進口18吸入的空氣可以在與圓筒形光發(fā)射單元21成直角的方向上流動。在與通道18a中的空氣流平行的光發(fā)射單元21的整個外周邊形成一系列冷卻鰭板22。如圖9所示，由于光發(fā)射單元21垂直地貫穿通道18a，所以通道18a被劃分為位于光發(fā)射單元21的兩側的幾部分。發(fā)光元件1和透鏡2被組裝在光發(fā)射單元21中。一個驅動電路23與光發(fā)射元件1相連接。
由于采用了前面所述的結構，通過進口18吸入的空氣充分地與按與空氣流平行的方式設置的冷卻鰭板22接觸，以便強制地和自動地冷卻光發(fā)射單元21。而后，該空氣流從光發(fā)射單元21末端附近被引入光學室20a。這改善了光發(fā)射單元21并最終改善了對發(fā)光元件1的冷卻作用。即使用作發(fā)光元件1的是以產生大量熱或高溫為其特征的裝置，例如半導體激光器，發(fā)光元件1仍然可以令人滿意地工作。
第六個實施例在第五個實施例的粒子檢測傳感器中，如圖10A所示，可以在用于將空氣從外面吸入該傳感器的空氣引入單元中形成一個空氣流的旁路管12，并且可以在通道18a和旁路管12之間設置一個用于限制空氣流動的截止裝置13。截止裝置13是用一種已知形狀的記憶材料制造的。如圖10A所示，在常溫下，截止裝置13是處于伸展狀態(tài)，以便切斷進口18和旁路管12之間的連通并使進口18與通道18a連通。在超過給定溫度的高溫下，如圖10B所示，截止裝置13彎曲，切斷進口18和通道18a之間的連通并使進口18與旁路管12連通。
由于使用了截止裝置13，在正常狀態(tài)下，可以使通過進口18吸入的空氣沿通道18a流動，以便冷卻光發(fā)射單元21。當由于發(fā)生火災或類似情況高溫熱氣流通過進口18流入時，截止裝置13可以彎曲，將熱氣流通過旁路管12引入光氣室20a中。因此，這可以防止光發(fā)射單元21由于熱氣流而被加熱。此外，利用通過旁路管12引入的空氣還可以檢測煙霧或類似物。
第七個實施例在以上這些實施例中，空氣都是從發(fā)光元件1附近被引入箱體10或20的，空氣的排氣口7g形成在光捕集單元7中。這樣，在相關的附圖中用斷續(xù)線表示的空氣流是沿發(fā)光元件1發(fā)出的平行光3的光路產生的。如圖11所示，可以形成一個通道，使得空氣流在光接收元件4的檢測區(qū)與平行光3的光路相交。兩者都是圓筒狀的吸入管道32和排出管道33分別與入口28和出口29相連。每一個都是長縫隙狀并且空氣流從中穿過的孔32a和33a分別形成在吸入管道32和排出管道33的末端?？?2a和33a彼此平行并彼此相對，從發(fā)光單元31發(fā)出的平行光3的光路就這兩孔之間。該光路和空氣通道不是在一點相會，而是沿直線相會。被吸入的空氣沿著圖11中以間斷線表示的通道從入口28流到出口29。在光接收元件4的檢測區(qū)中，空氣相對于平行光3的光路傾斜地流動。甚至于這種結構使得光接收元件4可以檢測由于于空氣中存在粒子而出現(xiàn)的散射光。窄縫狀孔32a和33a被用來獲得橫斷面為窄縫圖形的空氣流。這將增加煙霧通道的高度，以使避免由于通道橫斷面積的減少而產生壓強損失。
另一方面，每一個形狀都象一條長窄縫的進口和出口可以形成在包含從發(fā)光裝置發(fā)出的平行光的光路的平面與箱體相交的位置上。例如，在圖11中，吸入管道32與載有圖11的紙頁平行。換句話講，吸入管道可以安裝在箱體30的右手側外壁和左手側外壁每一個之上，使吸入空氣的通道可以制作得垂直于載有圖11的紙頁。這種可供選擇的結構還可以將吸入的空氣引導至平行光并因而可以可靠地檢測煙霧。
到目前為止一直描述的是將發(fā)光元件放在進口附近所采用的結構。另一種可供選擇的方式是可以將發(fā)光元件放置在空氣的出口附近，而空氣的入口可以設置在從發(fā)光元件發(fā)出的光的光路的延伸部分。
權利要求
1.一種用于檢測諸如含在由于火災而生成的煙霧中或者含在空氣中的灰塵的粒子的光電粒子檢測傳感器，該傳感器包括一種發(fā)光裝置；一種用于將由所述發(fā)光裝置發(fā)出的光轉換為平行光的光學元件；以及一種光接收裝置，該裝置具有一個沿被所述光學元件轉換成的平行光的光路發(fā)散的扇形場圖，并且可以檢測由于在所述場圖范圍內存在粒子而出現(xiàn)的散射光。
2.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于該傳感器還包括一個用于容納安裝所述發(fā)光裝置、所述發(fā)光元件和所述光接收裝置的箱體，該箱體加工有一個空氣入口和一個空氣出口，形成了一條從所述空氣入口穿過所述箱體到所述空氣出口的空氣通道，以便檢測空氣流中粒子的存在。
3.根據(jù)權利要求2所述的傳感器，其特征在于所述發(fā)光裝置被放置在從所述空氣進口到所述空氣出口的空氣通道附近。
4.根據(jù)權利要求3所述的傳感器，其特征在于所述發(fā)光裝置被放置在由所述空氣進口凸出進入所述箱體內部的空氣引入圓柱筒內。
5.根據(jù)權利要求3所述的傳感器，其特征在于所述空氣入口和所述空氣出口之一被設置在所述發(fā)光裝置附近，而其中另一個被設置在由所述發(fā)光裝置發(fā)出的光的光路的延伸部分附近，所述發(fā)光裝置將光發(fā)射到空氣通道。
6.根據(jù)權利要求3所述的傳感器，其特征在于該傳感器還包括一個被設置在空氣通道內并且形狀類似一個前端開口的圓柱筒以及將發(fā)光裝置保持在其內部的支架。
7.根據(jù)權利要求6所述的傳感器，其特征在于所述支架在其外周邊帶有若干冷卻鰭板。
8.根據(jù)權利要求3所述的傳感器，其特征在于該傳感器還包括一個用于在熱空氣流通過所述空氣進口流入時切斷流向所述發(fā)光裝置附近的空氣流的截止裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的傳感器，其特征在于當有熱氣流流入時，所述截止裝置將空氣流通過旁路管引導至所述發(fā)光裝置的前方。
10.根據(jù)權利要求2所述的傳感器，其特征在于所述空氣進口和所述空氣出口每一個的形狀都類似于一條窄縫，形成于所述空氣進口和所述空氣出口之間的空氣通路與由所述發(fā)光裝置發(fā)出的光的光路相交匯。
11.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于該傳感器還包括一個光捕集單元，該單元被放置在所述發(fā)光裝置前面，被設計用于防止已通過所述光接收裝置的場圖區(qū)域的平行光進入所述光接收裝置。
12.根據(jù)權利要求11所述的傳感器，其特征在于所述空氣進口和所述空氣出口的之一形成于所述光捕集單元之內。
13.根據(jù)權利要求11所述的傳感器，其特征在于所述光接收裝置包括一個光接收元件和一系列被放置在所述光接收元件前方以便形成扇形場圖的光闌。
14.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述光接收裝置包括一個光接收元件和一個被放置在所述光接收元件前面以便獲得一種扇形場圖的圓柱形透鏡。
15. 一種用于檢測諸如含在由于火災而生成的煙霧中或含在空氣中的灰塵的粒子的光電粒子檢測傳感器，該傳感器包括一個發(fā)光裝置；一個用于將由所述發(fā)光裝置發(fā)出的光轉換成平行光的光學元件；一個用于檢測由于在由所述光學元件轉換成的平行光的光路中存在粒子而出現(xiàn)的平行光的散射光的光接收裝置；以及一個具有包括一個所述平行光進入并從中穿過的孔的密封的盒式結構的光捕集單元。
16.根據(jù)權利要求15所述的傳感器，其特征在于所述光捕集單元具有一個包括一個業(yè)已通過所述光接收裝置的場圖的平行光從中穿過進入的孔的密封的盒式結構，一個用于接收所述平行光的第一反射面，彼此平行的第二和第三反射面，以及一個用于將所述第二和第三反射面相互連接并用于阻斷光路的第四反射面，業(yè)已通過所述孔進入并被所述第一反射面反射的平行光入射到所述第二反射面上并且在被所述第二反射面和第三反射反復反射面的逐漸衰減。
17.根據(jù)權利要求16所述的傳感器，其特征在于所述光捕集單元包括一系列位于所述孔后面并被分布在通過所述孔進入的平行光的光路的周圍的鰭板。
18.一種用于檢測煙霧諸如包含在被吸入空氣中的灰塵的粒子的粒子檢測傳感器，該傳感器包括一個具有一個被限定在其內部的光學室的箱體，該箱體包括一個空氣由所述傳感器的外部被吸入進入所述光學室從中穿過的空氣進口和一個使空氣從所述光學室流出到所述傳感器之外從中穿過的空氣出口，形成了一個被抽入所述光學室的空氣的通路；以及一個被設置在所述光學中的空氣通路附近的發(fā)光元件；以及一個用于檢測由于空氣中存在粒子而出現(xiàn)的從所述發(fā)光元件中發(fā)出光的散射光的光接收元件。
19.根據(jù)權利要求18所述的傳感器，其特征在于所述空氣進口和所述出口之一被設置在所述發(fā)光元件附近，而另一個被設置在由所述發(fā)光元件發(fā)出的光的光路的延伸部分附近，形成一個空氣通路重疊于由所述發(fā)光元件所發(fā)出的光的光路之上。
20.根據(jù)權利要求18所述的傳感器，其特征在于所述空氣進口和所述空氣出口彼此相對，從所述發(fā)光元件發(fā)出的光的光路就處在它們之間，它們的形狀類似相互平行的狹縫，一個形成于所述空氣入口和所述空氣出口之間的空氣通道沿直線與所述光路交匯。
全文摘要
從發(fā)光元件發(fā)出的光用透鏡轉換成為平行光，一個光接收元件檢測由于在沿平行光的光路發(fā)散的扇形場圖內存在粒子而出現(xiàn)的散射光。由于使用平行光，漫射光在有限的空間可以被處理掉。此外，因為可以利用扇形場圖檢測由于粒子存在而出現(xiàn)的平行光的散射光，所以可以以高信噪比完成對大量空氣的粒子檢測。
文檔編號G01N15/14GK1151018SQ96105759
公開日1997年6月4日 申請日期1996年2月27日 優(yōu)先權日1995年2月27日
發(fā)明者市川信行 申請人:能美防災株式會社