一种便于安装的双向光电烟雾传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种便于安装的双向光电烟雾传感器，包括导气环、光电室，导气环安装在光电室下端面，导气环中间位置开设进流孔，光电室包括外壳、两个发射管、接收管，外壳内部为光电腔，光电腔下端连接进流孔、上端设置出流孔，第一发射管、接收管在光电腔侧壁上设置，第一发射管发射水平束状平行光。光电室还包括设置在外壳内部的透镜组，外壳在第一发射管所在的水平截面上设置两个隘口，透镜组至少包括一个短焦镜和两个长焦镜，第一发射管发射的光线先由短焦镜聚焦穿过隘口，再由长焦镜变为平行光束，再由长焦镜聚焦穿过另一个隘口射出，接收管位于发散后的平行光束的侧方。两个发射管发射不同波长光线。射不同波长光线。射不同波长光线。

【技术实现步骤摘要】
一种便于安装的双向光电烟雾传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体为一种便于安装的双向光电烟雾传感器。

技术介绍

[0002]目前的烟雾报警器多使用光电检测原理，即，光电腔室内一个发射管发射一束光线，如果光路上没有任何遮挡，则被黑体吸收或者射出腔室，如果有烟尘颗粒的遮挡，则根据浓度不同，有对应强度的光被漫反射至一个接收管处被接收产生电信号。
[0003]现有技术都只是为该原理提供一个实体结构并寻求简便安装，但是，这种传统的烟雾传感器存在一些缺陷：
[0004]第一，烟雾的浓度在微小时检测不灵敏，因为需要有较大的进流孔，细小烟束进入腔室后，如果没有被光束照射到就流出，则在接收管处不产生信号；
[0005]第二，大浓度时基本不产生电信号变化，即烟尘浓度较高时，即使烟尘进一步增大，但传感器并不产生相应的信号变化，对于一些需要定量检测的场合不适用，只能用于火灾报警等定性检测场合；
[0006]第三，对于一些不怎么产生烟尘的火灾，烟雾检出率不高，较低浓度的高温烟气直接在烟雾传感器处进进出出，尚未达到烟雾检出阈值，只有等待火势进一步增大，烟气中烟尘含量提高才被检出，动作反应慢。
[0007]以上问题都限制了烟雾传感器的使用条件和使用场合。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种便于安装的双向光电烟雾传感器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种便于安装的双向光电烟雾传感器，包括导气环、光电室，导气环安装在光电室下端面，导气环中间位置开设进流孔，光电室包括外壳、第一发射管、接收管，外壳内部为光电腔，光电腔下端连接进流孔、上端设置出流孔，第一发射管、接收管在光电腔侧壁上设置，第一发射管发射水平束状平行光。烟雾在室内空间上升，到达导气环时，从中间位置的进流孔进入到光电腔内，第一发射管发出的水平束状光线在光路上触碰到烟雾颗粒造成反射、衍射等等，发散的光线汇聚在接收管上给出光电信号，信号大小与烟雾浓度相关，烟雾浓度越大，有越多的光线被发散，在接收管上获得更大的信号量，具体的对应关系可以通过出厂标定建立，气流再行上升从出流孔排出，方便新的气体进入。
[0011]进一步的，光电室还包括设置在外壳内部的透镜组，外壳在第一发射管所在的水平截面上设置两个隘口，透镜组至少包括一个短焦镜和两个长焦镜，第一发射管发射的光线先由短焦镜聚焦穿过隘口，再由长焦镜变为平行光束，再由长焦镜聚焦穿过另一个隘口射出，接收管位于发散后的平行光束的侧方。第一发射管的射出光线较细，但还是先行通过短焦镜聚焦穿过隘口，光线经过焦点后进行发散，只要长焦镜的焦点位置与短焦镜的焦点
位置重合，那么，发散的光线又变成了平行光，只是此次的平行光较粗，较粗的平行光具有较大的光电识别范围，短焦与长焦是两个透镜焦距的相对大小，在设计与制造时自行选择具体焦距值，较粗的平行光被另一个长焦镜聚焦穿过隘口，只有这样确定光路上的光线才能从隘口出去，其余的反射光线只能在光电腔内不断反射并最终被侧方的接收管接收到，发射管射出的光线只要触碰到烟尘颗粒的，则被接收管接收的概率大大增加，很难从隘口跑出，光束加粗的光路，对于浓度检测的适应范围大大增加，在大浓度的烟尘下，仍然具有一定的信号
‑
浓度线性度，本申请的浓度
‑
信号对应范围要大于传统的烟雾传感器，在大浓度时，烟尘浓度升高，仍然可以获得一定的信号变化。
[0012]进一步的，光电室还包括第二发射管，透镜组由两个短焦镜和四个长焦镜组成，外壳内壁上设有两个折光面，折光面上反射的光线夹角为九十度，第二发射管和第一发射管光路结构对称，第一发射管发射的光线依次经过短焦镜、隘口、长焦镜、折光面、长焦镜、长焦镜、折光面、长焦镜、隘口、止于第二发射管，光路中间位置的两个长焦镜相靠近侧焦点位置重合，第一发射管发射绿光或黄光，第二发射管发射近红外光。两个发射管分别发射不同波长的光，用于对检测的灰尘进行颗粒度的区分，以及针对大小颗粒度的烟灰进行更准确的浓度测量，两路光线对称布置，使用时交替切换，绿黄光波长较短，约0.49～0.6微米，基本小于所有的烟尘粒度，所以，在光线撞击到烟尘上后，只发生反射，单个灰尘的单次反射被接收管信号收集，只有一次信号，波长较小，所以，绕流性不足，只要发生遮挡，则全部反射，而近红外光波长约0.75～2微米，光波长与路径上烟尘粒径相近时，容易发生衍射和绕流，所以，如果是PM2.5级别的烟尘，则近红外光的光电信号为大量的衍射光，部分光发生绕流而还是沿光路前进不被接收管所检测，接收管检测获得的大量衍射光则存在杂乱的相位，更大的颗粒物，情况则是近红外光反射作用显著，检测效果明显，而绿黄光可能发生穿透作用被大颗粒所吸收掉一部分的能量，用来反射而产生光电信号的能量减弱，所以，本申请使用的两个发射管分别发射波长不同的光线，可以针对不同粒度的烟尘进行针对性的检测。
[0013]进一步的，传感器还包括导流锥，导流锥设置在进流孔上升通道处，导流锥为纺锤形，导流锥包括从下往上依次设置的分流面、竖直面和汇流面，分流面锥度大于汇流面锥度，竖直面直径大于等于进流孔直径，导流锥位于两个长焦镜重合焦点的正下方，导气环下表面设置倾斜的导入斜面。导流锥用于细微气流的汇集与导向，当一小束烟尘上升时，从导入斜面汇集到进流孔，然后上升到分流面，此后，这一束烟尘会紧贴导流锥表面上升，由于汇流面处锥度较小，所以，烟尘束不会脱离导流锥表面，最终在导流锥上端脱离然后上升到两个长焦镜焦点位置，导流锥用于将烟尘较少时，将烟尘束汇集往光路的中间焦点位置，光线在此位置聚集，所以，对于烟尘的检测灵敏度很高，只要有一小束烟尘，即可以被检测感知，提升在烟尘初期的检测效果，提升本申请在小浓度、烟束上升初始的检测灵敏度，扩大检测范围。进一步的，进流孔需要较大，以便大量烟尘产生时，允许较大流量的气体通过，烟尘较多、气流速度较快时，烟尘在导流锥上的贴附作用减弱，但此时已经不需要高灵敏的特性了，需要增加的是大浓度烟尘的检测准确性和范围，即，烟尘只要从进流孔上升到较粗光束的路径上即可。
[0014]进一步的，导气环在上部设置反光面，反光面为下凹弧形面，反光面下端与导入斜面的上端在相连接处的截面夹角为锐角。锐角可以确保烟束在导入斜面的顶部位于与导气
环壁面分离，而不是贴附着导气环的壁面进行上升，确保气流顺着导流锥进行上升，导流锥在汇流面处的折角为较大的钝角，所以烟束不容易与壁面分离。
[0015]进一步的，光电腔内壁和反光面表面上涂覆反光层。通过反光层进行充分的光线反射，最终使其到达接收管。
[0016]进一步的，出流孔的孔径小于进流孔孔径。进口大而出口小，可以起到压缩作用，有些明火产生的烟尘量较小，但是，火势较大时，热量会较为显著，所以，上升气流的动力较足，一束低浓度的烟尘气流上升，上升速度较快，可以低阻力的通过进流孔，而通过出流孔时阻力较大，从而在光电室内形成一定的压力升高，低浓度在光电室内被压缩，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于安装的双向光电烟雾传感器，其特征在于：所述传感器包括导气环(2)、光电室(3)，所述导气环(2)安装在光电室(3)下端面，导气环(2)中间位置开设进流孔(29)，所述光电室(3)包括外壳(31)、第一发射管(32)、接收管(34)，所述外壳(31)内部为光电腔，所述光电腔下端连接进流孔(29)、上端设置出流孔(39)，所述第一发射管(32)、接收管(34)在光电腔侧壁上设置，第一发射管(32)发射水平束状平行光。2.根据权利要求1所述的一种便于安装的双向光电烟雾传感器，其特征在于：所述光电室(3)还包括设置在外壳(31)内部的透镜组(35)，所述外壳(31)在第一发射管(32)所在的水平截面上设置两个隘口(311)，所述透镜组(35)至少包括一个短焦镜(351)和两个长焦镜(352)，所述第一发射管(32)发射的光线先由短焦镜(351)聚焦穿过隘口(311)，再由长焦镜(352)变为平行光束，再由长焦镜(352)聚焦穿过另一个隘口(311)射出，所述接收管(34)位于发散后的平行光束的侧方。3.根据权利要求2所述的一种便于安装的双向光电烟雾传感器，其特征在于：所述光电室(3)还包括第二发射管(33)，所述透镜组(35)由两个短焦镜(351)和四个长焦镜(352)组成，所述外壳(31)内壁上设有两个折光面(312)，所述折光面(312)上反射的光线夹角为九十度，所述第二发射管(33)和第一发射管(32)光路结构对称，第一发射管(32)发射的光线依次经过短焦镜(351)、隘口(3111)、长焦镜(352)、折光面(312)、长焦镜(352)、长焦镜(35...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，蒋辉，杨再伟，罗江，焦鹏，郭满，苏东杰，
申请(专利权)人：尼特西普消防技术有限公司，
类型：发明
国别省市：