專利名稱：立式后向散射型光電感煙探測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光電感煙探測器，更詳細地說涉及用于需安防范火災報警的立式后向散射型光電感煙探測器背景技術光電感煙探測器按照光學反射原理可分為前向散射型、后向散射型以及前后向相結合的雙向散射型。光發(fā)射器發(fā)出的光線的軸線和光接收器接收的光軸線之間的夾角α90°＜α＜180°，稱為前向散射型；光發(fā)射器發(fā)出的光線的軸線和光接收器接收光的軸線之間的夾角α0°＜α＜90°，稱之為后向散射型。
光發(fā)射器的發(fā)射光路與光接收器的接收光路相交部分稱為探測區(qū)。探測器的體積大小很大程度上取決于探測區(qū)的最大尺寸。在后向散射型光電感煙探測器中這種影響很大，并且當散射角度越小，探測室的縱向空間就要求越大，如圖3所示，其中圖3(b)的散射角度相對于圖3(a)而言要小，從而探測區(qū)的“D”方向的尺寸比較大，所需的探測室縱向空間就比較大。
現(xiàn)有技術中有關后向散射型光電感煙探測器，從結構上看都屬于臥式結構。其特點是光發(fā)射器光路的中心軸線和光接收器光路的中心軸線所成的平面(A)與線路板所在的平面(B)構成的角度通常為0°±20°。例如美國專利US4397557中所描述的結構，這種結構的后向散射型光電感煙探測器的體積很大。欲減小探測器的體積就需要增大散射角度，例如歐洲專利EP0880118ZAZ中描述的探測器就屬于這種情況。對后向散射型光電感煙探測器來說，散射角度越小，對煙霧的響應輸出越大，尤其對黑煙的響應特性好。對不同類型煙霧的敏感程度越好，為提高光探測器的響應性能，減小散射角度，就必然增大其體積；為縮小體積以增大散射角度，就必然減弱探測器的響應性能。臥式后向散射型光電感煙探測器還存在的一個缺點是方向性差。光發(fā)射器和光接收器所在的位置會阻擋煙霧的進入，并且兩者之間距離很近，使它們之間的空間變得狹小，同樣妨礙煙霧的進入，而其它方向上通道暢通，進煙很容易，這使得探測器在不同方向上對煙霧的敏感程度不一致，導致這種光電感煙探測器方向性差。
本實用新型的目的在于提供一種立式后向散射型光電感煙探測器，能夠有效地充分地利用探測室的空間，使得較小的探測室可以容納尺寸較長的探測區(qū)，從而提高本發(fā)明的探測性能。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
在本實用新型的立式后向散射型光電感煙探測器中，光發(fā)射器的發(fā)射光路的中心軸線和光接收器的接收光路的中心軸線所成的平面(A’)與線路板所在平面(B’)所成的角如圖所示，為90°±20°。本實用新型的這種結構設計充分利用了探測室內(nèi)的空間，從而較小的探測室可以容納尺寸較長的探測區(qū)。本實用新型的探測室的縱向剖面呈矩形，而探測區(qū)的最長方向接近該矩形剖面的對角線方向，這樣可以提高矩形剖面的空間利用率。探測區(qū)縱向剖面的最長尺寸在探測室縱向剖面的對角線上，這樣充分利用了探測室內(nèi)的空間。在散射角度較小的情況下，迷宮的尺寸也較小。也就是說，在探測室空間一定的情況下，可以將散射角度設計的更小，以提高探測器對煙霧的影響輸出。本實用新型的散射角度最小可以做到40°，即后向散射角度的范圍可以做到40°～90°，可以根據(jù)需要選擇需要的角度。
本實用新型立式后向散射型光電感煙探測器與現(xiàn)有的臥式后向散射型光電感煙探測器相比所具有的優(yōu)越性是方向性好。進煙道只有光發(fā)射器對煙稍有阻擋；光接收部分在進煙道的下面，不妨礙煙霧進入探測室，同時也不存在光發(fā)射器和光接收器之間的狹窄縫隙，自然不會影響煙霧的進入，使探測器各個方向上對煙霧敏感程度一致。另外，在立式結構中，光接收器距線路板很近，所以可以采用平面貼片器件制造過程中減少了補焊器件的數(shù)量，減少焊接工作量，提高了生產(chǎn)效益。再者，光接收器表貼在線路板上，與接收電路在一起，很容易為接收電路和接收部分設計電磁屏蔽部分。
以下結合附圖詳細介紹本實用新型的實施例
圖1(a)是前向散射型光電感煙探測器的光發(fā)射器發(fā)出的光線的軸線和光接器接收光軸線的夾角α的示意圖；圖1(b)是后向散射型光電感煙探測器的光發(fā)射器發(fā)出的光線的軸線和光接收器光軸線的夾角α的示意圖；圖2(a)是臥式后向散射型光電感煙探測器的光發(fā)射器光路的中心軸線和光接收器光路的中心軸線所構成的平面(A)與線路所在的平面(B)所成的角度示意圖；圖2(b)是立式結構后向散射型光電感煙探測器的光發(fā)射器發(fā)射光路的中心軸線和光接收器的接收光路的中心軸線所成的平面(A’)與線路板所在的平面(B’)所成的角度示意圖；圖3a和圖3b分別示出不同散射角度散射型光電傳感器的探測區(qū)的“d”方向的尺寸圖4示出立式后向散射型光電傳感器的探測區(qū)(圖中劃陰影的部分)和包含探測區(qū)的探測室的關系圖；圖5是立式后向散射型光電感煙探測器的結構剖面圖。
圖6示出以插件接收器代替平面接收管和透鏡構成的光接收部分的剖面圖；圖7示出貼片發(fā)射管和導光柱代替由插件接收管和透鏡構成的光發(fā)射部分。
具體實施方式
下面以圖5-7所示的后向散射角為45°的立式后向散射型光電感煙探測器為例，詳細說明本發(fā)明的實施例；如圖5所示，遮光窗1和底座3構成一個暗室，稱作探測室。遮光窗1上的葉片構成光學陷阱，它既不妨礙煙霧的進入，又遮擋了外部的環(huán)境光線，使內(nèi)部成為暗室，防止環(huán)境光的干擾遮光窗的內(nèi)部的頂部呈鋸齒形，用來更有效的吸收背景光。底座3構成一個支架，支撐發(fā)射器和遮光窗，它同時起固定作用，固定線路板；另外它上面的結構構成接收通道，接收的光線通過這個通道照射到接收器上。
發(fā)射器2設置在底座3的上端部分，它發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡4折射，通過遮光窗1和底座3構成的一個充滿鋸齒的發(fā)射腔，射入到探測室內(nèi)。發(fā)射器2發(fā)出的光線的中心軸線與線路板所在平面構成的角度為0°±5°。為了簡化安裝，如圖7所示，圖5中的光發(fā)射器2和光發(fā)射透鏡4也可由貼片發(fā)射器11和導光柱10代替，從導光柱10射出的光線的通路為發(fā)射光路，它的中心軸線與原軸線重合。發(fā)射光路的中心軸線也可有其它指向，例如斜向上。
接收器5選擇平面表貼封裝在線路板8上，通過接收透鏡6接收外界的光線，接收的光線先射到接收透鏡6上，經(jīng)過透鏡6聚焦到接收器5上。透鏡6所在平面垂直于接收光路。接收光路的光軸中心與發(fā)射光路的光軸中心相交且成45°±5°，并在同一平面內(nèi)，該平面與線路板所在平面所成的角為90°±5°。對后散射型光電感煙探測器而言，散射角越小，對煙霧的響應輸出值越大，這個角度屬于較小的后向散射角，對煙霧的響應值較大。對于煙霧的顏色不敏感，對不同顏色的煙霧有相近的輸出量。在次，接收部分在遮光窗進煙道的下方，不會像臥式迷宮一樣阻擋煙霧的進入，改善了探測器的方向性。可以根據(jù)需要設計成0°±90°范圍內(nèi)的任何角度。本實用新型的接收器5采用的是平面表貼接收器件，減少了補焊的器件數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。如圖6所示，本實用新型的平面表貼光接收器5和光接收透鏡6也可由插件接收器9代替，它的中心軸線與原軸線重合。
本實用新型的立式后向散射型光電感煙探測器的發(fā)射通路和接收通路相交構成的探測區(qū)的最長尺寸“d”與探測室剖面的對角線方向接近，充分利用了探測室有限的空間，節(jié)約了25％的空間。在探測室空間有限的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)將散射角做得較小。另外，為了防止灰塵影響，防止背景光過高，探測區(qū)與探測室的側壁和頂壁留有一定的間隙。擋板7有效地遮擋了其它雜光射入接射器中，降低了背景光。
權利要求1.一種立式后向散射型光電感煙探測器，包括一縱向剖面呈矩形的探測室，該探測室為暗室，其特征在于，在該探測室的矩形的長方向一側頂端設發(fā)射腔，在該發(fā)射腔中沿該發(fā)射腔的垂直方向固定有發(fā)射透鏡，在該發(fā)射透鏡與探測室相反的一側的發(fā)射腔的端部固定有光發(fā)射器；在上述探測室與發(fā)射腔垂直的一側設有接收通道，在接受通道的底端固定有接收透鏡，該接收透鏡的中心軸線與上述發(fā)射透鏡的中心軸線成40°～90°角；在該接收透鏡的焦點處固定有光接收器，該光接收器固定在線路板上。
2.如權利要求1所述的立式后向散射型光電感煙探測器，其特征在于，光發(fā)射器和光發(fā)射透鏡可由固定在線路板上的貼片發(fā)射器和垂直于上述發(fā)射腔的導光柱代替。
3.如權利要求1所述的立式后向散射型光電感煙探測器，其特征在于，上述光接收器和上述光接收透鏡可由插件接收管代替。
4.如權利要求1所述的立式后向散射型光電感煙探測器，其特征在于，所述發(fā)射腔內(nèi)壁設鋸齒。
5.如權利要求1所述的立式后向散射型光電感煙探測器，其特征在于，所述探測室的頂部呈鋸齒形。
專利摘要本實用新型涉及立式后向散射型光電感煙探測器，主要包括由遮光窗(1)和底座(3)組成的探測室，光發(fā)射器(2)和光發(fā)射透鏡(4)組成的發(fā)射光路，光接收透鏡(6)和光接收器(5)組成的接收光路，其特點在于光發(fā)射器(2)發(fā)射的光的軸線和光接收透鏡(6)與光接收器(5)接收光的中心軸線相交確定的平面與線路板(8)所在平面構成的角度為70至110范圍。本實用新型的探測器獨特的立式結構有效地利用探測室空間，縮減體積，減弱方向性，在探測室空間有限的情況下，實現(xiàn)較小的散射角，較好地響應各種類型的煙霧，并且產(chǎn)生足夠的輸出信號。
文檔編號G01N21/47GK2669184SQ0323604
公開日2005年1月5日 申請日期2003年1月17日 優(yōu)先權日2003年1月17日
發(fā)明者祖明焱, 王留鎖, 王愛中, 李玉辰, 劉衛(wèi)華 申請人:海灣安全技術有限公司