本實用新型涉及氣體傳感器技術領域，具體涉及一種壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)。

背景技術：

現(xiàn)有的激光器和光電轉(zhuǎn)換接收器在不同溫度和壓力下容易受到不同程度的影響，無法對甲烷濃度進行壓強和溫度的修正，而造成檢測精度的降低。

有鑒于此，特提出本實用新型。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)。具體技術方案如下：

一種壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)，包括氣室本體，所述氣室本體具有安裝容腔，所述安裝容腔的一側(cè)的兩端部分別安裝有激光發(fā)射器和光電轉(zhuǎn)換接收器，所述光電轉(zhuǎn)換接收器與控制電路相連接，所述安裝容腔的另一側(cè)的兩端部分別安裝有第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡和第二反射鏡之間安裝有溫度傳感器和/或壓力傳感器，所述第一反射鏡和第二反射鏡的鏡面相對于所述激光器發(fā)出的入射光線均呈傾角，所述入射光線在所述第一反射鏡和第二反射鏡的反射下可被所述光電轉(zhuǎn)換接收器接受。

根據(jù)本實用新型提供的壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的激光器和光電轉(zhuǎn)換接收器的布置形式，利用一組發(fā)射鏡使得從激光器發(fā)出的入射光線在兩個相互配合的反射鏡的發(fā)射下可被所述光電轉(zhuǎn)換接收器接受，利用反射鏡改變光的傳播路徑，使得相同體積下的氣室光程增加了一倍以上，不僅起到了增加光程、節(jié)省空間的效果，而且使得氣體檢測結(jié)果更加精確，提高了燃氣報警器的檢測和報警的準確度。而且，本實用新型的溫度壓強測定芯片位于氣體吸收光路上，實時的對氣室內(nèi)氣體的溫度和壓強進行測定，通過獲得該參數(shù)實時的對甲烷濃度進行壓強和溫度的修正，從而適應不同的溫度壓強環(huán)境。

另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)，還可以具有如下附加的技術特征：

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡與所述入射光線的傾角均呈45°。

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述第一反射鏡、第二反射鏡均通過拋光處理。

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述安裝容腔的一側(cè)的兩端分別設有兩個安裝槽，所述激光器和光電轉(zhuǎn)換接收器分別置于兩個所述安裝槽內(nèi)，所述安裝容腔在安裝槽的對側(cè)成型有兩個安裝側(cè)壁，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡分別安裝在兩個所述安裝側(cè)壁上。

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述光電轉(zhuǎn)換接收器包括依次設置的球窗透鏡、接收器芯片和電氣引線，所述接收器芯片和電氣引線相連接，所述球窗透鏡與所述接收器芯片具有安裝距離。

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述光電轉(zhuǎn)換接收器通過轉(zhuǎn)接套筒安裝在所述氣室本體的安裝容腔上。

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述轉(zhuǎn)接套筒與所述氣室本體的連接處通過膠封固定。

根據(jù)本實用新型的一個示例，所述氣室本體的外壁設有扳手孔。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為本實用新型實施例的壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換接收器示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面參考附圖來詳細描述根據(jù)本實用新型的壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)。

結(jié)合附圖1和2所示，本實施例提供了一種壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)。其包括氣室本體1，氣室本體1向內(nèi)凹陷成型有安裝容腔，在安裝容腔的一側(cè)(即圖中的下方)的兩端部分別安裝有激光發(fā)射器2和光電轉(zhuǎn)換接收器3。安裝容腔的另一側(cè)的兩端部分別安裝有第一反射鏡4和第二反射鏡5，第一反射鏡4和第二反射鏡5之間設有溫度傳感器或者壓力傳感器，又或者可以同時設有溫度傳感器件或者壓力傳感器，并且可以將溫度傳感器或者壓力傳感器設計成一體的溫度壓力傳感器件6，實時的對氣室內(nèi)氣體的溫度和壓強進行測定，通過獲得該參數(shù)實時的對甲烷濃度進行壓強和溫度的修正，從而適應不同的溫度壓強環(huán)境。

第一反射鏡4和第二反射鏡5的鏡面相對于激光器發(fā)出的入射光線均呈傾角，具體的，在本實施例中第一反射鏡和第二反射鏡與入射光線的傾角均呈45°，第一反射鏡4和第二反射鏡5的鏡面垂直于安裝容腔的底面，使得激光發(fā)射器2發(fā)出的入射光線在第一反射鏡4和第二反射鏡5的反射下可被光電轉(zhuǎn)換接收器接受，激光發(fā)射器2發(fā)出的入射光線通過第一反射鏡4反射至第二反射鏡5，通過第二反射鏡5將光線反射至光電轉(zhuǎn)換接收器3，完成一次檢測。

具體的，在本實施例中，第一反射鏡4、第二反射鏡5均通過拋光處理。鍍金反射鏡有著良好的外觀和光學性能，表面呈現(xiàn)出金黃色的光澤，里層鍍锘增加其附著力使其膜層牢固。該折疊反射光路利用氣室金屬本體充當反射面，拋棄了利用膠黏平面鏡充當反射面的方式，配合后端特殊設計的高效率采集光的光電接收器，完成了氣室采樣的光路系統(tǒng)。

利用氣室金屬本體充當反射面的技術工作原理如下：

待測定的甲烷氣體擴散至氣室內(nèi)部，該部分實現(xiàn)甲烷氣體的光譜吸收，完成了甲烷氣體光學吸收量至電參量的轉(zhuǎn)化。

特定波長光譜的光由激光發(fā)射器發(fā)出，通過兩次反射鏡片的反射后到達光電轉(zhuǎn)換接收器。光路結(jié)構(gòu)上若存在甲烷氣體，發(fā)射的激光光強會被吸收減弱，其減弱量直接對應其充滿氣室的甲烷濃度。

溫度和壓力傳感器件位于氣體吸收光路上，實時的對氣室內(nèi)氣體的溫度和壓強進行測定，通過獲得該參數(shù)實時的對甲烷濃度進行壓強和溫度的修正，從而適應不同的溫度壓強環(huán)境。

度壓力傳感器件電氣連接部分位于氣室本體后部度壓力傳感器件通過氣室上的通孔延伸到光路的底端，在不遮擋光路的前提下能夠達到測試氣路上壓強和溫度的功能。同時度壓力傳感器件與氣體本體間通過膠進行密封，防止測試氣體通過溫度壓強芯片與氣室本體間的縫隙擴散到后端，從而影響測試的準確性。

測試氣體在不同的溫度及壓強下反映的氣體特性是不一樣的，通過這種結(jié)構(gòu)的設計，將溫度壓強檢測芯片置于光路上，被所檢測的氣體包圍，從而實時的反映所測試氣體的溫度和壓強信息，同時配合電路進行算法上的修正，從而反映真實的氣體濃度。

具體的，在本實施例中，安裝容腔的一側(cè)的兩端分別設有兩個安裝槽，激光發(fā)射器2和光電轉(zhuǎn)換接收器3分別置于兩個安裝槽內(nèi)，安裝容腔在安裝槽的對側(cè)具有呈多邊形的側(cè)壁，本實施例的第一反射鏡4、第二反射鏡5安裝在其中的兩個對稱的側(cè)壁上。上述結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的激光發(fā)射器和光電轉(zhuǎn)換接收器的布置形式，利用一組發(fā)射鏡使得從激光器發(fā)出的入射光線在兩個相互配合的反射鏡的發(fā)射下可被所述光電轉(zhuǎn)換接收器接受，利用反射鏡改變光的傳播路徑，使得相同體積下的氣室光程增加了一倍以上，不僅起到了增加光程、節(jié)省空間的效果，而且使得氣體檢測結(jié)果更加精確，提高了氣體的檢測和報警的準確度。

除了以上改進，本實施例還對光電轉(zhuǎn)換接收器3進行進一步改進，如圖2所示，本實施例的光電轉(zhuǎn)換接收器3包括由上至下依次設置的球窗透鏡301、接收器芯片302和電氣引線303，接收器芯片302和電氣引線303相連接，球窗透鏡與所述接收器芯片具有安裝距離。該球窗管帽光電轉(zhuǎn)換接收器采用的是球窗管帽，即特定焦距凸透鏡集成到管帽之上，能夠最大限度的收集外部微弱的有效光信號，通過轉(zhuǎn)接套筒固定在氣室本體上。由激光器發(fā)射的外界的平行光(或類平行光)經(jīng)過光電接收器管帽上的球窗透鏡后聚焦到達接收器芯片上，接收器芯片將聚焦后的光信號轉(zhuǎn)化為相應的電流信號，電流信號通過電氣引線傳出后由其他電路系統(tǒng)進行分析。球窗管帽接收器的管帽前端為特定焦距的凸透鏡，能夠最大程度的收集外部微弱的光信號，在外部光路的反射條件不佳情況下，該球窗管帽接收器也能夠收集有效可用的光吸收信號。

綜上所述，本實施例的壓力溫度傳感器位于光路中的結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：

1、光路為反射式折疊結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)狹小空間內(nèi)光程的最大化。

2、壓強溫度檢測芯片位于光路上，能夠?qū)崟r快速的反映所測試氣體的溫度和壓強狀態(tài)。

3、部件本體外圈為小牙螺紋結(jié)構(gòu)，方便與其他部件的連接及密封。

4、氣室芯設置兩個扳手孔，方面扳手工具等進行拆卸工作。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。