一種抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種煙霧密度光學(xué)測量設(shè)備，尤其是一種能夠抗振動或沖擊并能夠在諸如飛行器、艦船、車輛和空間站一類的受限空間獨立使用的光學(xué)煙霧密度計，屬于消防報警技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧濃度用煙霧密度計量，常用的光電感煙火災(zāi)探測器的靈敏度也是根據(jù)其對煙霧密度值的響應(yīng)來標(biāo)定的。對煙霧密度值的測量主要有光學(xué)煙霧密度計(以下也簡稱煙密計)和離子煙濃度計等，由于光電感煙探測器得到大量應(yīng)用，因此光學(xué)煙霧密度計的應(yīng)用十分廣泛。
[0003]光學(xué)測量煙霧密度的原理是測量光束通過煙霧氣溶膠后的衰減量(減光率)，其方法是光源發(fā)出平行光束，通過一定距離的測量空間與煙霧氣溶膠作用后，光功率會根據(jù)朗伯-比爾定理產(chǎn)生指數(shù)衰減，由接收器接收到衰減過的光束，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后由控制顯示設(shè)備輸出煙霧密度即減光率(單位距離減光率，％obs/m)或減光系數(shù)值(dB/m)。煙密計通常應(yīng)用于探測器測試煙箱或火災(zāi)燃燒實驗室中。
[0004]火災(zāi)燃燒實驗室等環(huán)境中使用的煙密計需要光源與接收器固定為一體便于獨立使用，因此稱為獨立式煙密計。而實際上，在測試煙箱中使用的煙密計，為了有效測試煙箱中的煙霧密度，需要將光源和接收器分別安裝固定在煙箱箱體兩端，因此一般無法單獨使用。此外，通常光學(xué)煙密計在非振動環(huán)境中使用，加之屬于光學(xué)設(shè)備，因此難以承受振動或沖擊。但現(xiàn)實中，一些移動或存在振動、沖擊的應(yīng)用場合，如航空、航天、車輛、艦船等環(huán)境中，煙密計受到振動、沖擊在所難免，因此現(xiàn)有技術(shù)存在局限性，需要研發(fā)能夠經(jīng)受振動和沖擊的光學(xué)煙霧密度計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是:針對上述技術(shù)存在的局限性，提出一種抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，從而切實滿足諸如飛行器、艦船、車輛和空間站等場合的使用需求。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計的基本技術(shù)方案是:包括呈鏤空筒體的外殼，所述外殼內(nèi)通過減振緩沖組件支撐鏤空罩殼，所述罩殼內(nèi)的一端安置發(fā)射/接收組件，且另一端安置反射器組件。
[0007]使用本實用新型時，將其安裝在需要測量煙霧密度的部位，發(fā)射/接收組件的發(fā)射管會發(fā)出脈沖光束，經(jīng)反射器組件的反射鏡反射回到發(fā)射/接收組件的接收管。由于外殼和罩殼均呈管狀鏤空結(jié)構(gòu)，因此可以保證不會阻擋空氣和煙霧流動，無煙霧存在時接收到的光信號無衰減，有煙霧存在時的光信號衰減，因此借助本實用新型獲得的測量信號可以確定煙霧密度。同時，由于本實用新型采取了減振措施，因此可以在飛行器、艦船、車輛和空間站等場合長期使用。
[0008]由于本實用新型可以直接測量獲得煙霧密度，外形比一般煙密計小巧，因此也可以作為減光型火災(zāi)煙霧探測器使用，即當(dāng)所測量到的煙霧濃度(密度)達到預(yù)先設(shè)定報警值時發(fā)出火災(zāi)煙霧報警信號，其報警值為標(biāo)準(zhǔn)的煙霧密度值，因此十分準(zhǔn)確。本實用新型不僅可以在存在振動和沖擊的受限空間作為獨立煙密計使用，也可以在該環(huán)境條件下作為減光型煙霧探測器使用，還可以在正常環(huán)境中作為煙密計和減光型煙霧探測器使用。
[0009]進一步，所述外殼和罩殼均呈圓筒形，鏤空部位相互對應(yīng)，且鏤空面積分別大于自身圓柱表面積的50%。
[0010]進一步，所述減振緩沖組件包括減振墊，所述減震墊用密度大于0.028g/cm3的發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡海綿制作，且25%的壓縮硬度大于1.5kPa。
[0011]進一步，所述發(fā)射/接收組件包括光室殼體，所述光室殼體被軸向的隔板分成安置發(fā)射管的發(fā)射腔以及安置接收管的接收腔。所述光室殼體的內(nèi)端安裝凸透鏡。
[0012]進一步，所述反射器組件由端蓋和安置在端蓋內(nèi)端的反射鏡組成，所述反射鏡具有錐度為90°的內(nèi)錐面。
[0013]進一步，所述減振墊軸向包圍部分罩殼。
[0014]進一步，所述外殼外的兩端分別固定安裝支架。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0016]圖1為本實用新型一個實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1實施例的正投影結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為圖1實施例的發(fā)射/接收組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為圖3的側(cè)視圖。
[0020]圖5為圖1實施例的反射器組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 實施例一
[0022]本實施例為一種可以抗振動和沖擊的獨立式光學(xué)煙霧密度計，其基本結(jié)構(gòu)參見圖1和圖2，主要起保護作用的外殼1呈中段圓周開有間隔分布鏤空窗的圓筒體，外殼1內(nèi)的兩端通過作為減振緩沖組件的減振墊3同軸支撐鏤空的圓管狀罩殼2，減振海綿墊3軸向包圍部分罩殼2，使罩殼2更穩(wěn)妥，減振效果更好。外殼1外的兩端分別固定安裝支架6。罩殼2的中段圓周開有間隔分布鏤空窗，其內(nèi)的兩端面作為裝配基準(zhǔn)，借助緊固件分別安置發(fā)射/接收組件5和反射器組件4，構(gòu)成具有穩(wěn)定幾何結(jié)構(gòu)的整體測量組件。
[0023]具體而言，外殼1內(nèi)徑為70-140mm，長度為230-1200mm，鏤空部分的面積大于整個外殼圓柱表面積的50%，且鏤空部位與罩殼2鏤空部位對應(yīng)。罩殼2內(nèi)徑為50-100mm，長度為200-1000mm，其鏤空面積大于圓柱整個表面積的50%。減震墊3用密度不低于0.028 g/cm3發(fā)泡聚氨酯或其他發(fā)泡海綿制作，厚度為10_60mm，25%的壓縮硬度不低于1.5kPa，可以達到三維抗振，使本質(zhì)抗振動或沖擊的圓筒形煙密計受到進一步的保護，抗振動和沖擊的性能更趨完善。
[0024]發(fā)射/接收組件5如圖3和圖4所示，包括光室殼體5-1，光室殼體5_1被軸向的隔板5_4分成安置發(fā)射管5-2’的發(fā)射腔5-2以及安置接收管5-3’的接收腔5-3。光室殼體5-1的內(nèi)端安裝凸透鏡5-5。具體而言，發(fā)射腔和接收腔分別為內(nèi)徑10-14_、深度為40-60mm的圓缺柱面，兩腔體光學(xué)軸線距離為6_9mm，兩個圓缺(被切掉)部分靠在一起，用隔板隔離兩個腔體。
[0025]反射器組件4如圖5所示，由端蓋4-2和安置在端蓋內(nèi)端的反射鏡4-1組成，反射鏡4-2具有錐度為90°的內(nèi)錐面。這樣不僅使反射光信號可以平行返回，而且使反射光不通過除空氣以外的任何折射系數(shù)不為1的介質(zhì)，以保證煙密計在振動沖擊條件下測量值不變。
[0026]本實施例為減小圓筒形支撐罩殼安裝對光路影響以及在振動沖擊環(huán)境中保持測量組件幾何結(jié)構(gòu)確定不變，發(fā)射/接收組件和反射器組件以圓筒形支撐罩殼兩個端面為裝配基準(zhǔn)，用螺釘將圓筒形支撐罩殼與發(fā)射/接收組件和反射器組件緊固成一個具有幾何結(jié)構(gòu)本質(zhì)穩(wěn)定的整體，該穩(wěn)定的整體及其與外殼構(gòu)成的同軸結(jié)構(gòu)保證了本實施例煙霧密度計具有優(yōu)良的減振抗沖擊性能。發(fā)射管光源選擇940nm的紅外LED光源，也可以根據(jù)實際需要選擇其他波長的LED光源。
【主權(quán)項】
1.一種抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，包括呈鏤空筒體的外殼，其特征在于:所述外殼內(nèi)通過減振緩沖組件支撐鏤空罩殼，所述罩殼內(nèi)的一端安置發(fā)射/接收組件，且另一端安置反射器組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，其特征在于:所述外殼和罩殼均呈圓筒形，鏤空部位相互對應(yīng)，且鏤空面積分別大于自身圓柱表面積的50%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，其特征在于:所述減振緩沖組件包括減振墊，所述減振墊用密度大于0.028 g/cm3的發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡海綿制作，且25%的壓縮硬度大于1.5kPa。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，其特征在于:所述發(fā)射/接收組件包括光室殼體，所述光室殼體被軸向的隔板分成安置發(fā)射管的發(fā)射腔以及安置接收管的接收腔，所述光室殼體的內(nèi)端安裝凸透鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，其特征在于:所述反射器組件由端蓋和安置在端蓋內(nèi)端的反射鏡組成，所述反射鏡具有錐度為90°的內(nèi)錐面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，其特征在于:所述減振墊軸向包圍部分罩殼。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計，其特征在于:所述外殼外的兩端分別固定安裝支架。
【專利摘要】本實用新型涉及一種抗振動獨立式光學(xué)煙霧密度計,屬于消防報警技術(shù)領(lǐng)域。該密度計包括呈鏤空筒體的外殼，所述外殼內(nèi)通過減振緩沖組件支撐鏤空罩殼，所述罩殼內(nèi)的一端安置發(fā)射/接收組件，且另一端安置反射器組件。由于本實用新型可以直接測量獲得煙霧密度，外形比一般煙密計小巧，因此也可以作為減光型火災(zāi)煙霧探測器使用，即當(dāng)所測量到的煙霧濃度（密度）達到預(yù)先設(shè)定報警值時發(fā)出火災(zāi)煙霧報警信號,其報警值為標(biāo)準(zhǔn)的煙霧密度值，因此十分準(zhǔn)確。
【IPC分類】G01N21/47
【公開號】CN205120587
【申請?zhí)枴緾N201520909736
【發(fā)明人】王殊, 竇征
【申請人】王殊, 竇征
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月16日