專利名稱：微型高分辨率紅外氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種紅外氣體傳感器，具體地說，涉及一種微型高分辨率紅外氣體傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的紅外傳感器具有精度高、分辨率高、可測量信號的動態(tài)范圍大、可分辨參數(shù)的最小變化小、信噪比高、穩(wěn)定性優(yōu)異、兼?zhèn)錁藴手绷麟妷耗M輸出與UART數(shù)字輸出、快速響應(yīng)、壽命長高等優(yōu)點，且傳感器可在很大的氣體濃度范圍對小于氣體濃度為IPPM級的變化做出響應(yīng)，但是，這些紅外氣體傳感器均為分析儀等大型設(shè)備，不適合狹小空間的應(yīng)用； 對于微型紅外氣體傳感器，因受自身體積的限制，其光學(xué)通道的光程很短，致使傳感器的測試靈敏度較低，只能進行定性的氣體濃度測量，很難進行高靈敏度和高精度的氣體測試。為此，人們一直在尋求一種適于實用的技術(shù)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)計科學(xué)、性價比高、高靈敏度、高精度的微型高分辨率紅外氣體傳感器。本實用新型所采用的技術(shù)方案如下一種微型高分辨率紅外氣體傳感器，它包括外殼、設(shè)置于外殼一開口端的冶金粉末網(wǎng)、輸出管腳、紅外氣體探測器和紅外光源，其中，在所述外殼內(nèi)部依次設(shè)置有光學(xué)腔體、信號控制與采集電路板和主電路板；所述光學(xué)腔體內(nèi)設(shè)置有光學(xué)通道，所述光學(xué)腔體靠近所述冶金粉末網(wǎng)方向的腔壁上設(shè)置有通氣孔，所述光學(xué)腔體的腔壁上設(shè)置有紅外氣體探測器安裝孔和紅外光源安裝孔，所述紅外氣體探測器和所述紅外光源分別安裝在所述紅外氣體探測器安裝孔和所述紅外光源安裝孔內(nèi)，所述紅外氣體探測器的探測端設(shè)置在所述光學(xué)通道內(nèi)的一端，所述紅外光源的發(fā)光端設(shè)置在所述光學(xué)通道內(nèi)的另一端；所述信號控制與采集電路板上設(shè)置有信號控制與采集電路，所述主電路板上設(shè)置有電源電路和主控電路；所述電源電路分別連接所述信號控制與采集電路和所述主控電路，所述信號控制與采集電路連接所述主控電路，所述紅外氣體探測器和所述紅外光源的管腳分別連接所述信號控制與采集電路，所述輸出管腳內(nèi)端連接所述主控電路； 所述光學(xué)通道呈具有多個光線連續(xù)反射面的C形?；谏鲜?，在所述光學(xué)通道內(nèi)設(shè)置有用于反射紅外光源發(fā)射的紅外光的反光鏡， 所述反光鏡對應(yīng)所述紅外氣體探測器的探測端設(shè)置?；谏鲜觯谒鐾鈿ち硪婚_口端設(shè)置有傳感器防呆插頭。基于上述，在所述主電路板和所述傳感器防呆插頭之間設(shè)置有輸出轉(zhuǎn)接板，所述輸出管腳設(shè)置在所述輸出轉(zhuǎn)接板上，所述輸出管腳外端穿過所述傳感器防呆插頭設(shè)置?；谏鲜?，在所述輸出轉(zhuǎn)接板與所述主電路板之間澆注有環(huán)氧樹脂，在所述信號控制與采集電路板與所述主電路板之間澆注有環(huán)氧樹脂?；谏鲜?，所述光學(xué)腔體包括安裝在一起的光學(xué)腔體上蓋和光學(xué)腔體下蓋；所述紅外氣體探測器安裝孔和所述紅外光源安裝孔分別設(shè)置在所述光學(xué)腔體上蓋上，所述通氣孔設(shè)置在所述光學(xué)腔體下蓋上。基于上述，在所述光學(xué)腔體與所述冶金粉末網(wǎng)之間設(shè)置有防水透氣膜。本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步，具體說，該傳感器在微小空間內(nèi)采用C形的光學(xué)通道，可使光程得以大幅度提高，進而可提高傳感器的測試靈敏度和精度；該傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計科學(xué)、性能穩(wěn)定、精度高、壽命長、易于制造、使用方便、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。

圖1是本實用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的拆分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是所述光學(xué)腔體上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是所述光學(xué)腔體上蓋的內(nèi)側(cè)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步詳細描述。如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種微型高分辨率紅外氣體傳感器，它包括外殼15、 設(shè)置于外殼15 —開口端的冶金粉末網(wǎng)1、輸出管腳、紅外氣體探測器7和紅外光源8，其中， 在所述外殼15內(nèi)部依次設(shè)置有光學(xué)腔體、信號控制與采集電路板13和主電路板11 ；所述光學(xué)腔體內(nèi)設(shè)置有光學(xué)通道16，所述光學(xué)腔體靠近所述冶金粉末網(wǎng)方向的腔壁上設(shè)置有通氣孔，所述光學(xué)腔體的腔壁上設(shè)置有紅外氣體探測器安裝孔和紅外光源安裝孔，所述紅外氣體探測器7和所述紅外光源8分別安裝在所述紅外氣體探測器安裝孔和所述紅外光源安裝孔內(nèi)，所述紅外氣體探測器7的探測端設(shè)置在所述光學(xué)通道16內(nèi)的一端， 所述紅外光源8的發(fā)光端設(shè)置在所述光學(xué)通道16內(nèi)的另一端；所述信號控制與采集電路板13上設(shè)置有信號控制與采集電路，所述主電路板11 上設(shè)置有電源電路和主控電路；所述電源電路分別連接所述信號控制與采集電路和所述主控電路，所述信號控制與采集電路連接所述主控電路，所述紅外氣體探測器7和所述紅外光源8的管腳分別連接所述信號控制與采集電路，所述輸出管腳內(nèi)端連接所述主控電路；所述光學(xué)通道16呈具有多個光線連續(xù)反射面的C形；所述光學(xué)通道16呈C形可大幅度增加光程長度，是普通光學(xué)通道無法比擬的，從而可使傳感器的靈敏度大幅度提高；在所述光學(xué)通道16內(nèi)設(shè)置有用于反射紅外光源8發(fā)射的紅外光的反光鏡5，所述反光鏡5對應(yīng)所述紅外氣體探測器7的探測端設(shè)置。為了防止傳感器反接而造成傳感器的損壞，在所述外殼15另一開口端設(shè)置有傳感器防呆插頭9。為了合理利用外殼內(nèi)的空間，在所述主電路板11和所述傳感器防呆插頭9之間設(shè)置有輸出轉(zhuǎn)接板10，所述輸出管腳設(shè)置在所述輸出轉(zhuǎn)接板10上，所述輸出管腳外端穿過所述傳感器防呆插頭9設(shè)置。為了確保光學(xué)腔體在外殼內(nèi)的穩(wěn)固，在光學(xué)腔體與外殼15之間設(shè)置有腔體墊片 2。[0026]為了保證電路的穩(wěn)定性，在信號控制與采集電路板13與光學(xué)腔體之間設(shè)置有絕緣墊片14，且信號控制與采集電路板13通過PCB螺絲12與光學(xué)腔體連接。基于密封考慮，在所述輸出轉(zhuǎn)接板10與所述主電路板11之間澆注有環(huán)氧樹脂，在所述信號控制與采集電路板13與所述主電路板11之間澆注有環(huán)氧樹脂。為了安裝與生產(chǎn)制造方便，所述光學(xué)腔體包括通過腔體螺絲3密封安裝在一起的光學(xué)腔體上蓋6和光學(xué)腔體下蓋4，安裝在一起的所述光學(xué)腔體上蓋6和所述光學(xué)腔體下蓋4構(gòu)成了具有多個光線連續(xù)反射面的C形光學(xué)通道；所述紅外氣體探測器安裝孔和所述紅外光源安裝孔分別設(shè)置在所述光學(xué)腔體上蓋6上，所述通氣孔設(shè)置在所述光學(xué)腔體下蓋 4上。在光學(xué)腔體與冶金粉末網(wǎng)1之間設(shè)置有防水透氣膜，具體說，防水透氣膜設(shè)置于冶金粉末網(wǎng)1的內(nèi)側(cè)。該傳感器采用全新的整體模塊化設(shè)計，在需要開發(fā)新氣體種類的時候，只需要更換探測器，大大減少開發(fā)周期，真正實現(xiàn)智能化。最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
權(quán)利要求1.一種微型高分辨率紅外氣體傳感器，它包括外殼、設(shè)置于外殼一開口端的冶金粉末網(wǎng)、輸出管腳、紅外氣體探測器和紅外光源，其中，在所述外殼內(nèi)部依次設(shè)置有光學(xué)腔體、信號控制與采集電路板和主電路板；所述光學(xué)腔體內(nèi)設(shè)置有光學(xué)通道，所述光學(xué)腔體靠近所述冶金粉末網(wǎng)方向的腔壁上設(shè)置有通氣孔，所述光學(xué)腔體的腔壁上設(shè)置有紅外氣體探測器安裝孔和紅外光源安裝孔，所述紅外氣體探測器和所述紅外光源分別安裝在所述紅外氣體探測器安裝孔和所述紅外光源安裝孔內(nèi)，所述紅外氣體探測器的探測端設(shè)置在所述光學(xué)通道內(nèi)的一端，所述紅外光源的發(fā)光端設(shè)置在所述光學(xué)通道內(nèi)的另一端；所述信號控制與采集電路板上設(shè)置有信號控制與采集電路，所述主電路板上設(shè)置有電源電路和主控電路；所述電源電路分別連接所述信號控制與采集電路和所述主控電路，所述信號控制與采集電路連接所述主控電路，所述紅外氣體探測器和所述紅外光源的管腳分別連接所述信號控制與采集電路，所述輸出管腳內(nèi)端連接所述主控電路；其特征在于所述光學(xué)通道呈具有多個光線連續(xù)反射面的C形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型高分辨率紅外氣體傳感器，其特征在于在所述光學(xué)通道內(nèi)設(shè)置有用于反射紅外光源發(fā)射的紅外光的反光鏡，所述反光鏡對應(yīng)所述紅外氣體探測器的探測端設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型高分辨率紅外氣體傳感器，其特征在于在所述外殼另一開口端設(shè)置有傳感器防呆插頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型高分辨率紅外氣體傳感器，其特征在于在所述主電路板和所述傳感器防呆插頭之間設(shè)置有輸出轉(zhuǎn)接板，所述輸出管腳設(shè)置在所述輸出轉(zhuǎn)接板上，所述輸出管腳外端穿過所述傳感器防呆插頭設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型高分辨率紅外氣體傳感器，其特征在于在所述輸出轉(zhuǎn)接板與所述主電路板之間澆注有環(huán)氧樹脂，在所述信號控制與采集電路板與所述主電路板之間澆注有環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型高分辨率紅外氣體傳感器，其特征在于所述光學(xué)腔體包括安裝在一起的光學(xué)腔體上蓋和光學(xué)腔體下蓋；所述紅外氣體探測器安裝孔和所述紅外光源安裝孔分別設(shè)置在所述光學(xué)腔體上蓋上，所述通氣孔設(shè)置在所述光學(xué)腔體下蓋上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型高分辨率紅外氣體傳感器，其特征在于在所述光學(xué)腔體與所述冶金粉末網(wǎng)之間設(shè)置有防水透氣膜。
專利摘要本實用新型提供一種微型高分辨率紅外氣體傳感器，它包括外殼、冶金粉末網(wǎng)、輸出管腳、紅外氣體探測器和紅外光源，外殼內(nèi)部依次設(shè)置有光學(xué)腔體、信號控制與采集電路板和主電路板；光學(xué)腔體內(nèi)設(shè)置有光學(xué)通道，光學(xué)腔體上設(shè)置有通氣孔，紅外氣體探測器和紅外光源分別設(shè)置在光學(xué)通道兩端；輸出管腳內(nèi)端連接所述主控電路；光學(xué)通道呈具有多個光線連續(xù)反射面的C形，在光學(xué)通道內(nèi)設(shè)置有用于反射紅外光源發(fā)射的紅外光的反光鏡，反光鏡對應(yīng)紅外氣體探測器的探測端設(shè)置。該傳感器在微小空間內(nèi)采用C形的光學(xué)通道，可使光程得以大幅度提高，進而可提高傳感器的測試靈敏度和精度。
文檔編號G01N21/01GK202092949SQ20112019077
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者尚中鋒, 楊清永, 王書潛, 祁澤剛, 秦偉山 申請人:河南漢威電子股份有限公司