专利名称：微型高分辨率红外气体传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种红外气体传感器，具体地说，涉及一种微型高分辨率红外气体传感器。
背景技术：
现有的红外传感器具有精度高、分辨率高、可测量信号的动态范围大、可分辨参数的最小变化小、信噪比高、稳定性优异、兼备标准直流电压模拟输出与UART数字输出、快速响应、寿命长高等优点，且传感器可在很大的气体浓度范围对小于气体浓度为IPPM级的变化做出响应，但是，这些红外气体传感器均为分析仪等大型设备，不适合狭小空间的应用； 对于微型红外气体传感器，因受自身体积的限制，其光学通道的光程很短，致使传感器的测试灵敏度较低，只能进行定性的气体浓度测量，很难进行高灵敏度和高精度的气体测试。为此，人们一直在寻求一种适于实用的技术解决方案。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种设计科学、性价比高、高灵敏度、高精度的微型高分辨率红外气体传感器。本实用新型所采用的技术方案如下一种微型高分辨率红外气体传感器，它包括外壳、设置于外壳一开口端的冶金粉末网、输出管脚、红外气体探测器和红外光源，其中，在所述外壳内部依次设置有光学腔体、信号控制与采集电路板和主电路板；所述光学腔体内设置有光学通道，所述光学腔体靠近所述冶金粉末网方向的腔壁上设置有通气孔，所述光学腔体的腔壁上设置有红外气体探测器安装孔和红外光源安装孔，所述红外气体探测器和所述红外光源分别安装在所述红外气体探测器安装孔和所述红外光源安装孔内，所述红外气体探测器的探测端设置在所述光学通道内的一端，所述红外光源的发光端设置在所述光学通道内的另一端；所述信号控制与采集电路板上设置有信号控制与采集电路，所述主电路板上设置有电源电路和主控电路；所述电源电路分别连接所述信号控制与采集电路和所述主控电路，所述信号控制与采集电路连接所述主控电路，所述红外气体探测器和所述红外光源的管脚分别连接所述信号控制与采集电路，所述输出管脚内端连接所述主控电路； 所述光学通道呈具有多个光线连续反射面的C形。基于上述，在所述光学通道内设置有用于反射红外光源发射的红外光的反光镜， 所述反光镜对应所述红外气体探测器的探测端设置。基于上述，在所述外壳另一开口端设置有传感器防呆插头。基于上述，在所述主电路板和所述传感器防呆插头之间设置有输出转接板，所述输出管脚设置在所述输出转接板上，所述输出管脚外端穿过所述传感器防呆插头设置。基于上述，在所述输出转接板与所述主电路板之间浇注有环氧树脂，在所述信号控制与采集电路板与所述主电路板之间浇注有环氧树脂。基于上述，所述光学腔体包括安装在一起的光学腔体上盖和光学腔体下盖；所述红外气体探测器安装孔和所述红外光源安装孔分别设置在所述光学腔体上盖上，所述通气孔设置在所述光学腔体下盖上。基于上述，在所述光学腔体与所述冶金粉末网之间设置有防水透气膜。本实用新型相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体说，该传感器在微小空间内采用C形的光学通道，可使光程得以大幅度提高，进而可提高传感器的测试灵敏度和精度；该传感器具有结构简单、设计科学、性能稳定、精度高、寿命长、易于制造、使用方便、应用范围广的优点。
图1是本实用新型的剖视结构示意图；图2是本实用新型的拆分结构示意图；图3是所述光学腔体上盖的结构示意图；图4是所述光学腔体上盖的内侧俯视结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
，对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。如图1、图2、图3和图4所示，一种微型高分辨率红外气体传感器，它包括外壳15、 设置于外壳15 —开口端的冶金粉末网1、输出管脚、红外气体探测器7和红外光源8，其中， 在所述外壳15内部依次设置有光学腔体、信号控制与采集电路板13和主电路板11 ；所述光学腔体内设置有光学通道16，所述光学腔体靠近所述冶金粉末网方向的腔壁上设置有通气孔，所述光学腔体的腔壁上设置有红外气体探测器安装孔和红外光源安装孔，所述红外气体探测器7和所述红外光源8分别安装在所述红外气体探测器安装孔和所述红外光源安装孔内，所述红外气体探测器7的探测端设置在所述光学通道16内的一端， 所述红外光源8的发光端设置在所述光学通道16内的另一端；所述信号控制与采集电路板13上设置有信号控制与采集电路，所述主电路板11 上设置有电源电路和主控电路；所述电源电路分别连接所述信号控制与采集电路和所述主控电路，所述信号控制与采集电路连接所述主控电路，所述红外气体探测器7和所述红外光源8的管脚分别连接所述信号控制与采集电路，所述输出管脚内端连接所述主控电路；所述光学通道16呈具有多个光线连续反射面的C形；所述光学通道16呈C形可大幅度增加光程长度，是普通光学通道无法比拟的，从而可使传感器的灵敏度大幅度提高；在所述光学通道16内设置有用于反射红外光源8发射的红外光的反光镜5，所述反光镜5对应所述红外气体探测器7的探测端设置。为了防止传感器反接而造成传感器的损坏，在所述外壳15另一开口端设置有传感器防呆插头9。为了合理利用外壳内的空间，在所述主电路板11和所述传感器防呆插头9之间设置有输出转接板10，所述输出管脚设置在所述输出转接板10上，所述输出管脚外端穿过所述传感器防呆插头9设置。为了确保光学腔体在外壳内的稳固，在光学腔体与外壳15之间设置有腔体垫片 2。[0026]为了保证电路的稳定性，在信号控制与采集电路板13与光学腔体之间设置有绝缘垫片14，且信号控制与采集电路板13通过PCB螺丝12与光学腔体连接。基于密封考虑，在所述输出转接板10与所述主电路板11之间浇注有环氧树脂，在所述信号控制与采集电路板13与所述主电路板11之间浇注有环氧树脂。为了安装与生产制造方便，所述光学腔体包括通过腔体螺丝3密封安装在一起的光学腔体上盖6和光学腔体下盖4，安装在一起的所述光学腔体上盖6和所述光学腔体下盖4构成了具有多个光线连续反射面的C形光学通道；所述红外气体探测器安装孔和所述红外光源安装孔分别设置在所述光学腔体上盖6上，所述通气孔设置在所述光学腔体下盖 4上。在光学腔体与冶金粉末网1之间设置有防水透气膜，具体说，防水透气膜设置于冶金粉末网1的内侧。该传感器采用全新的整体模块化设计，在需要开发新气体种类的时候，只需要更换探测器，大大减少开发周期，真正实现智能化。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种微型高分辨率红外气体传感器，它包括外壳、设置于外壳一开口端的冶金粉末网、输出管脚、红外气体探测器和红外光源，其中，在所述外壳内部依次设置有光学腔体、信号控制与采集电路板和主电路板；所述光学腔体内设置有光学通道，所述光学腔体靠近所述冶金粉末网方向的腔壁上设置有通气孔，所述光学腔体的腔壁上设置有红外气体探测器安装孔和红外光源安装孔，所述红外气体探测器和所述红外光源分别安装在所述红外气体探测器安装孔和所述红外光源安装孔内，所述红外气体探测器的探测端设置在所述光学通道内的一端，所述红外光源的发光端设置在所述光学通道内的另一端；所述信号控制与采集电路板上设置有信号控制与采集电路，所述主电路板上设置有电源电路和主控电路；所述电源电路分别连接所述信号控制与采集电路和所述主控电路，所述信号控制与采集电路连接所述主控电路，所述红外气体探测器和所述红外光源的管脚分别连接所述信号控制与采集电路，所述输出管脚内端连接所述主控电路；其特征在于所述光学通道呈具有多个光线连续反射面的C形。
2.根据权利要求1所述的微型高分辨率红外气体传感器，其特征在于在所述光学通道内设置有用于反射红外光源发射的红外光的反光镜，所述反光镜对应所述红外气体探测器的探测端设置。
3.根据权利要求1或2所述的微型高分辨率红外气体传感器，其特征在于在所述外壳另一开口端设置有传感器防呆插头。
4.根据权利要求3所述的微型高分辨率红外气体传感器，其特征在于在所述主电路板和所述传感器防呆插头之间设置有输出转接板，所述输出管脚设置在所述输出转接板上，所述输出管脚外端穿过所述传感器防呆插头设置。
5.根据权利要求4所述的微型高分辨率红外气体传感器，其特征在于在所述输出转接板与所述主电路板之间浇注有环氧树脂，在所述信号控制与采集电路板与所述主电路板之间浇注有环氧树脂。
6.根据权利要求1或2所述的微型高分辨率红外气体传感器，其特征在于所述光学腔体包括安装在一起的光学腔体上盖和光学腔体下盖；所述红外气体探测器安装孔和所述红外光源安装孔分别设置在所述光学腔体上盖上，所述通气孔设置在所述光学腔体下盖上。
7.根据权利要求1或2所述的微型高分辨率红外气体传感器，其特征在于在所述光学腔体与所述冶金粉末网之间设置有防水透气膜。
专利摘要本实用新型提供一种微型高分辨率红外气体传感器，它包括外壳、冶金粉末网、输出管脚、红外气体探测器和红外光源，外壳内部依次设置有光学腔体、信号控制与采集电路板和主电路板；光学腔体内设置有光学通道，光学腔体上设置有通气孔，红外气体探测器和红外光源分别设置在光学通道两端；输出管脚内端连接所述主控电路；光学通道呈具有多个光线连续反射面的C形，在光学通道内设置有用于反射红外光源发射的红外光的反光镜，反光镜对应红外气体探测器的探测端设置。该传感器在微小空间内采用C形的光学通道，可使光程得以大幅度提高，进而可提高传感器的测试灵敏度和精度。
文档编号G01N21/01GK202092949SQ20112019077
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者尚中锋, 杨清永, 王书潜, 祁泽刚, 秦伟山 申请人:河南汉威电子股份有限公司