一种火灾烟雾报警器光学接收装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种火灾烟雾报警器光学接收装置，包括底座、半圆管和反光层三部分；底座底部和半圆管横截面相连，且底座底部有穿孔和半圆管内径相通；半圆管是一个完整的圆管被从穿过顶部横截面中心的截面剖开而形成，将圆管水平横向放置，水平投影为矩形，从矩形左边线下顶点到右边线中心点连成一条线，过这条线和水平面垂直的面即为剖面；半圆管内壁面先进行抛光处理，比较光滑后，再进行电镀反光材料，形成反射率高的反光层。本发明的光学接收装置，构造简单，原理清晰，容易安装在现有的火灾烟雾报警器上，且能够显著提高烟雾探测器的灵敏度并降低误报率。
【专利说明】一种火灾烟雾报警器光学接收装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及火灾探测【技术领域】，具体涉及一种火灾烟雾报警器光学接收装置。
【背景技术】
[0002]在火灾发生的早期阶段，绝大部分情况下都会产生一定量的烟雾，明火产生不完全燃烧颗粒组成的黑烟，阴燃火产生可燃物热解而成的小液滴灰色烟雾，无论黑烟还是灰烟，都会对照射在其上的光产生吸收或者散射作用，根据透过烟雾路径的光强度或者根据烟雾散射的光强，可以判断烟雾浓度的大小，以此判定火灾发生与否。根据此原理研制成的火灾烟雾报警器已经广泛应用于各种场景的火灾早期探测。
[0003]目前火灾烟雾报警器主要类型为基于烟颗粒和入射光发生散射原理制成的散射型烟雾报警器，包括前向散射型、后向散射型和多光路散射型烟雾报警器。存在的主要问题是灵敏度不够高，存在一定漏报率；且容易受到灰尘等非火灾颗粒的干扰，出现误报的现象。报警器发生误报漏报的原因有很多，如烟室结构设计不合理，壁面没有褶皱处理等，会造成灰尘在烟室内部沉积，将烟室内部黑色壁面逐渐变为灰色，进而增大内壁面反射光对探测器的干扰，造成误报；红外接收二极管接收来自烟颗粒散射光的角度有限，感应灵敏度不闻等。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种光学接收装置，应用于散射型烟雾报警器，能够显著提高火灾报警器的灵敏度，并大大降低非火灾颗粒的干扰。
[0005]本发明的一种火灾烟雾报警器光学接收装置，包括底座、半圆管和反光层三部分；底座底部和半圆管横截面相连，且底座底部有穿孔和半圆管内径相通；半圆管是一个完整的圆管被从穿过顶部横截面中心的截面剖开而形成，将圆管水平横向放置，水平投影为矩形，从矩形左边线下顶点到右边线中心点连成一条线，过这条线和水平面垂直的面即为剖面；半圆管内壁面先进行抛光处理，比较光滑后，再进行电镀反光材料，形成反射率高的反光层;
[0006]烟雾报警器内的接收散射光的器件，如光电接收二极管、硅光电池等，安放于底座内，光敏面正对底座底部，且光敏面正对底座底部通孔；底座大小要和光电接收器件的外形吻合，底座底部通孔内径和半圆管内径相同，通孔大小和光电接收器件光敏面一致；本发明的装置放置于烟雾报警器烟室内部，烟室内烟雾颗粒最集中的位置位于剖面和半圆管顶部横截面相交线附近。
[0007]本发明的优点在于:
[0008]同以往的烟雾报警器接收组件比较，本发明通过半圆管内壁面反光层对烟颗粒散射光的反射作用，将反射的光通过底座底部通孔照射到光电接收器件的光敏面；而如果没有本发明的半圆管反光层，光电接收器件的光敏面接收到的光具有角度的限制，那些照射在半圆管内壁面反光层的散射光将不能够被光敏面接收到；因此本发明能够显著提高烟颗粒散射光的接收效率，提高烟雾报警器的灵敏度，降低漏报率；
[0009]以往的烟雾报警器随着使用时间的增长，灰尘在烟室内部沉积，将原本黑色的烟室内壁面逐渐变为灰色，增大烟室内壁面的反射率，烟雾报警器发出的光除了照射到烟雾颗粒上被散射之外，还有部分被烟室内壁面多次反射，内壁面反射的光强逐渐增大，对烟颗粒散射的光干扰增强，增大烟雾报警器的误报率；本发明的半圆管结构，将能够有效屏蔽来自半圆管背面烟室内壁面的反射干扰光线，配合烟室在内部通过设置合理的“引导墙”结构，将火灾烟雾全部引导至半圆管内壁面前方，则本发明的半圆管结构不会影响到烟颗粒散射光进入光电接收器件，但是可以屏蔽大部分的烟室内壁面反射干扰光，从而大大增强烟雾报警器的抗灰尘干扰能力，有效降低误报率。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的底部视图；
[0011]图2为本发明的顶部视图；
[0012]图3为本发明的侧面视图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图以及具体实施例进一步说明本发明。
[0014]实施例1:
[0015]本实例应用在中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室研发的高灵敏度激光感烟探测器上，光学接收器件为硅光电池，硅光电池虽然光敏面积较大，但是接收角偏小。
[0016]本发明的装置主要包括底座1、半圆管3和反光层4三部分；底座底部和半圆管横截面相连，且底座底部有穿孔2和半圆管内径相通；半圆管是一个完整的圆管被从穿过顶部横截面中心的截面剖开而形成，将圆管水平横向放置，水平投影为矩形，从矩形左边线下顶点到右边线中心点连成一条线，过这条线和水平面垂直的面即为剖面；半圆管内壁面先进行抛光处理，比较光滑后，再进行电镀反光材料，形成反射率高的反光层；
[0017]本实例中的娃光电池外形为IOmm长*8mm宽*lmm高,本发明的底座尺寸和娃光电池外形吻合，将硅光电池置于底座内，光敏面正对底座底部的通孔；通孔直径为6mm;半圆管外径为7mm,内径为6mm,长度为30mm ;将半圆管内壁面精细抛光,然后镀一层反光层,本实例中镀铬处理。
[0018]烟雾报警器内的接收散射光的器件，如光电接收二极管、硅光电池等，安放于底座内，光敏面正对底座底部，且光敏面正对底座底部通孔；底座大小要和光电接收器件的外形吻合，底座底部通孔内径和半圆管内径相同，通孔大小和光电接收器件光敏面一致；本发明的装置放置于烟雾报警器烟室内部，烟室内烟雾颗粒最集中的位置位于剖面和半圆管顶部横截面相交线附近。
[0019]同以往的烟雾报警器接收组件比较，本发明通过半圆管内壁面反光层对烟颗粒散射光的反射作用，将反射的光通过底座底部通孔照射到光电接收器件的光敏面；而如果没有本发明的半圆管反光层，光电接收器件的光敏面接收到的光具有角度的限制，那些照射在半圆管内壁面反光层的散射光将不能够被光敏面接收到；因此本发明能够显著提高烟颗粒散射光的接收效率，提高烟雾报警器的灵敏度，降低漏报率；[0020]以往的烟雾报警器随着使用时间的增长，灰尘在烟室内部沉积，将原本黑色的烟室内壁面逐渐变为灰色，增大烟室内壁面的反射率，烟雾报警器发出的光除了照射到烟雾颗粒上被散射之外，还有部分被烟室内壁面多次反射，内壁面反射的光强逐渐增大，对烟颗粒散射的光干扰增强，增大烟雾报警器的误报率；本发明的半圆管结构，将能够有效屏蔽来自半圆管背面烟室内壁面的反射干扰光线，配合烟室在内部通过设置合理的“引导墙”结构，将火灾烟雾全部引导至半圆管内壁面前方，则本发明的半圆管结构不会影响到烟颗粒散射光进入光电接收器件，但是可以屏蔽大部分的烟室内壁面反射干扰光，从而大大增强烟雾报警器的抗灰尘干扰能力，有效降低误报率。
[0021]经过在满足国家标准《GB4715-2005点型火灾烟雾报警器》的标准燃烧室内实验，四种标准火燃烧实验结果表明，载有本发明装置的烟雾报警器比没有本发明装置的烟雾报警器(其他条件均相同)灵敏度提高了 23%。由于灰尘沉积实验不容易验证，本文在报警器周围用变化的白炽灯光模拟杂光的干扰，白炽光灯的位置位于半圆管的背面，近似的模拟来自壁面的反射光干扰，实验结果表明，加装有本发明的报警器的干扰减小了大约50%。本发明的光学接收装置，构造简单，原理清晰，容易安装在现有的火灾烟雾报警器上，且能够显著提高烟雾探测器的灵敏度并降低误报率。
【权利要求】
1.一种火灾烟雾报警器光学接收装置，其特征在于，包括底座(I )、半圆管(3)和反光层(4)三部分；底座(I)底部和半圆管(3)横截面相连，且底座(I)底部有穿孔(2)和半圆管(3)内径相通；半圆管(3)是一个完整的圆管被从穿过顶部横截面中心的截面剖开而形成，将圆管水平横向放置，水平投影为矩形，从矩形左边线下顶点到右边线中心点连成一条线，过这条线和水平面垂直的面即为剖面；半圆管(3)内壁面先进行抛光处理，比较光滑后，再进行电镀反光材料，形成反射率高的反光层(4)。
2.根据权利要求1所述的一种火灾烟雾报警器光学接收装置，其特征在于，烟雾报警器内的接收散射光的光电接收器件，安放于底座(I)内，光敏面正对底座(I)底部，且光敏面正对底座(I)底部通孔；底座(I)大小要和光电接收器件的外形吻合，底座(I)底部通孔内径和半圆管(3)内径相同，通孔大小和光电接收器件光敏面一致。
3.根据权利要求2所述的一种火灾烟雾报警器光学接收装置，其特征在于，所述接收散射光的光电接收器件为光电接收二极管或硅光电池。
4.根据权利要求1所述的一种火灾烟雾报警器光学接收装置，其特征在于，所述光学接收装置放置于烟雾报警器烟室内部，烟室内烟雾颗粒最集中的位置位于剖面和半圆管顶部横截面相交线附近。
【文档编号】G01N21/31GK103956021SQ201410153789
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】张和平, 杨慎林, 陆松, 刘长城, 张丹, 王洁, 付阳阳 申请人:中国科学技术大学