射沿着圆弧状气室传播。非聚焦特征的反射面意味着在圆环状气室中的光源位置要求不是非常苛刻。其中圆弧状气室壁沿轴线方向可以有轻微的凹凸，但三个偏导反射面必须有很高的平整度和表面光洁度，尽量将镜面反射时光能损失将到最低。
[0020]这个设计充分利用了气室圆筒状结构，使光程在有限范围内尽量长，红外光线平行于气室的中心轴；同时考虑到了制作成本，对表面光洁度要求高的零件，只是充当镜面反射墙的第一至第三偏导反射面。
[0021]光路与英国Dynament公司的结构相比,光路有明显的加长,在传感器壳体中心区域增加了内部圆弧状光路，使整个光路在圆筒状气室中的分布更均匀，有利于提高传感器灵敏度。
[0022]光路与英国Dynament公司的结构相比,对空间利用更充分,在气室中设计有温湿度传感器位置，有利于提高传感器灵敏度，更准确的提供温湿度补偿。
【附图说明】
[0023]图1为本发明总体架构图；
[0024]图2为本发明光路图。
【具体实施方式】
[0025]本发明的一个具体实施例结合图例详述如下:
[0026]图1表达了本发明的整体架构。
[0027]为了进一步提高英国Dynament公司四系列非分光红外(NDIR)气体传感器光路长度和在气室中分布的均勻性，本发明提供了一种四系列非分光红外气体传感器。
[0028]在四系列气体传感器狭窄空间内，不改变现有光源，检测器元件封装尺寸，提供一种光路改进设计，加长的光路在传感器壳体内部分布更均匀，，进一步提高检测器输出信号强度，增强的信噪比利于后续的信号调理，提高传感器灵敏度。而且在气室中设计有温湿度传感器位置，有利于更准确的提供温湿度补偿。
[0029]本发明所采用的技术方案是:
[0030]一种四系列非分光红外气体传感器如图1?2所示。检测器2位于传感器外部圆柱状壳体的内壁边缘，检测元件3a和3b水平向上。光源1紧靠检测器圆环状气室壁的外壁5，光源另一侧是外部圆弧状反射壁6。外部圆弧状反射壁与检测器同心，为了保证机械尺寸稳定，厚度在0.8?1mm左右,最好是0.9mm,各处厚度尽量一致。光源和检测器分别位于光路的相对尽头。
[0031]光路由四部分构成:一个内部圆弧状部分,一个外部圆弧状部分，一个水平直线部分，一个与传感器圆柱壁轴向呈45度夹角的直线部分。光路被内外两个圆弧状气室和检测器圆环状气室所限定。
[0032]内部圆弧状气室由以下部分限定:一个气室底座4 ;一个带弯折的辐射端壁(紧靠光源1，用于限制红外光源的辐射，通过反射和折射，将主要辐射光能向第一偏导反射面传递)；一个检测器圆环状气室壁的外壁5 ;—个与检测器同心的外部圆弧状反射壁的内壁6 ；一个偏导反射面7，将内部圆弧状气室的红外光线反射到外部圆弧状气室，该反射面位于内外两个圆弧状气室中轴线的交点，所述偏导反射面7背面还设置温度传感器10。内外两个圆弧状气室的中心轴线就是红外光线的光路，该偏导反射面是此处镜面反射轴的法相面。外部圆弧状反射内壁6与偏导反射面7的间隙应满足镜面反射要求。
[0033]外部圆弧状气室由以下部分限定:一个气室底座4 ;一个外部圆弧状反射壁的外壁6 ;—个传感器外部圆柱壳体的内壁；一个偏导反射面8,将外部圆弧状气室的红外光线反射到检测器圆环状气室，该反射面位于外部圆弧状气室与检测器圆环状气室中轴线的交点。两气室的中心轴线就是红外光线的光路，偏导反射面8是此处镜面反射轴的法相面。外部圆弧状反射外壁6与偏导反射面8的间隙应满足镜面反射要求。
[0034]检测器圆环状气室由以下部分限定:一个气室底座4 ;一个传感器外部圆柱状壳体的内壁；一个与检测器同心的内部圆环状反射壁5的内壁；一个位于检测器检测窗口上方，与检测窗口平面呈45度夹角的偏导反射面9。检测器2被固定在传感器壳体底座上，包括一个双通道的热释电检测器。检测器元件3a和3b沿着一个垂直轴线V，以一定间隔排列，能够保证光路由偏导反射面9导入每个元件时特性是相同的。每个元件3a和3b)都包含一个滤光片，允许固定频率或一定频率范围的光学辐射可以透射。这种双元件配置能够通过一个参考或补偿检测器，提高检测的准确度。
[0035]以上是本发明的一个具体实施例，对本发明的基本原理和主要特征进行了详细的阐述，在不脱离本发明的范围和实质情况下，对本发明所作的改变和变化仍然属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种四系列非分光红外气体传感器，包括壳体和设置于壳体内部的检测器(2)和光源(1)，其特征在于所述壳体内的底座(4)上还设置一个检测器(2)圆环状气室壁的外壁(5)、一个与检测器(2)同心的外部圆弧状反射壁的内壁(6)、第一至第三偏导反射面(7、8、9)，光源(1)设置于外壁(5)与内壁(6)之间，第一偏导反射面(7)将光源发出的红外光线反射依次经过第二偏导反射面(8)、第三偏导反射面(9)后进入检测器(2)。2.根据权利要求1所述的一种四系列非分光红外气体传感器，其特征在于所述内壁(6)厚度为0.8?1mm。3.根据权利要求1所述的一种四系列非分光红外气体传感器，其特征在于所述包括第一和第二检测器元件(3a)和(3b)，第一和第二检测器元件(3a)和(3b)沿着一个垂直轴线间隔排列，红外光线由第三偏导反射面(9)导入第一和第二检测器元件(3a)和(3b)时特性是相同的。4.根据权利要求3所述的一种四系列非分光红外气体传感器，其特征在于所述第一和第二检测器兀件(3a)和(3b)都包含一个滤光片。
【专利摘要】本发明公开了一种四系列非分光红外气体传感器，包括壳体和设置于壳体内部的检测器和光源，所述壳体内的底座上还设置一个检测器圆环状气室壁的外壁、一个与检测器同心的外部圆弧状反射壁的内壁、第一至第三偏导反射面，光源设置于外壁与内壁之间，第一偏导反射面将光源发出的红外光线反射依次经过第二偏导反射面、第三偏导反射面后进入检测器。本发明对空间利用更充分，加长的光路在传感器壳体内部分布更均匀，并在气室中设计有温湿度传感器位置，有利于提高传感器灵敏度，更准确的提供温湿度补偿。
【IPC分类】G01N21/3504
【公开号】CN105319176
【申请号】CN201410292987
【发明人】郑锐, 陈吉
【申请人】无锡贝嘉德安全防护设备有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月23日