一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法与流程

文档序号:11134244
一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法与制造工艺

本发明涉及常用的点型光电感烟火灾探测器领域,尤其涉及一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法。



背景技术:

探测烟室是点型光电感烟探测器的重要组成部分,烟雾粒子只有进入测量腔结构才能引起探测器的响应。探测烟室的性能与形状结构、材质、表面粗糙度等因素有关,材质和表面粗糙度与制作材料和加工工艺相关,而形状结构的影响因素较为复杂,需要结合探测器的探测原理进行设计。随着计算机软件的快速发展,采用计算机模拟方法可以有效缩短研发周期,方便对模型结构进行任意的设计修改,帮助得到最佳设计方案。因此,一般采用光学模拟软件进行模拟时,都严格按照真实探测器光路进行模拟,以得到更高的模拟准确度和可靠性。但是,随着对探测器的性能要求提高,探测技术不断改进,烟室的结构也越来越复杂,导致难度不断加大。采用一般的设计方法设计过程复杂且设计难度较大,因此要对一般的计算机模拟方法进行优化改进。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法。

本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法,用于对双光路火灾烟雾探测烟室进行优化,所述双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法包括下列步骤:利用三维建模软件建立烟雾探测烟室的三维模型,然后将所述三维模型导入光学模拟软件中,设置所述三维模型中发光元件和受光元件的光学参数,最后利用光学模拟软件进行光学模拟,并根据模拟结果修正设计缺陷;

其特征在于,在光学参数设置过程中,以受光元件的光学参数标准设置三维模型中发光元件的光学参数,且以发光元件的光学参数标准设置三维模型中受光元件的光学参数。

优选地,在设计缺陷的修正过程中,在所述烟雾探测烟室的烟雾入口外部外周设置倒角。

优选地,在设计缺陷的修正过程中,减小发光元件的透光窗口的尺寸,其中所述透光窗口的尺寸大于发光元件的有效发光窗口尺寸。

优选地,在设计缺陷的修正过程中,将发光元件的透光窗口设置为圆形。

优选地,在光学参数设置过程中,将烟雾探测烟室的表面吸收率设置为0.9,将烟雾探测烟室的表面吸收率设置为0.1,将发光元件的接收面设置为入射光线完全吸收,将受光元件的发光面设置为表面光源,并且将受光元件的发光场型设置为均匀发光场型且发射光线数量设置为1000000。

优选地,在进行光学模拟的过程中中,统计发光元件的接收面和外界环境的接收面对反射光线的吸收情况作为模拟结果。

优选地,所述吸收情况包括各接收面的接收的光线的数量和光通量。

优选地,采用TracePro软件进行光学模拟。

优选地,根据所述吸收情况,利用光线筛选功能找出设计缺陷。

优选地,在建立三维模型过程中,采用Solidworks软件建立三维模型。

本发明中,所提出的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法,利用三维建模软件建立初始烟雾探测烟室的三维模型,将三维模型导入光学模拟软件中,根据光路可逆原理,以受光元件的光学参数标准设置三维模型中发光元件的光学参数,且以发光元件的光学参数标准设置三维模型中受光元件的光学参数,利用光学模拟软件对初始烟雾探测烟室模型进行光学模拟,分析模拟结果并找出的设计缺陷。通过上述优化设计的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法,基于光路可逆原理,实现对烟雾探测烟室结构对探测信号影响的定量分析,有效简化设计过程,降低设计过程中对计算机性能要求。

附图说明

图1为实现本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法的所述烟雾探测烟室的结构示意图。

图2为实现本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法的所述烟雾探测烟室的盖体的结构示意图。

图3为本发明提出的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法在光路模拟中一种光路情况。

图4为本发明提出的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法在光路模拟中另一种光路情况。

具体实施方式

如图1至4所示,图1为实现本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法的所述烟雾探测烟室的结构示意图,图2为实现本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法的所述烟雾探测烟室的盖体的结构示意图,图3为本发明提出的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法在光路模拟中一种光路情况,图4为本发明提出的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法在光路模拟中另一种光路情况。

本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法,用于对双光路火灾烟雾探测烟室进行优化,利用三维建模软件建立烟雾探测烟室的三维模型,然后将所述三维模型导入光学模拟软件中,设置所述三维模型中发光元件和受光元件的光学参数,最后利用光学模拟软件进行光学模拟,并根据模拟结果修正设计缺陷;

在光学参数设置过程中,以受光元件的光学参数标准设置三维模型中发光元件的光学参数,且以发光元件的光学参数标准设置三维模型中受光元件的光学参数。

在本实施例中,所提出的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法,利用三维建模软件建立初始烟雾探测烟室的三维模型,将三维模型导入光学模拟软件中,根据光路可逆原理,以受光元件的光学参数标准设置三维模型中发光元件的光学参数,且以发光元件的光学参数标准设置三维模型中受光元件的光学参数,利用光学模拟软件对初始烟雾探测烟室模型进行光学模拟,分析模拟结果并找出的设计缺陷。通过上述优化设计的双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法,基于光路可逆原理,实现对烟雾探测烟室结构对探测信号影响的定量分析,有效简化设计过程,降低设计过程中对计算机性能要求。

在具体实施方式中,本发明提出的一种双光路火灾烟雾探测烟室优化设计方法的具体设计过程如下:

在三维建模的过程中,首先采用Solidworks软件建立烟雾探测烟室,然后将所述三维模型导入光学模拟软件中,其中,光学模拟软件采用TracePro软件;

在具体实施方式中,如图1和2所示,所述烟雾探测烟室结构为由底座1和盖体2形成的光学暗室,底座1上设有第一发光元件11、第二发光元件12、受光元件13、多个隔片组,底座1上设有第一条纹结构,第一发光元件11、第二发光元件12、受光元件13、多个隔片组在第一条纹结构外周沿圆周分布,第二发光元件12和受光元件13分别位于第一发光元件11两侧,盖体2具有双层结构,其底层中部设有气体进口,顶层设有环形进气槽,所述气体进口和环形进气槽之间形成烟雾进入通道,底层底部设有第二条纹结构。

在具体设计中,第一发光元件11朝向烟室内部一侧设有第一透光窗口,第二发光元件12朝向烟室内部一侧设有第二透光窗口。

在光学参数的设置过程中,以受光元件的光学参数标准设置三维模型中发光元件的光学参数,且以发光元件的光学参数标准设置三维模型中受光元件的光学参数;

在具体光学参数的设置中,将烟雾探测烟室的表面吸收率设置为0.9,将烟雾探测烟室的表面吸收率设置为0.1,将发光元件的接收面设置为入射光线完全吸收,将受光元件的发光面设置为表面光源,并且将受光元件的发光场型设置为均匀发光场型且发射光线数量设置为1000000。

在光学模拟中,利用TracePro软件进行光学模拟,对模拟结果进行分析并根据设计要求找出设计缺陷,统计第一发光元件、第二发光元件和外界环境的接收面对反射光线的吸收情况作为模拟结果,所述吸收情况包括各接收面的接收的光线的数量和光通量。

在采用TracePro软件进行光学模拟时,根据所述吸收情况,利用光线筛选功能找出设计缺陷。

在S4中,根据找出的设计缺陷对三维模型进行调整,然后利用光学模拟软件重新进行光学模拟,直至模拟结果满足设计要求。

在一种具体调整方式中,如图3所示,针对发光元件出射光线反射到受光表面的设计缺陷,减小第一隔板31的第一透光窗口和第二隔板32的第二透光窗口的尺寸,从而防止光束不会反射至受光元件的受光表面。

此外,在另一种具体调整方式中,如图4所示,针对盖体的烟雾入口发生漏光的设计缺陷,在所述烟雾入口底部外周设置倒角,改变反射光线的反射方向,目的在于使反射光线返回探测烟室,不会进入外界环境。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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