。
[0078]参照图8，图8A是本实施例探测器中前向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，图SB是本实施例中后向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，图SC是现有技术探测器中前向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，图8D是现有技术探测器中后向散射聚光器接收光线数据的模拟结果，其中，图中的数字为聚光器的光线出口接收到的光线数量。
[0079]本实施例的散射型火灾烟雾探测器采用了图1所示的聚光器，现有技术的散射型火灾烟雾探测器采用了图3所示的聚光器，在两个探测器中聚光器具有相同的安装位置。在本实施例的探测器中，前向散射聚光器具有侧面光线入口并且侧面光线入口所在平面与照射光束平行布置，因此，前向散射聚光器不会遮挡照射光束；在与本实施例中聚光器安装位置相同的前提下，现有技术的探测器中聚光器会照射光束产生了遮挡，因此，在图SC和图8D中将前向散射聚光器截短；对于后向散射聚光器对照射光束无遮挡，不需要进行例外处理。
[0080]在光学模拟过程中，采用一段圆柱侧表面作为表面光源发射的光线用来模拟烟雾颗粒散射的光线，在图8中，通过表面光源发射10000条光线，光线的场角分布为朗伯发光场型。
[0081 ] 在图8A和图SC中，根据光线的分布范围和光线密度可以看出，相比于现有技术的探测器，本实施例探测器的前向散射聚光器可以接收到更大范围的光线和更多的光线，并且前向散射聚光器对接收到的光线具有筛选作用，即前向散射聚光器接收的光线都属于前向散射光线。
[0082]在图SB和图8D中，根据光线的分布范围和光线密度可以看出，相比于现有技术的探测器，本实施例探测器的后向散射聚光器接收到的光线数量较少，但是，本实施例探测器的后向散射聚光器接收到的光线全部属于后向散射光线，后向散射聚光器具有显著的光线筛选作用；在现有技术的探测器中，虽然后向散射聚光器接收到更多的光线，但有其中一部分光线是前向散射光线，这不利于探测算法的设计和探测精确度和探测灵敏度的提高。
[0083]本实施例提出的散射型火灾烟雾探测器中，通过采用上述散射型火灾烟雾探测器用聚光器，提高了聚光器对散射光线的收集能力，增加了光学接收元件接收的散射光线数量，增加了光学接收元件的信号电平，增大了信噪比，从而提高火灾烟雾探测器的探测灵敏度和检测精确度。
[0084]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。
【主权项】
1.一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器，包括聚光器外壳，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳的前后两端分别设有光线入口和光线出口，其特征在于，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交。2.根据权利要求1所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线之间具有预定夹角；优选地，所述预定夹角小于等于聚光器的最大聚光角。3.根据权利要求2所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，侧面光线入口所在平面与聚光器外壳的中心轴线相交的交点处于聚光器外壳的前后两端之间。4.根据权利要求1-3中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，侧面光线入口距离光线出口最近的光线入口位置与光线出口之间具有预定距离。5.根据权利要求1-4中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，端面光线入口为圆弧入口，光线出口为圆形出口，端面光线入口所在圆与光线出口的圆为垂直于聚光器外壳的中心轴线的同心圆。6.根据权利要求1-5中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，聚光器外壳的内部反射面是根据复合抛物面聚光器CPC原理采用对称布置的两段抛物线绕其对称轴线旋转而形成的复合抛物面型反射面； 优选地，两段抛物线的焦点落在聚光器外壳的光线出口上。7.根据权利要求1-6中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器，其特征在于，在聚光器外壳的内部反射面涂覆有反射涂层； 优选地，根据散射光的波长对反射涂层的反射特性进行设计以提高反射涂层的反射率。8.一种散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，包括:探测器壳体、光源、聚光器、光学接收元件，其中，聚光器采用权利要求1-7中任一项所述的散射型火灾烟雾探测器用聚光器； 探测器壳体内部具有光学探测腔，光源、聚光器、光学接收元件安装在探测器壳体的光学探测腔中，光源用于向光学探测腔中发出照射光束，聚光器用于收集光学探测腔中烟雾颗粒的散射光线，光学接收元件设在聚光器的光学出口位置。9.根据权利要求8所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，聚光器包括第一聚光器用于收集烟雾颗粒的前向散射光线，第一聚光器位于照射光束的第一侧，第一聚光器的中心轴线与照射光束的第一夹角Θ front< 0 1max，其中Θ Imax为第一聚光器的最大聚光角； 优选地，第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束平行布置，第一聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束边缘之间具有第一预设距离； 优选地，第一聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。10.根据权利要求8或9所述的散射型火灾烟雾探测器，其特征在于，聚光器包括第二聚光器用于收集烟雾颗粒的后向散射光线，第二聚光器位于照射光束的第二侧，第二聚光器的中心轴线与照射光束的第二夹角Θ back彡90° +0 2max，其中Θ 2max为第二聚光器的最大聚光角； 优选地，第二聚光器的侧面光线入口所在平面与照射光束垂直布置，第二聚光器的端面光线入口与照射光束边缘之间具有第二预设距离； 优选地，第二聚光器的侧面光线入口朝向照射光束的出射方向上设置； 优选地，第二聚光器的中心轴线在侧面光线入口所在平面上的投影直线、投影直线的法线与照射光束的中心轴线位于同一平面上。
【专利摘要】本发明公开了一种散射型火灾烟雾探测器用聚光器，包括聚光器外壳，聚光器外壳的内部反射面为复合抛物面型反射面，在聚光器外壳的前后两端分别设有光线入口和光线出口，光线入口包括端面光线入口和侧面光线入口，侧面光线入口开设在聚光器外壳的侧面并与端面光线入口相交。本发明还提出了一种散射型火灾烟雾探测器，通过采用上述散射型火灾烟雾探测器用聚光器对光学探测腔中烟雾颗粒的散射光线进行收集。在本发明中，在聚光器上设置侧面光线入口，增大了光线入口的面积，增加了对散射光线的接收范围，提高了聚光器对散射光线的收集能力，从而提高了火灾烟雾探测器的探测灵敏度和检测精确度。
【IPC分类】G02B19/00, G08B17/107
【公开号】CN105116528
【申请号】CN201510547326
【发明人】陆松, 郑荣, 付阳阳, 杨慎林, 张和平
【申请人】中国科学技术大学先进技术研究院, 合肥科斯孚安全科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月28日