压力温度传感器位于光路中的结构的制作方法

本实用新型涉及气体传感器技术领域，具体涉及一种压力温度传感器位于光路中的结构。

背景技术：

现有的激光器和光电转换接收器在不同温度和压力下容易受到不同程度的影响，无法对甲烷浓度进行压强和温度的修正，而造成检测精度的降低。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种压力温度传感器位于光路中的结构。具体技术方案如下：

一种压力温度传感器位于光路中的结构，包括气室本体，所述气室本体具有安装容腔，所述安装容腔的一侧的两端部分别安装有激光发射器和光电转换接收器，所述光电转换接收器与控制电路相连接，所述安装容腔的另一侧的两端部分别安装有第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜之间安装有温度传感器和/或压力传感器，所述第一反射镜和第二反射镜的镜面相对于所述激光器发出的入射光线均呈倾角，所述入射光线在所述第一反射镜和第二反射镜的反射下可被所述光电转换接收器接受。

根据本实用新型提供的压力温度传感器位于光路中的结构，改变了传统的激光器和光电转换接收器的布置形式，利用一组发射镜使得从激光器发出的入射光线在两个相互配合的反射镜的发射下可被所述光电转换接收器接受，利用反射镜改变光的传播路径，使得相同体积下的气室光程增加了一倍以上，不仅起到了增加光程、节省空间的效果，而且使得气体检测结果更加精确，提高了燃气报警器的检测和报警的准确度。而且，本实用新型的温度压强测定芯片位于气体吸收光路上，实时的对气室内气体的温度和压强进行测定，通过获得该参数实时的对甲烷浓度进行压强和温度的修正，从而适应不同的温度压强环境。

另外，根据本实用新型上述实施例的压力温度传感器位于光路中的结构，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个示例，所述第一反射镜和所述第二反射镜与所述入射光线的倾角均呈45°。

根据本实用新型的一个示例，所述第一反射镜、第二反射镜均通过抛光处理。

根据本实用新型的一个示例，所述安装容腔的一侧的两端分别设有两个安装槽，所述激光器和光电转换接收器分别置于两个所述安装槽内，所述安装容腔在安装槽的对侧成型有两个安装侧壁，所述第一反射镜和所述第二反射镜分别安装在两个所述安装侧壁上。

根据本实用新型的一个示例，所述光电转换接收器包括依次设置的球窗透镜、接收器芯片和电气引线，所述接收器芯片和电气引线相连接，所述球窗透镜与所述接收器芯片具有安装距离。

根据本实用新型的一个示例，所述光电转换接收器通过转接套筒安装在所述气室本体的安装容腔上。

根据本实用新型的一个示例，所述转接套筒与所述气室本体的连接处通过胶封固定。

根据本实用新型的一个示例，所述气室本体的外壁设有扳手孔。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例的压力温度传感器位于光路中的结构的示意图；

图2为本实用新型实施例的压力温度传感器位于光路中的结构的光电转换接收器示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来详细描述根据本实用新型的压力温度传感器位于光路中的结构。

结合附图1和2所示，本实施例提供了一种压力温度传感器位于光路中的结构。其包括气室本体1，气室本体1向内凹陷成型有安装容腔，在安装容腔的一侧(即图中的下方)的两端部分别安装有激光发射器2和光电转换接收器3。安装容腔的另一侧的两端部分别安装有第一反射镜4和第二反射镜5，第一反射镜4和第二反射镜5之间设有温度传感器或者压力传感器，又或者可以同时设有温度传感器件或者压力传感器，并且可以将温度传感器或者压力传感器设计成一体的温度压力传感器件6，实时的对气室内气体的温度和压强进行测定，通过获得该参数实时的对甲烷浓度进行压强和温度的修正，从而适应不同的温度压强环境。

第一反射镜4和第二反射镜5的镜面相对于激光器发出的入射光线均呈倾角，具体的，在本实施例中第一反射镜和第二反射镜与入射光线的倾角均呈45°，第一反射镜4和第二反射镜5的镜面垂直于安装容腔的底面，使得激光发射器2发出的入射光线在第一反射镜4和第二反射镜5的反射下可被光电转换接收器接受，激光发射器2发出的入射光线通过第一反射镜4反射至第二反射镜5，通过第二反射镜5将光线反射至光电转换接收器3，完成一次检测。

具体的，在本实施例中，第一反射镜4、第二反射镜5均通过抛光处理。镀金反射镜有着良好的外观和光学性能，表面呈现出金黄色的光泽，里层镀锘增加其附着力使其膜层牢固。该折叠反射光路利用气室金属本体充当反射面，抛弃了利用胶黏平面镜充当反射面的方式，配合后端特殊设计的高效率采集光的光电接收器，完成了气室采样的光路系统。

利用气室金属本体充当反射面的技术工作原理如下：

待测定的甲烷气体扩散至气室内部，该部分实现甲烷气体的光谱吸收，完成了甲烷气体光学吸收量至电参量的转化。

特定波长光谱的光由激光发射器发出，通过两次反射镜片的反射后到达光电转换接收器。光路结构上若存在甲烷气体，发射的激光光强会被吸收减弱，其减弱量直接对应其充满气室的甲烷浓度。

温度和压力传感器件位于气体吸收光路上，实时的对气室内气体的温度和压强进行测定，通过获得该参数实时的对甲烷浓度进行压强和温度的修正，从而适应不同的温度压强环境。

度压力传感器件电气连接部分位于气室本体后部度压力传感器件通过气室上的通孔延伸到光路的底端，在不遮挡光路的前提下能够达到测试气路上压强和温度的功能。同时度压力传感器件与气体本体间通过胶进行密封，防止测试气体通过温度压强芯片与气室本体间的缝隙扩散到后端，从而影响测试的准确性。

测试气体在不同的温度及压强下反映的气体特性是不一样的，通过这种结构的设计，将温度压强检测芯片置于光路上，被所检测的气体包围，从而实时的反映所测试气体的温度和压强信息，同时配合电路进行算法上的修正，从而反映真实的气体浓度。

具体的，在本实施例中，安装容腔的一侧的两端分别设有两个安装槽，激光发射器2和光电转换接收器3分别置于两个安装槽内，安装容腔在安装槽的对侧具有呈多边形的侧壁，本实施例的第一反射镜4、第二反射镜5安装在其中的两个对称的侧壁上。上述结构改变了传统的激光发射器和光电转换接收器的布置形式，利用一组发射镜使得从激光器发出的入射光线在两个相互配合的反射镜的发射下可被所述光电转换接收器接受，利用反射镜改变光的传播路径，使得相同体积下的气室光程增加了一倍以上，不仅起到了增加光程、节省空间的效果，而且使得气体检测结果更加精确，提高了气体的检测和报警的准确度。

除了以上改进，本实施例还对光电转换接收器3进行进一步改进，如图2所示，本实施例的光电转换接收器3包括由上至下依次设置的球窗透镜301、接收器芯片302和电气引线303，接收器芯片302和电气引线303相连接，球窗透镜与所述接收器芯片具有安装距离。该球窗管帽光电转换接收器采用的是球窗管帽，即特定焦距凸透镜集成到管帽之上，能够最大限度的收集外部微弱的有效光信号，通过转接套筒固定在气室本体上。由激光器发射的外界的平行光(或类平行光)经过光电接收器管帽上的球窗透镜后聚焦到达接收器芯片上，接收器芯片将聚焦后的光信号转化为相应的电流信号，电流信号通过电气引线传出后由其他电路系统进行分析。球窗管帽接收器的管帽前端为特定焦距的凸透镜，能够最大程度的收集外部微弱的光信号，在外部光路的反射条件不佳情况下，该球窗管帽接收器也能够收集有效可用的光吸收信号。

综上所述，本实施例的压力温度传感器位于光路中的结构具有以下优点：

1、光路为反射式折叠结构，能够实现狭小空间内光程的最大化。

2、压强温度检测芯片位于光路上，能够实时快速的反映所测试气体的温度和压强状态。

3、部件本体外圈为小牙螺纹结构，方便与其他部件的连接及密封。

4、气室芯设置两个扳手孔，方面扳手工具等进行拆卸工作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。