浓度检测装置及系统的制作方法

本申请涉及浓度检测领域，具体而言，涉及一种浓度检测装置及系统。

背景技术：

随着现代工业发展，在越来越多的场合中需要对空间内某一种或多种气体的浓度进行检测与测量。常见的有安装在各个公共场所中的烟雾报警器，以及矿山作业中的瓦斯浓度报警器等。另外，对于化学性质活泼，且具有还原性或氧化性的气体，可利用相对应的电化反应学传感器在与其参与化学反应时，得失电子所形成的电流大小来检测其气体浓度。

然而，经本申请发明人在研究过程中发现，对于过氧化氢气体而言，它既不会对红外线进行反射，也对电场平衡状态不敏感，而且对红外线的吸收量也极低，传统通过红外线和电离的检测方式并不能满足浓度检测要求。同时，电化学反应传感器其本身属于耗材，使用寿命短，而且在浓度高于其测量值上限时，很容易损坏，不利于峰值的检测。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种浓度检测装置及系统，以解决或者改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种浓度检测装置，用于检测密封腔体内过氧化氢的浓度变化，所述浓度检测装置包括：

分别设置在所述密封腔体相对的两端并与所述密封腔体连接的紫外发射组件和紫外接收组件；

所述紫外发射组件用于向所述紫外接收组件的方向发射短波紫外线信号，以使密封腔体内的过氧化氢吸收所述短波紫外线信号的至少部分后将经吸收后的短波紫外线信号发射到所述紫外接收组件；

所述紫外接收组件用于在接收到经吸收后的短波紫外线信号后将所述经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号后发送给外部终端。

可选地，所述紫外发射组件包括：

用于与所述密封腔体的发射连接孔可拆卸连接的发射安装接头；

与所述发射安装接头连接，用于向所述紫外接收组件的方向发射短波紫外线信号的发射主体；以及

与所述发射主体连接，用于接入外部电源以为所述发射主体供电的发射尾部导线。

可选地，所述紫外发射组件还包括第一密封圈，所述第一密封圈环设于所述发射安装接头与所述密封腔体连接的区域。

可选地，所述发射主体上设置有安装孔和螺钉，所述发射主体内设置有紫外线灯管和紫外线灯管电路，所述紫外线灯管通过穿过所述安装孔的所述螺钉固定在所述发射主体内，所述紫外线灯管电路分别与所述紫外线灯管和所述发射尾部导线电性连接，用于接入所述发射尾部导线输入的电流以为所述紫外线灯管供电。

可选地，所述发射安装接头中设置有用于隔离所述密封腔体内的过氧化氢的第一透光件。

可选地，所述紫外接收组件包括：

与所述密封腔体的接收连接孔可拆卸连接的接收安装接头；

与所述接收安装接头连接，用于接收经由所述接收安装接头的经吸收后的短波紫外线信号，并将所述经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号的接收主体；以及

与所述接收主体连接，用于接入外部终端以将转换后的电信号发送给所述外部终端的接收尾部。

可选地，所述紫外接收组件还包括第二密封圈，所述第二密封圈环设于所述接收安装接头与所述密封腔体连接的区域。

可选地，所述接收主体内设置有：

用于接收经由所述接收安装接头的经吸收后的短波紫外线信号，并将所述经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号的紫外接收传感器；

与所述紫外接收传感器电性连接，用于对所述紫外接收传感器进行控制的传感器电路板；

与所述传感器电路板电性连接，用于对转换后的所述电信号进行电压输出校准，得到电压输出校准后的电信号的校准调整模块；

所述接收尾部内设置有与所述传感器电路板电性连接，用于将所述电压输出校准后的电信号传输给外部终端的信号传输接口。

可选地，所述接收安装接头中设置有用于隔离所述密封腔体内的过氧化氢的第二透光件。

第二方面，本申请实施例还提供一种浓度检测系统，所述浓度检测系统包括密封腔体、用户终端以及上述的浓度检测装置。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请根据发明人在研究过程中发现的过氧化氢对短波具有强吸收的特性，采用分别设置在密封腔体相对的两端并与密封腔体连接的紫外发射组件和紫外接收组件，并通过紫外发射组件向紫外接收组件的方向发射短波紫外线信号，以使密封腔体内的过氧化氢吸收短波紫外线信号的至少部分后将经吸收后的短波紫外线信号发射到紫外接收组件，使得紫外接收组件在接收到经吸收后的短波紫外线信号后将经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号后发送给外部终端。由此，可以根据短波紫外线信号中的紫外线强度的吸收量与过氧化氢浓度成正比的特点来有效检测出过氧化氢的浓度，且相较于电化反应学传感器来说，本申请在整个检测过程不发生化学反应，本身不产生消耗，因此在使用寿命上高于现有技术中的电化反应学传感器。同时，当过氧化氢浓度浓度接近峰值时，紫外接收组件的输出电压趋近于0V，也不会造成过载等伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的浓度检测系统的结构示意图；

图2为图1中所示的紫外发射组件的外部结构示意图；

图3为图1中所示的紫外发射组件的剖视结构示意图；

图4为图1中所示的紫外接收组件的外部结构示意图；

图5为图1中所示的紫外接收组件的剖视结构示意图。

图标：10-浓度检测系统；100-浓度检测装置；110-紫外发射组件； 111-发射安装接头；1115-第一透光件；112-第一密封圈；113-发射主体；1132-紫外线灯管；1134-紫外线灯管电路；114-螺钉；115-发射尾部导线；120-紫外接收组件；121-接收安装接头；1215-第二透光件； 122-第二密封圈；123-接收主体；1232-紫外接收传感器；1234-传感器电路板；124-接收尾部；1245-信号传输接口；125-校准调整模块； 200-密封腔体。

具体实施方式

随着现代工业发展，在越来越多的场合中需要对空间内某一种或多种气体的浓度进行检测与测量。常见的有安装在各个公共场所中的烟雾报警器，以及矿山作业中的瓦斯浓度报警器等。另外，对于化学性质活泼，且具有还原性或氧化性的气体，可利用相对应的电化反应学传感器在与其参与化学反应时，得失电子所形成的电流大小来检测其气体浓度。

然而，经本申请发明人在研究过程中发现，对于过氧化氢气体而言，它既不会对红外线进行反射，也对电场平衡状态不敏感，而且对红外线的吸收量也极低，传统通过红外线和电离的检测方式并不能满足浓度检测要求。同时，电化学反应传感器其本身属于耗材，使用寿命短，而且在浓度高于其测量值上限时，很容易损坏，不利于峰值的检测。

基于上述技术问题的发现，本申请发明人提出下述实施例以解决上述问题，需要注意的是，以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，一些指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，为本申请实施例提供的浓度检测系统10的结构示意图。本实施例中，浓度检测系统10可包括浓度检测装置100、密封腔体200以及用户终端(图1中未示出)。

本实施例中，密封腔体200可用于存放过氧化氢，在初始检测时，密封腔体200中可不存放过氧化氢，在检测开始时导入过氧化氢并通过浓度检测装置100检测密封腔体200。

详细地，如图1所示，浓度检测装置100可包括分别设置在密封腔体200相对的两端并与密封腔体200连接的紫外发射组件110和紫外接收组件120。紫外发射组件110用于向紫外接收组件120的方向发射短波紫外线信号，以使密封腔体200内的过氧化氢吸收短波紫外线信号的至少部分后将经吸收后的短波紫外线信号发射到紫外接收组件120。紫外接收组件120用于在接收到经吸收后的短波紫外线信号后将经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号后发送给外部终端。

本实施例中，紫外发射组件110和紫外接收组件120采用对射式安装方式，以确保紫外接收组件120能够接收到紫外发射组件110发射的短波紫外线信号。例如，在图1中，紫外发射组件110和紫外接收组件120可分别安装在密封腔体200的上下两侧，当然在其它实施方式中也并不排除紫外发射组件110和紫外接收组件120可分别安装在密封腔体200的左右两侧，或者其余任何为对射位置关系的位置处。

基于上述设计，本实施例可以根据短波紫外线信号中的紫外线强度的吸收量与过氧化氢浓度成正比的特点来有效检测出过氧化氢的浓度，且相较于电化反应学传感器来说，本申请在整个检测过程不发生化学反应，本身不产生消耗，因此在使用寿命上高于现有技术中的电化反应学传感器。同时，当过氧化氢浓度浓度接近峰值时，紫外接收组件120的输出电压趋近于0V，也不会造成过载等伤害。

作为一种实施方式，紫外发射组件110的具体结构请参阅图2，紫外发射组件110可包括用于与密封腔体200的发射连接孔可拆卸连接的发射安装接头111、与发射安装接头111连接，用于向紫外接收组件120的方向发射短波紫外线信号的发射主体113以及与发射主体 113连接，用于接入外部电源以为发射主体113供电的发射尾部导线 115。

可选地，依旧参阅图2，紫外发射组件110还可以包括第一密封圈112，第一密封圈112环设于发射安装接头111与密封腔体200连接的区域，从而保证连接处的气密性，避免密封腔体200中的过氧化氢挥发到空气中，造成浓度检测的不准确。

可选地，请结合参阅图3，发射主体113上还可以设置有安装孔和螺钉114，发射主体113内设置有紫外线灯管1132和紫外线灯管电路1134，紫外线灯管1132通过穿过安装孔的螺钉114固定在发射主体113内，紫外线灯管电路1134分别与紫外线灯管1132和发射尾部导线115电性连接，用于接入发射尾部导线115输入的电流以为紫外线灯管1132供电。

可选地，依旧参阅图3，发射安装接头111中还可以设置有用于隔离密封腔体200内的过氧化氢的第一透光件1115，从而避免密封腔体200内的过氧化氢挥发到紫外发射组件110中，影响紫外发射组件110中的元器件的工作。

可选地，紫外接收装置的具体结构请进一步地参阅图4，紫外接收组件120可以包括与密封腔体200的接收连接孔可拆卸连接的接收安装接头121、与接收安装接头121连接，用于接收经由接收安装接头121的经吸收后的短波紫外线信号，并将经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号的接收主体123以及与接收主体123连接，用于接入外部终端以将转换后的电信号发送给外部终端的接收尾部 124。

可选地，依旧参阅图4，紫外接收组件120还尅包括第二密封圈 122，第二密封圈122环设于接收安装接头121与密封腔体200连接的区域，从而保证连接处的气密性，避免密封腔体200中的过氧化氢挥发到空气中，造成浓度检测的不准确。

可选地，请结合参阅图5，接收主体123内设置有用于接收经由接收安装接头121的经吸收后的短波紫外线信号，并将经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号的紫外接收传感器1232、与紫外接收传感器1232电性连接，用于对紫外接收传感器1232进行控制的传感器电路板1234、与传感器电路板1234电性连接，用于对转换后的电信号进行电压输出校准，得到电压输出校准后的电信号的校准调整模块125。进一步地，接收尾部124内设置有与传感器电路板1234 电性连接，用于将电压输出校准后的电信号传输给外部终端的信号传输接口1245。

本实施例中，由于在实际浓度检测时，对于不同大小的密封腔体 200，其吸收短波紫外线信号的程度不同，为了使本实施例提供的浓度检测装置100能够适用于不同大小的密封腔体200，本实施例通过设置校准调整模块125对转换后的电信号进行电压输出校准，得到电压输出校准后的电信号并输出，从而可以对转换后的电信号进行相应的补偿校正，以使用不同大小的密封腔体200，提高浓度检测装置100 的适用性。

可选地，依旧参阅图5，接收安装接头121中设置有用于隔离密封腔体200内的过氧化氢的第二透光件1215，从而避免密封腔体200 内的过氧化氢挥发到紫外接收组件120中，影响接收发射组件中的元器件的工作。

综上所述，本申请根据发明人在研究过程中发现的过氧化氢对短波具有强吸收的特性，采用分别设置在密封腔体相对的两端并与密封腔体连接的紫外发射组件和紫外接收组件，并通过紫外发射组件向紫外接收组件的方向发射短波紫外线信号，以使密封腔体内的过氧化氢吸收短波紫外线信号的至少部分后将经吸收后的短波紫外线信号发射到紫外接收组件，使得紫外接收组件在接收到经吸收后的短波紫外线信号后将经吸收后的短波紫外线信号转换为对应的电信号后发送给外部终端。由此，可以根据短波紫外线信号中的紫外线强度的吸收量与过氧化氢浓度成正比的特点来有效检测出过氧化氢的浓度，且相较于电化反应学传感器来说，本申请在整个检测过程不发生化学反应，本身不产生消耗，因此在使用寿命上高于现有技术中的电化反应学传感器。同时，当过氧化氢浓度浓度接近峰值时，紫外接收组件的输出电压趋近于0V，也不会造成过载等伤害。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。