一种甲烷传感器光机结构的制作方法

本实用新型涉及传感器光机技术领域，具体为一种甲烷传感器光机结构。

背景技术：

甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷，采掘工作面、采空区、回风巷道、机电峒室等处连续监测甲烷浓度，当甲烷浓度超限时，能自动发出声、光报警，可供煤矿井下作业人员，甲烷检测人员，井下管理人员等随身携带使用，也可供上述场所固定使用。

目前，在甲烷传感器中因探测器光轴与激光器光轴不在一条直线上，这会导致探测器的感光面会形成慧差，从而导致感光面无法接受全部光学信号，而造成测量不准确。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种甲烷传感器光机结构，以解决上述背景技术中提出的问题。所述甲烷传感器光机结构的探测器光轴与激光器光轴重合，消除成像形成的慧差，从而保证探测具有高精度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种甲烷传感器光机结构，包括壳体，所述壳体内具有二次反射视场，所述二次反射视场呈“门”字型结构。

优选的，位于“门”字型结构底部的壳体上两个定位孔，“门”字型结构内的顶部两侧安装有两个对称的反射镜。

优选的，两个定位孔的其中之一安装有用于发射探测光的激光器，另一个安装有用于接收经两次反射后的探测光的探测器。

优选的，所述激光器的型号为LSDLD1653，探测器封装为TO46。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

在壳体内具有呈“门”字型结构的二次反射视场，可达到探测器光轴与激光器光轴重合，消除成像形成的慧差，从而保证探测具有高精度。

附图说明

图1为本实用新型壳体示意图；

图2为本实用新型激光器、探测器安装在壳体上的示意图；

图3为本实用新型图2中A-A处剖视示意图；

图4为本实用新型图2中B-B处剖视示意图；

图5为现有技术甲烷传感器的光学结构(光路)原理图；

图6为本实用新型甲烷传感器的光学结构(光路)原理图。

图中：1壳体、2反射镜、3激光器、4探测器、5“门”字型结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～6，本实用新型提供一种技术方案：

一种甲烷传感器光机结构，包括壳体1，所述壳体1内具有二次反射视场，所述二次反射视场呈“门”字型结构5。

位于“门”字型结构5底部的壳体1上两个定位孔，“门”字型结构5内的顶部两侧安装有两个对称的反射镜2。

两个定位孔的其中之一安装有用于发射探测光的激光器3，另一个安装有用于接收经两次反射后的探测光的探测器4。

所述激光器3的型号为LSDLD1653，探测器4封装为TO46。

如图5所示，一束发散光照射在反射面上(即反射镜2)，经反射后通过探测器4接受信号，并分析探测器4产生的光电转换信号即该光路结构的基本原理。

如图5所示，探测器4有一个接收视场，半导体的激光器3因为自身原因无法直接形成常规的平行光束，其发散角常规为30°左右。当探测器4接收视场完全包裹激光器3光斑，则激光器3能量可以完全被探测器4接受。基于此，探测器4接收视场FOV≥30°。

探测器4的接收视场FOV的计算方式根据公式(1)所示：

其中，d为探测器4感光面积，f为探测器4球头透镜焦距。其中，探测器4的焦距f＝0.875mm，感光面积d＝0.5mm。基于此，可以确定FOV≈59°＞30°。所以探测器4可以完全接受激光器3的发射光斑。

因为探测器光轴与激光器光轴不在一条直线上，这会导致探测器4的感光面会形成慧差，从而导致感光面无法接受全部光学信号，使测量不准确。所以需要调整光轴使其在同一直线上。本实用新型，如图6所示，在壳体1内具有“门”字型结构5，在其顶部有两个对称的反射镜2，激光器3发出的探测光，经过两次反射之后，激光器光轴经两次90°转折形成一个“门”字型，光轴一端在激光器3发射点，另一端在探测器4中心点。探测器光轴经两次反射转折后也形成一个“门”字型。两个光轴相同且可以重合，即可达到探测器光轴与激光器光轴重合，消除成像形成的慧差，从而保证探测的精度。

其中，激光器3、探测器4放置按照从壳体1结构中用的定位孔位中。壳体1结构采用数控加工，控制固定孔的垂直度、公差等精度。

激光器3和探测器4在放置过程中采用定位孔结构，通过定位孔，可以直接确定激光器3和探测器4的摆放位置，如图2所示。

将激光器3和探测器4放置好之后通过后部灌胶的方式将激光器3和探测器4固定，胶水选择特定的延展性很低的胶水，确保激光器3位置不会发生变化。

反射镜片通过专用贴合胶水贴合，确保平整。如图1、3所示。

本实用新型，在壳体1内具有呈“门”字型结构5的二次反射视场，可达到探测器4光轴与激光器3光轴重合，消除成像形成的慧差，从而保证探测具有高精度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。