多通道荧光猝灭传感装置的制作方法

本实用新型涉及安防检测领域，更具体的，涉及一种多通道荧光猝灭传感装置。

背景技术：

爆炸物的种类繁多，包装、隐藏情况复杂，这些因素使得对隐藏爆炸物的准确探测十分困难。在长期的探测实践中，人们发展起了各种各样的爆炸物检测技术，基于荧光猝灭原理的爆炸物检测仪器是其中一种。目前，基于荧光猝灭原理的爆炸物检测仪器通常采用的是单一通道传感器，检测物质种类具有局限性；结构上，信号的发射元件与接收元件是反射式结构，其空间利用率低，信号传输损耗大，存有空间冗余，占用体积大，不利于器件小型化。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种多通道荧光猝灭传感装置，旨在解决现有技术中传感器检测物质种类单一且空间利用率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提出的多通道荧光猝灭传感装置，包括壳体、由所述壳体形成的型腔，所述型腔内设置有供待检测气体流通的气路通道，以及与所述气路通道交叉设置的至少两路检测通道，且多路所述检测通道之间间隔设置，所述检测通道的第一端设置为信号发射端，所述检测通道的第二端设置为信号接收端，所述信号发射端与所述信号接收端呈对射式布置；

所述气路通道内设置有传感膜夹，所述传感膜夹内安装有多个传感膜，所述传感膜与所述信号发射端和所述信号接收端的对射方向相交。

优选地，所述气路通道的中心轴为直线。

优选地，所述壳体上与所述气路通道的进气端对应处设置有接头，所述壳体上与所述气路通道的排气端对应处设置有气嘴，所述接头和所述气嘴内均设置供所述待检测气体流通的孔道，所述待检测气体依次经过所述接头的孔道、所述气路通道、所述气嘴的孔道。

优选地，在所述气路通道的排气端朝向所述气路通道的进气端设置有第一弹簧，所述传感膜夹的进气侧与所述接头抵接，所述传感膜夹的出气侧压设在所述第一弹簧上，所述接头与所述壳体可拆卸连接。

优选地，所述壳体上设置有盖板，所述盖板上设置有第一安装孔，所述接头紧密安装于所述第一安装孔内，所述盖板的第一侧与所述壳体可拆卸连接，所述盖板的第二侧与所述壳体可转动连接。

优选地，所述盖板的第一侧上设置有卡槽，所述壳体上对应所述卡槽设置有滑槽和盖设在所述滑槽上的压块，所述滑槽内设置有活动扣和第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与所述壳体和所述活动扣抵接，所述压块上设置有活动窗口，所述活动扣上设置有伸出所述活动窗口的把手，当所述把手沿所述活动窗口移动时带动所述活动扣沿所述滑槽卡入或退出所述卡槽。

优选地，所述盖板的第二侧向外延伸形成有连接部，所述连接部与所述壳体可转动连接，所述连接部与所述壳体之间形成有安装空间，所述安装空间内安装有预扭的扭簧，所述扭簧的自由端与所述连接部接触，所述扭簧的扭转方向与所述连接部的转动方向对应。

优选地，所述壳体上对应所述气嘴设置有底盖，所述底盖上设置有第二安装孔，所述气嘴紧密设置于所述第二安装孔内，所述第一弹簧设置于所述底盖上。

优选地，所述壳体包括壳本体、盖设在所述壳本体上的后盖、盖板和底盖，所述后盖对应所述检测通道设置，所述盖板对应所述气路通道的进气端设置，所述底盖对应所述气路通道的排气端设置，所述后盖、所述盖板和所述底盖与所述壳本体之间为密封连接。

优选地，所述传感膜夹包括相互盖合的膜夹上盖和膜夹下盖，所述膜夹下盖上设置有安装槽和与所述安装槽同轴连通且贯穿所述膜夹下盖的透光孔，所述安装槽内安装有玻璃基片，所述玻璃基片的外围通过密封圈安装于安装槽捏，所述玻璃基片上附在有所述传感膜，所述膜夹上盖和所述膜夹下盖均与所述气路通道密封接触，所述传感膜夹上设置有供检测气体流通的气路子通道，膜夹上盖与检测通道对应的部分具有透光性。

优选地，所述膜夹上盖包括沿在所述膜夹上盖的侧边设置且朝向所述膜夹下盖凸出的环状突边，以及设置于所述膜夹上盖上并朝向所述传感膜凸出的多个第一凸部，所述膜夹上盖的进气端和出气端分别设置有沿所述气路通道的中心轴贯穿所述环状突边的进气子通道和排气子通道，多个所述第一凸部沿气路通道的中心轴方向间隔设置，所述第一凸部的端面与所述传感膜之间形成有中部通道，所述进气子通道、所述中部通道、所述排气子通道依次连通形成所述气路子通道。

优选地，所述环状突边与所述传感膜的边沿抵接。

优选地，在所述膜夹下盖上朝相邻的两个所述第一凸部之间凸设有第二凸部，所述第二凸部的端面与所述膜夹上盖之间留出所述中部通道。

优选地，所述膜夹下盖的与所述待检测气体进气方向对应的一端朝向远离所述膜夹上盖的方向凸设有定位凸边，所述气路通道上与所述定位凸边对应设置有定位槽，所述凸边定位凸边设于所述定位槽内。

本实用新型实施例提出的多通道荧光猝灭传感装置，在壳体内部的型腔内设置有气路通道和与气路通道交叉设置的至少两路检测通道，且多路检测通道之间间隔设置，检测通道的信号发射端和信号接收端呈对射式布置。相比现有传感结构，增加了检测通道，实现了同时检测多种物质种类的目的，同时采用对射式结构，体积利用率更高，信息传输损耗小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中多通道荧光猝灭传感装置的第一状态的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中传感膜夹的爆炸图；

图3为本实用新型一个实施例中传感膜夹的剖视图；

图4为本实用新型一个实施例中通道荧光猝灭传感装置的第二状态的结构示意图。

附图标记说明：

100、多通道荧光猝灭传感装置；110、壳体；111、壳本体；

1111、压块；1112、活动扣；1113、第二弹簧；112、盖板；

1121、卡槽；1122、连接部；1123、扭簧；113、底盖；114、后盖；

115、型腔；120、气路通道；121、接头；122、气嘴；123、第一弹簧；

124、定位槽；130、检测通道；131、信号发射端；132、信号接收端；

140、传感膜夹；141、膜夹上盖；1411、环状突边；1412、第一凸部；

1413、进气子通道；1414、中部通道；1415、排气子通道；

142、膜夹下盖；1421、透光孔；1422、第二凸部；1423、定位凸边；

143、玻璃基片；144、密封圈。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型的主要目的是提供一种多通道荧光猝灭传感装置，旨在解决现有技术中传感器检测物质种类单一且空间利用率低的问题。

请参照图1和图4，本实用新型实施例一提供的一种多通道荧光猝灭传感装置100，包括壳体110，壳体110内形成有型腔115。在型腔115内设置有供待检测气体流通的气路通道120，以及与气路通道120交叉设置的至少两路检测通道130，且多路检测通道130之间间隔设置，即检测通道130之间不相交。检测通道130的第一端设置为信号发射端131，检测通道130的第二端设置为信号接收端132，信号发射端131与信号接收端132呈对射式分布，即说明检测通道130的中心轴为直线。可以理解的是，检测通道130的信号发射端131内设置有光发射器，信号接收端132内设置有光接收器，由光发射器发出的光直射入光接收器。同时，气路通道120内设置有传感膜夹140，传感膜夹140内安装有多个传感膜(未图示)，传感膜一一对应设置于气路通道120与各个检测通道130的连通处，且传感膜与信号发射端131和信号接收端132的对射方向相交，且优选地为垂直相交。

检测时，通过吸气将待检测的爆炸物气体从气路通道120的进气端吸入，待检测气体经过气路通道120时，其附带的成分物质会附着于经过特殊处理的多个传感膜上，并经气路通道120的排气端排出。当多个检测通道130内的光发射器分别发射光信号，光信号经过传感膜时，由于附着物中某种爆炸物成分与传感膜接触，使得与传感膜对应的特定波长的荧光会被猝灭掉部分，即部分荧光信号被猝灭，变化的荧光信号穿透传感膜进入光接收器，光接收器接收感应对输出电信号，根据光接收器输出的电信号对传感膜的附着物的种类分析计算得出测试结果。需要说明的是，各个检测通道130所对应的传感膜属性不同，使得爆炸物成分与传感膜接触时，所猝灭的荧光信号的波长不同，据此通过设置不同属性的传感膜可实现各个检测通道130对爆炸物成分中多种物质的检测。

本实施例提出的多通道荧光猝灭传感装置100，在壳体110内部的型腔115内设置有气路通道120和与气路通道120交叉设置的至少两路检测通道130，且多路检测通道130之间间隔设置，检测通道130的信号发射端131和信号接收端132呈对射式布置。相比现有传感结构，增加了检测通道130，实现了同时检测多种物质种类的目的，同时采用对射式结构，体积利用率更高，信息传输损耗小。

可选的是，气路通道120与各个检测通道130为垂直设置，方便检测信号和接收信号。

在本实用新型另一实施例中，与上述实施例不同之处在于，为了简化气路结构，避免气路污染堵塞，气路通道120的中心轴线为直线。此时待检测气体进入传感膜夹140前为直线气路，减少了其他干扰和被检物质的损耗。需要指出的是，传感膜夹140设置于气路通道120内，传感膜夹140上设置有气路子通道，气路子通道与气路通道120连通，以使得待检测气体通过气路子通道与传感膜接触。

在一具体实施例中，壳体110上与气路通道120的进气端对应设置有接头121，壳体110上与气路通道120的排气端对应设置有气嘴122，接头121和气嘴122内均设置有供待检测气体流通的孔道，待检测气体依次经过接头121的孔道、气路通道120、气嘴122的孔道。其中，气路通道120的进气端与气体采集器连接，气路通道120的排气端与抽气泵连接，利用抽气泵抽气在整个气路通道120内产生负压将待检测气体吸入气路通道120内。在本实施例中，利用接头121与气体采集器连接，利用气嘴122与抽气泵连接。

需要说明的是，传感膜夹140设置于气路通道120内，当传感膜有效物质消耗完或被污染时，需要更换传感膜夹140或者更换传感膜夹140内的传感膜。此时需要从气路通道120内取出传感膜夹140。在一优选实施例中，在气路通道120的排气端朝向气路通道120的进气端设置有第一弹簧123，传感膜夹140的进气侧与接头121抵接，传感膜夹140的出气侧压设在第一弹簧123上，接头121与壳体110可拆卸连接。安装传感膜夹140时，取下接头121，将传感膜夹140安装于气路通道120内，并装上接头121。此时，第一弹簧123处于受压状态。取出传感膜夹140时，取下接头121，此时传感膜夹140的进气端在第一弹簧123的回弹力作用下跳出气路通道120，方便取出传感膜夹140。第一弹簧123可以锥形弹簧。

接头121与壳体110可以为螺纹连接，便于拆卸。在一优选实施例中，壳体110上设置有盖板112，盖板112上设置有第一安装孔，接头121紧密安装于第一安装孔内，盖板112的第一侧与壳体110可拆卸连接，盖板112的第二侧与壳体110可转动连接。即说明，盖板112对应气路通道120的进气端设置。本实施例先将接头121安装与盖板112上，再由盖板112与壳体110连接，可以避免接头121在多次拆卸过程中的磨损，造成气路密封性下降。同时，盖板112的第一侧与壳体110可拆卸连接，即说明盖板112的第一侧与壳体110的连接状态包括连接，还包括不连接，不连接时盖板112能够沿其第二侧与壳体110的连接转轴转动，以打开盖板112，盖板112带动接头121远离气路通道120的进气端，实现传感膜夹140的安装和更换。盖板112的第一侧与壳体110可拆卸连接的方式有多种，例如盖板112与壳体110通过螺纹连接，取下螺纹时实现盖板112的拆卸。在本实施例中，只需要断开盖板112的第一侧与壳体110的连接，即可实现传感膜夹140的安装和更换，操作过程方便简单。

在一优选实施例中，盖板112的第一侧上设置有卡槽1121，壳体110上对应卡槽1121设置有滑槽和盖设在滑槽上的压块1111，滑槽内设置有活动扣1112和第二弹簧1113，第二弹簧1113的两端分别与壳体110和活动扣1112抵接，且第二弹簧1113预压缩于滑道内。压块1111上设置有活动窗口，活动扣1112上设置有伸出所述活动窗口的把手，当操作把手沿活动窗口移动时能够带动活动扣1112沿滑槽卡入或者退出卡槽1121。第二弹簧1113的设置能够在把手不受外力时在弹力的作用下带动活动扣1112卡入卡槽1121，同时保证活动扣1112不会松动，从而保证盖板112于壳体110连接的牢固性。

为了进一步优化结构，简化操作，盖板112的第二侧向外延伸形成有连接部1122，盖板112的第二侧通过连接部1122与壳体110可转动连接，连接部1122与壳体110之间形成有安装空间，安装空间内安装有预扭的扭簧1123，扭簧1123的自由端与连接部1122接触，扭簧1123的扭转方向与连接部1122的转动方向对应。应予以说明，安装空间内设置有安装轴，安装轴连接于壳体110上，扭簧1123安装在安装轴上。连接部1122与壳体110通过转轴连接，为了使得扭簧1123的扭转方向与连接部1122的转动方向对应，安装轴与转轴的轴线应平行，扭簧1123的自由端与连接部1122接触(包括与连接部1122连接)。其中，扭簧1123的扭转方向与连接部1122的转动方向对应是指扭簧1123和连接部1122沿同一平面内转动。当盖板112的第一侧与壳体110连接时，连接部1122朝内转动，并通过扭簧1123的自由端带动扭簧1123扭转，使得扭簧1123积蓄一定的扭力，当盖板112的第一侧与壳体110断开连接时，此时在扭簧1123恢复力的作用下，连接部1122朝外转动，实现盖板112的打开。

在另一实施例中，壳体110上对应气嘴122设置有底盖113，底盖113上设置有第二安装孔，气嘴122紧密设置于第二安装孔内，第一弹簧123设置于底盖113上。可以理解的是，第二安装孔与气路通道120连通，具体的是第二安装孔与设置在传感膜夹140上的气路子通道连通，底盖113的设置有助于第一弹簧123的安装。

可选地，壳体110包括壳本体111、盖设在壳本体111上的后盖114、盖板112和底盖113，壶盖对应检测通道130设置，盖板112对应气路通道120的进气端设置，底盖113对应气路通道120的排气端设置，后盖114、盖板112和底盖113与壳本体111之间为密封连接，对整个信号发射端131、信号接收端132和传感膜夹140的电路、光感系统进行封闭包裹，起电磁屏蔽及光屏蔽的作用。可以理解的是，壳本体111、后盖114、盖板112和底盖113共同围设形成上述型腔115。

在一具体实施例中，参见图2，传感膜夹140包括相互盖合的膜夹上盖141和膜夹下盖142，膜夹上盖141和膜夹下盖142盖合形成传感膜的安装空间。具体地，膜夹下盖142上设置有安装槽、和与安装槽同轴连通且贯穿膜夹下盖142的透光孔1421，其中透光孔1421与检测通道130的信号接收端132连通。安装槽内安装有玻璃基片143，且玻璃基片143的外围通过密封圈144安装于安装槽内，玻璃基片143上附载有上述传感膜。需要说明的是，膜夹上盖141和膜夹下盖142采用超声波压合而成，在玻璃基片143的外围安装密封圈144，能够在机台作业时对玻璃基片143起到一定的保护作用，同时密封圈144能够密封安装槽，保持传感膜夹140的气密性，防止待检测气体从透光孔1421溢出。

此外，膜夹上盖141与安装槽对应的部分具有透光性，即膜夹上盖141与检测通道130对应的部分或膜夹上盖141本身由具有透光性的材料制成。例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)等。或者由透光率大于90％的玻璃材料制成，如超白玻璃。

膜夹上盖141和膜夹下盖142均与气路通道120的内壁密封接触，且传感膜夹140上设置有供检测气体流通的气路子通道，以使得气路通道120内的待检测气体全部经过气路子通道，提高待检测气体的利用率。可以理解的是，气路子通道与传感膜接触，以使得气路子通道内的待检测气体附着在传感膜上。其次，传感膜的数量与检测通道130的数量对应。例如，检测通道130的数量为2个，则传感膜的数量也为2个。传感膜是指被用于附着被检测物的一面，传感膜与信号发射端131对应。

在一具体实施例中，参见图3，膜夹上盖141包括沿在膜夹上盖141的侧边设置且朝向膜夹下盖142凸出的环状突边1411，以及设置于膜夹上盖141上并朝向传感膜凸出的多个第一凸部1412，膜夹上盖141的进气端和出气端分别设置有沿气路通道120的中心轴贯穿环状突边1411的进气子通道1413和排气子通道1415。多个第一凸部1412沿气路通道120的中心轴方向间隔设置，第一凸部1412的端面与传感膜之间形成有中部通道，进气子通道1413、中部通道和排气子通道1415依次连通形成上述气路子通道。需要说明的是，进气子通道1413与排气子通道1415沿气路通道120的中心轴贯穿环状突边1411，是指进气子通道1413的中心轴和排气子通道1415的中心轴均与气路通道120的中心轴平行。环状突边1411的端面与膜夹下盖142紧密接触。为了同时保证环状突边1411与膜夹下盖142的接触，以及第一凸部1412与传感膜之间形成中部通道1413，第一凸部1412的凸出距离小于环状突边1411的凸出距离。

参见图3可知，在本实施例中，第一凸部1412和环状突边1411的设置，使得气路子通道是具有一定坡度的弯道，特别是待检测气体进气子通道1413后，经过一个弯道后达到传感膜表面，弯道所形成的坡道与传感膜表面存在夹角，待检测气体顺着坡道到达传感膜表面上，有利于保证待检测气体经坡道充分与传感膜接触，从而最大化利于传感器的信号收集与检测。

可选地，环状突边1411与传感膜得边沿抵接，以使得玻璃基片143安装更加牢靠。

可选地，在膜夹下盖142上朝相邻的两个第一凸部1412之间凸设有第二凸部1422，第二凸部1422的端面与膜夹上盖141之间留出有中部通道1413。第二凸部1422和第一凸部1412使得气路子通道为流线型的弯道，待检测气体经坡道可充分与各个传感膜接触。

作为一个具体实施例，第一凸部1412的数量为2个，对应得传感膜的数量为2个，第二凸部1422的数量为1个。

可选地，当传感膜的数量超过两个时，为了对玻璃基片143进行一定的支撑，在膜夹上盖141上朝向膜夹下盖142凸设有第三凸部，第三凸部的凸出距离与环状突边1411的凸出距离相当，且第三凸部的端面同时与相邻两玻璃基片143抵接，以支撑中间的玻璃基片143。同时，第三凸部上设置沿进气子通道1413的中心轴贯穿第三凸部的中部通道1413。此时膜夹下盖142上不设置第二凸部1422，第三凸部的中部通道1413的中心轴与进气子通道1413的中心轴重合，以形成弯道。

可选地，参见图1、图3和图4，膜夹下盖142的与待检测气体进气方向对应的一端朝向远离膜夹上盖141的方向凸设有定位凸边1423，气路通道120上与卡边对应设置有定位槽124，定位凸边1423设置于定位槽124内，以用于安装传感膜夹140时实现传感膜夹140的定位，以确定传感膜与检测通道130的位置关系。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。