一种应用光学陷阱技术的迷宫结构及探测器的制作方法

本实用新型属于光学探测器技术领域，特别涉及一种应用光学陷阱技术的迷宫结构及探测器。

背景技术：

探测器迷宫作为探测器的关键零件之一，对探测器的烟探敏感程度及防尘防误报能力起着至关重要的作用。在火灾发生时，探测器能否准确及时地报警，在环境污染严重，大量粉尘的地区能否减少误报，都成为探测器迷宫研发时主要考虑的问题。光电感烟探测器感烟的原理为通过光电信号，接收烟雾粒子数据来实现判断报警，但常见迷宫接收时受迷宫本身腔体结构影响，使探测器采集的数值离散性较大，影响探测器的一致性，尤其以能防误报的探测器影响更大。受光电感烟报警探测器工作原理限制，发光元件光强度加大则报警灵敏度提高，同时误报率也会提升；降低发光元件光强度，会减少误报率，但报警灵敏度会下降，会发生延迟报警，甚至于漏报情况。

另外目前市场上大部分探测器迷宫过于追求小巧，考虑节约空间等问题，没有足够的空间设计迷宫回路结构或回路过于简单，甚至取消回路结构，仅以过滤网代替，诸如此类的结构都使迷宫的防尘性能、烟在腔体内的滞留时间大打折扣，不利于接收装置采集数据，使探测器性能和稳定性受到极大影响。还有一些迷宫的结构受到探测器中其他相关零件结构的制约，使迷宫回路排布不均，不同方向开口数不同导致探测器受方向性影响严重，即部分方向报警正常，部分方向不够灵敏的现象。在日常使用过程中，空气质量较差，空气中悬浮颗粒浓度过大的地区，如：西部地区的列车，经常穿行于沙尘之中，探测器极易堆积灰尘，造成污染，影响性能。细小的灰尘可能造成误报，使探测器无法正常工作。

专利号为201822063418.3的实用新型所公开的迷宫式光学探测器，其特征在于，包括顶板和底板，顶板的底面环形阵列设置有多个呈久字形状的格栅，且每一个格栅的右侧弧形板插入与其右侧相邻的格栅左侧凹陷部内，每一个格栅的左右两侧分别形成有不规则多次折弯形状的气流通道,用于输入外界空气；格栅的底部与底板固定；底板上安装有光电式探测装置，对多个格栅围设形成的探测腔进行空气探测，气流通道与探测腔连通，外界光经气流通道至少四次反射后进入探测腔，气流通道宽度大于等于1.5毫米。其结构减少外界光对光电式探测装置的光探测干扰，提升探测精准度，使得在在阴燃火灾中快速探测响应。

然而上述光学探测器的迷宫结构的气流通道过于曲折复杂，影响了烟气的弥散速度；而且上述光学探测器由于探测器结构的原因，需要应用严格的数学模型来分析数据，不利于区分复杂工况。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一种应用光学陷阱技术的迷宫结构及探测器，减少因灰尘及复杂工况环境造成的干扰，使探测器的数据采集优化，从而降低误报率，并且比同类产品报警更迅速。

本实用新型包括如下技术方案：一种应用光学陷阱技术的迷宫结构，包括顶盖，所述顶盖的底面设置有呈均匀环形阵列的若干迷宫围墙；所述顶盖中部设有向下凹陷的锥体结构，所述发光元件和受光元件位于所述锥体结构下方；所述迷宫围墙由互相垂直的第一隔板和第二隔板组成，所述第二隔板位于第一隔板末端；相邻的所述迷宫围墙之间为烟气通道，所述烟气通道开口向外开敞。

进一步的，所述锥体结构的顶角为139度，所述锥体结构的底边位于所述迷宫围墙内。

进一步的，相邻的两个所述迷宫围墙的第一隔板之间夹角为15度且夹角向外张开；相邻的两个所述迷宫围墙的第二隔板之间夹角为15度且夹角向内收小。

进一步的，所述第二隔板比第一隔板短，所述第二隔板末端靠近所述烟气通道的一侧设有斜边，方便烟气向迷宫结构腔体内弥散。

进一步的，至少三个所述迷宫围墙上设有安装孔，所述安装孔设置在第一隔板和第二隔板之间。

一种应用光学陷阱技术的探测器，包括顶盖和底板，所述底板上安装有光电式探测装置，所述光电式探测装置包括发光元件和受光元件；所述顶盖的底面设置有呈均匀环形阵列的若干迷宫围墙；所述顶盖中部设有向下凹陷的锥体结构，所述发光元件和受光元件位于所述锥体结构下方；所述迷宫围墙由互相垂直的第一隔板和第二隔板组成，所述第二隔板位于第一隔板末端；相邻的所述迷宫围墙之间为烟气通道，所述烟气通道开口向外开敞。

进一步的，所述锥体结构的顶角为139度，所述锥体结构的底边位于所述迷宫围墙内。所述发光元件发射的平行光束倾斜向上照向所述锥体结构。该角度下所述锥体结构对入射光线进行反射和漫散射后使受光元件的数据采集调整在可控的范围区间内，采集的数值离散性较一致。

进一步的，相邻的两个所述迷宫围墙的第一隔板之间夹角为15度且夹角向外张开；相邻的两个所述迷宫围墙的第二隔板之间夹角为15度且夹角向内收小。

进一步的，所述第二隔板比第一隔板短，所述第二隔板末端靠近所述烟气通道的一侧设有斜边，方便烟气向迷宫结构腔体内弥散。

进一步的，至少三个所述迷宫围墙上设有安装孔，所述底板上设有与所述安装孔位置相对的安装柱，确保顶盖和底板之间连接稳固。

本实用新型具有的优点和积极效果：

1、本实用新型采用外部宽敞的开口的烟气通道，尽可能方便烟气进入；内部烟气出口渐窄使烟气平缓弥漫入腔体且不会迅速从对侧流出，维持烟气在采样区的时间，比同类产品报警更迅速并且保证报警的灵敏度。

2、本实用新型采用有直角弯结构的迷宫围墙，有效减小气流直接进入腔体速度，阻挡了沙尘，尽可能保证单纯的烟气弥散入腔体，减少因灰尘等因素造成污染对探测器的误报影响；并通过均匀排布的回路围墙，阻挡了环境光的影响，减少了迷宫结构受烟气方向的影响。

3、本实用新型的迷宫结构顶盖设有锥体结构，增加入射光的散射及反射面积，削减光强。发光元件发射出的光线受到锥体结构漫散射后，受光元件采集的数值离散性较一致，数据曲线趋于平缓，较少受灰尘等干扰元素影响，使灰尘的测量区间和烟雾的测量区间产生差异，搭建报警模型更为可靠有效。

4、本实用新型采用直插结构，底板通过安装孔与顶盖相连，拆装简单易清洗。

附图说明

图1是顶盖的平面结构示意图。

图2是顶盖的剖面结构示意图。

图3是底板的平面结构示意图。

图4是光电感烟报警探测器工作原理。

图中，1-顶盖；2-迷宫围墙；21-第一隔板；22-第二隔板；23-安装孔；

3-锥体结构；4-烟气通道；5-底板；51-安装柱；6-发光元件；7-受光元件；

8-烟气走向。

具体实施方式

为能进一步公开本实用新型的实用新型内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。

实施例1：参阅附图1-2，一种应用光学陷阱技术的迷宫结构，包括顶盖1，所述顶盖1的底面设置有呈均匀环形阵列的若干迷宫围墙2；所述顶盖1中部设有向下凹陷的锥体结构3；所述锥体结构3的顶角为139度，所述锥体结构3的底边位于所述迷宫围墙2内。所述迷宫围墙2由互相垂直的第一隔板21和第二隔板22组成，所述第二隔板22位于第一隔板21末端；所述第二隔板22比第一隔板21短，所述第二隔板22末端靠近所述烟气通道4的一侧设有斜边，方便烟气向迷宫结构腔体内弥散。相邻的所述迷宫围墙2之间为烟气通道4，所述烟气通道4开口向外开敞。相邻的两个所述迷宫围墙2的第一隔板21之间夹角为15度且夹角向外张开；相邻的两个所述迷宫围墙2的第二隔板22之间夹角为15度且夹角向内收小。三个所述迷宫围墙2上设有安装孔23，所述安装孔23设置在第一隔板21和第二隔板22之间。

实施例2：参阅附图1-4，一种应用光学陷阱技术的探测器，包括顶盖1和底板5，所述底板5上安装有光电式探测装置，所述光电式探测装置包括发光元件6和受光元件7；所述发光元件6和受光元件7位于所述锥体结构3下方，所述发光元件6发射的平行光束倾斜向上照向所述锥体结构3。所述顶盖1的结构与实施例1中基本相同，所述底板5上设有与所述安装孔23位置相对的安装柱51，确保顶盖1和底板5之间连接稳固。

尽管上面对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本实用新型的保护范围之内。