CN101539510A

CN101539510A - 一种光学暗室

Info

Publication number: CN101539510A
Application number: CN200910106570A
Authority: CN
Inventors: 高庆斌; 程祥光
Original assignee: Shenzhen Fanhai Sanjiang Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Hi Tech Investment Sanjiang Electronics Co ltd
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: CN101539510B

Abstract

本发明提供一种光学暗室，包括：外壳、发射单元(200)、接收单元(300)，以及，用于反射所述探测光的反射迷宫墙(100)；还包括：靠近所述接收单元(300)一侧的第一遮光透气墙(410)和靠近所述发射单元(200)一侧的第二遮光透气墙(420)；所述反射迷宫墙(100)、第一遮光透气墙(410)和第二遮光透气墙(420)与所述发射单元(200)和接收单元(300)围成光室(900)；所述第一遮光透气墙(410)的外包络线(411)和第二遮光透气墙(420)的外包络线(421)相互平行，所述外壳的形状与所述外包络线(411)和外包络线(421)相应。

Description

一种光学暗室

技术领域

本发明涉及一种光学暗室，尤其涉及一种应用于感烟探测器的后向散射光学暗室。

背景技术

现在，散射型感烟探测器由于报警灵敏，已经在火警防护中得到了广泛的应用。散射型分两种，前向与后向，其中前向散射灵敏度高，但对黑烟不灵敏；后向灵敏度相对低，但对黑烟检测灵敏，能满足国标四种烟源的检测要求。通常的散射型光电感烟探测器，包括由遮光片和反射迷宫墙围成的光学暗室，以及设置在光室中的发射装置和接收装置。发射装置向反射迷宫墙发出探测光。反射迷宫墙的形状经过精心的设计，应该保证，其反射的探测光刚刚不被接收装置所接收。当该光室进入了烟雾以后，由于烟雾对光的散射，改变了以前探测光的光路。其中，遮光片也起到了一定的对散射的探测光的进行反射的作用。这样，接收装置就能够接收到相应的探测光，并可以发出相应的电信号。通过该接收装置输出的相应的电信号，即可以判断出现了烟雾。在很多环境中，烟雾往往是起火的重要特征，因此，该探测器就可以实现火灾的预警和报警的功能。

为了符合对各种火灾报警的国家标准，提高报警精度，外部的光应该尽量少的进入光室。但是光室也不是一个封闭的空间，外部的烟雾必须保证能够顺利的进入光室，这样不可避免有光线会通过各种方式进入到光室之中。为了提高光室的遮光性能，通常的光室都由遮光片呈弧形排列围成。这样，用于封装该光室的外壳的轮廓也相应的为圆形或者其他封闭曲线围成。同时，由于遮光片并非完全封闭，不可避免有一些光线通过遮光片进入光室，影响了检测的效果。为了进一步防止外部的光通过各种方式透过遮光片进入光室，外壳还要远大于光室的，以留出相应的缓冲区域，其中，该缓冲区域尤其出现在靠近遮光片的位置。这样就算有光线通过外壳的通孔等部分进入了外壳，也仅仅只是射在该缓冲区域以内，难以进一步进入光室。

但是，这些设计带来了如下缺点：首先，在运输过程中，是多个散射型感烟探测器码放装箱的，如果光学暗室的外壳轮廓也相应的为圆形或者其他封闭曲线围成，这相互靠近的探测器之间都是点接触，的难以整齐紧密的码放在一起，而且就算能够整齐的码放在一起，其相互之间会留下较大的空隙。这样，对大量的长途的运输带来极大的麻烦。其次，由于光学暗室预留了较大的缓冲区域，也增加了探测器的体积，这也额外给生产和运输带增加了成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测的灵敏度符合国家标准，报警灵敏准确，且结构紧凑、易于码放的光学暗室。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种光学暗室，包括：外壳、用于发射探测光的发射单元、用于接收所述探测光的接收单元，以及，对着所述发射单元和接收单元设置，用于反射所述探测光的反射迷宫墙；还包括：第一遮光透气墙和第二遮光透气墙；所述反射迷宫墙、第一遮光透气墙和第二遮光透气墙与所述发射单元和接收单元围成光室；所述第一遮光透气墙的外包络线和第二遮光透气墙的外包络线相互平行，所述外壳的形状与所述外包络线和外包络线相应。

采用上述技术方案，光学暗室外壳起码有两侧边为相互平行的直线，则起码整体的外形可以做成近似于矩形的形状，这样对该方案光学暗室的感烟探测器进行运输储存并码放时，相邻的探测器之间的间隙比圆弧状外形的探测器的之间的间隙更小，相互之间的结构也更加稳固，更加易于码放。而且本方案的感烟探测器也具有良好的测试性能，符合国家标准。

本发明所称的直线，并非指严格几何意义上的直线，而是在该线条在几何直线的附近一定范围内分布。

进一步而言，所述第一遮光透气墙包括：至少两片依次排列的遮光片；所述第二遮光透气墙包括：至少两片依次排列的遮光片。

进一步而言，所述遮光片包括：第一端面和第二端面；所述第一端面和第二端面连接于连接线。

进一步而言，所述第一端面和第二端面之间的夹角为锐角；所述第一遮光透气墙的遮光片锐角尖端指向所述反射迷宫墙；所述第二遮光透气墙的遮光片锐角尖端背向所述反射迷宫墙。

采用上述技术方案，则能够进一步避免外部进入的干扰光对接收单元的影响，能够进一步提高检测效果。

进一步而言，所述第一遮光透气墙和第二遮光透气墙的分别依次排列的遮光片，其连接线的连线为相互平行的直线。

采用上述技术方案，则所述第一遮光透气墙和第二遮光透气墙的排列更加规则，更加易于加工。

进一步而言，所述第一遮光透气墙还包括：靠近所述接收单元设置的遮光曲板；所述遮光曲板延伸到所述接收单元的背部；所述遮光板的外部边缘在所述外包络线和外包络线之内。

通常反射迷宫墙的设计，主要目的是为了反射光室内的探测光，其遮光效果是其设计的次要考虑问题，而且采用本发明的技术方案的光学暗室，其反射迷宫墙与第一遮光透气墙和第二遮光透气墙之间的结合如果具有瑕疵，也很有可能会从该结合处漏入外部的光线或者异物。而采用上述技术方案，能进一步提高遮光和检测的效果。

进一步而言，所述外壳包括：相互对称的上盖和底盖，以及，开有多个通孔的防虫网；所述防虫网的两端分别连接于所述下盖和底盖；所述第一遮光透气墙和第二遮光透气墙分别固定于所述上盖相对的两边上；所述上盖相对的两边边缘分别靠近于，并与所述第一遮光透气墙的外包络线和第二遮光透气墙的外包络线平行。当然，所述外壳也可以不需要所述防虫网。

采用上述技术方案的光学暗室，便于装配，结构更加紧凑。能够保证烟雾顺利的通过该外壳进入光室，同时没有通常的光学暗室所具有的额外的缓冲区域，经过实验表明该技术方案的感烟探测器的灵敏度是完全能够符合国标的。

相应的，另外一个实施例是，所述外壳包括：相互对称的上盖和底盖，以及，开有多个通孔的防虫网；所述防虫网的两端分别连接于所述下盖和底盖；所述第一遮光透气墙和第二遮光透气墙分别固定于所述上盖相对的两边上；所述底盖的该相对的两边边缘分别靠近于，并与所述第一遮光透气墙的外包络线和第二遮光透气墙的外包络线平行。当然，所述外壳也可以不需要所述防虫网。

进一步而言，所述发射单元和接收单元的光学轴线的夹角为锐角。

为了进一步提高检测精度，避免外部不当的干扰，所述接收单元固定设置在接收管屏蔽罩中。

与现有技术相比本发明的优点在于，在满足足够的检测精度的前提下，结构更加紧凑，并且易于码放，便于运输。

附图说明

图1是本发明光学暗室第一种实施例去掉防虫网后的分解结构示意图；

图2是本发明光学暗室第一种实施例组合结构示意图；

图3是本发明光学暗室第一种实施例发射单元和接收单元的分解结构图；

图4是本发明光学暗室第二种实施例的组合结构示意图；

图5是本发明光学暗室第二种实施例的去掉上盖的结构示意图；

图6是图5的进一步分解结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，光学暗室外形为近似于立方体，包括：外壳、用于发射探测光的发射单元200、用于接收所述探测光并转化为相应的电信号的接收单元300，以及，对着所述发射单元200和接收单元300设置，用于反射所述探测光的反射迷宫墙100。其中，光学暗室还包括：靠近所述接收单元300一侧的第一遮光透气墙410和靠近所述发射单元200一侧的第二遮光透气墙420。所述反射迷宫墙100、第一遮光透气墙410和第二遮光透气墙420与所述发射单元200和接收单元300围成光室900。所述第一遮光透气墙410的外包络线411和第二遮光透气墙420的外包络线421相互平行，所述外壳的形状与所述外包络线411和外包络线421相应。

所述第一遮光透气墙410和第二遮光透气墙420分别包括：至少两片依次排列的遮光片490。所述遮光片490包括：第一端面491和第二端面492；所述第一端面491和第二端面492连接于连接线493。所述第一遮光透气墙410和第二遮光透气墙420的分别依次排列的遮光片490，其连接线493的连线为相互平行的直线。

其中，所述第一端面491和第二端面492之间的夹角为锐角。所述第一遮光透气墙410的遮光片490锐角尖端指向所述反射迷宫墙100；所述第二遮光透气墙420的遮光片490锐角尖端背向所述反射迷宫墙100。所述第一遮光透气墙410还包括：靠近所述接收单元300设置的遮光曲板480；所述遮光曲板480延伸到所述接收单元300的背部。所述遮光板480的外部边缘在所述外包络线411和外包络线421之内。

所述外壳包括：相互对称的上盖810和底盖820，以及，开有多个通孔的防虫网830，所述防虫网830的两端分别连接于所述下盖810和底盖820。所述第一遮光透气墙410和第二遮光透气墙420分别固定于所述上盖810相对的两边811、812上；所述上盖810相对的两边811、812边缘分别靠近于，并与所述第一遮光透气墙410的外包络线411和第二遮光透气墙420的外包络线421平行。

所述发射单元200采用红外发射管，接收单元300采用红外接收管，上述两者的光学轴线的之间的夹角为锐角。其中，所述接收单元300固定设置在接收管屏蔽罩310中。

如图4、图5及图6所示，为光学暗室的另一种实施例，与图1至图3所示的实施例的不同点在于，该实施例没有额外设置防虫网。

如果杂物，如飞虫等进入光学暗室的时候，将会产生干扰，以致可能会误报警。为此，光学暗室既要保持与外界空气的联通，也要防止其他异物进入。如果没有设置防虫网，则应该保证，第一遮光透气墙410、第二遮光透气墙420、发射单元200、接收单元300，以及反射迷宫墙100相互配合，且该配合紧密。另外，，第一遮光透气墙410、第二遮光透气墙420和反射迷宫墙100的缝隙应该足够小，以致一般常见的飞虫难以通过第一遮光透气墙410、第二遮光透气墙420和反射迷宫墙100的缝隙进入到光学暗室。

通常认为感烟探测器的光学暗室如果为矩形结构并且结构紧凑，是无法达到国标检测标准的。为了检测上述感烟探测器对黑白烟的敏感性和进烟方位的一致性，以下是所做测试实验的结果。

测试设备器材包括：编码器1台、具有上述光学暗室的感烟探测器1台，以及标准烟箱1台。其中，编码器读数与接收单元输出相关。

(1)首先是白烟升烟测试，烟源：三盘蚊香测试设备：标准烟箱，其检测结果如下表：

第一次实验的M＝0.34时，编码器增量为42；第二次实验M＝0.34时，编码器增量为46。两次平均增量值ΔA1＝44；信噪比为44/48＝0.917。

(2)再是黑烟升烟测试，烟源为机油，测试设备为标准烟箱。其检测结果如下表：

第一次实验的M＝0.34时，编码器增量为15；第二次实验M＝0.34时，编码器增量为14。两次平均增量值ΔA2＝14.5；信噪比为14.5/48＝0.30。

上述感烟探测器黑白烟对比值表：

M＝0.34	白烟ΔA1	黑烟ΔA2	比值ΔA1/ΔA2
M＝0.34	白烟ΔA1	黑烟ΔA2	比值ΔA1/ΔA2		44	14.5	3.03∶1

(3)再为方位实验，烟源采用三盘蚊香，实验设备为标准烟箱，背景值＝30H，其检测结果如下表：

D值	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
D值	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	编码器读数(HEX)	5F	5B	5A	56	55	5A	5E	5D
方位	方位1	方位2	方位3	方位4	方位5	方位6	方位7	方位8	编码器读数(HEX)	5F	5B	5A	56	55	5A	5E	5D

以上为分别沿圆周依次展开8次不同方位的实验数据，采用8次的升烟测试。由八方位上编码器读数可以看出探测器在不同方位上反映的灵敏度。数据表明上述感烟探测器在方位5上是其最不利探测方位，报警增量为37(D)；在方位1上是其最有利探测方位，报警增量为47(D)。最有利与最不利方位的灵敏度比为：47/37＝1.27。

测试结论：

1.上述感烟探测器黑白烟对比值：3.03∶1；

2.上述感烟探测器最有利与最不利方位的灵敏度比为：51/41＝1.27，小于1.6。

综上，上述感烟探测器满足国标的要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1、一种光学暗室，包括：外壳、用于发射探测光的发射单元(200)、用于接收所述探测光并转化为相应的电信号的接收单元(300)，以及，用于反射所述探测光的反射迷宫墙(100)；其特征在于，还包括：靠近所述接收单元(300)一侧的第一遮光透气墙(410)和靠近所述发射单元(200)一侧的第二遮光透气墙(420)；所述反射迷宫墙(100)、第一遮光透气墙(410)和第二遮光透气墙(420)与所述发射单元(200)和接收单元(300)围成光室(900)；所述第一遮光透气墙(410)的外包络线(411)和第二遮光透气墙(420)的外包络线(421)相互平行，所述外壳的形状与所述外包络线(411)和外包络线(421)相应。

2、如权利要求1所述的光学暗室，其特征在于，所述第一遮光透气墙(410)包括：至少两片依次排列的遮光片(490)；所述第二遮光透气墙(420)包括：至少两片依次排列的遮光片(490)。

3、如权利要求2所述的光学暗室，其特征在于，所述遮光片(490)包括：第一端面(491)和第二端面(492)；所述第一端面(491)和第二端面(492)连接于连接线(493)。

4、如权利要求3所述的光学暗室，其特征在于，所述第一端面(491)和第二端面(492)之间的夹角为锐角；所述第一遮光透气墙(410)的遮光片(490)锐角尖端指向所述反射迷宫墙(100)；所述第二遮光透气墙(420)的遮光片(490)锐角尖端背向所述反射迷宫墙(100)。

5、如权利要求3所述的光学暗室，其特征在于，所述第一遮光透气墙(410)和第二遮光透气墙(420)的分别依次排列的遮光片(490)，其连接线(493)的连线为相互平行的直线。

6、如权利要求2所述的光学暗室，其特征在于，所述第一遮光透气墙(410)还包括：靠近所述接收单元(300)设置的遮光曲板(480)；所述遮光曲板(480)延伸到所述接收单元(300)的背部；所述遮光板(480)的外部边缘在所述外包络线(411)和外包络线(421)之内。

7、如权利要求1至6中任意权利要求所述的光学暗室，其特征在于，所述外壳包括：相互对称的上盖(810)和底盖(820)；所述第一遮光透气墙(410)和第二遮光透气墙(420)分别固定于所述上盖(810)相对的两边(811、812)上；所述上盖(810)相对的两边(811、812)边缘分别靠近于，并与所述第一遮光透气墙(410)的外包络线(411)和第二遮光透气墙(420)的外包络线(421)平行。

8、如权利要求1至6中任意权利要求所述的光学暗室，其特征在于，所述外壳包括：相互对称的上盖(810)和底盖(820)；所述第一遮光透气墙(410)和第二遮光透气墙(420)分别固定于所述上盖(810)相对的两边上；所述底盖(820)的该相对的两边边缘分别靠近于，并与所述第一遮光透气墙(410)的外包络线(411)和第二遮光透气墙(420)的外包络线(421)平行。

9、如权利要求1所述的光学暗室，其特征在于，所述发射单元(200)和接收单元(300)的光学轴线的夹角为锐角。

10、如权利要求9所述的光学暗室，其特征在于，所述接收单元(300)固定设置在接收管屏蔽罩(310)中。