CN107356546A - 气体测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气体测量装置，其包括一腔体模块、一发光模块以及一光感测模块。腔体模块包括一聚光腔体、一容置腔体及一采样腔体，其中聚光腔体具有一第一反射结构及一第二反射结构，第一反射结构具有一第一焦点及一第二焦点，第二反射结构具有一中心点，第一焦点与中心点彼此相对应设置。发光模块设置于聚光腔体上，以产生一光线，发光模块包括一发光单元，其中发光单元对应于第一焦点及中心点。光感测模块包括一光感测单元，光感测单元设置于容置腔体中。借此，本发明达到了有效提高集光性，避免生产组装偏差的影响，同时缩短气体采样室长度的气体测量装置的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体测量装置，特别是涉及一种可测量气体浓度的气体测量装置。
背景技术
首先，现在市面上贩售的二氧化碳检测装置或二氧化碳分析仪，几乎都是采用非分散式红外线(Non-dispersive Infrared,NDIR)吸收法来检测气体浓度，其主要依据比尔-朗伯定律(Beer-Lambert law)进行计算。它的原理是利用气体对红外线特殊波长的吸收特性以及气体浓度与吸收量成正比的特性，来检测特定气体浓度。例如一氧化碳对4.7微米(μm)波长、二氧化碳对4.3微米(μm)波长的红外线的吸收性最强。
以目前市面上的气体浓度测量装置的测量精度，仍然受限于气体采样室的结构设计，当投射至红外线感测器的红外线的量减少，将会影响气体浓度的测量精度。如专利公告第TWI513973号的“气体浓度侦测装置”专利案中，由于用于容置光源发射器3的检测单元2的第一开口端22未具有特别的结构设计，因此无法有效利用光源发射器3所产生的光线。
另外，如专利公告第TWM476923号的“高效率之非色散式红外线气腔”专利案中，主要利用椭圆型双焦点特性，将红外线光源置于一焦点，红外线感测器置于另一焦点，以获得高集光性，同时满足红外线感测器所需的窄入射角需求。但是，TWM476923号专利案，虽然能有效的提高集光性，但是，将会因为了利用椭圆双焦点的特性而增加红外线气腔本体200的长度。还有，也容易因生产组装工艺所造成的误差，而使得红外线感测器不在正确的焦点位置上，进而导致红外线感测器的接收信号下降。
进一步而言，以典型的红外线光感测器而言，投射到红外线光感测器上的入射光线的入射角大于20度时，将会因为滤波片有一定波带宽度，而使得滤波片峰值向短波长偏移约为40nm(nanometer)。借此，将会造成有一部分原本不属于待测气体吸收的光线得以投射至红外线光感测器，而另一部分与待测气体浓度相互关联的光线被拦截在外，从而降低了信号强度，进而降低了实际上的测量精度。
借此，如何提供一种能够有效提高集光性，避免生产组装偏差的影响，同时缩短气体采样室长度的气体测量装置，以克服上述的缺陷，已然成为该项技术所要解决的重要课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种气体测量装置，其能够利用由第一反射结构及第二反射结构所形成的聚光腔体而有效提高集光性。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一种技术方案是提供一种气体测量装置，其包括一腔体模块、一发光模块以及一光感测模块。所述腔体模块包括一聚光腔体、一容置腔体及一连接于所述聚光腔体及所述容置腔体之间的采样腔体，其中所述聚光腔体具有一第一反射结构及一连接于所述第一反射结构的第二反射结构，所述第一反射结构具有一第一焦点及一对应于所述第一焦点的第二焦点，所述第二反射结构具有一中心点，所述第一焦点与所述中心点彼此相对应设置。所述发光模块设置于所述聚光腔体上，以产生一光线，所述发光模块包括一发光单元，其中所述发光单元对应于所述第一焦点及所述中心点。所述光感测模块包括一光感测单元，所述光感测单元设置于所述容置腔体中。
更进一步地，所述第一反射结构具有一椭圆曲率曲面，所述第二反射结构具有一正圆曲率曲面，所述发光单元设置于所述第一焦点及所述中心点上。
更进一步地，所述光线包括一投射于所述第一反射结构的第一投射光线以及一投射于所述第二反射结构的第二投射光线，所述第一投射光线通过所述第一反射结构的反射，以形成一投射至所述第二焦点的第一反射光线，所述第一投射光线以及所述第一反射光线相互配合，以形成一投射至所述光感测单元上的第一光线，所述第二投射光线通过所述第二反射结构的反射，以形成一投射至所述第一反射结构的第二反射光线，所述第二反射光线通过所述第一反射结构的反射，以形成一投射至所述第二焦点的第三反射光线，所述第二投射光线、所述第二反射光线以及所述第三反射光线相互配合，以形成一投射至光感测单元上的第二光线。
更进一步地，所述采样腔体具有一上表面以及一下表面，所述采样腔体具有一第一开口端以及一对应于所述第一开口端的第二开口端，所述第一开口端连接于所述聚光腔体，所述第二开口端连接于所述容置腔体，所述第一开口端的所述上表面及所述下表面之间具有一第一预定距离，所述第二开口端的所述上表面及所述下表面之间具有一第二预定距离，所述第二预定距离大于所述第一预定距离。
更进一步地，所述腔体模块进一步包括一设置于所述采样腔体及所述容置腔体之间的导光部，邻近于所述第二开口端的所述下表面与所述光感测单元之间具有一预定高度，所述预定高度及所述第二预定距离符合下列公式：0.8*L2≤H≤3*L2，其中H为所述预定高度，L2为所述第二预定距离。
更进一步地，所述腔体模块进一步包括一设置于所述采样腔体及所述容置腔体之间的导光部，所述导光部具有一导光面，所述导光面相对于一水平轴线倾斜一介于30度至60度之间的预定角度。
更进一步地，所述腔体模块进一步包括一设置于所述采样腔体及所述容置腔体之间的导光部以及一开槽，所述开槽连接于所述导光部及所述容置腔体之间，所述采样腔体具有一上表面及一下表面，所述开槽具有一预定宽度，所述采样腔体的所述下表面及所述光感测单元之间具有一预定高度，所述预定宽度及所述预定高度符合下列公式：0.8*W≤H≤3*W，其中H为所述预定高度，W为所述预定宽度。
更进一步地，所述采样腔体进一步具有一气体扩散槽，所述气体扩散槽设置于所述第一开口端及所述第二开口端之间。
更进一步地，所述发光模块为红外线发光器，所述光感测模块为红外线光感测器。
更进一步地，所述采样腔体的一横截面为矩形形状、五边形形状或六边形形状。
本发明的有益效果在于，本发明实施例所提供的气体测量装置，可以利用“所述第一反射结构具有一第一焦点及一对应于所述第一焦点的第二焦点，所述第二反射结构具有一中心点，所述第一焦点与所述中心点彼此相对应设置”以及“所述发光单元对应于所述第一焦点及所述中心点”的技术特征，以提高腔体模块的集光性。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例气体测量装置的其中一立体组合示意图。
图2为本发明第一实施例气体测量装置的另外一立体组合示意图。
图3为本发明第一实施例气体测量装置的其中一立体分解示意图。
图4为本发明第一实施例气体测量装置的另外一立体分解示意图。
图5为本发明第一实施例气体测量装置的立体剖面示意图。
图6为本发明第一实施例气体测量装置的侧视剖面示意图。
图7为本发明第一实施例气体测量装置的其中一光线投射示意图。
图8为本发明第一实施例气体测量装置的另外一光线投射示意图。
图9为本发明第一实施例气体测量装置的侧视示意图。
图10为本发明第一实施例气体测量装置的其中一种实施方式的侧视示意图。
图11为本发明第一实施例气体测量装置的另外一种实施方式的侧视示意图。
图12为图11的A部分的局部放大示意图。
图13为本发明第二实施例气体测量装置的其中一种实施方式的侧视示意图。
图14为本发明第二实施例气体测量装置的另外一种实施方式的侧视示意图。
图15A为本发明第三实施例气体测量装置的其中一实施方式的立体剖面示意图。
图15B为本发明第三实施例气体测量装置的另外一实施方式的立体剖面示意图。
图15C为本发明第三实施例气体测量装置的再一实施方式的立体剖面示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“气体测量装置”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。
第一实施例
首先，请参阅图1至图5所示，本发明第一实施例提供一种气体测量装置Q，其包括一腔体模块1、一发光模块2、一光感测模块3以及一基板模块4。发光模块2及光感测模块3可电性连接于基板模块4上，此外，基板模块4还可以与一显示单元(图中未示出)、控制单元(图中未示出)、及处理单元(图中未示出)电性连接。举例来说，发光模块2可为产生红外线光源的红外线发光器，光感测模块3为红外线光感测器，例如可为单通道红外线光感测器，或者是双通道红外线光感测器(其中一个红外线收集窗口可用来检测气体浓度，另外一个红外线收集窗口可用来检测红外线光源是否老化的问题，且兼具有相互校正的功能)，然而本发明不以此为限。
借此，本发明实施例所提供的气体测量装置Q可以测量待检测气体的浓度或者是其他性质，附带一提，待检测气体可以是二氧化碳、一氧化碳或二氧化碳及一氧化碳的组合，本发明不以待检测气体为限制。换句话说，可通过不同的发光模块2及光感测模块3而测量不同的待检测气体。举例来说，以测量气体浓度而言，可利用改变光感测模块3上的波长滤波器(滤波片)而测量不同的待检测气体。
接着，请一并参阅图5及图6所示，腔体模块1具有一采样空间S，且腔体模块1包括一聚光腔体11、一容置腔体12及一连接于聚光腔体11及容置腔体12之间的采样腔体13。发光模块2可包括一发光单元21，发光单元21可设置于聚光腔体11上，以产生一光线T，例如红外线光线。光感测模块3可包括一光感测单元31，光感测单元31可设置于容置腔体12中，以接收发光单元21所产生的光线T。
另外，如图1至图4所示，腔体模块1可由上腔体模块1a及下腔体模块1b所组成，以便于制造与组装。举例来说，上腔体模块1a及下腔体模块1b可利用锁固件(图中未示出)螺锁于固定孔K1中，以结合上腔体模块1a及下腔体模块1b。腔体模块1也可以利用锁固件(图中未示出)螺锁于固定孔K2中，以将腔体模块1固定于基板模块4上。附带一提，基板模块4可为一印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，发光模块2还可包括一连接线22，光感测模块3还可包括一连接线32。发光模块2的连接线22及光感测模块3的连接线32可通过焊接方式将发光单元21及光感测单元31稳固地固定于基板模块4上，以防止外力而造成接触不良的情形产生。
接着，请同时参阅图5至图6所示，采样腔体13可具有一矩形形状，例如长方形，然而本发明不以此为限，须说明的是，第三实施例中将进一步说明采样腔体13的形状。采样腔体13内部的各个表面，如上表面133、下表面134及侧表面(未标号)可设有一反射层(图中未示出)，反射层可通过金属电镀方式或塑胶电镀方式形成于采样腔体13内，反射层可以由含金金属、镍金属或者金金属及镍金属的混合物所组成。借此，矩形形状的采样腔体13就如同一矩形光学积分器，其工作原理是发光模块2所产生的光线T通过采样腔体13内的反射层在采样腔体13中来回反射，使得发光模块2所产生的光线T在采样腔体13内进行光源强度的相互叠加，使得叠加起来的光线T能够均匀分布。
承上述，采样腔体13还进一步设置有一个或多个垂直贯穿采样腔体13上表面133或下表面134的气体扩散槽135，气体扩散槽135可设置于采样腔体13的第一开口端131及第二开口端132之间。另外，气体扩散槽135为长方形的形状，以图6来说，气体扩散槽135的剖面形状可呈一V字形的形状，使得待检测气体通过白努利效应(Bernoulli's principle)，让气体流经V字形的形状的气体扩散槽135时，因着V字形形状的气体扩散槽135的口径大小改变，而让气体流速变快，以使气体扩散更为快速而让测量时间缩短。进一步来说，腔体模块1还进一步包括一设置在气体扩散槽135上的气体过滤膜16，举例来说，气体过滤膜16可为一防水透气膜，可避免待检测气体的悬浮微粒进入腔体模块1当中，而造成腔体模块1内部污染或影响测量精度。
接着，请再参阅图1、图3、图5及图6所示，以本发明第一实施例而言，腔体模块1还进一步包括一设置于采样腔体13及容置腔体12之间的导光部14，导光部14可具有一导光面141，以通过导光面141将发光单元21所产生的光线T反射至光感测单元31中。举例来说，导光面141上可涂布有前面所述反射层(图中未示出)，或者是导光面141为一反射镜，本发明不以此为限。另外，腔体模块1还可进一步包括一开槽15，开槽15可连接于导光部14及容置腔体12之间。藉以使得采样腔体13的下表面134与光感测单元31之间彼此相距一预定高度H(请参阅图9所示)。借此，发光单元21所产生的光线T能够大体呈“L”形的方式由发光单元21投射至光感测单元31上。须注意的是，在其他实施方式(如第二实施例)中，也可以不设置有导光部14，而使得发光单元21所产生的光线T在通过上表面133及下表面134的反复反射后而直接投射至光感测单元31中。
接着，请同时参阅图6至图8所示，以下将进一步说明发光单元21所投射的光线T的路径与腔体模块1的结构关系。聚光腔体11可具有一第一反射结构111及一连接于第一反射结构111的第二反射结构112。举例来说，第一反射结构111及第二反射结构112两者的曲率不同，第一反射结构111可具有一椭圆曲率曲面E，第二反射结构112可具有一正圆曲率曲面C。借此，第一反射结构111具有一第一焦点F1及一对应于第一焦点F1的第二焦点F2，第二反射结构112具有一中心点O，第一反射结构111的第一焦点F1与第二反射结构112的中心点O彼此相对应设置。举例来说，第一焦点F1与中心点O彼此可相互重叠，然而本发明不以此为限，在其他实施方式中，第一焦点F1与中心点O彼此可非常邻近地设置。另外，发光单元21可对应于第一焦点F1及中心点O而设置。优选地，发光单元21可直接设置于第一焦点F1及中心点O上。
承上述，光线T包括一投射于第一反射结构111的第一投射光线T11及一投射于第二反射结构112的第二投射光线T21，发光单元21所产生的第一投射光线T11及第二投射光线T21可通过第一反射结构111及第二反射结构112的曲面反射后，而分别形成投射到光感测模块3上的第一光线T1及第二光线T2。
承上述，请参阅图7所示，以下将先说明发光单元21投射在第一反射结构111上的光路径。详细来说，第一投射光线T11可通过第一反射结构111的反射，以形成一投射至第一反射结构111的第二焦点F2的第一反射光线T12，借此，第一投射光线T11及第一反射光线T12两者相互配合，可形成一投射至光感测单元31上的第一光线T1。换句话说，第一反射光线T12可通过采样腔体13内的上表面133及下表面134反复反射而形成投射至光感测单元31的第一光线T1。
承上述，请参阅图8所示，以下将接着说明发光单元21投射在第二反射结构112上的光路径。第二投射光线T21通过第二反射结构112的反射，以形成一投射至第一反射结构111的第二反射光线T22，第二反射光线T22通过第一反射结构111的反射，以形成一投射至第一反射结构111的第二焦点F2的第三反射光线T23，第二投射光线T21、第二反射光线T22及第三反射光线T23相互配合，以形成一投射至光感测单元31上的第二光线T2。须说明的是，原则上第二反射光线T22可通过第二反射结构112的中心点O及第一反射结构111的第一焦点F1，但是，为避免混淆，图8中所显示的第二反射光线T22，以未通过第一焦点F1的方式呈现。
接着，请参阅图9所示，详细来说，采样腔体13具有一第一开口端131及一对应于第一开口端131的第二开口端132。第一开口端131连接于聚光腔体11，第二开口端132连接于容置腔体12。以本发明第一实施例来说，导光部14可连接于第二开口端132及容置腔体12之间，导光部14的导光面141可相对于一水平轴线HH(请参阅图10所示)倾斜一介于30度至60度之间的预定角度α(图中未示出)，或者是导光部14的导光面141相对于光感测单元31的表面倾斜一介于30度至60度之间的预定角度α。优选地，预定角度α可以为45度。换句话说，光感测单元31的表面与水平轴线HH相互平行。另外，优选地，开槽15可连接于导光部14及容置腔体12之间。以图9而言，开槽15具有一预定宽度W，邻近于第二开口端132的下表面134及光感测单元31之间具有一预定高度H，预定宽度W及预定高度H符合下列公式：0.8*W≤H≤3*W，其中H为预定高度H，W为预定宽度W。
进一步地，邻近于第一开口端131的上表面133及下表面134之间具有一第一预定距离L1，邻近于第二开口端132的上表面133及下表面134之间具有一第二预定距离L2。以本发明实施例来说，为了改变第一反射光线T12或是第三反射光线T23投射在光感测单元31上的入射角，第一预定距离L1及第二预定距离L2可以不同。优选地，第二预定距离L2大于第一预定距离L1。还有，预定高度H及第二预定距离L2可符合下列公式：0.8*L2≤H≤3*L2，其中H为预定高度H，L2为第二预定距离L2。换句话说，预定宽度W可以等于第二预定距离L2。
另外，举例来说，以本发明第一实施例而言，矩形采样腔体13的横截面积(请参阅图15A至图15C所示)大于或等于光感测单元31的感测面积。还有，由于目前双通道红外线光感测器的尺寸大约为4毫米(millimeter，mm)*2毫米(mm)，因此第二预定距离L2可以为2.1毫米(mm)，而预定宽度W也可以等于第二预定距离L2的尺寸，然而本发明不以此为限，在其他实施方式中，预定宽度W的尺寸大小也可以介于(1.1*L2)至(2.3*L2)之间的距离。预定高度H可以介于1毫米(mm)至2毫米(mm)之间，更优选地，可以为1.5毫米(mm)，然而本发明不以此为限。
接着，请参阅图10至12所示，以下将说明第一预定距离L1及第二预定距离L2两者相同的情形对光线T的影响，以及第一预定距离L1及第二预定距离L2两者不同的情形对光线T的影响，以下以第一光线(T1’，T1”)进行说明。如图10所示，其代表第一预定距离L1及第二预定距离L2两者相同。发光单元21所产生的第一投射光线T11’通过第一反射结构111的反射后所产生的第一反射光线T12’可具有一第一入射角θ1，第一入射角θ1为第一反射光线T12’与采样腔体13的下表面134之间的夹角。第一反射光线T12’通过采样腔体13内部的反复反射后，再通过45度的导光面141反射后，可形成一具有第二入射角θ2且投射于光感测单元31上的第一光线T1’，其中，第二入射角θ2为光感测单元31的垂直轴线VV(垂直光感测单元31表面的轴线)与第一光线T1’之间的夹角。举例来说，由于第一预定距离L1及第二预定距离L2两者相同，即，采样腔体13的上表面133平行于下表面134，所以，当第一入射角θ1为23度时，第二入射角θ2仍为23度。
接着，如图11及图12所示，代表第一预定距离L1及第二预定距离L2两者不同，第二预定距离L2大于第一预定距离L1。借此，采样腔体13的下表面134与水平轴线HH之间具有一介于0.1度至5度之间的夹角β。优选地，以本发明第一实施例而言，夹角β可介于0.3度至3度，更优选为0.5度，然而本发明不以此为限。发光单元21所产生的第一投射光线T11’通过第一反射结构111的反射后所产生的第一反射光线T12’可具有一第一入射角θ1’，第一反射光线T12’通过采样腔体13内部的反复反射后，再通过45度的导光面141反射后，可形成一具有第二入射角θ2’且投射于光感测单元31上的第一光线T1”。举例来说，由于第一预定距离L1及第二预定距离L2两者不同，即，采样腔体13的上表面133非平行于下表面134，所以，当第一入射角θ1’为23度时，第一光线T1”将会受到夹角β的影响，而使得第二入射角θ2’变为18度。因此，光感测单元31相较于第一预定距离L1及第二预定距离L2两者相同的情况下，可以进一步接收到更多设定波长的红外线光。换句话说，光线T(第一光线T1’及第二光线T2)优选为垂直进入光感测单元31为佳。另外，须说明的是，本发明不以入射角20度为临界值，20度仅为举例，在其他实施方式中，不同的光感测单元31可以有不同于20度以下的优选入射角。
第二实施例
首先，请参阅图13及图14所示，本发明第二实施例提供一种气体测量装置Q，由图13至图14与图10至图11的比较可知，第二实施例与第一实施例最大的差别在于：第二实施例所提供的腔体模块1’可不具有导光部14及开槽15，而是直接将发光单元21所产生的光线T投射至光感测单元31上。优选地，采样腔体13可具有一第一开口端131’、一第二开口端132’、一上表面133’及一下表面134’。
承上述，第一开口端131’的上表面133’及下表面134’之间具有一第一预定距离L1’，第二开口端132’的上表面133’及下表面134’之间具有一第二预定距离L2’。如图13所示，第一预定距离L1’及第二预定距离L2’可以两者相同，然而，如图14所示，为了提高光感测单元31所能够接收到的红外线能量，第一预定距离L1’及第二预定距离L2’也可以如同前面所述第一实施例所述的两者不同，且第一预定距离L1’及第二预定距离L2’可以大于第一预定距离L1’。借此，采样腔体13’的下表面134’可以与水平轴线HH之间具有一介于0.1度至5度之间的夹角β’。
另外，须说明的是，第二实施例所提供的发光模块2、光感测模块3、聚光腔体11、容置腔体12及采样腔体13’与前面所述第一实施例相仿，在此容不再赘述。
第三实施例
首先，请参阅图15A至15C所示，图15A至15C将进一步说明采样腔体13的其他形状。举例来说，前面所述矩形形状的采样腔体13可以如图15A所示，然而本发明不以此为限。换句话说，腔体模块1”的横截面也可以如图15B所示的具有五边形的横截面，或者是腔体模块1”’的横截面也可以如图15C所示的具有六边形的横截面，即，腔体模块(1，1’，1”，1”’)可以具有多边形形状的横截面。另外，具有五边形形状或是六边形形状的横截面的腔体模块(1”，1”’)的第一预定距离L1及第二预定距离L2可以不同(图中未示出)，即，第一开口端131及第二开口端132的横截面的面积不同。
值得说明的是，具有长方形形状的横截面的腔体模块1，优选可适用于双通道红外线光感测器(由于两个红外线收集窗口呈长方形形状)。另外，具有五边形形状或是六边形形状的横截面的腔体模块(1”，1”’)优选可适用于单通道红外线光感测器(由于单通道红外线光感测器的红外线收集窗口大体上呈圆形形状或方形形状，可以利用具有五边形形状或是六边形形状的横截面的腔体模块(1”，1”’)包围红外线收集窗口)。
进一步来说，第三实施例所提供的腔体模块(1”，1”’)，与前面所述实施例相仿，在此容不再赘述。即，腔体模块(1”，1”’)内部的表面可进一步设有一反射层，以进一步使得发光模块2所产生的光线T在采样腔体13内进行光源强度的相互叠加，使得叠加起来的光线T能够均匀分布。
实施例的有益效果
综上所述，本发明的有益效果在于，本发明实施例所提供的气体测量装置Q，可以利用“第一反射结构111具有一第一焦点F1及一对应于第一焦点F1的第二焦点F2，第二反射结构112具有一中心点O，第一焦点F1与中心点O彼此相对应设置”及“发光单元21对应于第一焦点F1及中心点O”的技术特征，而提高腔体模块(1，1’，1”，1”’)的集光性。同时，将第一反射光线T11及第三反射光线T23投射于采样腔体(13，13’)的第一开口端(131，131’)，以进一步使第一反射光线T11及第三反射光线T23反复反射于采样腔体(13，13’)中。
进一步来说，通过分别由椭圆曲率曲面E及正圆曲率曲面C所组成的聚光腔体11，可以大幅缩短采样腔体(13，13’)的长度，同时也能够通过第一反射结构111及第二反射结构112进行聚光，而提高发光单元所投射出的红外线能量。还有，第一反射光线T12及第三反射光线T23投射到具有45度角的导光面141后，第一反射光线T12及第三反射光线T23可转动45度，并且均匀的投射至光感测单元31上。
另外，通过“第二预定距离L2大于第一预定距离L1”的技术特征，可改变投射至光感测模块3的光线T(第一光线T1以及第二光线T2)的入射角(第二入射角θ2)，以增进测量精度。换句话说，可通过采样腔体13而使得原本大于20度的第一入射角θ1，经第二预定距离L2大于第一预定距离L1”的技术特征，而使得投射至光感测单元31的光线转换成小于20度的第二入射角(θ2，θ2’)。
借此，通过上述架构，能够改善现有技术由于红外线光集中于一点上时，容易因组装公差或震动而导致红外线光无法有效投射到光感测单元31上的问题，并能够提高腔体模块(1，1’，1”，1”’)的集光性。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以全部运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种气体测量装置，其特征在于，所述气体测量装置包括：
一腔体模块，所述腔体模块包括一聚光腔体、一容置腔体以及一连接于所述聚光腔体及所述容置腔体之间的采样腔体，其中所述聚光腔体具有一第一反射结构以及一连接于所述第一反射结构的第二反射结构，所述第一反射结构具有一第一焦点及一对应于所述第一焦点的第二焦点，所述第二反射结构具有一中心点，所述第一焦点与所述中心点彼此相对应设置；
一发光模块，所述发光模块设置于所述聚光腔体上，以产生一光线，所述发光模块包括一发光单元，其中所述发光单元对应于所述第一焦点及所述中心点；以及
一光感测模块，所述光感测模块包括一光感测单元，所述光感测单元设置于所述容置腔体中。
2.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述第一反射结构具有一椭圆曲率曲面，所述第二反射结构具有一正圆曲率曲面，所述发光单元设置于所述第一焦点及所述中心点上。
3.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述光线包括一投射于所述第一反射结构的第一投射光线以及一投射于所述第二反射结构的第二投射光线，所述第一投射光线通过所述第一反射结构的反射，以形成一投射至所述第二焦点的第一反射光线，所述第一投射光线以及所述第一反射光线相互配合，以形成一投射至所述光感测单元上的第一光线，所述第二投射光线通过所述第二反射结构的反射，以形成一投射至所述第一反射结构的第二反射光线，所述第二反射光线通过所述第一反射结构的反射，以形成一投射至所述第二焦点的第三反射光线，所述第二投射光线、所述第二反射光线以及所述第三反射光线相互配合，以形成一投射至所述光感测单元上的第二光线。
4.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述采样腔体具有一上表面以及一下表面，所述采样腔体具有一第一开口端以及一对应于所述第一开口端的第二开口端，所述第一开口端连接于所述聚光腔体，所述第二开口端连接于所述容置腔体，所述第一开口端的所述上表面及所述下表面之间具有一第一预定距离，所述第二开口端的所述上表面及所述下表面之间具有一第二预定距离，所述第二预定距离大于所述第一预定距离。
5.如权利要求4所述的气体测量装置，其特征在于，所述腔体模块进一步包括一设置于所述采样腔体及所述容置腔体之间的导光部，在邻近于所述第二开口端的所述下表面与所述光感测单元之间具有一预定高度，所述预定高度及所述第二预定距离符合下列公式：0.8*L2≤H≤3*L2，其中H为所述预定高度，L2为所述第二预定距离。
6.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述腔体模块进一步包括一设置于所述采样腔体及所述容置腔体之间的导光部，所述导光部具有一导光面，所述导光面相对于一水平轴线倾斜一介于30度至60度之间的预定角度。
7.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述腔体模块进一步包括一设置于所述采样腔体及所述容置腔体之间的导光部以及一开槽，所述开槽连接于所述导光部及所述容置腔体之间，所述采样腔体具有一上表面及一下表面，所述开槽具有一预定宽度，所述采样腔体的所述下表面及所述光感测单元之间具有一预定高度，所述预定宽度及所述预定高度符合下列公式：0.8*W≤H≤3*W，其中H为所述预定高度，W为所述预定宽度。
8.如权利要求4所述的气体测量装置，其特征在于，所述采样腔体进一步具有一气体扩散槽，所述气体扩散槽设置于所述第一开口端及所述第二开口端之间。
9.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述发光模块为红外线发光器，所述光感测模块为红外线光感测器。
10.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于，所述采样腔体的一横截面为矩形形状、五边形形状或六边形形状。
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