CN107367478B - 非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器设备技术领域，尤其是涉及一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，包括壳体、第一电机、第二电机、滑块、导向轴、螺杆、转轴、镜面、清洁组件、红外线发射端、红外线接收端和检测电路，所述壳体内具有空腔体，所述壳体的外周面开设有与所述空腔体连通的通气口，所述红外线发射端的一端与所述红外线接收端的一端并列设置在所述空腔体内，本发明非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器在使用时，首先启动第二电机带动螺杆转动，使得滑块在螺杆上位移，从而将镜面上的粉尘去除，再启动第一电机并带动转轴转动，使得刚清洁的镜面与红外线接收端相对设置，使得传感器稳定工作，保证了传感器的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器设备技术领域，尤其是涉及一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器。
背景技术
目前，红外吸收光谱法是气体检测方法中常用的一种，具有测量精度高、重复性和稳定性好、使用寿命长、可定量分析等优点，其测量精度可达百万分之一，检测分辨率达到10的负6次方量级。但是，空气中微量SF6气体的检测是比较困难的，我们选择用红外吸收光谱法的扩散型六氟化硫气体传感器来检测空气中的六氟化硫气体含量。由于受到使用要求的限制，为了缩小体积，现有的扩散型六氟化硫气体传感器中均设置有用于增加光程的镜面，由红外线发射端发出的红外光在镜面上发生反射，再由红外线接收端收集通过反射。
检测时，含有微量六氟化硫气体的空气经扩散口进入扩散型六氟化硫气体传感器内的空腔。扩散型六氟化硫气体传感器内部由红外线发射端发射一定波长的红外光，照射到扩散型六氟化硫气体传感器内部设置的镜面上，经反射后由红外线接收端收集。红外光在传输过程中将被空腔内的六氟化硫气体吸收，根据该波长红外光强度的变化与六氟化硫气体气体浓度的关系，经检测电路系统处理后，便可得到六氟化硫气体的浓度。但是扩散型六氟化硫气体红外传感器在粉尘比较大的环境中检测时，镜面上会吸附粉尘现象，导致镜面的反射效果变差，造成红外线接收端接收信号的减弱，影响测量结果的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决但是扩散型六氟化硫气体红外传感器在粉尘比较大的环境中检测时，镜面上会吸附粉尘现象的问题，现提供了一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，包括壳体、第一电机、第二电机、滑块、导向轴、螺杆、转轴、镜面、清洁组件、红外线发射端、红外线接收端和检测电路，所述壳体内具有空腔体，所述壳体的外周面开设有与所述空腔体连通的通气口，所述红外线发射端的一端与所述红外线接收端的一端并列设置在所述空腔体内，所述红外线发射端与所述红外线接收端位于壳体的一端，所述红外线发射端与所述红外线接收端分别与所述检测电路电连接，所述转轴转动设置在所述壳体上，所述转轴沿圆周设置有若干所述镜面，所述镜面位于所述空腔体内，若干所述镜面中的其中一个镜面与所述红外线发射端及红外线接收端相对设置，所述转轴与所述第一电机的输出端传动连接，所述螺杆转动设置在所述壳体上，所述螺杆位于所述壳体远离所述红外线发射端的一端，所述第二电机的输出端与所述螺杆传动连接，所述转轴位于所述螺杆与所述红外线发射端之间，所述滑块与所述螺杆螺纹连接，所述滑块位于所述空腔体内，所述清洁组件设置在所述滑块上，所述清洁组件与若干所述镜面中的另一个镜面相对设置，所述导向轴设置在所述空腔体内，所述导向轴与所述螺杆之间相互平行设置，所述滑块滑动设置在所述导向轴上。
本发明通过在转轴上设置若干镜面，并且始终有至少一块镜面是与红外线接收端相对设置的，当镜面上有粉尘时，首先通过第二电机带动螺杆转动，使得滑块位移，从而带动滑块上的清洁组件与镜面接触，并将镜面上的粉尘清理干净，再启动第一电机带动镜面转动，使得刚清洁的镜面与红外线接收端相对设置，从而不会影响传感器检测气体，保证了传感器的检测精度。
为了防止镜面起雾水，进一步地，还包括电热膜，所述电热膜设置在所述转轴与所述镜面之间。通过在转轴和镜面之间设置电热膜，电热膜使得镜面上的水蒸发，有效防止镜面起雾的现象。
为了方便第一电机控制转轴转动至所需镜面，进一步地，所述镜面沿圆周均匀分布在所述转轴的外周面上。通过在转轴上均匀设置镜面，方便工作人员计算转轴的转动角度。
为了更好的防止粉尘进入到壳体内的空腔体内，进一步地，所述壳体上位于所述通气口处设置有过滤网。通过在壳体上通气口处设置过滤网，使得进入空腔体内的粉尘被过滤，减小粉尘对镜面的影响，保证了传感器的检测精度。
本发明的有益效果是：本发明非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器在使用时，首先启动第二电机带动螺杆转动，使得滑块在螺杆上位移，从而将镜面上的粉尘去除，再启动第一电机并带动转轴转动，使得刚清洁的镜面与红外线接收端相对设置，使得传感器稳定工作，保证了传感器的检测精度，避免了扩散型六氟化硫气体红外传感器在粉尘比较大的环境中检测时，镜面上会吸附粉尘现象，导致镜面的反射效果变差，造成红外线接收端接收信号的减弱，影响测量结果的准确性的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器的主视图。
图中：1、壳体，101、通气口，102、空腔体，2、第一电机，3、第二电机，4、滑块，5、导向轴，6、螺杆，7、转轴，8、镜面，9、清洁组件，10、红外线发射端，11、红外线接收端，12、检测电路，13、电热膜，14、过滤网。
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1所示，一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，包括壳体1、第一电机2、第二电机3、滑块4、导向轴5、螺杆6、转轴7、镜面8、清洁组件9、红外线发射端10、红外线接收端11和检测电路12，所述壳体1内具有空腔体102，所述壳体1的外周面开设有与所述空腔体102连通的通气口101，所述红外线发射端10的一端与所述红外线接收端11的一端并列设置在所述空腔体102内，所述红外线发射端10与所述红外线接收端11位于壳体1的一端，所述红外线发射端10与所述红外线接收端11分别与所述检测电路12电连接，所述转轴7转动设置在所述壳体1上，所述转轴7沿圆周设置有两块所述镜面8，两块所述镜面8相对设置，所述镜面8位于所述空腔体102内，两块所述镜面8中的其中一个镜面8与所述红外线发射端10及红外线接收端11相对设置，所述转轴7与所述第一电机2的输出端传动连接，所述螺杆6转动设置在所述壳体1上，所述螺杆6位于所述壳体1远离所述红外线发射端10的一端，所述第二电机3的输出端与所述螺杆6传动连接，所述转轴7位于所述螺杆6与所述红外线发射端10之间，所述滑块4与所述螺杆6螺纹连接，所述滑块4位于所述空腔体102内，所述清洁组件9设置在所述滑块4上，所述清洁组件9与若干所述镜面8中的另一个镜面8相对设置，所述导向轴5设置在所述空腔体102内，所述导向轴5与所述螺杆6之间相互平行设置，所述滑块4滑动设置在所述导向轴5上。第一电机2和第二电机3均被接入外部电源，并通过外部控制器控制启闭；清洁组件9可以是清洁棉等等。导向轴5对滑块4起到导向和限位的作用，防止滑块4在位移时发生晃动。
还包括电热膜13，所述电热膜13设置在所述转轴7与所述镜面8之间。
所述镜面8沿圆周均匀分布在所述转轴7的外周面上。
所述壳体1上位于所述通气口101处设置有过滤网14。
上述非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器在运用时，具体操作步骤如下：传感器在粉尘比较多的环境中时，带有粉尘的气体通过壳体1外的过滤网14进行过滤，再通过通气口101进入到壳体1内的空腔体102内，启动红外线发射端10和红外线接收端11，红外线发射端10发生红外线，通过镜面8反射由红外线接收端11接受红外线，红外线接收端11将接受到的信息送至检测电路12，并由检测电路12对反馈信号进行处理判断；当镜面8上的粉尘对检测影响时，首先启动第二电机3并带动螺杆6转动，使得滑块4在螺杆6上位移，同时滑块4在导向轴5上滑动，使得滑块4上的清洁组件9与镜面8接触并对镜面8进行清洁，当镜面8清洁好之后，停止第二电机3并启动第一电机2，使得转轴7转动，从而将清洁好的镜面8对准红外线发射端10即可，停止第一电机2转动；当需要清理镜面8时，先启动第二电机3对需要清洁镜面8相对的镜面8进行清洁，然后在启动第一电机2将刚刚清洁的镜面8与红外线发射器相对，这样做是为了防止两块镜面8上都具有粉尘，从而影响传感器检测精度。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征在于：包括壳体(1)、第一电机(2)、第二电机(3)、滑块(4)、导向轴(5)、螺杆(6)、转轴(7)、镜面(8)、清洁组件(9)、红外线发射端(10)、红外线接收端(11)和检测电路(12)，所述壳体(1)内具有空腔体(102)，所述壳体(1)的外周面开设有与所述空腔体(102)连通的通气口(101)，所述红外线发射端(10)的一端与所述红外线接收端(11)的一端并列设置在所述空腔体(102)内，所述红外线发射端(10)与所述红外线接收端(11)位于壳体(1)的一端，所述红外线发射端(10)与所述红外线接收端(11)分别与所述检测电路(12)电连接，所述转轴(7)转动设置在所述壳体(1)上，所述转轴(7)沿圆周设置有若干所述镜面(8)，所述镜面(8)位于所述空腔体(102)内，若干所述镜面(8)中的其中一个镜面(8)与所述红外线发射端(10)及红外线接收端(11)相对设置，所述转轴(7)与所述第一电机(2)的输出端传动连接，所述螺杆(6)转动设置在所述壳体(1)上，所述螺杆(6)位于所述壳体(1)远离所述红外线发射端(10)的一端，所述第二电机(3)的输出端与所述螺杆(6)传动连接，所述转轴(7)位于所述螺杆(6)与所述红外线发射端(10)之间，所述滑块(4)与所述螺杆(6)螺纹连接，所述滑块(4)位于所述空腔体(102)内，所述清洁组件(9)设置在所述滑块(4)上，所述清洁组件(9)与若干所述镜面(8)中的另一个镜面(8)相对设置，所述导向轴(5)设置在所述空腔体(102)内，所述导向轴(5)与所述螺杆(6)之间相互平行设置，所述滑块(4)滑动设置在所述导向轴(5)上。
2.根据权利要求1所述的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征在于：还包括电热膜(13)，所述电热膜(13)设置在所述转轴(7)与所述镜面(8)之间。
3.根据权利要求1所述的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征在于：所述镜面(8)沿圆周均匀分布在所述转轴(7)的外周面上。
4.根据权利要求1所述的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征在于：所述壳体(1)上位于所述通气口(101)处设置有过滤网(14)。
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