CN109900638A - 支架、传感器接收装置和传感器 - Google Patents
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Abstract
一种支架，应用于传感器技术领域，所述支架(10)上开设有两个滤光片窗口(11、12)和三个探测器窗口(13、14、15)，滤光片窗口(13、14、15)用于放置滤光片，两个滤光片窗口(11、12)均与水平面成预置角度，且两个滤光片窗口(11、12)之间相互平行，探测器窗口(13、14、15)用于固定探测器，一个探测器窗口(15)位于两个滤光片窗口的下方，另两个探测器窗口(13、14)均分布在与水平面垂直的同一平面上，两个滤光片窗口(11、12)投影在同一平面上的两个中心线分别与另两个探测器窗口(13、14)的中心线重合。本发明还公开了一种传感器接收装置和传感器，可将单束红外光分成三路并形成两对传感光束，缩小体积，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种支架、传感器接收装置和传感器。
背景技术
非分光红外(NDIR)气体传感器用一个宽光谱光源作为红外传感器的光源，光线穿过光路中的被测气体，透过窄带滤波片，到达红外探测器。其工作原理是基于不同气体分子吸收特定波长的红外光的特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。随着红外光源、传感器及电子技术的发展，非分光红外(NDIR)气体传感器在国内外得到了迅速的发展。
基于NDIR的气体传感器有单通道和双通道差分两种，前者抗外界干扰的能力相对较差，精度也较低；单光源双通道的测量方法由于具有较强的抗环境干扰能力而较为常见，但是大多局限于单个传感器测量单一的气体；常见的多气体测量仪由于包含多个传感器体积也较大，成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种支架、传感器接收装置和传感器，可将单束红外光分成三路，实现单个光源多种气体的探测，缩小装置体积，降低成本。
为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种支架，所述支架(10)上开设有两个滤光片窗口(11、12)和三个探测器窗口(13、14、15)；
所述滤光片窗口(11、12)用于放置滤光片，所述两个滤光片窗口(11、12)均与水平面成预置角度，且所述两个滤光片窗口(11、12)之间相互平行；
所述探测器窗口(13、14、15)用于固定探测器，一个所述探测器窗口(15)位于所述两个滤光片窗口(11、12)的下方，另两个所述探测器窗口(13、14)均分布在与水平面垂直的同一平面上，所述两个滤光片窗口(11、12)投影在所述同一平面上的两个中心线分别与所述另两个探测器窗口(13、14)的中心线重合。
优选的，所述另两个探测器窗口(13、14)的横截面积均大于放置于所述另两个探测器窗口(13、14)上的探测器的光接收面的横截面积。
优选的，所述预置角度为45度。
优选的，所述支架(10)的材料为可伐合金。
优选的，所述支架(10)的表面镀有一层金属金。
本发明实施例第二方面提供一种传感器接收装置，所述传感器接收装置包括如本发明实施例第一方面提供的支架(10)，所述传感器接收装置还包括底座(20)和盖帽(30)，当所述盖帽(30)与所述底座(20)盖合时，所述支架(10)收容于所述盖帽(30)内；
所述底座(20)包括承载板(21)和管脚(22)，所述支架(10)设置于所述承载板(21)上，所述管脚(22)与三个所述探测器窗口(13、14、15)上的探测器电连接；
所述盖帽(30)的顶面开设有一个滤光片窗口(31)，所述滤光片窗口(31)用于承载滤光片(32)。
优选的，所述滤光片窗口(31)的中心线与所述支架(10)的两个滤光片窗口(11、12)的中心线重合。
优选的，所述盖帽(30)顶面的滤光片窗口(31)上承载的滤光片(32)为红外带通滤光片。
优选的，所述底座(20)为TO底座。
本发明实施例第三方面提供一种传感器，所述传感器包括如本发明实施例第二方面提供的传感器接收装置。
从上述本发明实施例可知，本发明提供的支架、传感器接收装置和传感器，通过在支架上开设有两个滤光片窗口和三个探测器窗口，两个滤光片窗口均与水平面成预置角度，且两个滤光片窗口之间相互平行，探测器窗口用于固定探测器，一个探测器窗口位于两个滤光片窗口的下方，另两个探测器窗口均分布在与水平面垂直的同一平面上，两个滤光片窗口投影在同一平面上的两个中心线分别与另两个探测器窗口的中心线重合，可将单束红外光分成三路并形成两对传感光束，缩小体积，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的支架的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的支架的透视图；
图3为本发明另一实施例提供的传感器接收装置的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的传感器接收装置中支架和底座的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的传感器接收装置中盖帽的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1为本发明一实施例提供的支架的结构示意图，图2为本发明一实施例提供的支架的透视图，支架10上开设有两个滤光片窗口11、12和三个探测器窗口13、14、15。
滤光片窗口11、12用于放置滤光片，具体的，滤光片可粘覆于滤光片窗口上。两个滤光片窗口11、12均与水平面成预置角度，且两个滤光片窗口11、12之间相互平行。
更多的，滤光片窗口11和滤光片窗口12上的滤光片为陷波滤光片，且两块陷波滤光片的阻带不同，同时没有交叠，其阻带位置均位于红外通带滤光片32的通带内，且两块陷波滤光片的阻带对应两种不同气体的吸收峰。
探测器窗口13、14、15用于固定探测器，具体的，探测器也可粘覆于探测器窗口上。其中，一个探测器窗口15位于两个滤光片窗口的下方，另两个探测器窗口13、14均分布在与水平面垂直的同一平面上，两个滤光片窗口11、12投影在同一平面上的两个中心线分别与另两个探测器窗口13、14的中心线重合，使位于探测器窗口15上的探测器垂直于位于探测器窗口13、14上的探测器。
更多的，探测器窗口15上的探测器检测到的光能量与探测器窗口13、14上的探测器检测到的光能量不同，且不被气体吸收，探测器窗口13、14上的探测器分别与探测器窗口15组成一对探测器组合，并作为参考通道。在本发明实施例中，设置三个探测器窗口，将三个探测器设置在一起，形成两对探测器组合，可用于非分光红外气体传感器的光接收，实现单个光源多种气体探测。相比于传统非分光红外技术，大大减小了传感器体积，并降低了成本。
进一步地，另两个探测器窗口13、14的横截面积均大于放置于另两个探测器窗口13、14上的探测器的光接收面的横截面积。
进一步地，两个滤光片窗口11、12均与水平面之间的预置角度为45度。
进一步地，支架10的材料为可伐合金。
进一步地，支架10的表面镀有一层金属金，有利于散热。
可理解的，上述滤光片窗口和探测器窗口的数量可根据实际情况进行增加或减少。例如，滤光片窗口的数量可以为3个，探测器窗口的数量可以为4个，其中，3个滤光片窗口均与水平面成预置角度，且三个滤光片窗口之间相互平行。4个探测器窗口中，一个探测器窗口位于两个滤光片窗口的下方，另三个探测器窗口均分布在与水平面垂直的同一平面上。
在本发明实施例中，通过在支架上开设有两个滤光片窗口和三个探测器窗口，两个滤光片窗口均与水平面成预置角度，且两个滤光片窗口之间相互平行，探测器窗口用于固定探测器，一个探测器窗口位于两个滤光片窗口的下方，另两个探测器窗口均分布在与水平面垂直的同一平面上，两个滤光片窗口投影在同一平面上的两个中心线分别与另两个探测器窗口的中心线重合，可将单束红外光分成三路并形成两对传感光束，缩小体积，降低成本。
请参阅图3，图3为本发明另一实施例提供的传感器接收装置的结构示意图，传感器接收装置包括如上述图1所示的支架10，还包括底座20和盖帽30，当盖帽30与底座20盖合时，支架10收容于盖帽30内。
请参阅图4，底座20包括承载板21和管脚22，支架10设置于承载板21上，管脚22与三个探测器窗口13、14、15上的探测器电连接，其中，管脚22与三个探测器窗口13、14、15上的探测器电连接可以为通过金线连接。
进一步地，底座为TO底座，管脚22的数量至少有5个，本发明实施例中，管脚22的数量以7个为例。
请参阅图5，盖帽30的顶面开设有一个滤光片窗口31，滤光片窗口31用于承载滤光片，当传感器接收装置工作时，滤光片32粘贴于滤光片窗口31，并覆盖滤光片窗口31。
进一步地，盖帽30顶面的滤光片窗口上承载的滤光片32为红外带通滤光片。红外带通滤光片32具有包含两种气体吸收峰的带宽，同时包含不被两种气体吸收的频段。
进一步地，滤光片窗口31的中心线与支架10的两个滤光片窗口11、12的中心线重合。
下面以光源经过该传感器接收装置为例，对应用本实施例的传感器接收装置的工作过程进行详细说明：
光源经过盖帽30的红外带通滤光片32后，位于通带区内的红外光会透过红外带通滤光片32，位于截止区内的光则被反射。透过红外带通滤光片32的红外光首先到达滤光片窗口11上的陷波滤光片，该陷波滤光片将位于阻带内的光能量反射，并使其穿过探测器窗口13上的探测器，同时，使通带内的其他光透过滤光片窗口11上的陷波滤光片到达滤光片窗口12上的陷波滤光片。滤光片窗口12上的陷波滤光片将剩余光中位于阻带内的光反射，并使反射光探测器窗口14上的探测器，同时，使通带内的其他光透过并到达位于探测器窗口15的探测器。
其中，探测器窗口13、14上的探测器分别与探测器窗口15组成一对探测器组合，用于非分光红外气体传感器的光接收，实现单个光源多种气体探测。
将单束光分成三路并形成两对传感光束，从而实现体积的缩小和成本的降低。
本发明还提供了一种传感器，该传感器包括如上所述的传感器接收装置。该传感器接收装置的功能与上述实施例中的传感器接收装置相同，此处不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的支架、传感器接收装置和传感器的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种支架，其特征在于，所述支架(10)上开设有两个滤光片窗口(11、12)和三个探测器窗口(13、14、15)；
所述滤光片窗口(11、12)用于放置滤光片，所述两个滤光片窗口(11、12)均与水平面成预置角度，且所述两个滤光片窗口(11、12)之间相互平行；
所述探测器窗口(13、14、15)用于固定探测器，一个所述探测器窗口(15)位于所述两个滤光片窗口(11、12)的下方，另两个所述探测器窗口(13、14)均分布在与水平面垂直的同一平面上，所述两个滤光片窗口(11、12)投影在所述同一平面上的两个中心线分别与所述另两个探测器窗口(13、14)的中心线重合。
2.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述另两个探测器窗口(13、14)的横截面积均大于放置于所述另两个探测器窗口(13、14)上的探测器的光接收面的横截面积。
3.根据权利要求1或2所述的支架，其特征在于，所述预置角度为45度。
4.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述支架(10)的材料为可伐合金。
5.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述支架(10)的表面镀有一层金属金。
6.一种传感器接收装置，其特征在于，所述传感器接收装置包括如权利要求1至5任意一项所述的支架(10)，所述传感器接收装置还包括底座(20)和盖帽(30)，当所述盖帽(30)与所述底座(20)盖合时，所述支架(10)收容于所述盖帽(30)内；
所述底座(20)包括承载板(21)和管脚(22)，所述支架(10)设置于所述承载板(21)上，所述管脚(22)与三个所述探测器窗口(13、14、15)上的探测器电连接；
所述盖帽(30)的顶面开设有一个滤光片窗口(31)，所述滤光片窗口(31)用于承载滤光片(32)。
7.根据权利要求6所述的传感器接收装置，其特征在于，所述滤光片窗口(31)的中心线与所述支架(10)的两个滤光片窗口(11、12)的中心线重合。
8.根据权利要求6或7所述的传感器接收装置，其特征在于，所述盖帽(30)顶面的滤光片窗口(31)上承载的滤光片(32)为红外带通滤光片。
9.根据权利要求6所述的传感器接收装置，其特征在于，所述底座(20)为T0底座。
10.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括权利要求6至9任意一项所述的传感器接收装置。
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