CN114002152A - 检测机构及ppm浓度传感器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种检测机构及PPM浓度传感器，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测，包括：光源；检测组件；反射组件；以及分隔件；其中，反射组件包括用以将光线发散的发散模块、及用以将发散模块内的光线反射的中间模块，所述光源置于所述发散模块的一侧，所述发散模块在与所述光源的相对侧具有突出面，所述光线在所述突出面被再次发散后反射至所述中间模块；检测组件具有聚焦面，聚焦面设置在中间模块的一侧，以将经过所述中间模块的光线反射至所述检测组件内。本申请通过上述反射组件和分隔件的设置，延长了光线在反射腔体内的传递路程，增加了二氧化碳对特定波长的红外光的吸收时间，进而使得二氧化碳传感器的检测结果更准确。
Description
【技术领域】
本申请涉及一种检测机构及PPM浓度传感器，属于二氧化碳浓度检测技术领域。
【背景技术】
PPM浓度传感器广泛应用在各种需要检测二氧化碳浓度的设备中，大部分为NDIR红外二氧化碳浓度传感器，现有技术中的NDIR红外二氧化碳浓度传感器光源发出的光线到达二氧化碳传感器的路程较短，导致二氧化碳对特定波长的红外光的吸收时间较短，进而导致整个NDIR红外二氧化碳浓度传感器的检测结果不够准确。
因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
本申请的目的在于提供一种具有反射组件和分隔件的检测机构及PPM浓度传感器。
本申请的目的是通过以下技术方案实现：一种检测机构，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测，包括：
光源；
检测组件，与所述光源位于同一侧；
反射组件，设置有反射腔体，用以将所述光源发射的光线反射至所述检测组件；以及
分隔件，设置在所述反射腔体内，用以将所述光源和所述检测组件分隔；
其中，所述反射组件包括用以将所述光线发散的发散模块、及用以将所述发散模块内的光线反射的中间模块；所述光源置于所述发散模块的一侧，所述发散模块在与所述光源的相对侧具有突出面，所述光线在所述突出面被再次发散后反射至所述中间模块；
所述检测组件具有聚焦面，所述聚焦面设置在所述中间模块的一侧，以将经过所述中间模块的光线反射至所述检测组件内。
进一步地，所述光线在所述发散模块内发散后具有交点，所述交点为所述发散模块内初次反射后的光线的交点；
所述突出面与所述交点之间具有间距。
进一步地，所述检测组件包括设置在所述中间模块一侧的二氧化碳传感器，所述聚焦面设置在所述二氧化碳传感器远离所述中间模块的一侧；
于所述检测机构的高度方向上，所述聚焦面从上而下自靠近所述二氧化碳传感器的一侧朝向远离所述二氧化碳传感器的一侧倾斜设置。
进一步地，所述检测组件还包括设置在所述二氧化碳传感器远离所述中间模块一侧的反射件，所述反射件朝向所述二氧化碳传感器的面作为所述聚焦面。
进一步地，所述发散模块设置有多个发散面，多个所述发散面的曲率存在差异。
进一步地，所述中间模块设置有多个中间面，多个所述中间面的曲率存在差异，至少部分所述中间面的曲率大于所述发散面的曲率。
进一步地，所述分隔件具有朝向所述中间模块设置的直线部，至少部分所述直线部用以将所述中间面反射的光线反射至所述聚焦面上。
进一步地，所述分隔件还具有朝向所述发散模块设置的弯曲部，所述弯曲部的曲率与至少部分所述发散面曲率接近。
一种PPM浓度传感器，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测，包括：
插接机构；
与所述插接模块插接的检测机构；
其中，所述检测机构为如权利要求1至8中任一项所述的检测机构。
进一步地，所述PPM浓度传感器还设置有通风件，所述通风件用以将所述反射腔体内外的空气连通；
所述通风件为滤网。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：本申请通过设置有反射组件和分隔件，延长了光线在反射腔体内的传递路程，增加了二氧化碳对特定波长的红外光的吸收时间，进而使得二氧化碳传感器的检测结果更准确。
【附图说明】
图1是本实施例所示的检测机构的结构示意图；
图2是本实施例所示的检测机构的另一视角示意图；
图3是本实施例所示的PPM浓度传感器的结构示意图；
图4是本实施例所示的PPM浓度传感器的另一视角示意图。
【具体实施方式】
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1至图2所示，本申请一实施例所示的检测机构1，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测。具体的，检测机构1包括光源13、检测组件14及反射组件12，反射组件12分别连接光源13和检测组件14，以使得光源13所发出的光线经反射组件12反射后被检测组件14接收以测得二氧化碳浓度。其中，反射组件12具有反射腔体11，光源13发出的光线进入至反射腔体11后，被全面反射后被检测组件14接收。光线16中的特定波长被空气中的二氧化碳吸收，以使得检测组件14接收到的波长发生变化，从而检测出空气中的二氧化碳浓度。
其中，光源13和检测组件14设置在同一侧，将光源13和检测组件14设置在同一侧的目的在于：使得光源13发出的光线16能够全面经过充斥着空气的反射腔体11，以提高空气内二氧化碳检测结果的准确度。并且，为了防止光源13的光线16直接被检测组件14接收，在反射腔体11内还设置有分隔件15，该分隔件15设置在光源13和检测组件14之间，用以将光源13和检测组件14分隔，从而在此保证检测结果的精确度。
在本实施例中，该光源13为钨丝灯，在其他实施例中，光源13也可根据实际情况进行选择，如红外发光二极管等，只要能满足检测需要皆可，在此不做具体限定。
呈上述，为了提高检测结果的精确度，光线16需在反射腔体11内被全面反射，以与反射腔体11内的空气中的二氧化碳全面接触。因此，反射组件12包括用以将光源13发出的光线16发散的发散模块、及用以将光线16反射至检测组件14的中间模块。其中，发散模块用以将光线16在反射腔体11内全面发散反射，而中间模块能够将发散反射后的光线16再反射至检测组件14.
具体的，发散模块设置有若干发散面，发散面用以将光源13发出的大部分光线16发散反射至中间模块处，以充分利用光线16，提高光线16的利用率。在本实施例中，该大部分的定义为：被发散反射至中间模块处的光线16占发散模块所接收到光线总数的95％以上，剩余的光线16直接进入至中间模块内。
其中，发散模块具有第一内壁121，该第一内壁121作为发散模块的发散面。在其他实施例中，该发散面也可作为单独的模块，与第一内壁121进行粘接、焊接等连接方式实现固定，在此不做具体限定，根据实际情况而定。
为了进一步提高光线16的利用率，在本实施例中，若干发散面的曲率存在差异，其中，靠近光源13位置的发散面曲率趋近于椭圆或为椭圆，部分光源13所发出的光线16经由此发散面发散至远离光源13位置的发散面。在本实施例中，靠近光源13位置的发散面曲率为椭圆，椭圆状的发散面能够使得光源13发出的光线16在到达该发散面后被反射至远离光源13位置的发散面处，且椭圆状的发散面能够使得光源13发出的光线16不聚集在某处而得到发散，进而提高检测结果的准确率。
远离光源13位置的发散面的曲率小于靠近光源13位置的发散面的曲率，以将靠近光源13位置的发散面反射过来的光线16反射至中间模块处。
并且，为了进一步增强发散模块反射发散的效果。发散模块在与光源13的相对侧具有至少一个突出面1211，由于靠近光源13位置的发散面曲率为椭圆，因此靠近光源13位置的椭圆状发散面所发散反射光线16在发散模块远离光源的一侧会汇聚到一个交点，该突出面1211与靠近光源13位置的椭圆状发散面所发散反射光线16的交点之间具有一定间距，用以防止椭圆状发散面所发散反射的光线16全部聚集到发散模块上的一点，影响光线16在发散模块内的发散效果。在设置该突出面1211后，椭圆状发散面所发散反射的光线16在越过交点之后还会发散延长一段距离，进而使得光线16发散开，增强光线16在反射腔体11内与二氧化碳的接触效果。
中间模块设置有多个中间面，中间面用以将发散面反射过来的光线16反射。在本实施例中，中间模块具有与第一内壁121连接的第二内壁122。其中，第二内壁122作为中间模块的中间面。在其他实施例中，上述中间面也可为独立的存在，同发散面一致，在此不做赘述。中间面的曲率小于发散面的曲率，用以将发散面发散反射的光线16反射出去。
分隔件15具有和第一内壁121相接的弯曲部151、以及分别与弯曲部151和第二内壁123相接的直线部152，经过中间面的光线16被反射至直线部152。弯曲部151的曲率与靠近光源13设置的发散面的曲率接近，和发散面一起将光源13发出的光线16发散出去。直线部152用以将经过作为中间面的第二内壁122反射后光线16反射至检测组件14，进而完成由光源13发出的光线16传递至检测组件14的过程。本申请通过上述设置，在一定的空间内，大大延长了光线16到达检测组件14的路程，增加了光线16和待测环境中二氧化碳的接触时间，提高了检测组件14的检测准确率。
检测组件14包括设置在中间模块一侧的二氧化碳传感器141、及设置在二氧化碳传感器141远离中间模块一侧的聚焦面。聚焦面用以将经过中间模块反射后的光线16集中反射至二氧化碳传感器141内。在本实施例中，中间模块在第二内壁122和直线部152之间还设置有第三内壁123，第三内壁123于检测机构1的高度方向上，从上而下自靠近二氧化碳传感器141的一侧朝向远离二氧化碳传感器141的一侧倾斜设置，该第三内壁123朝向二氧化碳传感器141的面作为聚焦面。
在另一实施例中，也可根据实际情况选择聚焦面的设置方式，如在二氧化碳传感器141远离中间模块的一侧单独设置有反射件，该反射件朝向二氧化碳传感器141的面用以作为聚焦面，只要能满足反射要求皆可，在此不做具体限定。
反射腔体11上还设置有通风件111，该通风件111位于反射腔体11的顶部，用以将反射腔体11与外部空气连通，使得反射腔体11内外的环境状态保持一致，进而确保二氧化碳浓度检测的准确性。
在本实施例中，该通风件111为滤网，还可用来过滤空气中的大颗粒灰尘，并且与反射腔体11可拆卸连接，方便更换和清洗。在其他实施例中，也可根据实际情况选择通风件111的类型，如栅格等，在此不做具体限定。
请参阅图3至图4所示，一种PPM浓度传感器，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测，其包括插接机构2、以及与插接机构2连接的上述检测机构1。
其中，插接机构2包括设置在反射腔体11下的底板21、以及设置在底板21两侧的若干插脚22。
具体的，插脚22包括若干设置在底板21两侧的第二插接孔221、以及至少部分安装在第二插接孔221内的插接片222，通过将突伸出第二插接孔221的插接片222插接或焊接在其他装置上的方式，使得PPM浓度传感器与其他装置连接。
在本实施例中，插接机构2与检测机构1的连接方式为插接，插接机构2与检测机构1的四角具有对应的插接件211和第一插接孔212，通过插接件211和第一插接孔212的插接配合，进而使得插接机构2和检测机构1进行固定插接。在其他实施例中，也可根据实际情况选择相应的连接方式，如检测机构1和插接机构2通过卡固件卡合连接等，在此不做具体限定。
上述检测机构1的光源13和二氧化碳传感器141皆具有引脚131，底板21在与引脚131对应的位置具有相应的安装孔213，光源13和二氧化碳传感器141的引脚131穿过此安装孔213突伸出底板21外，并与其他部件相接，以实现光源13和二氧化碳传感器141与外部部件的连接。
在本实施例中，PPM浓度传感器还设置有校准孔214，校准孔214贯穿底板21并与反射腔体11连通，可通过该校准孔214向反射腔体11内注入额定浓度的二氧化碳并检测，根据检测所示的二氧化碳浓度和额定浓度的对比结果，对二氧化碳传感器141进行校准。
综上所述：本申请通过设置有反射组件和分隔件，延长了光线在反射腔体内的传递路程，增加了二氧化碳对特定波长的红外光的吸收时间，进而使得二氧化碳传感器的检测结果更准确。
上述仅为本申请的一个具体实施方式，其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种检测机构，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测，其特征在于，包括：
光源；
检测组件，与所述光源位于同一侧；
反射组件，设置有反射腔体，用以将所述光源发射的光线反射至所述检测组件；以及
分隔件，设置在所述反射腔体内，用以将所述光源和所述检测组件分隔；
其中，所述反射组件包括用以将所述光线发散的发散模块、及用以将所述发散模块内的光线反射的中间模块；所述光源置于所述发散模块的一侧，所述发散模块在与所述光源的相对侧具有突出面，所述光线在所述突出面被再次发散后反射至所述中间模块；
所述检测组件具有聚焦面，所述聚焦面设置在所述中间模块的一侧，以将经过所述中间模块的光线反射至所述检测组件内。
2.如权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述光线在所述发散模块内发散后具有交点，所述交点为所述发散模块内初次反射后的光线的交点；
所述突出面与所述交点之间具有间距。
3.如权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述检测组件包括设置在所述中间模块一侧的二氧化碳传感器，所述聚焦面设置在所述二氧化碳传感器远离所述中间模块的一侧；
于所述检测机构的高度方向上，所述聚焦面从上而下自靠近所述二氧化碳传感器的一侧朝向远离所述二氧化碳传感器的一侧倾斜设置。
4.如权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述检测组件还包括设置在所述二氧化碳传感器远离所述中间模块一侧的反射件，所述反射件朝向所述二氧化碳传感器的面作为所述聚焦面。
5.如权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述发散模块设置有多个发散面，多个所述发散面的曲率存在差异。
6.如权利要求5所述的检测机构，其特征在于，所述中间模块设置有多个中间面，多个所述中间面的曲率存在差异，至少部分所述中间面的曲率大于所述发散面的曲率。
7.如权利要求6所述的检测机构，其特征在于，所述分隔件具有朝向所述中间模块设置的直线部，至少部分所述直线部用以将所述中间面反射的光线反射至所述聚焦面上。
8.如权利要求5所述的检测机构，其特征在于，所述分隔件还具有朝向所述发散模块设置的弯曲部，所述弯曲部的曲率与至少部分所述发散面曲率接近。
9.一种PPM浓度传感器，用于对空气中的二氧化碳浓度进行检测，其特征在于，包括：
插接机构；
与所述插接模块插接的检测机构；
其中，所述检测机构为如权利要求1至8中任一项所述的检测机构。
10.如权利要求9所述的PPM浓度传感器，其特征在于，所述PPM浓度传感器还设置有通风件，所述通风件用以将所述反射腔体内外的空气连通；
所述通风件为滤网。
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