CN115223323B - 光电式烟感传感器、烟感传感器自检方法及烟感报警器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光电式烟感传感器、烟感传感器自检方法及烟感报警器，其包括检测暗室、控制电路板、发光组件和收光组件，检测暗室内设有出光室和收光室，收光组件连接于控制电路板，且收光组件至少部分处于收光室内作为收光部；发光组件包括发光件和光导件，发光件与控制电路板电连接；检测暗室设有连通至出光室的光路通道，光导件转动设于出光室内，且光导件的一端伸至光路通道内作为进光端，另一端能够与出光通道相对齐作为出光端；光电式烟感传感器还包括检测组件和驱动组件，检测组件电连接于控制电路板，光导件能够转动至出光端与收光检测部相对齐。本申请能够减少因减少灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能。

Description

光电式烟感传感器、烟感传感器自检方法及烟感报警器

技术领域

本申请涉及火灾预警技术领域，尤其是涉及一种光电式烟感传感器、烟感传感器自检方法及烟感报警器。

背景技术

光电式烟感报警器是烟雾报警器中的一种类别，通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范。光电式烟感报警器的主要部件为烟感传感器，烟感传感器主要包括检测暗室、发光元件、收光元件和控制电路板，其中，发光元件和收光元件均设于检测暗室中，且发光元件和收光元件均电连接于控制电路板。

具体的，烟感传感器在过程中，烟雾粒子进入检测暗室后，基于烟雾粒子对发光元件发出光的散射或遮挡，使得收光元件所接收到的光信号发生变化，并经由控制电路板转换为相应的电信号，以此达到相应的烟感预警功能。

其中，散射型烟感传感器中发光元件与收光元件偏角设置，利用检测暗室中的烟雾粒子对光线的散射以使收光元件所接收到的光信号发生变化；而遮挡型烟感传感器中发光元件与收光元件对齐设置，利用检测暗室中的烟雾粒子对光线的削弱以使收光元件所接收到的光信号发生变化。

实际应用过程中，灰尘和小颗粒粉屑也容易进入检测暗室中对光线造成削弱乃至遮挡，会对烟感传感器的精准度造成不利影响；其中，对于散射型烟感传感器，若是灰尘及小颗粒粉屑附着于发光元件上，可能因光线被遮挡而出现漏报的情形。

发明内容

第一方面，为了降低因灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能，本申请提供一种光电式烟感传感器。

本申请提供的一种光电式烟感传感器采用如下的技术方案：

一种光电式烟感传感器，包括检测暗室、控制电路板、发光组件和收光组件，所述检测暗室与控制电路板相对固定，所述检测暗室内设有出光室和收光室，所述出光室侧壁设有朝向检测暗室中心的出光通道，所述收光室侧壁设有朝向检测暗室中心的收光通道，所述出光通道与收光通道的朝向具有夹角，所述收光组件连接于控制电路板，且所述收光组件至少部分处于收光室内作为收光部；

所述发光组件包括发光件和光导件，所述发光件处于控制电路板靠近检测暗室的一侧且与控制电路板电连接；

所述出光室的位置与发光件的位置相对应，所述检测暗室设有连通至出光室的光路通道，所述光路通道将发光件围护在内；

所述光导件转动设于出光室内，且所述光导件的一端伸至光路通道内作为进光端，另一端能够与出光通道相对齐作为出光端；

所述光电式烟感传感器还包括检测组件和驱动组件，所述检测组件电连接于控制电路板，且所述检测组件至少部分处于发光室内作为收光检测部；所述驱动组件用于驱使光导件转动，且所述光导件能够转动至出光端与收光检测部相对齐。

通过采用上述技术方案，正常工作状态下，光导件将发光件发出的发光进行弯折引导并经由出光室侧壁的出光通道射向检测暗室的中间区域，相应的，若是检测暗室内有烟雾进入，光线经由烟雾的散射作用射向收光组件处于收光室的收光部，以此达到正常烟感功能。同时，依照预设时间，驱使光导件转动，以使光导件正对出光通道的出光端转动至与收光检测部相对齐，而后控制发光件发光，由收光检测部接收光并得出该出光端对光的削弱情况，若是削弱程度超出预设阈值，则表明该出光端不满足继续使用的要求，相应给出警告信号以供及时进行更换或清洁，以减少灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能；相应的，若是检测后获得的光削弱程度处于预设阈值内，则表明该出光端满足继续使用的要求，后续可再次将该出光端转动至与出光通道相对齐，以使光电式烟感传感器进行正常的预警工作。

可选的，所述光导件包括导光柱和垂直于导光柱的出光部，所述导光柱的长度方向与发光件的发光方向相同，且所述导光柱远离出光部的端部作为进光端，所述出光部远离导光柱的一端作为出光端，所述出光部与导光柱的连接处设有反射部，所述光导件用于将光线进行90°弯折引导。

通过采用上述技术方案，发光件的发出光经由导光柱进行直线传导，再利用反射部将光线反射至出光部，以此达到将光线进行90°弯折引导的目的，且光线在导光柱与出光部中均为直线式传播，仅经过一次反射，减少光线强度的削弱。

可选的，所述出光部至少有两个，且所述出光部围绕光导件的转动轴线周向均匀设置；所述光导件与出光通道之间形成的光路设为出光光路，所述光导件与收光检测部之间形成的光路设为检测光路，所述检测光路与出光光路之间的夹角等于相邻两个出光部之间构成的夹角。

通过采用上述技术方案，光导件上两个以上的出光部均可以作为发出光射出的出光端，其中一个与出光通道相对齐的出光部转动至对齐于收光检测部时，可以有另一个出光部同步转动至与出光通道相对齐，以维持对应的烟感检测。

可选的，相邻两个所述出光部之间的区域均设有分隔件，所述分隔件与光导件相对固定从而能够随光导件转动，且所述分隔件用于配合出光室内壁对相邻出光部进行分隔。

通过采用上述技术方案，利用分隔件对各个出光部进行分隔，减少同一时期的灰尘和小颗粒粉屑粘附至多个出光部上的情况，以使的其中一个粘附杂物而影响出光后，其他出光部还可正常出光。

可选的，所述出光室内转动设有转动支架，所述光导件固定于转动支架上，所述转动支架背离控制电路板的一侧设有延伸至检测暗室之外的传动轴，所述驱动组件用于驱动传动轴转动。

通过采用上述技术方案，转动支架的设置便于对光导件进行安装固定，且通过驱使传动轴转动，即可达到驱使光导件进行转动的目的。

可选的，所述驱动组件包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机与检测暗室相对固定且电连接于控制电路板，所述主动齿轮套设于驱动电机输出轴，所述从动齿轮套设于传动轴，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，从动齿轮与主动齿轮之间的传动稳定且精度高，以使光导件受驱动而转动的角度更加准确。

第二方面，为了降低因灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能，本申请提供烟感传感器自检方法。

本申请提供的一种烟感传感器自检方法采用如下的技术方案：

一种烟感传感器自检方法，应用于上述中的光电式烟感传感器，包括以下步骤：

转动调整，基于预设的自检时间，驱使光导件转动，以使光导件正对出光通道的出光端转动至与收光检测部相对齐；

自检预警，检测光导件当前正对于收光检测部的出光端状态是否满足使用要求；若否，发出维护警示信号。

通过采用上述技术方案，对光导件的出光端进行自检，若是削弱程度超出预设阈值，则表明该出光端不满足继续使用的要求，相应给出警告信号以供及时进行更换或清洁，以减少灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能。

可选的，当光导件的出光端有两个且对称设置时，执行转动调整步骤之前还包括：

检测光导件当前正对于收光检测部的出光端状态是否满足使用要求；若是，则执行转动调整步骤；若否，则发出维护警示信号。

通过采用上述技术方案，若是检测后获得的光削弱程度处于预设阈值内，则表明该出光端满足继续使用的要求，后续可再次将该出光端转动至与出光通道相对齐，以使光电式烟感传感器进行正常的预警工作。

可选的，当光导件的出光端至少有两个且围绕光导件转动轴线周向均匀排布时，步骤S04中的维护警示信号分为逐步加强的m个等级，且m≤n，n表示光导件的出光端数量。

通过采用上述技术方案，在光导件的出光端至少有两个的情况，其中一个出光端被自检不满足继续使用的要求时，还有其他出光端可供使用，因而将维护警示信号分为逐步加强的多个等级，用于区别需要维护的紧急程度。

第三方面，为了降低因灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能，本申请提供一种烟感报警器。

本申请提供的一种烟感报警器采用如下的技术方案：

一种烟感报警器，包括壳体、警示器和如权利要求1-6任一项所述的光电式烟感传感器，所述光电式烟感传感器处于壳体内，所述警示器与控制电路板电连接。

通过采用上述技术方案，烟感报警器具备出光端自检的功能，从而可减少以减少灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.减少因减少灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能；

2.其中一个与出光通道相对齐的出光部转动至对齐于收光检测部时，可以有另一个出光部同步转动至与出光通道相对齐，以维持对应的烟感检测。

附图说明

图1是本申请实施例中光电式烟感传感器的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中光电式烟感传感器的仰视示意图；

图3是本申请实施例中用于展示检测暗室内部结构的示意图；

图4是图2中A-A视角的剖面示意图；

图5是图3的局部放大示意图；

图6是图1中B部分的放大示意图；

图7是本申请实施例中光导件的结构示意图。

附图标记说明：1、检测暗室；11、暗室主体；111、遮挡片；12、暗室盖体；13、出光室；131、出光通道；132、光路通道；133、弧形立板；14、收光室；141、收光通道；2、控制电路板；31、发光件；32、光导件；321、导光柱；322、出光部；323、反射部；4、收光元件；5、转动支架；51、底盘；52、传动轴；53、分隔件；6、驱动组件；61、驱动电机；62、主动齿轮；63、从动齿轮；7、检测收光件。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

第一方面，本申请实施例公开一种光电式烟感传感器。参照图1和图2，光电式烟感传感器包括检测暗室1、控制电路板2、发光组件和收光组件，其中，检测暗室1与控制电路板2通过螺栓相对固定。并且，结合图3，检测暗室1内为检测空间，且检测暗室1的周侧具有能够对外界光线进行遮挡的遮挡片111，相邻遮挡片111之间具有供烟雾进入通道。同时，发光组件和收光组件均电连接于控制电路板2，且发光组件的发光端和收光组件的出光端均处于检测暗室1内，并且发光端与出光端的所处位置与检测暗室1中心连线之间具有夹角。

参照图1和图3，检测暗室1包括相配合的暗室主体11和暗室盖体12，暗室主体11与暗室盖体12之间可以通过螺栓或卡扣的形式相固定；同时，检测暗室1内成型有出光室13和收光室14，出光室13侧壁设有朝向检测暗室1中心的出光通道131，收光室14侧壁设有朝向检测暗室1中心的收光通道141，并且出光通道131与收光通道141的朝向具有夹角。基于不同的设计，出光室13与收光室14的位置可以相应调整，以使出光通道131与收光通道141的朝向夹角可以为钝角、也可以为锐角；在本实施例中，两者朝向夹角为钝角。

参照图4，发光组件包括发光件31和光导件32，其中，发光件31处于控制电路板2靠近检测暗室1的一侧且与控制电路板2电连接，具体可以采用发光贴片作为安装于控制电路板2上的发光件31。同时，检测暗室1内出光室13的位置与发光件31的位置相对应，相应的，检测暗室1外壁设置有连通至出光室13的光路通道132，光路通道132能够将发光件31围护在内，以使发光件31的发出光能够经由光路通道132照射至出光室13中。并且，实际应用中，光路通道132靠近发光件31的端部周侧处还可以设置胶圈，利用胶圈与控制电路板2表面的贴紧作用，减少漏光情况的出现。

参照图4和图5，出光室13内可转动地安装有供光导件32固定的转动支架5，以使得光导件32能够随转动支架5而转动。同时，转动支架5靠近控制电路板2的一侧为圆盘状的底盘51，底盘51开设有与光路通道132相对齐的通孔，且底盘51的底部成型有环形凸沿；相应的，出光室13的底部开设有供环形凸沿伸入的环形凹槽，通过环形凹槽与环形凸沿之间的配合来减少光线传递过程中的漏光情况。转动支架5背离控制电路板2的一侧具有延伸至检测暗室1之外的传动轴52，传动轴52与检测暗室1转动连接以实现转动支架5与检测暗室1之间的转动连接。

相应的，参照图1和图6，光电式烟感传感器还包括用于驱动传动轴52转动的驱动组件6，具体的，驱动组件6包括驱动电机61、主动齿轮62和从动齿轮63。其中，驱动电机61与检测暗室1卡接固定且电连接于控制电路板2，而主动齿轮62套设于驱动电机61输出轴，从动齿轮63则套设于传动轴52，且主动齿轮62与从动齿轮63相啮合。从而，利用驱动电机61即可达到驱使转动支架5转动的目的。

参照图4和图7，光导件32通过固定在转动支架5达到与出光室13之间的转动连接，具体的，光导件32包括导光柱321和垂直连接于导光柱321一端的出光部322，其中，导光柱321远离出光部322的端部伸入光路通道132中作为进光端；相应的，进光端呈圆柱体状，光路通道132为配合于进光端的圆形通道。同时，在导光柱321端部伸入光路通道132的状态下，导光柱321的长度方向与发光件31的发光方向相同。出光部322远离导光柱321的一端作为出光端，且在出光部322与导光柱321的连接处设置有反射部323；本实施例中，反射部323为倾斜45°设置的反射面，以使得发光件31的发出光经由导光柱321的引导、反射部323的反射和出光部322的引导，可以达到90°弯折的效果。

此外，参照图5和图7,出光部322可以设置为一个或两个以上，当出光部322的数量为两个以上时，出光部322沿光导件32的转动轴线周向均匀排布，且转动支架5固定有板状的分隔件53，分隔件53处于相邻出光部322之间的区域，相应的，出光室13内成型有与分隔件53外沿相配合的弧形立板133，以使分隔件53与弧形立板133相配合能够对出光部322进行分隔。在本实施例中，出光部322具体设置为两个，两个出光部322的中心线共线且朝向相反；相应的，分隔件53也有两个且呈对称设置。

相应的，光电式烟感传感器还包括检测组件，本实施例中，检测组件包括电连接于控制电路板2的检测收光件7，检测收光件7固定安装在出光室13内，且检测收光件7具有用于接收光信号的收光检测部；并且，光导件32能够转动至出光部322与检测收光部相对齐的状态。具体的，本实施例中，可以采用光敏电阻作为收光检测件。

同时，在本实施例中，检测收光件7的位置处于光导件32背离出光通道131的一侧，即在光导件32其中一个出光部322与出光通道131相对齐时，另一个出光部322与收光检测件的收光检测部相对齐。

参照图3，收光组件包括电连接于控制电路板2的收光元件4，且收光元件4固定安装于收光室14内，用于接收自收光通道141传递过来光信号；相应的，在本实施例中，可以采用光敏电阻作为收光元件4。

本申请实施例一种光电式烟感传感器的实施原理为：

正常工作状态下，光导件32将发光件31发出的发光进行弯折引导并经由出光室13侧壁的出光通道131射向检测暗室1的中间区域，相应的，若是检测暗室1内有烟雾进入，光线经由烟雾的散射作用射向收光组件处于收光室14的收光部，以此达到正常烟感检测功能。

同时，按照预设时间，驱使光导件32转动，以使光导件32正对出光通道131的出光部322转动至与收光检测部相对齐，而后控制发光件31发光，由收光检测部接收光并得出该出光部322对光的削弱情况。

若是削弱程度超出预设阈值，则表明该出光部322不满足继续使用的要求，相应给出警告信号以供及时进行更换或清洁，以减少灰尘和小颗粒粉屑阻碍发光未被发现而出现漏报的可能，且在此时，由光导件32上另一个出光部322正对出光通道131以维持正常烟感检测功能。

相应的，若是检测后获得的光削弱程度处于预设阈值内，则表明该出光端满足继续使用的要求，后续可再次将该出光端转动至与出光通道131相对齐，以使光电式烟感传感器进行正常的预警工作。

第二方面，本申请实施例还公开一种烟感传感器自检方法。

实施例1

烟感传感器自检方法应用于上述的光电式烟感传感器，包括以下步骤：

S01、检测光导件32中闲置出光端的状态。

在本实施例中，光导件32中的出光部322有两个，基于两个出光部322所处的位置分别命名为工作出光端和闲置出光端；其中，工作出光端表示发光件31中正对于出光通道131的出光部322，闲置发光部表示发光件31中背离出光通道131而与收光检测部相对齐的出光部322。

具体的，步骤S01包括以下步骤：

S011、控制发光件31发光。

其中，经由光导件32的引导作用，发光件31的发出光能够自闲置发光部射向收光检测部。

S012、基于收光检测部接收到的光信号，生成自检电信号。

其中，自检电信号的强弱与光信号的强弱正相关。

S013、判断自检电信号是否包括在预设的标准阈值内；若是，表明闲置发光部的状态满足使用要求，执行步骤S02；若否，表明闲置发光部的状态不满足使用要求，则相应发出维护警示信号。

S02、转动调整，基于预设的自检时间，驱使光导件32转动，以使光导件32中的工作发光部转动至与收光检测部相对齐，成为闲置发光部。相应的，转动前的闲置发光部转动至与出光通道131相对齐，成为工作发光部。

其中，预设的自检时间可基于需求进行合理设定。

S03、自检预警，检测光导件32中闲置发光部的状态是否满足使用要求；若否，发出维护警示信号；若是，回转至步骤S02进行下一循环的执行。

实施例2

烟感传感器自检方法应用于上述的光电式烟感传感器，本实施例中，光导件32上出光端的数量三个且围绕光导件32转动轴线周向均匀排布，其自检方法包括以下步骤：

转动调整，基于预设的自检时间，驱使光导件32转动，以使光导件32正对出光通道131的出光端转动至与收光检测部相对齐。

自检预警，检测光导件32当前正对于收光检测部的出光端状态是否满足使用要求；若否，发出维护警示信号。

具体的，在自检预警步骤中，维护警示信号分为逐步加强的m个等级，且m≤n，n表示光导件32的出光端数量。在本实施例中，n=3，则m≤3，即表明最多有三个等级的预警；因其中一个出光端被自检不满足继续使用的要求时，还有其他出光端可供使用，因而将维护警示信号分为逐步加强的多个等级，用于区别需要维护的紧急程度。较佳的，在本实施例中，令m=2，仅设置两个等级的预警。

第三方面，本申请实施例还公开一种烟感报警器。具体的，烟感报警器包括壳体、警示器和上述中的光电式烟感传感器，具体的，光电式烟感传感器处于壳体内，警示器与控制电路板2电连接。本实施例中，警示器包括蜂鸣器和警示灯中的一者或两者的组合。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光电式烟感传感器，包括检测暗室(1)、控制电路板(2)、发光组件和收光组件，所述检测暗室(1)与控制电路板(2)相对固定，所述检测暗室(1)内设有出光室(13)和收光室(14)，所述出光室(13)侧壁设有朝向检测暗室(1)中心的出光通道(131)，所述收光室(14)侧壁设有朝向检测暗室(1)中心的收光通道(141)，所述出光通道(131)与收光通道(141)的朝向具有夹角，其特征在于，所述收光组件连接于控制电路板(2)，且所述收光组件至少部分处于收光室(14)内作为收光部；

所述发光组件包括发光件(31)和光导件(32)，所述发光件(31)处于控制电路板(2)靠近检测暗室(1)的一侧且与控制电路板(2)电连接；

所述出光室(13)的位置与发光件(31)的位置相对应，所述检测暗室(1)设有连通至出光室(13)的光路通道(132)，所述光路通道(132)将发光件(31)围护在内；

所述光导件(32)转动设于出光室(13)内，且所述光导件(32)的一端伸至光路通道(132)内作为进光端，另一端能够与出光通道(131)相对齐作为出光端；

所述光电式烟感传感器还包括检测组件和驱动组件(6)，所述检测组件电连接于控制电路板(2)，且所述检测组件至少部分处于发光室内作为收光检测部；所述驱动组件(6)用于驱使光导件(32)转动，且所述光导件(32)能够转动至出光端与收光检测部相对齐。

2.根据权利要求1所述的光电式烟感传感器，其特征在于，所述光导件(32)包括导光柱(321)和垂直于导光柱(321)的出光部(322)，所述导光柱(321)的长度方向与发光件(31)的发光方向相同，且所述导光柱(321)远离出光部(322)的端部作为进光端，所述出光部(322)远离导光柱(321)的一端作为出光端，所述出光部(322)与导光柱(321)的连接处设有反射部(323)，所述光导件(32)用于将光线进行90°弯折引导。

3.根据权利要求2所述的光电式烟感传感器，其特征在于，所述出光部(322)至少有两个，且所述出光部(322)围绕光导件(32)的转动轴线周向均匀设置；所述光导件(32)与出光通道(131)之间形成的光路设为出光光路，所述光导件(32)与收光检测部之间形成的光路设为检测光路，所述检测光路与出光光路之间的夹角等于相邻两个出光部(322)之间构成的夹角。

4.根据权利要求3所述的光电式烟感传感器，其特征在于，相邻两个所述出光部(322)之间的区域均设有分隔件(53)，所述分隔件(53)与光导件(32)相对固定从而能够随光导件(32)转动，且所述分隔件(53)用于配合出光室(13)内壁对相邻出光部(322)进行分隔。

5.根据权利要求1所述的光电式烟感传感器，其特征在于，所述出光室(13)内转动设有转动支架(5)，所述光导件(32)固定于转动支架(5)上，所述转动支架(5)背离控制电路板(2)的一侧设有延伸至检测暗室(1)之外的传动轴(52)，所述驱动组件(6)用于驱动传动轴(52)转动。

6.根据权利要求5所述的光电式烟感传感器，其特征在于，所述驱动组件(6)包括驱动电机(61)、主动齿轮(62)和从动齿轮(63)，所述驱动电机(61)与检测暗室(1)相对固定且电连接于控制电路板(2)，所述主动齿轮(62)套设于驱动电机(61)输出轴，所述从动齿轮(63)套设于传动轴(52)，所述主动齿轮(62)与从动齿轮(63)相啮合。

7.一种烟感传感器自检方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的光电式烟感传感器，包括以下步骤：

转动调整，基于预设的自检时间，驱使光导件(32)转动，以使光导件(32)正对出光通道(131)的出光端转动至与收光检测部相对齐；

自检预警，检测光导件(32)当前正对于收光检测部的出光端状态是否满足使用要求；若否，发出维护警示信号。

8.根据权利要求7所述的烟感传感器自检方法，其特征在于，当光导件(32)的出光端有两个且对称设置时，执行转动调整步骤之前还包括：

检测光导件(32)当前正对于收光检测部的出光端状态是否满足使用要求；若是，则执行转动调整步骤；若否，则发出维护警示信号。

9.根据权利要求7所述的烟感传感器自检方法，其特征在于，当光导件(32)的出光端至少有两个且围绕光导件(32)转动轴线周向均匀排布时，光电式烟雾传感器的维护警示信号分为逐步加强的m个等级，且m≤n，n表示光导件(32)的出光端数量。

10.一种烟感报警器，其特征在于，包括壳体、警示器和如权利要求1-6任一项所述的光电式烟感传感器，所述光电式烟感传感器处于壳体内，所述警示器与控制电路板(2)电连接。

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