CN116456635A - 气体检测装置 - Google Patents

气体检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116456635A
CN116456635A CN202210021125.7A CN202210021125A CN116456635A CN 116456635 A CN116456635 A CN 116456635A CN 202210021125 A CN202210021125 A CN 202210021125A CN 116456635 A CN116456635 A CN 116456635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wall
ventilation
support
circuit board
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210021125.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张加俊
黄隆重
万霞
金骑宏
黄宁杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Sanhua Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Sanhua Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Sanhua Research Institute Co Ltd filed Critical Hangzhou Sanhua Research Institute Co Ltd
Priority to CN202210021125.7A priority Critical patent/CN116456635A/zh
Publication of CN116456635A publication Critical patent/CN116456635A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/0213Venting apertures; Constructional details thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/0217Mechanical details of casings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1401Mounting supporting structure in casing or on frame or rack comprising clamping or extracting means
    • H05K7/1402Mounting supporting structure in casing or on frame or rack comprising clamping or extracting means for securing or extracting printed circuit boards
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

一种气体检测装置包括外壳、电路板组件、防水透气膜以及支撑件;电路板组件包括电路板和检测单元,电路板组件至少部分位于外壳内;外壳具有第一通气部和第二通气部,第一通气部和第二通气部分别朝向检测单元的不同侧;防水透气膜包括第一膜体和第二膜体;第一膜体覆设第一通气部的至少部分区域,第二膜体覆设第二通气部的至少部分区域;支撑件与外壳限位或固定连接;支撑件包括第一支撑部和第二支撑部,第一支撑部和第二支撑部为一体结构;至少部分第一膜体固定于外壳与第一支撑部之间,至少部分第二膜体固定于外壳与第二支撑部之间。本申请有利于对不同位置处的第一膜体和第二膜体进行固定,同时减少气体检测装置的组装零件数量。

Description

气体检测装置
技术领域
本申请涉及测量技术领域,尤其涉及一种气体检测装置。
背景技术
相关技术的气体检测装置,包括外壳、位于外壳内的电路板组件以及防水透气膜等。电路板组件包括电路板和安装于电路板的气体检测模块。外壳设有通气结构,同时在通气结构处增设了防水透气膜,防水透气膜允许气体进入,同时阻挡水和灰尘等杂质,从而有利于保护相关电路元件。
当外壳上的通气结构较多的情况下,则需要安装多个防水透气膜,因此,如何固定多处防水透气膜,减少气体检测装置的组装零件数量,降低安装复杂度,则成为目前亟待解决的技术难题。
发明内容
本申请提供了一种气体检测装置,可以对不同位置的防水透气膜进行固定,且有利于减少气体检测装置的组装零件的数量,降低安装复杂度。
本申请提供的气体检测装置,包括:外壳、电路板组件、防水透气膜以及支撑件;所述电路板组件包括电路板和安装于所述电路板的检测单元,所述电路板组件至少部分位于所述外壳内;所述外壳具有第一通气部和第二通气部,所述第一通气部和所述第二通气部分别朝向所述检测单元的不同侧;
所述防水透气膜包括第一膜体和第二膜体;所述第一膜体覆设所述第一通气部的至少部分区域,所述第二膜体覆设所述第二通气部的至少部分区域;
所述支撑件与所述外壳限位或固定连接;所述支撑件包括第一支撑部和第二支撑部,所述第一支撑部和所述第二支撑部为一体结构;至少部分所述第一膜体固定于所述外壳与所述第一支撑部之间,至少部分所述第二膜体固定于所述外壳与所述第二支撑部之间。
本申请中,至少部分第一膜体固定于外壳和第一支撑部之间,至少部分第二膜体固定于外壳和第二支撑部之间,且第一支撑部和第二支撑部为一体结构,因而在有利于实现对第一膜体和第二膜体固定的同时减少气体检测装置的组装零件的数量,降低气体检测装置的安装复杂度。
附图说明
图1是本申请气体检测装置的立体示意图。
图2是如图1所示气体检测装置的爆炸示意图。
图3是如图1所示气体检测装置的部分结构件爆炸示意图。
图4是如图1所示气体检测装置的第一壳体的立体示意图。
图5是如图1所示气体检测装置的第二壳体的立体示意图。
图6是本申请气体检测装置的支撑件的立体结构示意图。
图7是本申请气体检测装置的部分结构件组装结构示意图。
图8是如图1所示气体检测装置的立体剖切示意图。
图9是如图1所示气体检测装置的另一角度立体剖切示意图。
图10是如图9所示气体检测装置的部分结构件爆炸示意图。
图11是如图9所示气体检测装置的又一部分结构件爆炸示意图。
图12是如图1所示气体浓度检测装置的部分结构俯视结构示意图。
图13是如图12所示意的第一直线和第二直线关系示意图。
图14是本申请气体检测装置的其他实施方式中检测壳体中心线与垂直于气体检测装置高度方向的平面的关系示意图。
图15是如图1所示气体检测装置的又一角度立体剖切示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本申请示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
随着环保制冷剂替换传统制冷剂的推进,业界发现一些环保制冷剂相对传统的制冷剂具有可燃性,从而给空调系统带来了安全性隐患。因此,需要通过气体浓度检测装置检测制冷剂是否泄漏,以便空调控制系统及时作出关闭和报警,降低环保制冷剂带来的安全隐患。
如图1至图15所示为符合本申请的一种气体检测装置100,其包括:外壳10、电路板组件20、防水透气膜30以及支撑件40。电路板组件20包括检测单元21和电路板22。气体检测装置100还具有内腔200,从而电路板组件20的至少部分可以收容于内腔200。在一些实施方式中,气体检测装置100可以用于检测气态制冷剂的浓度,以在空调系统中制冷剂泄露时,能够及时检测反馈到空调的控制系统,从而降低制冷剂泄露带来的安全隐患。当然,在其他实施方式中,气体检测装置100也可以应用在其他环境中用于检测其他气体,例如甲烷,乙烷,二氧化碳等气体。本申请对此不作过多限制。
如图2所示,检测单元21安装于电路板22,检测单元21用于检测气体制冷剂(例如R32、R454B等环保制冷剂)的浓度。本申请的实施方式中所示意的检测单元21采用的是光学检测原理的检测单元21。具体的,检测单元21可以采用红外光检测原理。在其他实施方式中,检测单元21根据其工作原理,还可以是半导体式、热导式、电化学式、催化燃烧、超声波型等。
参考图8至图11,电路板22还包括处理芯片23和若干电子元件24,电路板22包括位于其厚度方向相反两侧的第一表面221和第二表面222。电路板22具有若干导电路径(未图示),导电路径中的至少部分与处理芯片23电性连接,导电路径中的至少部分和电子元件24电性连接。
本申请图示的实施方式中,检测单元21安装于电路板22的第一表面221,处理芯片23和若干电子元件24均安装于电路板22的第二表面222。当然其他实施方式中,检测单元21、处理芯片23和若干电子元件24都可以安装在电路板22的同一侧表面。处理芯片23用于处理检测单元21检测的气体制冷剂浓度的信号,并将其传递给外部的控制板或者由其自身进行处理,若干电子元件24包括电容、电阻、电感等滤波元件,从而实现对自检测单元21出来的信号进行放大、滤波等作用。
如图2、图8和图9所示,外壳10包括第一壳体11和第二壳体12,第一壳体11位于第二壳体12的上端,也就是说,第一壳体11和第二壳体12可以沿着上下方向相互组装在一起。第一壳体11包括第一壁部111和自第一壁部111垂直延伸的第一周壁112。第二壳体12包括第二壁部121和自第二壁部121垂直延伸的第二周壁122。第一壁部111和第二壁部121分别位于电路板22厚度方向的不同侧。第一壁部111位于电路板22的第一表面221所在侧,第二壁部121位于电路板22的第二表面222所在侧。第一周壁112和第二周壁122可以共同组成外壳10的第三壁部130,这样,第三壁部130是在气体检测装置100的高度方向H上连接于第一壁部111和第二壁部121之间。
第一周壁112与第二周壁122可以固定连接或限位连接。第一周壁112与第二周壁122可以通过卡扣连接固定。卡扣连接的方式无需螺钉连接,结构简单,组装容易,且方便维修时候的壳体拆卸。
具体的,参考图2、图3和图4,第一壳体11包括第一卡扣部113,第二壳体12包括第二卡扣部123,当第一壳体11和第二壳体12组装时,第一卡扣部113和第二卡扣部123相互扣合,从而使得第一壳体11和第二壳体12固定在一起。图示实施例中,第一卡扣部113自第一周壁112向下延伸,其中第一卡扣部113具有卡扣槽114。第二卡扣部123为自第二周壁122凸伸出的卡扣凸台,在图4中,该第二卡扣部123向内腔200一侧凸出。这样,第二卡扣部123可以卡入卡扣槽114中,实现固定。第二卡扣部123整体呈下端厚度大,上端厚度小的三角凸台,从而方便第一卡扣部113沿着第二卡扣部123的斜面向下滑动,并最终卡合在一起。当然在一些其他实施方式中,第一卡扣部113和第二卡扣部123可以交换位置,例如也可以在第一壳体11上设置类似第二卡扣部123的结构,在第二壳体12上设置类似第一卡扣部113的结构,只要能实现两个壳体的卡扣配合即可,本申请不以图示实施例为限。
在本申请的实施方式中,第一壳体11和第二壳体12均为塑料件。参考图12,第二壳体12的横截面具有圆角矩形的外轮廓,具体的,第二周壁122包括第一子壁141、第二子壁142、第三子壁143和第四子壁144,第一子壁141和第三子壁143平行,第二子壁142和第四子壁144平行。第二周壁122还包括连接于第一子壁141和第二子壁142之间的第一角壁151、连接于第二子壁142和第三子壁143之间的第二角壁152、连接于第三子壁143和第四子壁144之间的第三角壁153以及连接于第四子壁144与第一子壁141之间的第四角壁154。为了和第二壳体12适配,第一壳体11的横截面也具有圆角矩形的外轮廓,相应的,电路板22也是与第二壳体12形状适配的规则矩形板片。
参考图8中所示,电路板22与第二壳体12相固定,第二周壁122周向围绕电路板22,检测单元21至少部分位于电路板22与第一壁部111之间。电路板22呈矩形状,电路板22的厚度方向、第一壁部111的厚度方向,第二壁部121的厚度方向大致共向,电路板22的四个角部分别设置有两个对角设置的第一角孔231和两个对角设置的第二角孔232。
第二壳体12还包括自第二壁部121垂直延伸的两个定位柱160和两个支撑柱170。定位柱160与第一角孔231配合,定位柱160的至少部分位于第一角孔231。定位柱160可以具有呈十字架形状的横截面,且其远离第二壁部121的顶部的外径小于其靠近第二壁部121的底部的外径,从而方便插入至电路板22的第一角孔231中。支撑柱170与第二角孔232配合,支撑柱170具有沿电路板22厚度方向延伸的螺纹孔171,螺纹孔171与第二角孔232同轴。气体检测装置100还包括螺钉16,螺钉16穿设于第二角孔232且与螺纹孔171螺旋配合,这样可以将电路板22稳固的安装在第二壳体12对应的腔体中。定位柱160和支撑柱170相配合,可以提高气体检测装置100的组装效率。支撑柱170具有一定的高度,从而可以为安装在电路板22第二表面222的电子元件24留出足够的安装空间。
为了实现目标气体能够被检测单元21检测到,外壳10具有第一通气部50和第二通气部60,第一通气部50和第二通气部60分别朝向检测单元21的不同侧设置,第一通气部50和第二通气部60分别位于所述外壳10的不同位置处,两个朝向检测单元不同侧设置的通气部一方面有利于扩大气体的进出路径,保证进气量,提高气体的循环效率,另一方面能够保证检测单元21可以快速检测到从外壳10的不同位置,不同方向进来的目标气体,提高检测单元21的检测灵敏度,缩短检测单元21的响应时间。
参考图5所示,所述第一通气部50位于所述第一壁部111,所述第二通气部60位于所述第三壁部130,具体的,第二通气部60位于第一周壁112。
气体检测装置100的防水透气膜30包括第一膜体31和第二膜体32,第一膜体31和第二膜体32可以为一体结构,也可以为分体结构,在图示实施例中,第一膜体31和第二膜体32为两张独立的膜体,第一膜体31和第二膜体32的设置,降低了气体检测装置100外部的水分和灰尘等杂质进入内腔200的可能性,从而气体检测装置100具有较好的防水防尘性能。防水透气膜30可以包括通过特定工艺所加工出的附着于聚酯纤维布料的防水透气多孔材料,其孔径在纳米级别,从而能够起到防水、防尘且透气的作用。
第一膜体31覆设第一通气部50的至少部分区域,第二膜体32覆设第二通气部60的至少部分区域。在本申请的实施方式中,第一膜体31位于第一通气部50和内腔200之间,第二膜体32位于第二通气部60和内腔200之间。也即第一膜体31和第二膜体32都是位于外壳10内部,从而更不容易受到外界环境的影响和破坏。
如图5所示,第一壁部111还包括第一凸出部115,第一凸出部115相对于第一通气部50向内腔200一侧凸出,第一凸出部115围设在第一通气部50外围。第一凸出部115与第一通气部50形成第一收容腔116,第一膜体31位于第一收容腔116。第一收容腔116有利于对第一膜体31进行定位,从而第一膜体31不容易移动。第三壁部130还包括第二凸出部117,第二凸出部117相对于第二通气部60向内腔200一侧凸出,第二凸出部117围设在第二通气部60的外围。第二凸出部117与第二通气部60形成第二收容腔118,第二膜体32位于第二收容腔118。第二收容腔118有利于对第二膜体32进行定位,从而第二膜体32不容易移动。
如图6、图7和图8所示,支撑件40与壳体限位或固定连接,支撑件40包括第一支撑部41和第二支撑部42,第一支撑部41和第二支撑部42为一体结构。支撑件40可以是具有一定强度和硬度的塑料件,其材料成本低,且可以通过注塑成型等低成本的制造方式制造。部分第一膜体31固定于第一壁部111与第一支撑部41之间,部分第二膜体32固定于第三壁部130与第二支撑部42之间。具体的,第一支撑部41和第二支撑部42均可以为封闭的环状结构,第一支撑部41的尺寸可以与第一通气部50的尺寸大致相当,第二支撑部42的尺寸可以和第二通气部60的尺寸大致相当。支撑件40也收容于内腔200。第一膜体31的周缘部分夹持定位于第一通气部50与第一支撑件40之间,第二膜体32的周缘部分夹持定位于第二通气部60与第二支撑件40之间。进一步的,第一膜体31和第二膜体32在被夹持固定的同时,还可以通过胶粘贴合的设置在外壳10或者支撑件40的对应位置处,进一步加强其固定强度。
第一支撑部41包括第一外环壁411,第一支撑部41还具有位于第一外环壁411内的至少一个第一通槽412。第一通槽412与第一通气部50分别位于第一膜体31厚度方向的不同侧。
第一支撑部41包括自第一外环壁411外凸的卡接凸台413。第一凸出部115包括第一内壁180,第一内壁180与第一通气部50相连。第一内壁180设有凹槽181。卡接凸台413至少部分收容在凹槽181。
第一支撑部41还包括自第一外环壁411垂直延伸的抵接脚417,抵接脚417的末端向外凸伸,第一周壁112的内侧设有与抵接脚417相配合的抵接槽(未图示),抵接脚417至少部分位于抵接槽,且抵接脚417在抵接槽内与第一周壁112相抵接,抵接脚417和卡接凸台413分别连接于第一外环壁411的不同位置,抵接脚417和第二支撑部42可以相对设置。
第二支撑部42包括第二外环壁421,第二支撑部42还具有位于第二外环壁421内的至少一个第二通槽422。第二通槽422与第二通气部60分别位于第二膜体32厚度反向的不同侧。第二凸出部117具有与第二通气部60相连的第二内壁280,第二外环壁421具有远离第二通槽422的外侧壁423,第二内壁280与外侧壁423相贴合。
由于第一通气部50比第二通气部60尺寸要大,这样第一膜体31的尺寸比第二膜体32的尺寸大,相应的第一外环壁411围拢的区域对应的截面积要比第二外环壁421围拢的区域对应的截面积大。第一外环壁411和第二外环壁421的轮廓均为圆角矩形,由于第一通气部50正对检测单元21设置,大面积的进气通道进气效率高,检测响应时间快。
如图5所述,第一通气部50包括多排第一通孔501,每排第一通孔501的数量为多个且多个第一通孔501间隔布置,每排第一通孔501沿着气体检测装置100的宽度方向排布,相邻两排的第一通孔501错位设置,这样的多个第一通孔501的排布方式有利于提高进气效率。相邻的两排第一通孔501之间的通气部形成加强筋结构,可以防止在第一壁部111处开设较多的第一通孔501会使得第一壁部111变形或损坏。同理,第二通气部60包括多排第二通孔601,每排第二通孔601的数量为多个且多个第二通孔601间隔布置,每排第一通孔501沿着气体检测装置100的宽度方向排布,相邻两排的第二通孔601对齐或错位设置。第一通孔501的横截面面积大于第二通孔601的横截面面积。这样做的好处是,在尺寸空间相对受限的第一周壁112处,尺寸相对较小的第二通孔601不容易使得第一周壁112变形或损坏,不影响外壳10的整体强度,且能与第一通孔501配合实现循环进气出气。有利于提高气体检测装置100的检测精度。
为了避免尺寸相对较大的第一支撑部41容易变形,第一支撑部41还包括若干加强壁414,相邻的两个第一通槽412分别位于加强壁414宽度方向的不同侧。加强壁414一方面可以提高第一支撑部41的结构强度,另一方面也可以进一步支撑第一膜体31,使得第一膜体31不容易脱落。加强壁414贯穿设有一排间隔布置的第三通孔415。第三通孔415和第一通孔501的大小和形状均相同,在沿加强壁414厚度方向上,一排第一通孔501与一排第三通孔415呈对齐设置。这样设置,加强壁414对气体的阻断影响较小,有利于提高气体检测装置100的检测精度。
如图6所示,支撑件40还包括第三支撑部43,第一支撑部41、第二支撑部42以及第三支撑部43为一体结构。支撑件40可以一体的注塑成型。第三支撑部43具有第一连接端431、第二连接端432以及位于第一连接端431和第二连接端432之间的主体部433。第一连接端431与第一外环壁411相连接。第二连接端432与第二外环壁421相连接。主体部433的至少部分与第一凸出部115相对,主体部433呈弯曲状,主体部433的中间位置比第一连接端431以及第二连接段均更远离第一凸出部115。由于第一支撑部41和第二支撑部42大致呈垂直的关系,第三支撑部43上设置的弯曲的主体部433有一定的韧性和一定范围的变形量,有利于提高支撑件40整体的强度,支撑件40不容易断裂。
对第一支撑部41来说,第一外环壁411包括第一连接壁416。对第二支撑件40来说,第二外环壁421包括第二连接壁424。第一连接端431与第一连接壁416相连接,第一连接壁416在沿其长度方向上的两侧均超出第一连接端431。第二连接端432与第二连接壁424相连接,第二连接壁424在在沿其长度方向上的两侧均超出第二连接端432。从而第三支撑部43整体尺寸较小,不会占用过多的内腔200空间,也有利于气体检测装置100的轻量化设计。
如图10和图15所示,本申请还提供了一种采用光学检测原理的检测单元21,检测单元21包括检测壳体70、光源模块71以及检测探头72。检测壳体70可以为细长型的直筒式壳体,检测壳体70的横截面可以为矩形,圆形或者其他形状。在本申请实施方式中,以横截面的外轮廓为圆角矩形的检测壳体70进行示意。在其他实施方式中,检测壳体70内也可以构建非对射式的反射形态的气室,即光源发出的光线可以经过若干处反射后到达检测探头部分。在本申请的下述实施方式中,主要以检测壳体70内构建直筒式的气室为例进行展开说明。
光源模块71设置于检测壳体70长度方向的一端,用以发射光线,检测探头72设置在检测壳体70长度方向的另一端,用以接收光线。光源模块71可以选择为红外光源,对应的,检测探头72为红外检测探头。光源模块71和检测探头72几乎上同轴设置,检测壳体70为直筒型,光源模块71发射的红外光几乎沿着直线方向入射至检测探头72。光源模块71和检测探头72分别与电路板22电性连接。检测单元21还具有气室700。检测壳体70设置于气室700的外围。检测壳体70上设有配合孔701,配合孔701贯穿检测壳体70的内表面和外表面,配合孔701与第一通气部50连通,配合孔701与第二通气部60连通,配合孔701与气室700连通。
上述检测单元21的原理说明如下,不同气体由于其分子结构、浓度和能量分布的差异,而有各自不同的吸收光谱。在检测目标气体时,目标气体对特征波长的光的吸收符合朗伯比尔(Lambert-Beer)定律。以光源模块71为红外光源为例,当光源模块71发射一道红外光束穿过气室700到达检测探头72时,目标气体会吸收特定波长的红外线。也就是说,外部泄露的目标气体会透过外壳10的通气部、防水透气膜30等结构进入内腔200,进而通过检测壳体70上的配合孔701进入气室700中,进入气室700的目标气体会吸收特点波长的红外光,这样,检测探头72部分通过检测光强的变化进而可以计算目标气体的浓度等信息。
检测壳体70的材质可以为铝,在实际中,为了增强气室700内光的传输,降低光损失,检测壳体70的内表面可以抛光或者镀金设置。当然,检测壳体70的材质也可以是ABS塑料,其也可以内表面镀金以增强光的出射和反射效果。此外,光源模块71和检测探头72为对射式的结构,为了使光源模块71的光线能够尽可能的以直线的方式入射至检测探头72,光源模块71可以在其发光位置附近增加反光杯,反光杯可呈喇叭状,即一端缩口,另一端扩口,反光杯嵌套在气室700内,反光杯的外周侧与检测壳体70的内表面贴靠或抵接,发光元件可以设置在反光杯的缩口端。反光杯作为反光装置的一种,其可以利用有限的光能,通过光反射来控制发光元件的主光斑的光照距离和光照面积。
为了提高气体检测装置100的检测精度,直筒型的检测壳体70需要保证一定的长度,为了在受限空间内实现检测壳体70的长度增长,在本申请中,参考图13所示,在垂直于气体检测装置100高度方向H的平面M上定义第一直线X1和第二直线X2。检测壳体70在该平面上具有第一投影S1,第一直线X1沿着第一投影S1的长度方向延伸。第二直线X2沿着气体检测装置100宽度方向或长度方向延伸,参考图12,气体检测装置100的宽度方向可参考P2方向示意,气体检测装置100的长度方向可参考P1方向示意,图13中第二直线X2与气体检测装置100宽度方向的中心线具有相同的延伸方向。第一直线X1相对于第二直线X2以锐角的夹角β倾斜设置。这样有利于扩大检测单元21的安装空间,相应的,也有利于延长光源模块71和检测探头72之间的距离,这样,通过较长的光程,气体对红外光的吸收可以更充分,有利于提高气体检测装置100的检测精度。
在本申请的实施方式中,在检测壳体70的长度方向上,检测单元21位于第一角壁151和第三角壁153之间,或者检测单元21位于第二角壁152和第四角壁154之间。两个第一角孔231所在的对角线方向与检测壳体70的长度方向共向,且检测单元21位于两个第一角孔231之间。这样不容易与定位柱160产生干涉。
在本申请的实施方式中,检测壳体70的底端面是贴放于电路板22的第一表面221,在一些其他实施方式中,为了进一步扩大检测单元21的安装空间,如图14所示,检测壳体70的中心线L1与垂直于气体检测装置100高度方向H的平面M相交且不垂直,二者的夹角为α。检测壳体70的底端面一侧是与电路板22的第一表面221接触,另一侧抬高而不与电路板22接触,这样有利于利用壳体的高度方向H上的空间对检测单元21的安装空间进一步扩大,使得检测壳体70可以更长,且检测壳体70的部分底端面和电路板22之间还可以安装一些电子元件24,更有利于提高对电路板22的板面的利用率。
参考图9和图15所示,检测壳体70长度方向的两端分别具有第一安装区域702和第二安装区域703。光源模块71至少部分位于第一安装区域702,光源模块71的外周壁在第一安装区域702与检测壳体70的内周壁粘接固定。检测探头72至少部分位于第二安装区域703,检测探头72的外周壁在第二安装区域703与检测壳体70的内周壁粘接固定。第一转接板73和第二转接板74分别与检测壳体70长度方向两侧的端面抵接。光源模块71具有发光侧801,检测探头72具有光接收侧802,发光侧801面向光接收侧802设置。气室700位于发光侧801和光接收侧802之间。
光源模块71为MEMS类型的黑体光源,光源模块71发射的红外光线的波峰范围为1μm~16μm。检测探头72为热释电类型或者热电堆类型的检测探头,检测探头72包括相互独立设置的检测通道721和参考通道722,在检测通道721和参考通道722内都包含配合设置的窄带滤光片以及热释电芯片/热电堆芯片。如此设置,由于检测探头72的检测通道721和参考通道722都会受到温度、湿度以及不同气体之间的交叉干扰等影响。在实现浓度计算时,可以用二者的电压输出信号的比值或差值等可以提高检测通道721检测气体浓度的精确性。当然,在一些对检测精度要求不那么高的应用场景中,检测探头72可以只具有检测通道721,而不具有参考通道722,有利于节省成本。示例的,为了检测冷媒R32气体的浓度,而R32的气体红外吸收主峰在9μm,参考通道722可以使用不会被目标气体吸收波长的滤光片,因此,会导致参考通道722和检测通道721所接收到的红外光线强度不一致,两者产生的微弱电信号也会有区别,经过电路板22上模拟放大电路加滤波处理后输入至电路板22上的处理芯片23中,处理芯片23可以计算R32冷媒气体的浓度,采用双通道的检测探头72的优势就在于通过二者的参比就可以排除干扰,得到更精确的浓度数值。气室700部分可以为空心的腔体或者布置有透镜结构的腔体,可以进一步汇聚光线,减小光的损失。光源模块71和检测探头72均为T039封装。
参考图15所示,配合孔701包括一排第一配合孔7011和一排第二配合孔7012,第一配合孔7011与第二配合孔7012的数量均为多个。第一配合孔7011与第二配合孔7012相对于检测壳体70的中心线L1对称的布置。这样,有利于气体的进出,提高检测单元21的灵敏度和稳定性,从而满足高精度的气体浓度检测领域的需求。
检测单元21还包括第一转接板73和第二转接板74。第一转接板73和第二转接板74均具有安装主体78和插接部79,电路板22贯穿设置有与两个插接部79分别对应的插接孔25。插接部79至少部分位于插接孔25。主体部433位于第一壁部111和电路板22之间。光源模块71的引脚与第一转接板73的安装主体78焊接连接,检测探头72的引脚与第二转接板74的安装主体78焊接连接。第一转接板73和第二转接板74均与电路板22焊接。具体的,第一转接板73和第二转接板74可以均为一块实现电性连接功能的转接电路板22,以第一转接板73和光源模块71的配合方式为例,光源模块71的引脚可以不用弯折,避免了损坏或断掉的风险,光源模块71的引脚先焊接至第一转接板73,然后通过第一转接板73与电路板22实现电性连接。第一转接板73的安装主体上可以设置有供光源模块71的引脚插入的引脚孔,光源模块71的引脚从第一转接板73的一侧穿过引脚孔并部分露出于第一转接板73的另一侧,然后通过锡焊的方式将光源模块71的引脚与第一转接板73焊接,第一转接板73同时通过插板连接的方式与电路板22焊接。第二转接板74和检测探头72的配合方式同理,在此不再过多赘述。
为了使气体检测装置100具有一定的电磁屏蔽的功能,如图11所示,气体检测装置100还包括第一金属屏蔽罩75、第二金属屏蔽罩76以及多个电子元件24。多个电子元件24与检测单元21分别安装于电路板22厚度方向的不同侧。检测单元21安装在电路板22的第一表面221,多个电子元件24安装在电路板22的第二表面222。
第一金属屏蔽罩75包括第一板体751和第一支撑脚752,第二金属屏蔽罩76包括第二板体761和第二支撑脚762。第一板体751架设在检测单元21远离电路板22的一侧,第二板体761架设在多个电子元件24远离电路板22的一侧。也即,第一板体751位于第一表面221所在侧,第二板体761位于第二表面222所在侧。第一支撑脚752自第一板体751向电路板22延伸,第二支撑脚762自第二板体761向电路板22延伸。第一板体751设置有若干第四通孔753,第四通孔753可以与第一通气部50的通孔相对齐,这样使得气体更容易到达检测单元21,且不容易被第一板体751阻挡。
第一支撑脚752和第二支撑脚762均设有穿孔77,第一支撑脚752的穿孔77、第二支撑脚762的穿孔77、螺纹孔171以及第二角孔232在沿电路板22的厚度方向上对齐设置。螺钉16穿设第一支撑脚752的穿孔77、第二支撑脚762的穿孔77以及第二角孔232且与螺纹孔171螺旋配合。
第一支撑脚752和第二支撑脚762均与电路板22的接地端电性连接。
通过两个电磁屏蔽罩,可以有效对电路板组件20进行电磁屏蔽的保护,相应的,更有利于扩大气体检测装置100的应用环境,避免外部的电磁信号干扰气体检测装置100对目标气体的检测。
以上实施方式仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案,对本申请的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础,尽管本说明书参照上述的实施方式对本申请已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换,而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种气体检测装置,其特征在于,包括:外壳(10)、电路板组件(20)、防水透气膜(30)以及支撑件(40);所述电路板组件(20)包括电路板(22)和安装于所述电路板(22)的检测单元(21),所述电路板组件(20)至少部分位于所述外壳(10)内;所述外壳(10)具有第一通气部(50)和第二通气部(60),所述第一通气部(50)和所述第二通气部(60)分别朝向所述检测单元(21)的不同侧;
所述防水透气膜(30)包括第一膜体(31)和第二膜体(32);所述第一膜体(31)覆设所述第一通气部(50)的至少部分区域,所述第二膜体(32)覆设所述第二通气部(60)的至少部分区域;
所述支撑件(40)与所述外壳(10)限位或固定连接;所述支撑件(40)包括第一支撑部(41)和第二支撑部(42),所述第一支撑部(41)和所述第二支撑部(42)为一体结构;至少部分所述第一膜体(31)固定于所述外壳(10)与所述第一支撑部(41)之间,至少部分所述第二膜体(32)固定于所述外壳(10)与所述第二支撑部(42)之间。
2.如权利要求1所述的气体检测装置,其特征在于:所述外壳(10)包括第一壁部(111)、第二壁部(121)和第三壁部(130);所述第一壁部(111)和所述第二壁部(121)分别位于所述电路板(22)厚度方向的不同侧,所述第三壁部(130)连接于所述第一壁部(111)与所述第二壁部(121)之间;在沿所述电路板(22)厚度方向上,所述检测单元(21)至少部分位于所述第一壁部(111)和所述电路板(22)之间;所述第一通气部(50)位于所述第一壁部(111),所述第二通气部(60)位于所述第三壁部(130)。
3.如权利要求2所述的气体检测装置,其特征在于:所述气体检测装置具有内腔(200),所述第一膜体(31)和所述第二膜体(32)为分体结构;所述第一膜体(31)位于所述第一通气部(50)和所述内腔(200)之间,所述第二膜体(32)位于所述第二通气部(60)和所述内腔(200)之间;
所述支撑件(40)收容于所述内腔(200);所述第一膜体(31)的周缘部分夹持定位于所述第一通气部(50)与所述第一支撑件(40)之间,所述第二膜体(32)的周缘部分夹持定位于所述第二通气部(60)与所述第二支撑件(40)之间。
4.如权利要求3所述的气体检测装置,其特征在于,所述第一壁部(111)还包括第一凸出部(115),所述第一凸出部(115)相对于所述第一通气部(50)向所述内腔(200)一侧凸出,所述第一凸出部(115)围设在所述第一通气部(50)外围;所述第一凸出部(115)与所述第一通气部(50)形成第一收容腔(116),所述第一膜体(31)位于所述第一收容腔(116);
所述第三壁部(130)还包括第二凸出部(117),所述第二凸出部(117)相对于所述第二通气部(60)向所述内腔(200)一侧凸出,所述第二凸出部(117)围设在所述第二通气部(60)的外围;所述第二凸出部(117)与所述第二通气部(60)形成第二收容腔(118),所述第二膜体(32)位于所述第二收容腔(118)。
5.如权利要求4所述的气体检测装置,其特征在于,所述第一支撑部(41)包括第一外环壁(411),所述第一支撑部(41)还具有位于所述第一外环壁(411)内的至少一个第一通槽(412);所述第一通槽(412)与所述第一通气部(50)分别位于所述第一膜体(31)厚度方向的不同侧;
所述第一支撑部(41)包括自所述第一外环壁(411)外凸的卡接凸台(413);所述第一凸出部(115)包括第一内壁(180),所述第一内壁(180)与所述第一通气部(50)相连;所述第一内壁(180)设有凹槽(181);所述卡接凸台(413)至少部分收容在所述凹槽(181);
所述第二支撑部(42)包括第二外环壁(421),所述第二支撑部(42)还具有位于所述第二外环壁(421)内的至少一个第二通槽(422);所述第二通槽(422)与所述第二通气部(60)分别位于所述第二膜体(32)厚度反向的不同侧;
所述第二凸出部(117)具有与所述第二通气部(60)相连的第二内壁(280),所述第二外环壁(421)具有远离所述第二通槽(422)的外侧壁(423),所述第二内壁(280)与所述外侧壁(423)相贴合。
6.如权利要求5所述的气体检测装置,其特征在于,所述支撑件(40)还包括第三支撑部(43),所述第一支撑部(41)、所述第二支撑部(42)以及所述第三支撑部(43)为一体结构;
所述第三支撑部(43)具有第一连接端(431)、第二连接端(432)以及位于所述第一连接端(431)和第二连接端(432)之间的主体部(433);
所述第一连接端(431)与所述第一外环壁(411)相连接;所述第二连接端(432)与所述第二外环壁(421)相连接;
所述主体部(433)的至少部分与所述第一凸出部(115)相对,所述主体部(433)呈弯曲状,所述主体部(433)的中间位置比所述第一连接端(431)以及所述第二连接段均更远离所述第一凸出部(115)。
7.如权利要求6所述的气体检测装置,其特征在于,所述第一外环壁(411)包括第一连接壁(416);所述第二外环壁(421)包括第二连接壁(424);
所述第一连接端(431)与所述第一连接壁(416)相连接,所述第一连接壁(416)在沿其长度方向上的两侧均超出所述第一连接端(431);所述第二连接端(432)与所述第二连接壁(424)相连接,所述第二连接壁(424)在沿其长度方向上的两侧均超出所述第二连接端(432)。
8.如权利要求7所述的气体检测装置,其特征在于,所述第一外环壁(411)和所述第二外环壁(421)的轮廓均为圆角矩形,所述第一外环壁(411)围合区域对应的截面积大于所述第二外环壁(421)围合区域对应的截面积。
9.如权利要求5所述的气体检测装置,其特征在于,所述第一通气部(50)包括多排第一通孔(501),每排第一通孔(501)的数量为多个且多个第一通孔(501)间隔布置,相邻两排的第一通孔(501)对齐或错位设置;
所述第二通气部(60)包括多排第二通孔(601),每排第二通孔(601)的数量为多个且多个第二通孔(601)间隔布置,相邻两排的第二通孔(601)对齐或错位设置;
所述第一通孔(501)的横截面面积大于所述第二通孔(601)的横截面面积;
所述第一支撑部(41)还包括若干加强壁(414),相邻的两个所述第一通槽(412)分别位于所述加强壁(414)宽度方向的不同侧;所述加强壁(414)设有至少一排间隔布置的第三通孔(415);所述第三通孔(415)和所述第一通孔(501)的大小和形状均相同,在沿所述加强壁(414)厚度方向上,所述第一通孔(501)与所述第三通孔(415)对齐设置。
10.如权利要求2所述的气体检测装置,其特征在于,所述外壳(10)包括第一壳体(11)和第二壳体(12),所述第一壳体(11)包括所述第一壁部(111)和自所述第一壁部(111)垂直延伸的第一周壁(112);所述第二壳体(12)包括所述第二壁部(121)和自所述第二壁部(121)垂直延伸的第二周壁(122);所述第一周壁(112)与所述第二周壁(122)卡扣连接;所述第三壁部(130)包括所述第一周壁(112)和所述第二周壁(122),所述第二通气部(60)设于所述第一周壁(112)。
CN202210021125.7A 2022-01-10 2022-01-10 气体检测装置 Pending CN116456635A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210021125.7A CN116456635A (zh) 2022-01-10 2022-01-10 气体检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210021125.7A CN116456635A (zh) 2022-01-10 2022-01-10 气体检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116456635A true CN116456635A (zh) 2023-07-18

Family

ID=87130792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210021125.7A Pending CN116456635A (zh) 2022-01-10 2022-01-10 气体检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116456635A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1987346B1 (en) Dome gas sensor
US9098988B2 (en) Integrated smoke cell
JP4995438B2 (ja) 反射型光電スイッチ
JPWO2014136414A1 (ja) デバイス
JP2007147613A (ja) ガスセンサアレー
JP2012220351A (ja) 気体成分検出装置
KR20050013226A (ko) 산란된 광 스모크 탐지기
CN108072625B (zh) 气体传感器模块
CN109891213B (zh) 带环反射器的气体检测器系统
KR20060112510A (ko) 비분산적외선 가스측정장치
CN116456635A (zh) 气体检测装置
CN116448661A (zh) 气体检测装置
JP3848488B2 (ja) 火災感知器
CN115568285B (zh) 具有长吸收路径长度的气体传感器
CN217586904U (zh) 光学气体传感器
CN116793981A (zh) 气体检测装置
JP3977856B2 (ja) 火災感知器
WO2023131334A1 (zh) 气体检测装置
CN116798505A (zh) 检测单元及气体检测装置
CN218782178U (zh) 激光甲烷探测传感器
CN216926569U (zh) 气体检测装置
CN209992346U (zh) 激光粉尘传感器
CN116482042A (zh) 用于检测制冷剂的紫外气体检测装置
CN116793982A (zh) 气体检测装置
CN221485145U (zh) 气体传感器及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination