CN204630924U

CN204630924U - 感烟探测器

Info

Publication number: CN204630924U
Application number: CN201520186694.2U
Authority: CN
Inventors: 陈会林
Original assignee: Beijing Siemens Cerberus Electronics Ltd
Current assignee: Beijing Siemens Cerberus Electronics Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2025-03-30

Abstract

本实用新型的实施方式公开了一种感烟探测器，其包括：发光部件、第一偏振部件、用于接收烟气的腔室、第二偏振部件和光接收部件。其中，第一偏振部件位于发光部件的光线传播路径上，用于使光线发生偏振。腔室具有允许烟气进入该腔室中的至少一个开口，并且腔室位于经过第一偏振部件偏振后的光线的传播路径上。第二偏振部件的透振方向与第一偏振部件的透振方向正交，并位于穿过腔室的光线的传播路径上。光接收部件可接收第二偏振部件产生的偏振光。该感烟特测器用于检测使用该感烟探测器的环境中是否出现烟气。烟感探测器的结构简单，吸收烟气的腔室无需设置用于在没有烟气时吸收全部光的复杂光学迷宫结构。

Description

感烟探测器

技术领域

本实用新型涉及安全防护产品，尤其涉及感烟探测器。

背景技术

对火灾进行准确、可靠、及时地探测是有效地控制火灾、控制人员伤亡的重要手段。因此，感烟探测器已被广泛地应用在家庭、办公楼、图书馆等多种场所。光电感烟探测器是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而工作的。光电感烟探测器对烟雾的感应主要由其光学迷宫完成，光学迷宫内有一组发射、接收光线的光电管。当环境中无烟气时，接收光电管接收不到红外发射管发出的红外光，后续采样电路无电信号变化；当环境中有烟气时，烟气中的气溶胶进入迷宫内使发射光电管发出的红外光发生散射，散射的红外光的强度与烟雾浓度有一定线性关系，后续采样电路发生变化，通过一个主控芯片判断这些变化量来确认是否发生火警，一旦确认火警，则发出报警信号。

实用新型内容

本实用新型的一个实施方式公开了一种感烟探测器。该感烟探测器包括：发光部件、第一偏振部件、用于接收烟气的腔室、第二偏振部件和光接收部件。其中第一偏振部件位于发光部件的光线传播路径上，用于使光线发生偏振。腔室具有允许烟气进入该腔室中的至少一个开口，并且腔室位于经过第一偏振部件偏振后的光线的传播路径上。第二偏振部件的透振方向与第一偏振部件的透振方向正交，并位于经过腔室的光线的传播路径上。光接收部件可接收第二偏振部件产生的偏振光。

根据本实用新型的另外一个实施方式，发光部件和光接收部件具有一个共同的光轴。即发光部件的光轴和光接收部件的光轴位于一条直线上。光轴为光学部件的对称轴。发光部件和光接收部件具有一个共同的光轴使得感烟探测器结构简单、部件之间的布置也比较简单。另外，发光部件和光接收部件具有一个共同的光轴使得光接收部件仅仅能接收到散射角为零的非散射光。

优选，发光部件、第一偏振部件、腔室、第二偏振部件和光接收部件均具有一个共同的光轴。

根据本实用新型的另外一个实施方式，第一偏振部件和第二偏振部件均为偏振片。

根据本实用新型的另外一个实施方式，腔室包括透明的第一壁面和第二壁面,第一偏振部件和第二偏振部件是分别固定在第一壁面和第二壁面上的。

根据本实用新型的再一个实施方式，第一偏振部件和第二偏振部件是嵌在腔室内的。

根据本实用新型的另外一个实施方式，光接收部件位于只接收散射角为零的光线(即非散射光)的位置。当腔室中出现烟气时，光线会由于烟气中气溶胶的出现发生散射。但是，在本实用新型中，光接收部件仅仅能接收到散射角为零的光线。光接收部件接收到的光强度较大，能够提高探测准确度。

上述感烟探测器基于烟气中气溶胶能够使偏振光发生散射，从而能够改变偏振光的偏振特性的原理，使用透振方向正交的两个偏振部件，位于光接收部件前面的第二偏振部件能够阻止任何偏振光入射至光接收部件。只有当光线在光发射部件和光接收部件之间由于烟气气溶胶的出现发生散射时，才会有光线入射至光接收部件上，从而能够检测感烟探测器的环境中是否出现烟气。该感烟特测器结构简单，吸收烟气的腔室无需设置用于在没有烟气时吸收全部光的复杂光学迷宫结构。

附图说明

图1为一个示例性的感烟探测器的示意图；

图2为另外一个示例性的感烟探测器的示意图；

图3为再一个示例性的感烟探测器的示意图。

图中各个部件的名称和编号列表：

发光部件10，

第一偏振部件20，

腔室30，

腔室的开口31，

腔室的第一壁面32和第二壁面33，

第二偏振部件40，

光接收部件50，和

反射镜60。

具体实施方式

为了使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举例对本实用新型的示例性的实施方式进行进一步的详细说明。在本说明书中，“前”和“后”是相对于光线的传播方向而言的。

图1为一个示例性的感烟探测器的示意图。该烟感探测器可以适用于工厂、办公楼、商场、娱乐场所、民用住宅等多种场所，可以将该感烟探测器安置在天花板上或者通风管道中。如图1所示，该感烟探测器包括：发光部件10、第一偏振部件20、用于接收烟气的腔室30、第二偏振部件40和光接收部件50。其中第一偏振部件20位于发光部件10的光线传播路径上，用于使光线发生偏振。腔室30具有允许烟气进入该腔室中的至少一个开口31，第一偏振部件20偏振后的光线可穿过腔室30。第二偏振部件40的透振方向与第一偏振部件20的透振方向正交，并位于穿过腔室30的光线的传播路径上。第一偏振部件20和第二偏振部件40的透振方向为特定的方向，只有沿着该特定方向振动的光波才能通过第一偏振部件20或第二偏振部件40。光接收部件50可接收第二偏振部件40产生的偏振光。

具体而言，发光部件10可以为普通的光源，例如可以为发光二级管、激光灯，发出光线(如图1中间头所示)。发光部件10发出的光线入射至第一偏振部件30上。第一偏振部件30和第二偏振部件40可以为偏振片或尼科耳棱镜。第一偏振部件30使光线发生偏振，即仅允许平行于其透振方向的光波通过。同时过滤掉垂直于透振方向的光波。通过第一偏振部件30的透射光的振动限制在第一偏振部件30的透振方向上。第二偏振部件40的透振方向和第一偏振部件20的透振方向正交。例如，如图1所示，第一偏振部件30可以仅允许竖直方向的光波通过。第二偏振部件30可以仅允许水平方向的光波通过。通过第一偏振部件30后的偏振光进入腔室30中。当偏振光穿过腔室30不发生散射时，由于第二偏振部件40的透振方向和第一偏振部件20的透振方向正交，则偏振光经过第二偏振部件40时会全部被吸收，不会有光波入射到光接收部件50上。

腔室30的壁面上具有至少一个开口31。如图1所示，腔室30可以为一个两端开口的圆柱体，圆柱体的圆周面上设有多个开口31。烟气可以通过开口31进入腔室30。当烟感探测器的环境中出现烟气时，烟气通过开口31进入腔室30中，烟气中的气溶胶使进入腔室30的偏振光发生散射。则此时应当会有光线能够通过第二偏振部件40，入射到光接收部件50上。

光接收部件50可以为光电二极管或者光电倍增管。以光电二级管为例，其能够将接收到的光信号转换成电信号，可以设置后续的采样电路(图中未示出)采样光电二极管产生的电信号。在环境中没有烟气时，当通过第一偏振部件20的偏振光穿过腔室30不发生散射。该偏振光经过第二偏振部件40时会被吸收，不会有光线入射到光接收部件50上(或者考虑到干扰光线或者误差，可能会有少量光线入射到光接收部件50上)，即光接收部件50接收不到光线。这样，采样电路采集不到电信号(或者考虑到干扰光线或者误差，可能会采集到微弱的电信号)；在环境中存在烟气时，光接收部件50能够接收到经过烟气气溶胶散射后的偏振光，并产生电信号(或者考虑到干扰光线或者误差，可能会采集到比较强的电信号，例如强度大于一个设定的门限值的电信号)。此时，采样电路能够采集到电信号。可以借助一个主控芯片判断是否有电信号或者电信号是否超过一个预定的门限值来确认是否存在烟气。一旦确定存在烟气，则确定发生火警，则可以发出报警信号。

发光部件10和光接收部件50具有一个共同的光轴L(即发光部件10的光轴和光接收部件50的光轴位于一条直线上)。发光部件和光接收部件具有一个共同的光轴使得感烟探测器结构简单、部件之间的布置也比较简单。另外，发光部件和光接收部件具有一个共同的光轴使得光接收部件仅仅能接收到散射角为零的非散射光。

另外，发光部件10、第一偏振部件20、腔室30、第二偏振部件40和光接收部件50可以具有一个共同的光轴。该种方式比较容易实现，并且不易受到干扰。

同时，发光部件10、第一偏振部件20、腔室30、第二偏振部件40和光接收部件50也可以具有多个不同的光轴。图2为另外一个示例性的感烟探测器的示意图。在该示例中，在第二振动部件40后面和光接收部件50前面设置有一个反射镜60。这样，光接收部件50就可以设置在沿光轴L以外的位置上。在一些特殊的场所，例如在场所沿着光轴L的方向上空间有限时，可以设置反射镜，使得能够将光接收部件50设置其他方向上的空间里。

另外，如图2所示，腔室30还可以为包括透明的第一壁面32和第二壁面33的腔室。第一壁面32和第二壁面33可以由玻璃或透明塑料制成。可以将第一偏振部件20和第二偏振部件40分别以机械连接或者粘贴的方式固定在第一壁面32和第二壁面33上。由于第一偏振部件20和第二偏振部件40直接固定在第一壁面32和第二壁面33上，则该烟感探测器的体积小，同时也无需额外的部件来支撑第一偏振部件20和第二偏振部件40。另外，第一壁面32和第二壁面33能够隔离腔室30中的烟气和第一偏振部件20、第二偏振部件40，从而使得烟灰不会污染第一偏振部件20和第二偏振部件40。

图3为再一个示例性的感烟探测器的示意图。第一偏振部件20和第二偏振部件40是嵌在腔室30内的。例如，腔室30的壁面上可以设置沟槽结构，第一偏振部件20和第二偏振部件40可以借助这些沟槽结构嵌在腔室30内。第一偏振部件20和第二偏振部件40嵌在腔室30内不容易受到其它光线的干扰，并且能够减小感烟探测器的体积。

上述实施方式提供了一种用于检测是否出现烟气的感烟探测器，其工作方式或者说原理不同于现有的检测是否出现烟气的感烟探测器。该感烟探测器利用烟气中气溶胶能够使偏振光发生发射，从而改变光的偏振特性的原理，使用透振方向正交的两个偏振部件能够确定感烟探测器设置的环境中是否出现烟气。该感烟特测器结构简单，吸收烟气的腔室无需设置用于在没有烟气时吸收全部光的复杂迷宫结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。在具体的实施过程中可对根据本实用新型的优选实施方式进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，本文所述的本实用新型的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种感烟探测器，其特征在于，包括：

一发光部件(10)；

一第一偏振部件(20)，位于发光部件(10)的光线传播路径上，用于使光线发生偏振；

一腔室(30)，具有允许烟气进入该腔室中的至少一个开口(31)，并位于穿过第一偏振部件(20)偏振后的光线的传播路径上；

一第二偏振部件(40)，其透振方向与第一偏振部件(20)的透振方向正交，并位于穿过腔室(30)的光线的传播路径上；和

一光接收部件(50)，能够接收第二偏振部件(40)产生的偏振光。

2.根据权利要求1所述的感烟探测器，其中发光部件(10)和光接收部件(50)具有一个共同的光轴(L)。

3.根据权利要求2所述的感烟探测器，其中发光部件(10)、第一偏振部件(20)、腔室(30)、第二偏振部件(40)和光接收部件(50)具有一个共同的光轴(L)。

4.根据权利要求1所述的感烟探测器，其中第一偏振部件(20)和第二偏振部件(40)均为偏振片。

5.根据权利要求1所述的感烟探测器，其中腔室(30)包括透明的第一壁面(32)和第二壁面(33)，第一偏振部件(20)和第二偏振部件(40)是分别固定在第一壁面(32)和第二壁面(33)上的。

6.根据权利要求1所述的感烟探测器，其中第一偏振部件(20)和第二偏振部件(40)是嵌在腔室(30)内的。