CN205120587U - 一种抗振动独立式光学烟雾密度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗振动独立式光学烟雾密度计,属于消防报警技术领域。该密度计包括呈镂空筒体的外壳，所述外壳内通过减振缓冲组件支撑镂空罩壳，所述罩壳内的一端安置发射/接收组件，且另一端安置反射器组件。由于本实用新型可以直接测量获得烟雾密度，外形比一般烟密计小巧，因此也可以作为减光型火灾烟雾探测器使用，即当所测量到的烟雾浓度（密度）达到预先设定报警值时发出火灾烟雾报警信号,其报警值为标准的烟雾密度值，因此十分准确。

Description

一种抗振动独立式光学烟雾密度计

技术领域

本实用新型涉及一种烟雾密度光学测量设备，尤其是一种能够抗振动或冲击并能够在诸如飞行器、舰船、车辆和空间站一类的受限空间独立使用的光学烟雾密度计，属于消防报警技术领域。

背景技术

火灾产生的烟雾浓度用烟雾密度计量,常用的光电感烟火灾探测器的灵敏度也是根据其对烟雾密度值的响应来标定的。对烟雾密度值的测量主要有光学烟雾密度计（以下也简称烟密计）和离子烟浓度计等，由于光电感烟探测器得到大量应用，因此光学烟雾密度计的应用十分广泛。

光学测量烟雾密度的原理是测量光束通过烟雾气溶胶后的衰减量（减光率），其方法是光源发出平行光束，通过一定距离的测量空间与烟雾气溶胶作用后，光功率会根据朗伯-比尔定理产生指数衰减，由接收器接收到衰减过的光束，经光电转换后由控制显示设备输出烟雾密度即减光率（单位距离减光率，%obs/m）或减光系数值（dB/m）。烟密计通常应用于探测器测试烟箱或火灾燃烧实验室中。

火灾燃烧实验室等环境中使用的烟密计需要光源与接收器固定为一体便于独立使用，因此称为独立式烟密计。而实际上，在测试烟箱中使用的烟密计，为了有效测试烟箱中的烟雾密度，需要将光源和接收器分别安装固定在烟箱箱体两端，因此一般无法单独使用。此外，通常光学烟密计在非振动环境中使用，加之属于光学设备，因此难以承受振动或冲击。但现实中，一些移动或存在振动、冲击的应用场合，如航空、航天、车辆、舰船等环境中，烟密计受到振动、冲击在所难免，因此现有技术存在局限性，需要研发能够经受振动和冲击的光学烟雾密度计。

发明内容

本实用新型的目的是：针对上述技术存在的局限性，提出一种抗振动独立式光学烟雾密度计,从而切实满足诸如飞行器、舰船、车辆和空间站等场合的使用需求。

为了达到上述目的，本实用新型的抗振动独立式光学烟雾密度计的基本技术方案是：包括呈镂空筒体的外壳，所述外壳内通过减振缓冲组件支撑镂空罩壳，所述罩壳内的一端安置发射/接收组件，且另一端安置反射器组件。

使用本实用新型时，将其安装在需要测量烟雾密度的部位，发射/接收组件的发射管会发出脉冲光束，经反射器组件的反射镜反射回到发射/接收组件的接收管。由于外壳和罩壳均呈管状镂空结构，因此可以保证不会阻挡空气和烟雾流动，无烟雾存在时接收到的光信号无衰减，有烟雾存在时的光信号衰减，因此借助本实用新型获得的测量信号可以确定烟雾密度。同时，由于本实用新型采取了减振措施，因此可以在飞行器、舰船、车辆和空间站等场合长期使用。

由于本实用新型可以直接测量获得烟雾密度，外形比一般烟密计小巧，因此也可以作为减光型火灾烟雾探测器使用，即当所测量到的烟雾浓度（密度）达到预先设定报警值时发出火灾烟雾报警信号,其报警值为标准的烟雾密度值，因此十分准确。本实用新型不仅可以在存在振动和冲击的受限空间作为独立烟密计使用，也可以在该环境条件下作为减光型烟雾探测器使用，还可以在正常环境中作为烟密计和减光型烟雾探测器使用。

进一步，所述外壳和罩壳均呈圆筒形，镂空部位相互对应，且镂空面积分别大于自身圆柱表面积的50%。

进一步，所述减振缓冲组件包括减振垫，所述减震垫用密度大于0.028g/cm³的发泡聚氨酯或发泡海绵制作，且25%的压缩硬度大于1.5kPa。

进一步，所述发射/接收组件包括光室壳体，所述光室壳体被轴向的隔板分成安置发射管的发射腔以及安置接收管的接收腔。所述光室壳体的内端安装凸透镜。

进一步，所述反射器组件由端盖和安置在端盖内端的反射镜组成，所述反射镜具有锥度为90°的内锥面。

进一步，所述减振垫轴向包围部分罩壳。

进一步，所述外壳外的两端分别固定安装支架。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的立体结构示意图。

图2为图1实施例的正投影结构示意图。

图3为图1实施例的发射/接收组件结构示意图。

图4为图3的侧视图。

图5为图1实施例的反射器组件的立体结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例为一种可以抗振动和冲击的独立式光学烟雾密度计，其基本结构参见图1和图2，主要起保护作用的外壳1呈中段圆周开有间隔分布镂空窗的圆筒体，外壳1内的两端通过作为减振缓冲组件的减振垫3同轴支撑镂空的圆管状罩壳2，减振海绵垫3轴向包围部分罩壳2，使罩壳2更稳妥，减振效果更好。外壳1外的两端分别固定安装支架6。罩壳2的中段圆周开有间隔分布镂空窗，其内的两端面作为装配基准，借助紧固件分别安置发射/接收组件5和反射器组件4，构成具有稳定几何结构的整体测量组件。

具体而言，外壳1内径为70-140mm，长度为230-1200mm，镂空部分的面积大于整个外壳圆柱表面积的50%，且镂空部位与罩壳2镂空部位对应。罩壳2内径为50-100mm，长度为200-1000mm，其镂空面积大于圆柱整个表面积的50%。减震垫3用密度不低于0.028g/cm³发泡聚氨酯或其他发泡海绵制作，厚度为10-60mm，25%的压缩硬度不低于1.5kPa，可以达到三维抗振，使本质抗振动或冲击的圆筒形烟密计受到进一步的保护，抗振动和冲击的性能更趋完善。

发射/接收组件5如图3和图4所示，包括光室壳体5-1，光室壳体5-1被轴向的隔板5-4分成安置发射管5-2’的发射腔5-2以及安置接收管5-3’的接收腔5-3。光室壳体5-1的内端安装凸透镜5-5。具体而言，发射腔和接收腔分别为内径10-14mm、深度为40-60mm的圆缺柱面，两腔体光学轴线距离为6-9mm，两个圆缺（被切掉）部分靠在一起，用隔板隔离两个腔体。

反射器组件4如图5所示，由端盖4-2和安置在端盖内端的反射镜4-1组成，反射镜4-2具有锥度为90°的内锥面。这样不仅使反射光信号可以平行返回，而且使反射光不通过除空气以外的任何折射系数不为1的介质，以保证烟密计在振动冲击条件下测量值不变。

本实施例为减小圆筒形支撑罩壳安装对光路影响以及在振动冲击环境中保持测量组件几何结构确定不变，发射/接收组件和反射器组件以圆筒形支撑罩壳两个端面为装配基准，用螺钉将圆筒形支撑罩壳与发射/接收组件和反射器组件紧固成一个具有几何结构本质稳定的整体，该稳定的整体及其与外壳构成的同轴结构保证了本实施例烟雾密度计具有优良的减振抗冲击性能。发射管光源选择940nm的红外LED光源，也可以根据实际需要选择其他波长的LED光源。

Claims (7)

1.一种抗振动独立式光学烟雾密度计，包括呈镂空筒体的外壳，其特征在于：所述外壳内通过减振缓冲组件支撑镂空罩壳，所述罩壳内的一端安置发射/接收组件，且另一端安置反射器组件。

2.根据权利要求1所述抗振动独立式光学烟雾密度计，其特征在于：所述外壳和罩壳均呈圆筒形，镂空部位相互对应，且镂空面积分别大于自身圆柱表面积的50%。

3.根据权利要求2所述的抗振动独立式光学烟雾密度计，其特征在于：所述减振缓冲组件包括减振垫，所述减振垫用密度大于0.028g/cm³的发泡聚氨酯或发泡海绵制作，且25%的压缩硬度大于1.5kPa。

4.根据权利要求3所述的抗振动独立式光学烟雾密度计，其特征在于：所述发射/接收组件包括光室壳体，所述光室壳体被轴向的隔板分成安置发射管的发射腔以及安置接收管的接收腔,所述光室壳体的内端安装凸透镜。

5.根据权利要求4所述的抗振动独立式光学烟雾密度计，其特征在于：所述反射器组件由端盖和安置在端盖内端的反射镜组成，所述反射镜具有锥度为90°的内锥面。

6.根据权利要求5所述的抗振动独立式光学烟雾密度计，其特征在于：所述减振垫轴向包围部分罩壳。

7.根据权利要求5所述的抗振动独立式光学烟雾密度计，其特征在于：所述外壳外的两端分别固定安装支架。