CN212159550U - 一种基于ndir原理的气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于NDIR原理的气体检测装置，包括气体检测部，气体检测部的一端设有光源发射端，另一端设有光源接收端；气体检测部的内部设有气体检测腔，气体检测腔分别与光源发射端和光源接收端之间设有过滤片，过滤片与气体检测腔之间设有第一密封圈；气体检测部的上部设有与气体检测腔连通的气体快插接头。本实用新型通过采用过滤片隔开光源发射端、气体检测部和光源接收端，以此来避免光源和红外探测器因受到有毒气体或气压影响而毁坏，增长使用寿命；通过设置密封圈，增加了气体检测腔的密封性。

Description

一种基于NDIR原理的气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，具体涉及一种基于NDIR原理的气体检测装置。

背景技术

基于NDIR原理的气体检测装置检测方式有两种，一种是扩散式气体检测，一种是泵吸式（通入式）气体检测。专利实用新型号为201420579666.2的专利公开了名称为一种NDIR红外CO2传感器模组，实用新型号为201821793132.4的专利公开了名称为一种基于NDIR原理的小型二氧化碳气体检测模块，均为扩散式气体检测，这种适用于使用在空气中或者低浓度无毒害的气体环境中。

对于检测高浓度气体（一般高浓度气体都有较大的气压），或者有毒气体（例如CO），或者易燃易爆气体（例如甲烷），就不适合采用扩散式检测方式，更适用于通入式检测方式，并且要做好密封。

对于高气压气体或者长期检测，检测气体会对光源、检测探头造成影响，减少其使用寿命，并且降低检测精度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于NDIR原理的气体检测装置，可以检测高浓度气体，并且保护光源和检测探头不受气压影响，密封性好，不易损坏，并能够在大的气压环境下进行检测。

本实用新型提供一种基于NDIR原理的气体检测装置，包括气体检测部，气体检测部的一端设有光源发射端，另一端设有光源接收端；气体检测部的内部设有气体检测腔，气体检测腔分别与光源发射端和光源接收端之间设有过滤片，过滤片与气体检测腔之间设有第一密封圈；气体检测部的上部设有与气体检测腔连通的气体快插接头。

进一步的，所述光源发射端和光源接收端的两端分别设有竖向电路板，气体检测部的底部设有水平电路板，竖向电路板与水平电路板电连接。

进一步的，所述气体检测部的两端分别设有内嵌式的凹槽，过滤片嵌入在凹槽内，凹槽的内表面设有与气体检测腔连通的通孔，凹槽的外表面的四周上设有定位孔。

进一步的，所述光源发射端和光源接收端分别通过安装部与气体检测部固定连接，安装部包括固定件和支撑件，固定件和支撑件上均设有安装孔，支撑件上设有与定位孔相适应的锁紧孔，锁紧孔中设有定位件，过滤片设置在安装部与第一密封圈之间。

进一步的，所述光源发射端包括光源和光源发射罩，光源设置在光源发射罩上远离气体检测部的一侧，光源发射罩固定在安装孔中，安装部与过滤片之间设有第二密封圈，竖向电路板设置在光源上远离光源发射罩的一侧。

进一步的，所述光源接收端包括红外探测器，红外探测器固定在安装孔中，安装部与过滤片之间设有第三密封圈，竖向电路板设置在红外探测器上远离安装部的一侧。

进一步的，所述气体检测部上部的两侧分别设有螺纹孔，快插接头与螺纹孔螺纹连接，所述快插接头与螺纹孔之间设有密封橡胶圈，快插接头的一端与气体检测腔连通，快插接头的另一端连接气管。

进一步的，所述通孔采用圆形通孔，所述通孔的直径大于气体检测腔的直径。

进一步的，所述气体检测腔为设置在气体检测部内部的柱状通孔，气体检测腔的长度小于气体检测部的长度。

进一步的，所述气体检测腔的内部和光源发射罩的内部均采用高抛光镜面处理的金属材质。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的基于NDIR原理的气体检测装置，包括气体检测部，气体检测部的一端设有光源发射端，另一端设有光源接收端，在气体检测腔的两端各放有一个过滤片，过滤片的两端均用密封圈密封，提高了装置的密封性。过滤片隔开光源发射端、气体检测部和光源接收端，以此来避免光源和探测器因受到有毒气体或气压影响而毁坏，增长使用寿命；并且增加了气体检测腔的密封性。光源发射端包括光源发射罩，通过采用光源发射罩，使光源发出的光均布整个气体检测腔体，减少光的损失，并能提高检测精度；气体检测部的内部设有气体检测腔，根据检测气体浓度的不同，气体检测腔的长度有变化，气体浓度越大，检测腔的长度越短，能够适应不同浓度的气体检测；气体检测腔，采用高抛光镜面反光处理，光洁度达到以上，内部圆滑，无死角，减少光损失，保证检测环境的感光效果；气体检测部上设有气体快插接头，能保证检测气体快速的进出气体检测腔。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例中基于NDIR原理的气体检测装置的轴侧结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例中基于NDIR原理的气体检测装置的侧视结构示意图。

图3是本实用新型一个实施例中基于NDIR原理的气体检测装置的爆炸结构示意图。

图中，1、气体检测部，2、光源接收端，3、光源发射端，4、过滤片，5、第一密封圈，6、气体快插接头，7、竖向电路板，8、水平电路板，9、凹槽，10、定位孔，11、固定件，12、锁紧孔，13、第二密封圈，14、红外探测器，15、螺纹孔，16、支撑件，17、第三密封圈，201、光源，202、光源发射罩。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

下面对本实用新型中出现的关键术语进行解释。

本实用新型提供的基于NDIR原理的气体检测装置，包括气体检测部1。如图1-图3所示，光源接收端2、气体检测部1和光源发射端3三者依次相接，整体材质为金属材质。

所述光源接收端2和光源发射端3的两端分别设有竖向电路板7，气体检测部1的底部设有水平电路板8，竖向电路板7直接焊接在水平电路板8上，便于集成。

如图1所示，所述气体检测部1的外形为长方体结构，气体检测部1的内部设有气体检测腔，本实施例中，所述气体检测腔为设置在气体检测部1内部的圆柱状通孔，气体检测腔的长度小于气体检测部1的长度。

实际应用中，根据检测气体浓度的不同，气体检测腔的长度有变化，气体量程越大，气体检测腔的长度越短。

实际检测过程中，随着光程的增加，光会有衰减，为了保证检测精度，要求气体检测腔拥有良好的反射效果。气体检测腔的内部采用高抛光镜面反光处理，光洁度很高，内部圆滑，无死角，减少光损失，保证检测环境的反射效果。

在气体检测部1的左右两侧相对应的位置各有一个M5的螺纹孔15，螺纹孔15上连接有外螺纹M5的气体快插接头6，内孔直径为2.5mm，连接处通过胶圈密封。因为用于气体流通的内孔直径为2.5mm，能保证检测气体快速的进出气体检测腔。气体快插接头6通过PU6气管连接检测气体。

在气体检测腔的两端各放有一个过滤片4，过滤片4的两端均用密封圈密封。过滤片4隔开光源接收端2、气体检测部1和光源发射端3，以此来避免光源和红外探测器因受到有毒气体或气压影响而毁坏，增长使用寿命；并且增加了气体检测腔的密封性。

所述过滤片4对通过的波长有要求，优选蓝宝石、氟化钙、氟化钡、硒化锌等。根据检测气体的不同，通过查看红外吸收光谱，确定气体吸收的波长，再选择适用的过滤片。例如二氧化碳检测需要的光源波长是4.26um，则可选择氟化钙玻片，它可通过8um以下的波长。六氟化硫检测需要的光源波长是14.5um，则可选用硒化锌玻片，它可以通过20um以下的波长。

所述气体检测部1的两端分别设有内嵌式的凹槽9，凹槽9内设有与气体检测腔连通的圆形通孔，所述通孔采用圆形孔，通孔的直径大于气体检测腔的直径。凹槽9的外表面的四周上分别设有定位孔10，定位孔10采用螺纹孔。

所述光源接收端2和光源发射端3分别通过安装部与气体检测部1固定连接，安装部包括固定件11和支撑件16，固定件11和支撑件16的中部上均设有安装孔，光源发射端和光源接收端均插入到安装孔中。支撑件16上设有与定位孔10相适应的锁紧孔12，锁紧孔12中设有定位件，定位件穿过定位孔及对应的锁紧孔，将安装部与气体检测部进行固定连接。定位件可以采用螺钉或者螺母等其他螺纹连接件。具体的，固定件11和支撑件16不是相互连接，它们是两个独立的部件，两者是通过两侧的竖向电路板卡紧的，使得整个装置是直接连在电路板上。过滤片4设置在安装部与第一密封圈5之间。

所述光源接收端2包括光源201和光源发射罩202，光源201设置在光源发射罩202的左侧，光源发射罩202的一端插入在安装孔中，安装部与过滤片4之间设有第二密封圈13，第二密封圈13起到保护过滤片，防止过滤片被压碎的作用，同时起到密封作用，防止光泄漏，从而提到检测精度。竖向电路板7设置在光源20的左侧。

光源发射罩202类似于灯罩，内部做镜面处理，具有良好的反射性。通过设置光源发射罩202，减少光的损失，并提高检测精度。

所述光源发射端3包括红外探测器14，红外探测器14的右侧设有竖向电路板7，红外探测器14固定在安装孔中，安装部与过滤片4之间设有第三密封圈17，第三密封圈17的作用与第二密封圈的作用相同，防止过滤片被压碎的作用，同时起到密封作用，防止光泄漏，从而提到检测精度。竖向电路板7设置在红外探测器14的右侧。

具体的，支撑件16用于支撑光源或红外探测器14。支撑件16为长方体结构，安装孔包括分别设置在固定件11和支撑件16中部的孔洞，支撑件16的四周各有一个螺纹孔。螺纹孔的位置和气体检测部1两端的螺钉孔相对应。孔洞比螺钉孔大，使螺丝帽安装进支撑件16的孔洞中，表面保证平滑。支撑件16的材质也为金属材质。支撑件16和气体检测部1分别通过锁紧螺钉固定连接，并将滤波片4卡死。固定件11的中部孔洞用于放置光源201或红外探测器14。

所述固定件11为中间有孔洞的垫片，为橡胶材质，有一定弹性，用于包裹光源或红外探测器，起到固定和密封的作用。因为光源的厚度比红外探测器的厚度大，所以对应的固定件11的厚度有差别。

本实用新型提供的基于NDIR原理的气体检测装置，通过设置过滤片，过滤片通过密封圈密封，过滤片隔开光源发射端、气体检测部和光源接收端，以此来避免光源和探测器因受到有毒气体或气压影响而毁坏，增长使用寿命；并且增加了气体检测腔的密封性。气体检测部的内部设有气体检测腔，根据检测气体浓度的不同，气体检测腔的长度有变化，气体浓度越大，检测腔的长度越短，能够适应不同浓度的气体检测；光源发射端包括光源发射罩，通过采用光源发射罩，使光源发出的光均布整个气体检测腔体，减少光的损失，并提高检测精度；气体检测腔，采用高抛光镜面反光处理，内部圆滑，无死角，减少光损失，保证检测环境的感光效果；气体检测部上设有气体快插接头，能保证检测气体快速的进出气体检测腔。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：包括气体检测部（1），气体检测部（1）的一端设有光源接收端（2），另一端设有光源发射端（3）；气体检测部（1）的内部设有气体检测腔，气体检测腔分别与光源接收端（2）和光源发射端（3）之间设有过滤片（4），过滤片（4）与气体检测腔之间设有第一密封圈（5）；气体检测部（1）的上部设有与气体检测腔连通的气体快插接头（6）。

2.根据权利要求1所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述光源接收端（2）和光源发射端（3）的两端分别设有竖向电路板（7），气体检测部（1）的底部设有水平电路板（8），竖向电路板（7）与水平电路板（8）电连接。

3.根据权利要求1所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述气体检测部（1）的两端分别设有内嵌式的凹槽（9），过滤片（4）嵌入在凹槽（9）内，凹槽（9）的内表面设有与气体检测腔连通的通孔，凹槽（9）的外表面的四周上设有定位孔（10）。

4.根据权利要求3所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述光源接收端（2）和光源发射端（3）分别通过安装部与气体检测部（1）固定连接，安装部包括固定件（11）和支撑件（16），固定件（11）和支撑件（16）上均设有安装孔，支撑件（16）上设有与定位孔（10）相适应的锁紧孔（12），锁紧孔（12）中设有定位件，过滤片（4）设置在安装部与第一密封圈（5）之间。

5.根据权利要求3所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述光源接收端（2）包括光源（201）和光源发射罩（202），光源（201）设置在光源发射罩（202）上远离气体检测部（1）的一侧，光源发射罩（202）固定在安装孔中，安装部与过滤片（4）之间设有第二密封圈（13），竖向电路板（7）设置在光源（201）上远离光源发射罩（202）的一侧。

6.根据权利要求3所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述光源发射端（3）包括红外探测器（14），红外探测器（14）固定在安装孔中，安装部与过滤片（4）之间设有第三密封圈（17），竖向电路板（7）设置在红外探测器（14）上远离安装部的一侧。

7.根据权利要求3所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述气体检测部（1）上部的两侧分别设有螺纹孔（15），快插接头（6）与螺纹孔（15）螺纹连接，所述快插接头（6）与螺纹孔（15）之间设有密封橡胶圈，快插接头（6）的一端与气体检测腔连通，快插接头（6）的另一端连接气管。

8.根据权利要求3所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述通孔采用圆形通孔，所述通孔的直径大于气体检测腔的直径。

9.根据权利要求1所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述气体检测腔为设置在气体检测部（1）内部的柱状通孔，气体检测腔的长度小于气体检测部（1）的长度。

10.根据权利要求5所述的基于NDIR原理的气体检测装置，其特征在于：所述气体检测腔的内部和光源发射罩（202）的内部均采用高抛光镜面处理的金属材质。

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