CN215066134U

CN215066134U - 一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器

Info

Publication number: CN215066134U
Application number: CN202121160975.2U
Authority: CN
Inventors: 刘学洋
Original assignee: Dalian Vector Set Sensor Technology Co ltd
Current assignee: Dalian Vector Set Sensor Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-05-27

Abstract

本实用新型提供一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，所述气体传感器包括机械固定结构，所述机械固定结构内设有与控制电路电连接的激光发射器和与所述控制电路电连接的光探测器；所述机械固定结构的前端设有玻璃窗口，玻璃窗口与机械固定结构形成密闭结构，且所述激光发射器和所述光探测器正对所述玻璃窗口；所述机械固定结构的前端可拆卸套接有气室结构，且所述气室结构远离所述玻璃窗口的一端具有光学反射装置，所述气室结构设有多个透气孔。本实用新型气室结构为开放空间结构，通散气速度快，更容易捕捉到泄漏气体。气室可拆卸，可随意进行擦拭、清洗，易于维护和保养，同时解决了传统传感器因水浸泡而完全损坏、失效的问题。

Description

一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器

技术领域

本实用新型涉及气体传感器技术领域，具体而言是激光式气体传感器，尤其涉及一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器。

背景技术

现有的基于激光光谱的点型气体传感器均为密闭、固定式光学结构，其优点为体积小，结构紧凑，但气室集成在狭小的机械结构内，因此通散气速度慢、维护麻烦、光学结构复杂，因其光学结构固定，既不能拆卸维护，也不能根据客户需求更改光程。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，所述气体传感器包括机械固定结构，所述机械固定结构内设有与控制电路电连接的激光发射器和与所述控制电路电连接的光探测器；

所述机械固定结构的前端具有玻璃窗口，所述玻璃窗口与所述机械固定结构紧密连接，使所述机械固定结构为密闭结构；所述激光发射器和所述光探测器正对所述玻璃窗口；所述机械固定结构的前端可拆卸连接有气室结构，且所述气室结构远离所述玻璃窗口的一端具有光学反射装置，所述气室结构设有多个透气孔；

所述激光发射器发出的激光透过所述玻璃窗口到达所述光学反射装置，经所述光学反射装置反射的激光再透过玻璃窗口后被所述光探测器接收。

所述光探测器的输入端与所述玻璃窗口之间设有安装在所述机械固定结构内的收光透镜，所述收光透镜用于收集经所述光学反射装置反射的激光，并将收集到的激光传输至所述光探测器，所述收光透镜为凸透镜。

所述光学反射装置为光学逆反射膜。

所述气室结构的长度与所述气体传感器的检测精度成正比。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、气室结构为开放空间结构，通散气速度快，更容易捕捉到泄漏气体。

2、气室可拆卸，可随意进行擦拭、清洗，易于维护和保养，同时解决了传统传感器因水浸泡而完全损坏、失效的问题。

3、可根据客户对精度的要求随意更改传感器的气室，通过更换气室来更改光程，适用于不同的应用场合，结构简单适用性强。

4、光学结构简单，装配过程无需光学调节。

5、收光透镜，用于增加光接收能力，提高光程。

6、光学反射装置为光学逆反射膜，而并非反射镜片或凹面镜，光学逆反射膜为微玻璃珠或微棱镜等工艺结构；逆反射膜具有将反射光线从接近入射光线的反方向返回的特点，长度的更改并不影响装置的光学路径。

7、由于玻璃窗口的保护，灰尘、水等不会污染有源部件以及精密光学部件(控制电路、激光发射器、收光透镜和光探测器)，同时可起到隔爆的作用。

基于上述理由本实用新型可在气体传感器等领域广泛推广。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型具体实施方式中一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器结构示意图。

图中：1、控制电路；2、激光发射器；3、机械固定结构；4、玻璃窗口；5、气室结构；6、光学逆反射膜；7、收光透镜；8、光探测器；9、加长气室结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，所述气体传感器包括机械固定结构3，所述机械固定结构3内设有与控制电路1电连接的激光发射器2和与所述控制电路1电连接的光探测器8；

所述机械固定结构3的前端具有玻璃窗口4，且所述玻璃窗口4与所述机械固定结构3紧密连接，使所述机械固定结构3为密闭结构，所述激光发射器2和所述光探测器8正对所述玻璃窗口4；

所述机械固定结构3的前端可拆卸连接有气室结构5，且所述气室结构5远离所述玻璃窗口4的一端具有光学反射装置，所述光学反射装置为光学逆反射膜6，而并非反射镜片或凹面镜，光学逆反射膜6为微玻璃珠或微棱镜等工艺结构。所述气室结构5内设有多个透气孔。

所述光探测器8的输入端与所述玻璃窗口4之间设有安装在所述机械固定结构3内的收光透镜7，且所述收光透镜7为凸透镜。

所述激光发射器2发出的激光透过所述玻璃窗口4到达所述光学逆反射膜6，经所述光学反射装置5反射的激光再透过玻璃窗口4后被所述收光透镜收集，之后被所述光探测器8接收。

所述气室结构5的长度与所述气体传感器的检测精度成正比。气室结构5可根据客户对检测精度的需求随意更改长度(根据朗伯-比尔定律，长度越长精度越高)，由于光学逆反射膜6具有将反射光线从接近入射光线的反方向返回的特点，长度的更改并不影响装置的光学路径。如图1中的虚线所示(虚线部分代表加长气室结构9)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，其特征在于，所述气体传感器包括机械固定结构，所述机械固定结构内设有与控制电路电连接的激光发射器和与所述控制电路电连接的光探测器；

2.根据权利要求1所述的一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，其特征在于，所述光探测器的输入端与所述玻璃窗口之间设有安装在所述机械固定结构内的收光透镜，所述收光透镜用于收集经所述光学反射装置反射的激光，并将收集到的激光传输至所述光探测器，所述收光透镜为凸透镜。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，其特征在于，所述光学反射装置为光学逆反射膜。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光光谱的开放式点型气体传感器，其特征在于，所述气室结构的长度与所述气体传感器的检测精度成正比。