CN215375079U - 紧凑型多次反射气体吸收池及紧凑型红外传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种紧凑型多次反射气体吸收池及紧凑型红外气体传感器，其中，所述紧凑型多次反射气体吸收池，包括外壳，所述外壳内相对设置有反光镜座和发射接收座，所述发射接收座上设置有光源入射孔和光源出射孔，所述光源入射孔和所述光源出射孔之间设置有至少一个反射面，所述反光镜座上设置有至少两个反射面，其中位于所述发射接收座上的反射面与位于所述反光镜座上的反射面间隔设置，光源从所述光源入射孔射向所述反光镜座，经所述反光镜座和发射接收座上的反射面的多次反射后从所述光源出射孔射出。

Description

紧凑型多次反射气体吸收池及紧凑型红外传感器

技术领域

本实用新型涉及一种光学气体吸收池，具体的说，涉及了一种紧凑型多次反射气体吸收池及紧凑型红外气体传感器。

背景技术

现有的光学气体传感器具有寿命长、精度高、抗中毒等优点，在气体检测领域广泛应用；光学气体吸收池为传感器的核心部件，直接决定传感器的性能和外形尺寸。随着科技的进步，气体传感器在向小型化发展，为了降低传感器整体尺寸，需要减少光学气体吸收池的体积，为了有更高的测量精度和探测灵敏度，又必须有足够长的光程，但光程太长又不利于传感器的小型化，因此，设计一种紧凑的多次反射气体吸收池对气体传感器小型化具有重要的现实意义。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种结构简单、体积小巧、易于组装的紧凑型多次反射气体吸收池。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种紧凑型多次反射气体吸收池，包括外壳，所述外壳内相对设置有反光镜座和发射接收座，所述发射接收座上设置有光源入射孔和光源出射孔，所述光源入射孔和所述光源出射孔之间设置有至少一个反射面，所述反光镜座上设置有至少两个反射面，其中位于所述发射接收座上的反射面与位于所述反光镜座上的反射面间隔设置，光源从所述光源入射孔射向所述反光镜座，经所述反光镜座和发射接收座上的反射面的多次反射后从所述光源出射孔射出。

基于上述，所述光源入射孔处设置有第一抛物曲面反光杯，且所述第一抛物曲面反光杯的焦点为所述光源入射孔的中心位置，所述第一抛物曲面反光杯用于将所述光源入射孔发出的光经其抛物曲面反射，获得一束平行光束反射出去。

基于上述，所述光源出射孔处设置有第二抛物曲面反光杯，且所述第二抛物曲面反光杯的焦点为所述光源出射孔的中心位置，所述第二抛物曲面反光杯用于将所述发射接收座上的反射面反射的平行光束，经其抛物曲面反射，从所述光源出射孔反射出去。

基于上述，所述反光镜座上位于边缘的两个反射面分别与所述光源入射孔和所述光源出射孔对应。

基于上述，所述反光镜座和发射接收座上的反射面均为反光曲面，且所述光源入射孔和所述光源出射孔之间设置的反射面的个数恒比所述反光镜座上设置的反射面的个数少一个。

基于上述，所述反光镜座和发射接收座上均设置有至少一个定位凸台，所述外壳上对应所述定位凸台设置有定位凹槽。

基于上述，所述反光镜座和发射接收座的侧边均设置有定位卡槽，所述外壳上对应所述定位卡槽设置有定位卡块。

基于上述，所述外壳的侧面及底面开设有气体扩散孔。

本实用新型还提供一种紧凑型红外气体传感器，包括前述紧凑型多次反射气体吸收池，还包括对应所述紧凑型多次反射气体吸收池的光源入射孔安装的光源、对应所述紧凑型多次反射气体吸收池的光源出射孔安装的探测器、与所述光源和所述探测器固定连接的光源探测器pcb板以及固定在所述紧凑型多次反射气体吸收池顶面内部的信号处理板，所述光源探测器pcb板还与所述光源、所述探测器和所述信号处理板电连接。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型由光源入射孔处进入的光源经过反光镜座上的第一个反射面的反射，汇聚到发射接收座的第一个反射面上，后续依次汇聚到反光镜座上的第二个反射面、发射接收座的第二个反射面...反光镜座上的第N个反射面反射后，最终汇聚到光源出射孔射出，能够实现N次反射，N-1次空间距离的光程，实现了相对较长光程的设计目标。

本实用新型中光源入射孔处设置有第一抛物曲面反光杯，能够将所述光源入射孔发出的光经其抛物曲面反射，获得一束平行光束反射给所述反光镜座上的反射面；光源出射孔处设置有第二抛物曲面反光杯，能够将所述发射接收座上的反射面反射的平行光束，经其抛物曲面反射，从所述光源出射孔反射出去。所述第一抛物曲面反光杯和所述第二抛物曲面反光杯的设置，能够实现光源的捕捉汇聚，即使微弱的光也可以实现气体探测。

本实用新型中发射接收座、反光镜座和外壳为分离结构，且能够通过定位凸台和定位凹槽进行定位安装，结构简单且易于组装和拆卸。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型实施例2的光路示意图。

图4是本实用新型实施例3中反光镜座的结构示意图。

图5是本实用新型实施例3中发射接收座的结构示意图。

图6是本实用新型实施例4的结构示意图。

图7是本实用新型实施例4的结构爆炸示意图。

图中：1.外壳；2.反光镜座；3.发射接收座；4.光源入射孔；5.光源出射孔；6.反射面一；7.反射面二；8.反射面三；9.第一抛物曲面反光杯；10.第二抛物曲面反光杯；11.定位凸台；12.定位卡槽；13.光源；14.探测器；15.光源探测器pcb板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种紧凑型多次反射气体吸收池，如图1所示，包括外壳1，所述外壳1内相对设置有反光镜座2和发射接收座3，所述发射接收座3上设置有光源入射孔4和光源出射孔5，所述光源入射孔4和所述光源出射孔5之间设置有至少一个反射面，所述反光镜座2上设置有至少两个反射面，其中位于所述发射接收座3上的反射面与位于所述反光镜座2上的反射面间隔设置，光源13从所述光源入射孔4射向所述反光镜座2，经所述反光镜座2和发射接收座3上的反射面的多次反射后从所述光源出射孔5射出。

在具体实施过程中，所述反光镜座2和发射接收座3上的反射面均为反光曲面。且所述光源入射孔4和所述光源出射孔5之间设置的反射面的个数恒比所述反光镜座2上设置的反射面的个数少一个。

在具体实施过程中，所述外壳1的侧面及底面开设有气体扩散孔。所述外壳1、反光镜座2与发射接收座3形成可与外界气体进行交换的半封闭吸收池。

在具体实施过程中，当所述反光镜座2上设置有反射面一6、反射面三8，所述光源入射孔4和所述光源出射孔5之间的所述发射接收座3上设置有反射面二7时，光源13从所述光源入射孔4摄入所述吸收气室时的光路如图所示。

本实施例中，由光源入射孔4处进入的光源13经过反光镜座2上的第一个反射面的反射，汇聚到发射接收座3的第一个反射面上，后续依次汇聚到反光镜座2上的第二个反射面、发射接收座3的第二个反射面...反光镜座2上的第N个反射面反射后，最终汇聚到光源出射孔5射出，能够实现N次反射，N-1次空间距离的光程，实现了相对较长光程的设计目标。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，所述光源入射孔4处设置有第一抛物曲面反光杯9，且所述第一抛物曲面反光杯9的焦点为所述光源入射孔4的中心位置，所述第一抛物曲面反光杯9用于将所述光源入射孔4发出的光经其抛物曲面反射，获得一束平行光束反射出去。

所述光源出射孔5处设置有第二抛物曲面反光杯10，且所述第二抛物曲面反光杯10的焦点为所述光源出射孔5的中心位置，所述第二抛物曲面反光杯10用于将所述发射接收座3上的反射面反射的平行光束，经其抛物曲面反射，从所述光源出射孔5反射出去。

在具体实施过程中，所述反光镜座2上位于边缘的两个反射面分别与所述光源入射孔4和所述光源出射孔5对应。

在具体实施过程中，当所述反光镜座2上设置有反射面一6、反射面三8，所述光源入射孔4和所述光源出射孔5之间的所述发射接收座3上设置有反射面二时，光源13从所述光源入射孔4摄入所述吸收气室时的光路如图3所示。

本实用新型中光源入射孔4处设置有第一抛物曲面反光杯9，能够将所述光源入射孔4发出的光经其抛物曲面反射，获得一束平行光束反射给所述反光镜座2上的反射面；光源出射孔5处设置有第二抛物曲面反光杯10，能够将所述发射接收座3上的反射面反射的平行光束，经其抛物曲面反射，从所述光源出射孔5反射出去。所述第一抛物曲面反光杯9和所述第二抛物曲面反光杯10的设置，能够实现光源13的捕捉汇聚，即使微弱的光也可以实现气体探测。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：如图4和图5所示，所述反光镜座2和发射接收座3上均设置有至少一个定位凸台11，所述外壳1上对应所述定位凸台11设置有定位凹槽。

所述反光镜座2和发射接收座3的侧边还均设置有定位卡槽12，所述外壳1上对应所述定位卡槽12设置有定位卡块。

本实用新型中发射接收座3、反光镜座2和外壳1为分离结构，且能够通过定位凸台11和定位凹槽进行定位安装，结构简单且易于组装和拆卸。

实施例4

本实用新型还提供一种紧凑型红外气体传感器，如图6和图7所示，包括前述紧凑型多次反射气体吸收池，还包括对应所述紧凑型多次反射气体吸收池的光源入射孔4安装的光源13、对应所述紧凑型多次反射气体吸收池的光源出射孔5安装的探测器14、与所述光源13和所述探测器14固定连接的光源探测器pcb板15以及固定在所述紧凑型多次反射气体吸收池外壳顶面内部的信号处理板，所述光源探测器pcb板15还与所述光源13、所述探测器14和所述信号处理板电连接。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种紧凑型多次反射气体吸收池，其特征在于：包括外壳，所述外壳内相对设置有反光镜座和发射接收座，所述发射接收座上设置有光源入射孔和光源出射孔，所述光源入射孔和所述光源出射孔之间设置有至少一个反射面，所述反光镜座上设置有至少两个反射面，其中位于所述发射接收座上的反射面与位于所述反光镜座上的反射面间隔设置，光源从所述光源入射孔射向所述反光镜座，经所述反光镜座和发射接收座上的反射面的多次反射后从所述光源出射孔射出；所述反光镜座和发射接收座上的反射面均为反光曲面，且所述光源入射孔和所述光源出射孔之间设置的反射面的个数恒比所述反光镜座上设置的反射面的个数少一个；

所述光源出射孔处设置有第二抛物曲面反光杯，且所述第二抛物曲面反光杯的焦点为所述光源出射孔的中心位置，所述第二抛物曲面反光杯用于将所述发射接收座上的反射面反射的平行光束，经其抛物曲面反射，从所述光源出射孔反射出去。

2.根据权利要求1所述的紧凑型多次反射气体吸收池，其特征在于：所述光源入射孔处设置有第一抛物曲面反光杯，且所述第一抛物曲面反光杯的焦点为所述光源入射孔的中心位置，所述第一抛物曲面反光杯用于将所述光源入射孔发出的光经其抛物曲面反射，获得一束平行光束反射出去。

3.根据权利要求1所述的紧凑型多次反射气体吸收池，其特征在于：所述反光镜座上位于边缘的两个反射面分别与所述光源入射孔和所述光源出射孔对应。

4.根据权利要求1所述的紧凑型多次反射气体吸收池，其特征在于：所述反光镜座和发射接收座上均设置有至少一个定位凸台，所述外壳上对应所述定位凸台设置有定位凹槽。

5.根据权利要求1或4所述的紧凑型多次反射气体吸收池，其特征在于：所述反光镜座和发射接收座的侧边均设置有定位卡槽，所述外壳上对应所述定位卡槽设置有定位卡块。

6.根据权利要求1所述的紧凑型多次反射气体吸收池，其特征在于：所述外壳的侧面及底面开设有气体扩散孔。

7.一种紧凑型红外气体传感器，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的紧凑型多次反射气体吸收池，还包括对应所述紧凑型多次反射气体吸收池的光源入射孔安装的光源、对应所述紧凑型多次反射气体吸收池的光源出射孔安装的探测器、与所述光源和所述探测器固定连接的光源探测器pcb板以及固定在所述紧凑型多次反射气体吸收池顶面内部的信号处理板，所述光源探测器pcb板还与所述光源、所述探测器和所述信号处理板电连接。

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