CN215814443U - 一种智能微弱明火探测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能微弱明火探测装置，所述智能微弱明火探测装置包括启动开关、包装外壳、红外传感器、蜂鸣器、指示灯、蓝牙发射器、电路板、电池、固定部件、光路通孔、透明镜片。所述启动开关设置在所述包装外壳的表面，所述包装外壳为所述红外传感器留有小孔，所述包装外壳设有可固定在墙面的固定部件，所述指示灯和所述蜂鸣器和所述蓝牙发射器以及所述红外传感器设置并焊接在所述电路板上，所述电路板与所述电路板保护层连成一体，所述电路板有一定倾斜角度固定在所述包装外壳内部。本实用新型结构简单，无复杂光路和复杂电路，能在降低生产成本的同时提高明火检测的灵敏度和准确度。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域、通信技术领域以及软件的设计与制造领域，具体涉及一种智能微弱明火探测装置。
背景技术
基于热释电原理的红外传感器利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。火焰光谱从红外、可见光到紫外都有能量辐射，但在红外波段的某个波长处有一峰值，并且该波长的太阳辐射因大气吸收作用能量大幅衰减。红外热释电传感器可以对该特定波长范围的微波进行探测同时排除太阳光的干扰。红外热释电传感器就是基于热释电效应工作的热电型红外传感器，其结构简单坚固，技术性能稳定，被广泛应用于红外检测报警、红外遥控、光谱分析等领域，具有精度高、选择性好、可靠性高、寿命长等显著优点，是目前使用最广的红外传感器。
电路板模组上包括有信号放大电路，滤波降噪电路，蓝牙模块，蜂鸣器模块和指示灯模块。这些硬件共同组成即时报警-信息交互系统。有效降低成本且提高了报警系统的高效性、实用性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能微弱明火探测装置，具有结构简单，无复杂光路和电路的特点，能在有效降低生产成本的同时提高明火检测的灵敏度和准确度、弥补传统烟雾火灾报警器的监测盲区，如化学品燃烧等无烟火灾的情况。
本实用新型包括启动开关、包装外壳、电池、红外传感器、电路板、固定部件、光路通孔、透明镜片。
所述启动开关设置在所述包装外壳的表面，位于顶面中央。
所述包装外壳整体为立方体，材质为金属或PVC高分子聚合物等材料中的一种，顶部可揭开，顶面的四角有安装孔，便于组装和拆解，所述包装外壳为所述红外传感器在斜切面留有光路通孔，所述包装外壳底面为倾斜面，倾斜度为45°±15°，倾斜面中央留有光学通孔，通孔直径为1～3cm，光学通孔与红外热释电传感器在同一轴线。
所述固定部件可固定在墙面上，设置于包装外壳两侧；
所述电路板固定在所述包装外壳内部。所述电路板上焊接有指示灯、蜂鸣器、蓝牙发射器、放大与滤波电路以及所述红外热释电传感器。所述放大与滤波电路超低功耗、低噪声信号用于放大红外热释电传感器产生的微弱电信号，所述蓝牙发射器模块可连接智能手机并向手机发送报警信息，所述蜂鸣器模块用于蜂鸣报警和指示灯模块用于亮灯警示。
所述电池与所述电路板通过四脚固定连接连成一体，用环氧胶地将电路板固定在包装外壳内部。
红外热释电传感器采用的是具有大视场角、高灵敏度的直插式红外热释电传感器，可针对4.26微米波段的红外辐射进行监测并产生微弱的电信号。原理是基于热释电原理的红外传感器利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，从而产生电信号，这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。
光学通孔设有的透明镜片，所述透明镜片贴于包装外壳内部，起到保护内部红外热释电传感器及电路板的作用。
进一步地，所述红外传感器采用红外热释电传感器，可探测特定波段的辐射并产生微弱的电信号。
进一步地，所述电路板上焊接有用于过滤并放大所述电信号的放大及滤波电路。
进一步地，所述电路板与所述电路板保护层通过四脚固定连接为一体。
进一步地，所述电路板固定在所述包装外壳内部。
进一步地，所述包装外壳采用透光材质以便所述指示灯起到警示作用。
进一步地，所述包装外壳表面的小孔有一层透明镜片，可在保证所述光学通孔的前提下避免灰尘进入装置内部。
进一步地，所述包装外壳的整体为立方体，底部面为倾斜面。
进一步地，所述包装外壳的组装方式为揭盖式，顶面的四角有安装孔。
进一步地，所述包装外壳两侧的固定部件可将所述装置固定在墙面任意高度。所述固定部件可粘贴在墙上，所述包装外壳设有固定卡槽，其与固定部件配合
进一步地，所述红外传感器垂直焊接在所述电路板正中央并与水平面有一定夹角。尖角范围30°～60°
进一步地，所述蓝牙发射器可连接智能手机并向手机发送火警报警信息。
本实用新型的有益效果在于：
1.包装外壳采用高分子聚合物材质，结构简单易加工，有助于降低生产成本，且保证本实用新型的长期稳定性和可靠性；
2.光学通孔、红外热释电传感器位于同一轴线且与水平面有一定夹角，另传感器本身具有较大的视场角，极大地扩展了可探测角度。
3.红外热释电传感器的灵敏度高，且有低功耗、降噪的放大电路，故本实用新型的灵敏度和探测距离也达到预期。
4.红外热释电传感器可以对特定波长范围的微波进行探测，从而排除太阳光，可见光，人体的干扰，有较高的抗干扰性和准确性。
5.本实用新型正好与传统的烟雾报警器形成互补关系，传统的烟雾报警器无法探测到无烟火情，本实用新型则专门对无烟的明火进行监测。
6.蓝牙发射器通过蓝牙协议连接手机等智能终端，实现良好的信息交互，从而达到及时报警，避免火情的进一步扩大。
7.本实用新型所有电路模块功耗低，整体组件少，体积小巧，组装工序简单，可实现低成本批量生产。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的爆炸视图。
图中标号说明如下：1、启动开关；2、包装外壳；3、电池；4、红外传感器；5、电路板；6、固定部件；7、光路通孔；8、透明镜片。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。
参照图1至图2所示，本实用新型的一种智能微弱明火探测装置，包括启动开关1，包装外壳2，电池3，红外传感器4，电路板5，固定部件6，光路通孔7，透明镜片8。
包装外壳2整体为立方体，材质为一定程度透光的高分子聚合物，顶部可揭开，便于组装和拆解。顶面中央设有启动开关1，方便使用的同时避免误触。底面为倾斜面，倾斜面中央留有光学通孔7，光学通孔7与红外传感器4在同一轴线，可更大范围地监测有无明火。光学通孔7设有的透明镜片8在不影响本实用新型正常工作的情况下起到保护内部红外传感器4及电路板5的作用。红外传感器4距离光学通孔7很近，基于通孔式的光路设计能够避免红外光线因多次反射而带来的损耗，有助于提升灵敏度。包装外壳2的两侧都有固定部件6，可以固定在墙面任意高度。电池3有一定倾斜角度地将电路板5固定在包装外壳2内部，同时有一定保护作用。电路板5上还焊有超低功耗低噪声信号放大与滤波电路用于放大红外传感器4产生的微弱电信号、蓝牙模块用于发送报警信息、蜂鸣器模块用于蜂鸣报警和指示灯模块用于亮灯警示。
红外传感器4采用的是具有大视场角、高灵敏度的直插式红外热释电传感器，可针对4.26微米波段的红外辐射进行监测。本传感器的原理是基于热释电原理的红外传感器利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，从而产生电信号，这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。
通常所有物体都是红外辐射源，只是发射的红外光波长不同。火焰光谱从紫外、可见光到红外都有能量辐射，但在红外波段内的4.26μm附近有一个峰值，同时由于此波长的太阳辐射因大气的吸收作用而强烈衰减，因此选用针对4.26μm波段的红外热释电传感器4既可以避免太阳光等环境因素的干扰，还可以有效准确地探测火焰，同时具有高抗干扰性和高灵敏度性。
在发生火灾情况时，火焰发出含有4.26μm波段的辐射，具有远距离、大视场角、高灵敏度的红外热释电传感器4立马探测到该辐射并基于热释电效应产生一个微弱的电信号。微弱的电信号经过电路板5上的低噪声放大与滤波电路变为可用电信号，该电信号驱动蜂鸣器模块发出刺耳的高频蜂鸣；该电信号驱动指示灯模块亮起指示灯警示火情；该电信号驱动蓝牙通讯模块向手机等智能终端发送火警信息。第一时间的通知往往是避免火势进一步扩大的最佳手段。
在生产过程中，本实用新型所需材料十分常见且价格低廉，故材料成本较低。并且结构简单，只需将启动开关放进包装外壳顶部圆孔，利用卡槽固定，将电路板与电路板固定海绵用环氧胶固定在包装外壳内部，最后盖上包装外壳的顶部，将顶部四角的固定孔按紧即可。上述电路板也属于电路简单，焊接方便的PCB板。整个安装过程无需其他工具，组装便捷度大大提升，节省了人力，可批量化生产。
另外，包装外壳采用高分子聚合物材质可延长传感器在恶劣条件下的使用寿命，保证了本实用新型的长期使用性和可靠性。超低功耗的电路设计，也保证了本实用新型低能耗，绿色环保并且可长期实用无需更换。
本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (10)
1.一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，包括启动开关(1)、包装外壳(2)、红外传感器(4)、蜂鸣器、指示灯、蓝牙发射器、电路板(5)、电池(3)、固定部件(6)、光路通孔(7)、透明镜片(8)；
所述启动开关(1)设置在所述包装外壳的表面；
所述包装外壳(2)为所述红外传感器留有光路通孔(7)；光路通孔(7)上安装有光学窗口；
所述固定部件(6)可粘贴在墙上，所述包装外壳(2)设有固定卡槽，其与固定部件配合；
所述指示灯和所述蜂鸣器和所述蓝牙发射器以及所述红外传感器(4)设置在所述电路板(5)上；
所述透明镜片(8)贴于包装外壳(2)内部；
所述电路板(5)与所述电池(3)一体设置，固定在所述包装外壳(2)内部。
2.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述红外传感器(4)采用红外热释电传感器，可对火焰产生电响应信号。
3.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述电路板(5)上焊接有用于过滤并放大所述红外传感器(4)电信号的滤波及放大电路。
4.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述电路板(5)与所述电池(6)通过四脚固定连接为一体。
5.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述包装外壳(2)采用半透光材质以便所述指示灯起到警示作用。
6.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述包装外壳(2)的整体为立方体，底部面为倾斜面。
7.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述包装外壳(2)的组装方式为揭盖式，顶面的四角有安装孔。
8.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述包装外壳(2)两侧的固定部件(6)可将所述装置固定在墙面任意高度。
9.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述红外传感器(4)垂直焊接在所述电路板(5)正中央并与探测面有夹角，所述夹角范围30°～60°。
10.如权利要求1所述的一种智能微弱明火探测装置，其特征在于，所述蓝牙发射器连接智能手机并向手机发送火警报警信息。
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