CN216160458U - 一种多反射面红外传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体传感器设备技术领域，具体涉及一种多反射面红外传感器，包括上盖、下盖和PCB模组，下盖安装在上盖内以配合上盖形成检测空间，PCB模组位于下盖下方，PCB模组的感光芯片和灯珠分别伸入到检测空间内，上盖内部位于检测空间内设置有聚光锥板、斜反射板、V形反射板和两个弧形反射板，PCB模组的灯珠发射红外光，红外光多次反射、多次经过被测气体区域后，多次投影到感光芯片上，被测气体浓度不同使得感光芯片接收到的光信号强度不同，进而输出不同的电压信号值，来最终实现被测气体浓度的测量。

Description

一种多反射面红外传感器

技术领域

本实用新型涉及气体传感器设备技术领域，具体涉及一种多反射面红外传感器。

背景技术

目前行业的传感器种类繁多，结构尺寸大不宜与微型紧凑型设计需求。一般传感器多有连接器或排针连接固定，若使用环境环境狭窄，势必限制传感器的应用。另外传感器多弧面反射面来起到多面多次反射，增加被测气体的反应信号强度，但受结构限制，传感器灵敏度依然不足。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种多反射面红外传感器，包括上盖、下盖和PCB模组，下盖安装在上盖内以配合上盖形成检测空间，PCB模组位于下盖下方，PCB模组的感光芯片和灯珠分别伸入到检测空间内，上盖内部位于检测空间内设置有聚光锥板、斜反射板、V形反射板和两个弧形反射板，PCB模组的灯珠发射红外光，红外光多次反射、多次经过被测气体区域后，多次投影到感光芯片上，被测气体浓度不同使得感光芯片接收到的光信号强度不同，进而输出不同的电压信号值，来最终实现被测气体浓度的测量。

本实用新型为解决上述问题提供的是一种多反射面红外传感器，包括上盖、下盖和PCB模组，所述PCB模组包括PCB板以及均安装在PCB上板面的感光芯片和灯珠，上盖为底面敞口的中空盒体，上盖的上表面开设有检测气孔，下盖设置在上盖内部并与上盖配合在上盖内形成检测空间，下盖上开设有光孔和检测孔，所述PCB板安装在上盖内，PCB板位于下盖的下方并使灯珠和感光芯片分别穿过灯孔和检测孔，上盖内位于下盖上方固设有聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板，V形反射板位于光孔上方以用于将灯珠产生的光向其张口方向反射，聚光锥板位于V形反射板的一侧并位于检测孔的上方，两个弧形反射板均位于V形反射板的张口侧以用于将光反射给聚光锥板，聚光锥板朝向弧形反射板的板面为向下倾斜的锥形斜面，聚光锥板用于将接收的光反射给检测孔内的感光芯片。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述上盖为立方体形盒体，下盖为矩形板，聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板分别对应设置在上盖内部的四个角，上盖内位于两个弧形反射板之间设置有斜反射板，斜反射板向聚光锥板所在方向倾斜以用于将灯珠产生的光反射给聚光锥板。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述V形反射板的弯折沿通过圆弧过渡，上盖上位于光孔上方开设有球面反射槽。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述上盖上开设有透气槽，检测气孔开设在透气槽内，透气槽内设置有透气膜。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述透气槽位于聚光锥板上方，检测气孔为两个并分别位于聚光锥板的两侧。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述斜反射板、聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板高度相等，斜反射板、聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板的上沿均与上盖的顶板连接。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述V形反射板的底部固设有定位块，下盖上开设有定位孔，下盖设置在上盖内时定位块穿设在定位孔内。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述上盖的相对两个侧壁上均开设有卡槽，PCB设置在上盖内并穿过两个卡槽设置，PCB板位于上盖外部的两侧板沿均开设有多个邮票孔。

作为本实用新型一种多反射面红外传感器的进一步方案，所述PCB板的底面安装有排针，排针、感光芯片以及灯珠均与PCB板上的电路电连接。

与现有技术相比本实用新型具有的有益效果有：1.本方案可在较小结构尺寸下实现红外光的多次反射聚拢，有效增加了对被测气体反应信号的强度，使得本装置具有很高的灵敏度；2.检测空间内通过对V形反射板、聚光锥板、斜反射板以及两个弧形反射板的合理布置，使得检测空间内的红外观可充分反射并投影到感光芯片上，打破光线死角，增加反射次数，有效提高了传感器光反射的信号强度；3.上盖上设置了两个检测气孔，提升了检测空间空气交换的流畅度，两个检测气孔均靠近感光芯片的位置，提升了本产品信号的稳定性，同时双气体通路还可对感光芯片进行降温，增加信号的准确性。

附图说明

图1是本实用新型红外传感器的外部结构示意图；

图2是本实用新型红外传感器的爆炸状态示意图；

图3是本实用新型红外传感器的上盖的外部结构示意图；

图4是本实用新型红外传感器的上盖的内部状态示意图；

图5是本实用新型红外传感器的上盖的俯视状态示意图；

图6是本实用新型红外传感器的上盖的仰视状态示意图；

图中标记：1、上盖，2、下盖，3、PCB板，4、感光芯片，5、灯珠，6、检测气孔，7、光孔，8、检测孔，9、聚光锥板，10、V形反射板，11、弧形反射板，12、斜反射板，13、透气膜，14、定位块，15、排针。

具体实施方式

如图所示：一种多反射面红外传感器，包括上盖、下盖和PCB模组，PCB模组包括PCB板以及均安装在PCB上板面的感光芯片和灯珠，上盖为底面敞口的中空立方体形盒体，下盖为适应上盖规格的矩形板，下盖水平设置在上盖内部，下盖与上盖配合在上盖内形成检测空间，下盖上开设有光孔和检测孔，光孔和检测孔对应处于下盖上两个边角的位置，PCB板安装在上盖内并位于下盖的下方，PCB板上的灯珠和感光芯片分别穿过灯孔和检测孔，灯珠用作检测空间内部的光源，感光芯片用于对检测空间内光线强度进行检测；上盖内位于下盖上方固设有聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板，聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板分别对应处于上盖内部的四个角的位置，V形反射板位于光孔上方，灯珠产生的光通过V形反射后射向V形反射板的张开一侧，两个弧形反射板均位于V形反射板的张口侧，灯珠产生的光直接或者通过V形反射板反射后射向两个弧形反射板，弧形反射板将这部分光反射向聚光锥板，上盖内位于两个弧形反射板之间设置有斜反射板，斜反射板位于上盖内远离V形反射板和聚光锥板所在的一侧，斜反射板向聚光锥板所在方向倾斜，斜反射板用于配合两个弧形反射板将检测空间内的光充分反射给聚光锥板，聚光锥板位于V形反射板的一侧并位于检测孔的上方，聚光锥板朝向弧形反射板的板面为向下倾斜的锥形斜面，弧形反射板和斜反射板反射给聚光锥板的光，在聚光锥板反射换向后射向位于聚光锥板下方的感光芯片，感光芯片根据接收到的光信号强度，将其转化为电信号后发送到计算元件，从而判断得检测空间内气体的浓度，所述上盖的上表面开设有检测气孔，检测气孔与检测空间内部连通。

所述V形反射板的弯折沿通过圆弧过渡，光孔对应处于V形反射板的弯折位置，上盖上位于光孔的上方开设有球面反射槽，反射槽位于上盖板的顶板上且位于光孔的正上方，反射槽用于将灯珠直射在顶板上的光反射；所述斜反射板、聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板高度相等，斜反射板、V形反射板和两个弧形反射板的反射面均与上盖的顶板垂直，斜反射板、聚光锥板、V形反射板和两个弧形反射板的上沿均与上盖的顶板连接，下盖装入上盖内部时其上板面贴于斜反射板、聚光锥板、V形反射板以及弧形反射板的下板沿，所述下盖上还开设有定位孔，V形反射板的底部固设有定位块，当下盖安装在上盖内时定位块穿设在定位孔内。

所述上盖上开设有透气槽，检测气孔开设在透气槽内，透气槽内水平贴合设置有透气膜，进一步地，所述透气槽位于聚光锥板上方，检测气孔为两个，两个检测气孔均开设在透气槽内并分别对应位于聚光锥板的两侧，两个检测气孔形成双气体通路，使得检测空间与外界的气体交换更加顺畅，检测气孔靠近光感芯片位置使得信号的稳定性更好，同时检测气体流动还可对感光芯片进行降温，增加信号的准确性。所述上盖的相对两个侧壁上均开设有卡槽，PCB设置在上盖内并穿过两个卡槽设置，PCB板位于上盖外部的两侧板沿均开设有多个邮票孔，多个邮票孔可方便对PCB板以及对本装置整体的位置固定，PCB板的底面安装有排针或者其他连接元件，排针、感光芯片以及灯珠均与PCB板上的电路电连接。

利用本装置进行气体浓度检测时，待测气体从检测气孔进入到上盖内的检测空间内，灯珠产生的红外光在V形反射板、斜反射板以及两个弧形反射板的反射下，充分反射给聚光锥板，经过不同反射次数的不同强度的红外光经过检测空间内的被测气体区域后，最终都反射到聚光锥板，聚光锥板将红外光反射投影到其下方的感光芯片上，聚光锥板的锥面反射面能够反射一部分灯珠发射的光，同时能够将双个弧形反射板未送达锥面聚光弧面的光进行再反射，进而“打破”光线“死角”，增强光反射次数，进而提高传感器光反射的信号强度，提高传感器精度及灵敏度，感光芯片通过接收到的光信号强度，将其转化成不同的电压信号值并发送给PCB模组连接的信号接收设备，信号接收设备接收信号后进行计算换算，最终得到被测气体的浓度值，本方案中采用两个检测气孔形成双气体通路，被测气体不断流动，一方面提升了测量结果的准确度，另一方面还可对感光芯片起到降温效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种多反射面红外传感器，其特征在于：包括上盖（1）、下盖（2）和PCB模组，所述PCB模组包括PCB板（3）以及均安装在PCB上板面的感光芯片（4）和灯珠（5），上盖（1）为底面敞口的中空盒体，上盖（1）的上表面开设有检测气孔（6），下盖（2）设置在上盖（1）内部并与上盖（1）配合在上盖（1）内形成检测空间，下盖（2）上开设有光孔（7）和检测孔（8），所述PCB板（3）安装在上盖（1）内，PCB板（3）位于下盖（2）的下方并使灯珠（5）和感光芯片（4）分别穿过灯孔和检测孔（8），上盖（1）内位于下盖（2）上方固设有聚光锥板（9）、V形反射板（10）和两个弧形反射板（11），V形反射板（10）位于光孔（7）上方以用于将灯珠（5）产生的光向其张口方向反射，聚光锥板（9）位于V形反射板（10）的一侧并位于检测孔（8）的上方，两个弧形反射板（11）均位于V形反射板（10）的张口侧以用于将光反射给聚光锥板（9），聚光锥板（9）朝向弧形反射板（11）的板面为向下倾斜的锥形斜面，聚光锥板（9）用于将接收的光反射给检测孔（8）内的感光芯片（4）。

2.如权利要求1所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述上盖（1）为立方体形盒体，下盖（2）为矩形板，聚光锥板（9）、V形反射板（10）和两个弧形反射板（11）分别对应设置在上盖（1）内部的四个角，上盖（1）内位于两个弧形反射板（11）之间设置有斜反射板（12），斜反射板（12）向聚光锥板（9）所在方向倾斜以用于将灯珠（5）产生的光反射给聚光锥板（9）。

3.如权利要求2所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述V形反射板（10）的弯折沿通过圆弧过渡，上盖（1）上位于光孔（7）上方开设有球面反射槽。

4.如权利要求2所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述上盖（1）上开设有透气槽，检测气孔（6）开设在透气槽内，透气槽内设置有透气膜（13）。

5.如权利要求4所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述透气槽位于聚光锥板（9）上方，检测气孔（6）为两个并分别位于聚光锥板（9）的两侧。

6.如权利要求2所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述斜反射板、聚光锥板（9）、V形反射板（10）和两个弧形反射板（11）高度相等，斜反射板、聚光锥板（9）、V形反射板（10）和两个弧形反射板（11）的上沿均与上盖（1）的顶板连接。

7.如权利要求6所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述V形反射板（10）的底部固设有定位块（14），下盖（2）上开设有定位孔，下盖（2）设置在上盖（1）内时定位块（14）穿设在定位孔内。

8.如权利要求2所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述上盖（1）的相对两个侧壁上均开设有卡槽，PCB设置在上盖（1）内并穿过两个卡槽设置，PCB板（3）位于上盖（1）外部的两侧板沿均开设有多个邮票孔。

9.如权利要求8所述的一种多反射面红外传感器，其特征在于：所述PCB板（3）的底面安装有排针（15），排针（15）、感光芯片（4）以及灯珠（5）均与PCB板（3）上的电路电连接。

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