CN218823792U - 一种防漏光型红外粉尘检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防漏光型红外粉尘检测传感器，包括PCB板和透镜，以及与PCB板连接的红外光源、接收管等，还包括上盖组件和中间组件，中间组件位于PCB板和上盖组件之间；上盖组件包括盖体以及设置在盖体内的透镜紧固区、光源紧固区和接收管紧固区，中间组件包括基板以及设置在基板上的透镜安装槽、光源安装槽和接收管安装槽等；中间组件的基板底部设置有定位柱，PCB板上开设有定位孔，定位柱穿过定位孔对中间组件进行定位；上盖组件的盖体底部设置有卡扣，PCB板上开设卡槽，卡扣与卡槽卡接，使PCB板、中间组件和上盖组件装配连接。因此，本实用新型能够解决漏光问题，进而避免因漏光因素引起的信号稳定性差。

Description

一种防漏光型红外粉尘检测传感器

技术领域

本实用新型涉及粉尘检测技术领域，具体的说，涉及了一种防漏光型红外粉尘检测传感器。

背景技术

由于悬浮在空气中的可吸入颗粒物（PM2.5）对呼吸系统健康的影响，人们对于可吸入颗粒物（PM2.5）的浓度控制也越来越重视。而可吸入颗粒物（PM2.5）的浓度需要基于对可吸入颗粒物（PM2.5）的精准监测，目前市场上常见的PM2.5粉尘检测传感器主要包括激光粉尘传感器和红外粉尘传感器。

其中，激光粉尘传感器采用激光LED作为光源，当空气中的细颗粒物，经过恒流风扇推动进入激光束所在区域时，激光将发生散射，在适当位置放置光电探测器，使光电探测器只接收散射光，利用光电检测器的光电效应产生电信号，该电信号经电路放大处理后，即可得到细颗粒物浓度值；

红外粉尘传感器的光源为红外LED光源，根据光的散射原理，红外LED光源发射出的光线，遇到粉尘产生反射光，光敏探测器检测到反射光的光强，根据脉冲信号的大小判断粉尘的浓度。

现有红外粉尘传感器通常采用上下壳止口-卡扣配合的结构，如文献CN207081658U提出的粉尘浓度检测装置，其壳体包括上壳体和下壳体，下壳体与电路板一体式设计，上壳体和下壳体组装后形成检测腔室；但是，这种结构的上下壳配合位置在透镜轴线水平面，会造成壳体闭合不严导致的漏光现象，进而影响传感器的检测性能，

另外，现有红外粉尘传感器的结构还存在稳定性差、内部抗杂散光能力差、以及抗电磁干扰能力不足等问题。

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，从而提供一种防漏光型红外粉尘检测传感器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种防漏光型红外粉尘检测传感器，包括PCB板和透镜，以及与所述PCB板连接的红外光源、接收管和发热电阻，还包括上盖组件和中间组件，所述中间组件位于所述PCB板和所述上盖组件之间；

所述上盖组件包括盖体以及设置在所述盖体内的透镜紧固区、光源紧固区和接收管紧固区，所述中间组件包括基板以及设置在所述基板上的透镜安装槽、光源安装槽和接收管安装槽；

所述透镜紧固区与所述透镜安装槽上下设置，对所述透镜进行限位；所述光源紧固区与所述光源安装槽上下设置，对所述红外光源进行限位；所述接收管紧固区与所述接收管安装槽上下设置，对所述接收管进行限位；

所述中间组件的基板底部设置有定位柱，所述PCB板上开设有定位孔，所述定位柱穿过所述定位孔对所述中间组件进行定位；

所述上盖组件的盖体底部设置有卡扣，所述中间组件的基板侧边开设卡扣避让口，所述PCB板上开设卡槽，所述卡扣与所述卡槽卡接，使所述PCB板、所述中间组件和所述上盖组件装配连接。

本实用新型的有益效果为：

1）本实用新型对红外粉尘检测传感器结构进行优化，提供一种防漏光型红外粉尘检测传感器，其主要包括PCB板、上盖组件和中间组件，在装配时中间组件内嵌于PCB板和上盖组件之间，上盖组件与PCB板卡扣固定，使得中间组件完全覆盖在所述PCB板和所述上盖组件形成的空间内；上盖组件和中间组件之间紧密配合形成光学反射腔体，且上盖组件和中间组件之间的接触面明显高于PCB板和上盖组件之间的接触面，从而有效解决漏光问题，避免因漏光因素引起的信号稳定性差，进而提高传感器的检测性能；

2）所述中间组件的基板底部还设置有凸块，凸块设置在所述透镜安装槽下方，使所述透镜安装槽的底部低于所述基板，从而有效降低整个红外粉尘检测传感器的高度，有助于实现小型化；

3）本实用新型还包括位于盖体端部上方的屏蔽罩，相较于现有屏蔽罩内置的方案，本实用新型的屏蔽面积更大，可以屏蔽更为广泛的电磁干扰，以提升传感器的抗干扰性能；

4）本实用新型的红外光源、接收管和发热电阻设置在所述中间组件上，并使各自的引脚穿过PCB板后背面焊接固定在PCB板上，中间组件也因此固定在PCB板上，相对于现有传感器采用螺丝固定或粘胶等的固定方式，本实用新型工艺更加简单、更加环保；

5）本实用新型的基板和盖体还分别设置有绒面纹理层，可以有效降低因内壁漫反射造成的光干扰，增加有效光利用率，从而极大提高粉尘检测传感器的测试准确性及灵敏度；

6）本实用新型无需用胶粘或螺丝连接，结构稳定、使用寿命长、易装配且符合环保需求，还能适当延长传感器的使用寿命。

附图说明

图1和图2为本实用新型的爆炸结构示意图；

图3和图4为本实用新型的装配结构示意图；

图5为本实用新型的中间组件的结构示意图；

图6为本实用新型的上盖组件的结构示意图；

图中：1.屏蔽罩；101.“L”型挂钩；

2.上盖组件；201.出风口；202.透镜擦拭孔；203.进风口；204.卡扣Ⅰ；205.卡扣Ⅱ；206.盖体端部；207.凹槽；208.光源紧固区；

3.接收管；301.接收管引脚；

4.电容；5.透镜；6.接线端子；

7.发热电阻；701.发热电阻引脚；

8.红外光源；801.光源引脚；

9.中间组件；901.定位柱Ⅰ；902.定位柱Ⅱ；903.凸块；904.光源安装槽；905.透镜安装槽；906.接收管安装槽；907.电阻安装架；

10.PCB板；1001.卡槽；1002.开口；1003.接收管引脚安装孔；1004.定位孔；1005.挂钩卡槽；1006.电阻引脚安装孔。

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

附图1至附图4所示，一种防漏光型红外粉尘检测传感器，其包括PCB板10和透镜5，以及与所述PCB板10连接的红外光源8、接收管3和发热电阻7，还包括上盖组件2和中间组件9，所述中间组件9位于所述PCB板10和所述上盖组件2之间；

所述上盖组件2包括盖体以及设置在所述盖体内的透镜紧固区、光源紧固区208和接收管紧固区，所述中间组件9包括基板以及设置在所述基板上的透镜安装槽905、光源安装槽904、接收管安装槽906和电阻安装架907；

所述透镜紧固区与所述透镜安装槽905上下设置，对所述透镜5进行限位；所述光源紧固区208与所述光源安装槽904上下设置，对所述红外光源8进行限位；所述接收管紧固区与所述接收管安装槽906上下设置，对所述接收管3进行限位；

所述电阻安装架907对所述发热电阻7进行限位；

所述中间组件9的基板底部设置有定位柱，所述PCB板10上开设有定位孔1004，所述定位柱穿过所述定位孔1004对所述中间组件9进行定位，防止所述中间组件9移位，便于装配；

所述上盖组件2的盖体底部设置有卡扣，所述中间组件9的基板侧边开设卡扣避让口，所述PCB板10上开设卡槽1001，所述卡扣与所述卡槽1001卡接，使所述PCB板10、所述中间组件9和所述上盖组件2装配连接。

其中，所述透镜紧固区和所述接收管紧固区位于所述盖体端部206，如附图1和6所示。

在一种具体实施方式中，所述基板底部设置有两个定位柱：定位柱Ⅰ901和定位柱Ⅱ902，所述PCB板10的对应位置上开设有两个定位孔1004；所述盖体底部设置有两个卡扣：卡扣Ⅰ204和卡扣Ⅱ205，位于所述卡扣Ⅰ204和所述卡扣Ⅱ205的盖体外壁对应设置有凹槽207，所述中间组件9的基板对应位置分别开设有卡扣Ⅰ204和卡扣Ⅱ205的避让口，所述PCB板10的对应位置上开设两个卡槽1001；

可以理解，定位柱及定位孔1004的数量，卡扣及卡槽1001的数量均不局限于附图中的数量，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调节。

需要说明的是，本实用新型对传感器壳体结构进行防漏光优化，分别设置PCB板10、上盖组件2和中间组件9，所述中间组件9与所述PCB板10之间通过定位柱卡位，所述接收管3、所述透镜5和所述红外光源8分别装配在中间组件9对应安装槽中，所述上盖组件2与所述PCB板10之间通过卡扣固定，实现整机的组装；组装后，将所述接收管3、所述透镜5、所述电容4、所述红外光源8以及所述中间组件9等完全包含其中，且所述上盖组件2和所述中间组件9之间的接触面明显高于所述PCB板10和所述上盖组件2之间的接触面，从而有效防漏光，进而有效防止发生因内部光线外漏导致的信号减弱甚至失真的情况。

进一步的，所述PCB板10上还开设有电阻引脚安装孔1006、接收管引脚安装孔1003和光源引脚安装孔，所述发热电阻7设置在所述基板上，所述发热电阻引脚701穿过所述电阻引脚安装孔1006并焊接在所述PCB板10上，所述接收管引脚301穿过所述接收管引脚安装孔1003并焊接在所述PCB板10上，所述红外光源引脚801穿过所述光源引脚安装孔并焊接在所述PCB板10上；

可以理解，通过所述接收管3、所述红外光源8等与所述PCB板10之间的焊接，使所述中间组件9固定在所述PCB板10上，无需另外使用螺丝、粘胶等方式连接，在满足定位及结构性能要求的前提下，具备简化装配工艺、环保、节约成本等优点。

进一步的，所述上盖组件2的盖体还开设有出风口201、透镜5擦拭孔202和进风口203，环境气流通过进风口203进入红外粉尘检测传感器内，并从出风口201流出，气流中的粉尘伴随气流扩散至光学反射腔体中，光学反射腔体对所述红外光源8发出的光线进行漫反射，反射发出的光线经过所述透镜5聚焦传达到所述接收管3的接收面上，达到检测目的；

可以理解，所述盖体上表面留有透镜擦拭孔202，用以在透镜5蒙尘时进行擦拭，正常检测时需遮蔽。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例给出了另一种防漏光型红外粉尘检测传感器的具体实施方式；

具体的，所述中间组件9的基板底部还设置有凸块903，所述PCB板10上设有与所述凸块903相匹配的开口1002；所述凸块903设置在所述透镜安装槽905下方，使所述透镜安装槽905的底部降低，进而使所述透镜5下沉设置。

需要说明的是，所述凸块903位于所述基板底部且处于所述透镜安装槽905下方，该凸块903不仅能够增加所述中间组件9和PCB板10之间的稳定性，还能使所述透镜5下沉，进而降低整个红外粉尘检测传感器的高度，有助于实现小型化。

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例给出了另一种防漏光型红外粉尘检测传感器的具体实施方式；

具体的，所述防漏光型红外粉尘检测传感器还包括位于盖体端部206上方的屏蔽罩1，所述屏蔽罩1底部设有”L”型挂钩101，所述PCB板10上设有与”L”型挂钩101相匹配的挂钩卡槽1005。

可以理解，所述上盖组件2将所述接收管3包覆于其中，所述屏蔽罩1覆盖于所述上盖组件2的盖体端部206后，其”L”型挂钩101作为焊脚穿过所述PCB板10的挂钩卡槽1005并焊接在所述PCB板10另一面。

因此，本实施例中的红外粉尘检测传感器在具备防漏光功能的基础上，还增加红外粉尘检测传感器的抗电磁干扰功能，并将所述屏蔽罩1覆盖在所述盖体端部206来增强抗电磁干扰性能，进而提升传感器的抗干扰性能。

实施例4

在上述实施例的基础上，本实施例给出了另一种防漏光型红外粉尘检测传感器的具体实施方式；

具体的，所述防漏光型红外粉尘检测传感器的PCB板10上还设置有电容4和接线端子6，所述电容4和所述接线端子6均位于所述上盖组件2外部。

可以理解，所述电容4的引脚穿过所述PCB板10开设的通孔并焊接在所述PCB板10背面，以在所述接收管3（光敏管）导通后负责放电；所述接线端子6穿过所述PCB板10开设的孔位设置，以进行信号传输。

实施例5

需要说明的是，所述上盖组件2和所述中间组件9之间紧密配合形成光学反射腔体，由于粉尘检测传感器是通过光学散射原理检测环境内粉尘的浓度，故光学反射腔内因内壁漫反射造成的光线干扰会影响传感器采集信号的准确性；

因此，在上述实施例的基础上，本实施例给出了另一种防漏光型红外粉尘检测传感器的具体实施方式，如附图5和附图6所示；

具体的，所述基板相对于所述上盖组件2的表面设有绒面纹理层，所述盖体相对于所述基板的表面设有绒面纹理层，从而优化光学反射环境，提升传感器内部抗杂散光干扰能力。

可以理解，所述基板和所述盖体上设置的绒面纹理层，可以有效降低因内壁漫反射造成的光干扰，增加有效光利用率，从而很好的提高粉尘检测传感器的测试准确性及灵敏度。

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 (8)

1.一种防漏光型红外粉尘检测传感器，包括PCB板和透镜，以及与所述PCB板连接的红外光源、接收管和发热电阻，其特征在于：还包括上盖组件和中间组件，所述中间组件位于所述PCB板和所述上盖组件之间；

所述上盖组件包括盖体以及设置在所述盖体内的透镜紧固区、光源紧固区和接收管紧固区，所述中间组件包括基板以及设置在所述基板上的透镜安装槽、光源安装槽和接收管安装槽；

所述透镜紧固区与所述透镜安装槽上下设置，对所述透镜进行限位；所述光源紧固区与所述光源安装槽上下设置，对所述红外光源进行限位；所述接收管紧固区与所述接收管安装槽上下设置，对所述接收管进行限位；

所述中间组件的基板底部设置有定位柱，所述PCB板上开设有定位孔，所述定位柱穿过所述定位孔对所述中间组件进行定位；

所述上盖组件的盖体底部设置有卡扣，所述中间组件的基板侧边开设卡扣避让口，所述PCB板上开设卡槽，所述卡扣与所述卡槽卡接，使所述PCB板、所述中间组件和所述上盖组件装配连接。

2.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：所述基板底部还设置有凸块，所述PCB板上设有与所述凸块相匹配的开口；

所述凸块设置在所述透镜安装槽下方，使所述透镜下沉设置。

3.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：还包括位于盖体端部上方的屏蔽罩，所述屏蔽罩底部设有“L”型挂钩，所述PCB板上设有与“L”型挂钩相匹配的挂钩卡槽。

4.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：所述PCB板上还设置有电容，所述电容位于所述上盖组件外部。

5.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：所述PCB板上还开设有电阻引脚安装孔、接收管引脚安装孔和光源引脚安装孔，所述发热电阻设置在所述基板上，所述发热电阻引脚穿过所述电阻引脚安装孔并焊接在所述PCB板上，所述接收管引脚穿过所述接收管引脚安装孔并焊接在所述PCB板上，所述红外光源引脚穿过所述光源引脚安装孔并焊接在所述PCB板上。

6.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：所述盖体还开设有出风口、透镜擦拭孔和进风口。

7.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：所述基板相对于所述上盖组件的表面设有绒面纹理层。

8.根据权利要求1所述的防漏光型红外粉尘检测传感器，其特征在于：所述盖体相对于所述基板的表面设有绒面纹理层。

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