CN221078434U - 一种基于光声原理的气体传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于光声原理的气体传感器，包括：传感器主体，包括主安装体、主电路板和玻璃组件，所述主电路板固设于主安装体顶部，所述主安装体内设有玻璃内管，所述主安装体两侧均设有玻璃组件，所述玻璃内管内开设有检测通道，所述主安装体上开设有通气孔；光源组件，包括光源板和第一密封片，所述光源板对应检测通道设有光源。本实用新型的基于光声原理的气体传感器结构简单，使用方便，通过设置光源组件发射红外光经过传感器主体后被探测器组件检测，利用光声传感原理进行气体检测，对目标气体的检测由封装气体进行选择，因此在大大降低了对光学滤光片要求的同时，还不容易受到其它气体的影响，交叉轴灵敏度性能更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体传感器技术领域，具体涉及一种基于光声原理的气体传感器。
背景技术
目前市面上常见的气体传感器多为非分散红外技术(Non-Dispersive Infrared,NDIR)传感器，这种原理的传感器在低浓度时精度较差。同时由于多种气体的吸收峰差异较小甚至重叠，同时受光学窄带滤光片的性能影响，容易受到其它气体的影响。另一方面，由于市面上的传感器在低浓度下的检测精度有限，且多数是检测环境气体成分，因此很容易受环境气体成分的影响。
基于上述情况，本实用新型提出了一种基于光声原理的气体传感器，可有效解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于光声原理的气体传感器。本实用新型的基于光声原理的气体传感器结构简单，使用方便，通过设置光源组件发射红外光经过传感器主体后被探测器组件检测，利用光声传感原理进行气体检测，对目标气体的检测由封装气体进行选择，因此在大大降低了对光学滤光片要求的同时，还不容易受到其它气体的影响，交叉轴灵敏度性能更好。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种基于光声原理的气体传感器，包括：
传感器主体，包括主安装体、主电路板和玻璃组件，所述主电路板固设于主安装体顶部，所述主安装体内设有玻璃内管，所述玻璃内管两端均开设有槽口，所述主安装体两侧均设有玻璃组件，所述玻璃内管内开设有检测通道，所述主安装体上开设有通气孔；
光源组件，包括光源板和第一密封片，所述光源板对应检测通道设有光源，所述光源板通过第一螺丝与主安装体固定连接，所述第一密封片设于光源板与主安装体之间；
探测器组件，包括探测器板和第二密封片，所述探测器板对应检测通道设有探测器，所述探测器板通过第一螺丝与主安装体固定连接，所述第二密封片设于光源板与主安装体之间；
所述光源组件和探测器组件分别固定连接于传感器主体两侧，所述主电路板分别与光源板、探测器板电连接。
本实用新型的目的在于提供一种基于光声原理的气体传感器。本实用新型的基于光声原理的气体传感器结构简单，使用方便，通过设置光源组件发射红外光经过传感器主体后被探测器组件检测，利用光声传感原理进行气体检测，对目标气体的检测由封装气体进行选择，因此在大大降低了对光学滤光片要求的同时，还不容易受到其它气体的影响，交叉轴灵敏度性能更好。
优选的，所述玻璃组件包括依次通过第二螺丝连接的铝块、第一密封圈、玻璃和第二密封圈。
优选的，所述主电路板通过第一螺丝与主安装体固定连接。
优选的，所述主安装体位于通气孔处设有透气防尘片。
优选的，所述玻璃内管内设有反光材料。
优选的，所述反光材料表面设有保护材料。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型的基于光声原理的气体传感器结构简单，使用方便，通过设置光源组件发射红外光经过传感器主体后被探测器组件检测，利用光声传感原理进行气体检测，对目标气体的检测由封装气体进行选择，因此在大大降低了对光学滤光片要求的同时，还不容易受到其它气体的影响，交叉轴灵敏度性能更好。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的爆炸结构示意图；
图3为本实用新型的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
本实用新型中所述光源、探测器、主电路板等技术特征(本实用新型的组成单元/元件)，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制得，其具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型的创新点所在，对于本领域技术人员来说，是可以理解的，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。
实施例1：
如图1至3所示，本实用新型提供了一种基于光声原理的气体传感器，包括：
传感器主体，包括主安装体1、主电路板12和玻璃组件，所述主电路板12固设于主安装体1顶部，所述主安装体1内设有玻璃内管13，所述玻璃内管13两端均开设有槽口131，所述主安装体1两侧均设有玻璃组件，所述玻璃内管13内开设有检测通道，所述主安装体1上开设有通气孔；
光源组件，包括光源板4和第一密封片6，所述光源板4对应检测通道设有光源5，所述光源板4通过第一螺丝3与主安装体1固定连接，所述第一密封片6设于光源板4与主安装体1之间；
探测器组件，包括探测器板15和第二密封片，所述探测器板15对应检测通道设有探测器14，所述探测器板15通过第一螺丝3与主安装体1固定连接，所述第二密封片设于光源板4与主安装体1之间；
所述光源组件和探测器组件分别固定连接于传感器主体两侧，所述主电路板12分别与光源板4、探测器板15电连接。光源板4和探测器板15通过连接器与主电路板12连接。
实施例2：
如图1至3所示，本实用新型提供了一种基于光声原理的气体传感器，包括：
传感器主体，包括主安装体1、主电路板12和玻璃组件，所述主电路板12固设于主安装体1顶部，所述主安装体1内设有玻璃内管13，所述玻璃内管13两端均开设有槽口131，所述主安装体1两侧均设有玻璃组件，所述玻璃内管13内开设有检测通道，所述主安装体1上开设有通气孔；玻璃内管13两端有槽口131，使得经通气孔进入到主安装体1内的气体可以通过这些槽口131进入到玻璃内管13里。
光源组件，包括光源板4和第一密封片61，所述光源板4对应检测通道设有光源5，所述光源板4通过第一螺丝3与主安装体1固定连接，所述第一密封片61设于光源板4与主安装体1之间；
探测器组件，包括探测器板15和第二密封片62，所述探测器板15对应检测通道设有探测器14，所述探测器板15通过第一螺丝3与主安装体1固定连接，所述第二密封片62设于光源板4与主安装体1之间；探测器14由特定的麦克风封装在TO器件里，并且TO器件中还密封有特定类型的气体，比如用来检测CO2的探测器14，在TO器件中密封有某浓度值的CO2气体。(如果检测的是其它类型的气体，则会密封其它成分和浓度的气体)。
探测器14中除了安装有用于气体浓度检测的麦克风，还安装有用于环境检测的温度传感器和光电传感器。
主电路板12可以控制光源5产生调制光信号输出，同时还安装有高精度的模拟数字转换器，用于采集麦克风信号。并通过算法处理后形成气体浓度值数据。
所述光源组件和探测器组件分别固定连接于传感器主体两侧，所述主电路板12分别与光源板4、探测器板15电连接。
所述玻璃组件包括依次通过第二螺丝7连接的铝块8、第一密封圈9、玻璃10和第二密封圈11。
进一步地，在另一个实施例中，所述主电路板12通过第一螺丝3与主安装体1固定连接。
进一步地，在另一个实施例中，所述主安装体1位于通气孔16处设有透气防尘片2。
进一步地，在另一个实施例中，所述玻璃内管13内设有反光材料。
反光材料可以是铝、银或者其它材料，当红外光照射进去后，通过反光材料的反射作用，使更多的光照射到探测器14上。
进一步地，在另一个实施例中，所述反光材料表面设有保护材料。
本实用新型一个实施例的工作原理如下：
一种基于光声原理的气体传感器，正常工作时，主电路板12产生特定频率和占空比的脉宽调制信号来控制光源板4上的红外光源5，使光源5发出调制过的红外光，调制过的红外光经检测通道后照射到探测器14上；
红外光照射到探测器14时，透过探测器14的滤光片照射到探测器14内部，并且被内部的气体吸收特定波长的红外光，并引起内部气压变大。当红外光停止发射时，内部气压恢复到正常值；
由于红外光是被调制过的，因此被调制过的红光光照射到探测器14内部时，就会在内部产生与调制信号相关联的信号；
如果在检测通道中有不同浓度的被检气体成分，红外光经过这个检测通道时就会被吸收一部分，进入探测器14的光就会变少，产生相应的信号就会变小。减小的量与检测通道的中的被检气体浓度有关。
依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的基于光声原理的气体传感器，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本实用新型中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是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，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于光声原理的气体传感器，其特征在于，包括：
传感器主体，包括主安装体、主电路板和玻璃组件，所述主电路板固设于主安装体顶部，所述主安装体内设有玻璃内管，所述玻璃内管两端均开设有槽口，所述主安装体两侧均设有玻璃组件，所述玻璃内管内开设有检测通道，所述主安装体上开设有通气孔；
光源组件，包括光源板和第一密封片，所述光源板对应检测通道设有光源，所述光源板通过第一螺丝与主安装体固定连接，所述第一密封片设于光源板与主安装体之间；
探测器组件，包括探测器板和第二密封片，所述探测器板对应检测通道设有探测器，所述探测器板通过第一螺丝与主安装体固定连接，所述第二密封片设于光源板与主安装体之间；
所述光源组件和探测器组件分别固定连接于传感器主体两侧，所述主电路板分别与光源板、探测器板电连接。
2.根据权利要求1所述的基于光声原理的气体传感器，其特征在于：所述玻璃组件包括依次通过第二螺丝连接的铝块、第一密封圈、玻璃和第二密封圈。
3.根据权利要求1所述的基于光声原理的气体传感器，其特征在于：所述主电路板通过第一螺丝与主安装体固定连接。
4.根据权利要求1所述的基于光声原理的气体传感器，其特征在于：所述主安装体位于通气孔处设有透气防尘片。
5.根据权利要求1所述的基于光声原理的气体传感器，其特征在于：所述玻璃内管内设有反光材料。
6.根据权利要求5所述的基于光声原理的气体传感器，其特征在于：所述反光材料表面设有保护材料。
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