CN2731419Y - 便携式火灾危险热源探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式火灾危险热源探测器，属于热源探测器，在其整个壳体内设置有滤光片、一次反射镜、二次反射镜、红外线探测集成模块、致冷器件、电路板等，滤光片、二次反射镜、一次反射镜组成的光学系统聚集红外线后，利用各电子元件对信号进行处理比较，有危险热源存在时即发出报警声。与现有技术相比，本实用新型的便携式火灾危险热源探测器具有低成本、性能指标适当等特点，具有很好的推广应用价值。

Description

便携式火灾危险热源探测器

                          技术领域

本实用新型涉及一种热源探测器，尤其是一种低成本、性能指标适当的便携式火灾危险热源探测器。

                          背景技术

目前，因人们的疏忽而引发的各类火灾时有发生，忘记切断电源的电熨斗、电烙铁，超负荷的电源插座、电热器具及未熄灭的香烟蒂等危险热源都有可能引起火灾。尤其是在展览(展销)会的摊位上、各类小商品批发零售市场中及非正规的可燃材料制品加工场所及存放场所等地点，因流动人员密集，可燃物品堆放不规范，相关管理无序性较明显等特点，危险热源存在的可能性就更大，有必要做好危险热源的早期探测工作。现有技术中，红外线热成像仪、数字式红外线温度遥测仪等都是灵敏度及精度极高的探测仪器，虽然从技术角度看，完全可以满足热源探测的各种要求，但其价格昂贵，并非一般消费者能够承受得起的，要相在摊主及小商品批发零售商中推广使用就更不现实了。

                          发明内容

本实用新型的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种便携式火灾危险热源探测器，该探测器具有成本低、携带使用方便、可满足各种危险热源探测要求等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式火灾危险热源探测器，其壳体由前段壳体、中段壳体及尾盖壳体自左向右依次连接而成，在前段壳体内自左向右依次设置有滤光片、二次反射镜和一次反射镜，一次反射镜的中心位置开有透光孔，中段壳体内设置有电子致冷器件、电路板、红外线探测集成模块和电池，电子致冷器件和电路板固定在中段壳体的左部，红外线探测集成模块固定在电子致冷器件的致冷端，并且其红外线输入窗口所在的位置与二次反射镜的焦点位置相吻合，电池设置在中段壳体的右部并与尾盖壳体相接，在尾盖壳体上还固定有扬声器、电池、电源开关及发光二极管。

为了加工及使用上的方便，三段壳体之间均采用活动连接，前段壳体与中段壳体以螺纹相连按，尾盖壳体通过螺钉与中段壳体相固定。

滤光片和一次反射镜通过环形压圈固定在前段壳体内，二次反射镜通过透光支架固定在滤光片和一次反射镜之间。

在中段壳体内设置有隔板，电子致冷器件和电路板通过螺栓固定在隔板上，电子致冷器件的散热端与隔板相接，中段壳体及其内部的隔板均为铝质结构，以中段壳体作为电子致冷器件的散热板。

为了方便电池充电或更换电池，设置在中段壳体的右部的电池通过带状卡子以螺钉卡装在尾盖壳体上。

探测器中各电子元件及控制电路由电池E、电源控制模块A、红外探测模块B、报警模块C及电子致冷器件CTI构成，其中：

电源控制模块A由稳压集成模块IC₃、开关K、电容C1、发光二极管D1及电阻R6构成，稳压集成模块IC₃的1脚通过开关K与电池E的正极相接，IC₃的2脚接电池E的负极，电容C1串接在稳压集成模块IC₃的2脚与3脚之间，电阻R6与发光二极管D1串接后并联在电容C1的两端；

电子致冷器件CTI串接在稳压集成模块IC₃的1脚与电池负极之间；

红外探测模块B由红外线探测集成模块IC₁、三级管VT₁、可调电阻R1、电阻R2、R3构成，可调电阻R1串接在红外线探测集成模块IC₁的4脚与5脚之间，三极管VT₁的基极和集电极分别串接电阻R2、R3与红外线探测集成模块IC₁的1脚、3脚相接，红外线探测集成模块IC₁的3脚与稳压集成模块IC₃的3脚相接，6脚与电池E的负极相接；

报警模块C由报警电路集成模块IC₂、三级管VT₂、VT₃、电阻R4、R5、扬声器SP1构成，报警电路集成模块IC₂的1脚接稳压集成模块IC₃的3脚，IC₂的2脚与三极管VT₁的发射极相接，IC₂的3脚接电池E的负极，IC₂的4脚接三极管VT₂的基极，三极管VT₂的集电极串接电阻R4后与IC₂的1脚相接，三极管VT₂的的发射极接三极管VT₃的基极，三极管VT₃的集电极串接扬声器SP1后与稳压集成模块IC₃的3脚相接，发射极串接电阻R5后与电池E的负极相接。

工作原理为：危险热源发出的红外线经本实用新型的“光学系统”聚焦后投射到“红外探测模块B”。“红外探测模块B”将接收的红外信号转换为电信号，并进行放大比较鉴定后向“报警模块C”输出启动信号，“报警模块C”被启动后，发出响声，提醒操作人员在探测区详查热源性质，消除火灾隐患。“电池E”输出的直流电经过“电源控制模块A”处理后，向“红外探测模块B”和“报警模块C”提供电压供其工作。“电子致冷器件CTI”直接由“电池E”供电。其致冷作用是冷却“红外探测模块B”的红外线敏感器件，使其温度低于环境温度20℃-30℃，减少干扰，提高探测灵敏以及精度。

本实用新型的便携式火灾危险热源探测器和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

(1)设计合理、结构简单，在满足低成本的同时可以满足人们日常生活工作中的各种危险热源的探测要求；

(2)使用方便、体积小、易于携带，适合流动性极强的小摊摊主及小商品批发零售商使用。

                          附图说明

附图1为便携式火灾危险热源探测器的结构示意图；

附图2为便携式火灾危险热源探测器的工作原理框图；

附图3为便携式火灾危险热源探测器的光学原理示意图；

附图4为便携式火灾危险热源探测器的电路结构示意图。

附图1中的电子致冷器件5在附图4中以CTI表示，红外线探测集成模块16以IC₁表示，电池18以E表示，扬声器20以SP1表示，电源开关22以K表示。

                          具体实施方式

参照说明书附图对本实用新型的便携式火灾危险热源探测器作以下详细地说明。

如附图1所示，本实用新型的探测器，整机壳体呈圆筒状，由前段壳体1、中段壳体2及尾盖壳体3自左向右依次连接而成，前段壳体1与中段壳体2以螺纹相连接，中段壳体2与尾盖壳体3以螺钉4相连接。前段壳体1和尾盖壳体3均为工程塑料制成；中段壳体2则采用铝材制成，兼做电子致冷器件5的散热板。

圆形滤光片6和一次反射镜7分别被环形压圈8、9压装在前段壳体1的内壁，二次反射镜10通过透光支架11固定在圆形滤光片6和一次反射镜7之间，一次反射镜7的反射凹面朝向滤光片6，二次反射镜10的反射凹面朝向一次反射镜7的反射凹面，并且在一次反射镜7的中心位置开有透光孔12。环形压圈8、9均为铝质，以外螺纹与前段壳体1的内壁连接；透光支架11系工程塑料材质，用强力粘胶剂固定在前段壳体1内壁；一次反射镜7和二次反射镜10均为凹反射镜。

在中段壳体2中有开有导线通孔13的隔板14，电子致冷器件5和电路板15均通过螺栓固定在隔板14上，电子致冷器件5的散热端与隔板14相接，致冷端上固定红外线探测集成模块16，其红外线输入窗口17的位置要与二次反射镜10的焦点位置相吻合。

设置在中段壳体2内的可充电电池18被带状卡子19以螺钉卡装在尾盖壳体3上；扬声器20装于尾盖壳体3的后部内腔，通过通孔21将声音传出；电源开关22和发光二极管23固定在尾盖壳体3底端，用以控制和显示探测器的工作状态。带状卡子19系薄钢板制成。

如附图3所示，探测器中的光学系统由滤光片6、一次反射镜7和二次反射镜10构成，热源发出的红外线AB穿过滤光片6后被一次反射镜7聚集并反射至二次反射镜10上，二次反射镜10将接收到的红外线再次聚集反射，通过一次反射镜7中心的通孔12投射到红外线探测集成模块16的红外线输入窗口17。滤光片6的作用则是滤除其它光线，只准红外线通过，滤光片采用深色高分子材料如聚乙烯等制成；反射镜7、10可用铝质或玻璃镀膜镜片。

如附图4所示，探测器中各电子元件及控制电路由电池E、电源控制模块A、红外探测模块B、报警模块C及电子致冷器件CTI构成，其中：

电源控制模块A由稳压集成模块IC₃、开关K、电容C1、发光二极管D1及电阻R6构成，稳压集成模块IC₃的1脚通过开关K与电池E的正极相接，IC₃的2脚接电池E的负极，电容C1串接在稳压集成模块IC₃的2脚与3脚之间，电阻R6与发光二极管D1串接后并联在电容C1的两端；

电子致冷器件CTI串接在稳压集成模块IC₃的1脚与电池E负极之间；

红外探测模块B由红外线探测集成模块IC₁、三级管VT₁、可调电阻R1、电阻R2、R3构成，可调电阻R1串接在红外线探测集成模块IC₁的4脚与5脚之间，三极管VT₁的基极和集电极分别串接电阻R2、R3与红外线探测集成模块IC₁的1脚、3脚相接，红外线探测集成模块IC₁的3脚与稳压集成模块IC₃的3脚相接，6脚与电池E的负极相接；

报警模块C由报警电路集成模块IC₂、三级管VT₂、VT₃、电阻R4、R5、扬声器SP1构成，报警电路集成模块IC₂的1脚接稳压集成模块IC₃的3脚，IC₂的2脚与三极管VT₁的发射极相接，IC₂的3脚接电池E的负极，IC₂的4脚接三极管VT₂的基极，三极管VT₂的集电极串接电阻R4后与IC₂的1脚相接，三极管VT₂的的发射极接三极管VT₃的基极，三极管VT₃的集电极串接扬声器SP1后与稳压集成模块IC₃的3脚相接，发射极串接电阻R5后与电池E的负极相接。

当光学系统将热源发的红外线滤光聚焦后投射到红外线探测集成模块IC₁的红外接受窗口后，IC₁内部的红外线传感器，低噪声放大器，温度自动补偿电路、信号比较鉴别电路、高低电平驱动电路等即对信号予以相应处理。由于有热源的红外线输入，所以IC₁的输出脚(1脚)由无信号(静态)时的低电平变为高电平输出。4、5脚之间的可调电阻R1用来调节IC₁的灵敏度。IC₁的1脚输出的高电平经电阻R2、R3、三极管VT₁组成的缓冲电路送入报警电路集成模块IC₂的输入端(2脚)。IC₂内部电路含触发器、振荡器、放大器等。当VT₁将IC₁输出的高电平送入IC₂的2脚时，IC₂内部电路在输入的正脉冲触发下，产生一音频电信号。该音频电信号由IC₂的4脚输出。输出的音频电信号经VT₂、VT₃、R4、R5组成的功率放大器放大后推动扬声器SP1发报警声响。

当附图4电路中的电源开关K闭合时，电池E的+7.2V电压送稳压集成模块IC₃的输入端(1脚)，并由3脚输出稳定的+6V电压供各电路使用。

本实用新型的便携式火灾危险热源探测器其加工制作非常简单方便，其中：

红外线探测集成模块IC₁可选用市售商品器件如HN911L等型号集成块；

报警电路集成模块IC₂可选用市售商品器件如9300等型号发声集成块；

稳压集成模块IC₃可采用LM7806等市售商品集成块；

电池E选用7.2V2AH可充电锂离子电池；

电子致冷器件CTI选用8V1A规格的CTI系列或CHI系列中的小容量器件；电子致冷器件CTI的散热端应装有铝散热板，在本实用新型中，铝质中段壳体2部分即为CTI的散热板；

三极管VT₁、VT₂可选用9013等型号小功率管，VT₃应选用3DD01等型号中功率管；

发光二极管D1、电容器C1、可调电阻R1、电阻R2-R6均为市售通用电子原件；发光二极管D1是电路工作的指示灯，电容器C1的作用是吸收电源电路中可能存在的噪声信号，电阻R2起阻抗匹配作用，电阻R3、R4、R5、R6都起限流作用。

使用时，手持本实用新型的探测器，在待探测区域内距有关物品2-3m以内走动即可。如在此距离内有温度高于100℃的隐蔽热源存在，本实用新型即可感受到热源发射的远红外辐射信号，从而发出报警音响和闪烁灯光。使用者可在此范围内人工详查，判定热源性质，进行妥善处置。

需要给电池充电时，可松开螺钉取下尾盖壳体，电池的正负极端子即可见，可直接插入市售锂电池专用充电器进行充电。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1、便携式火灾危险热源探测器，其特征在于其壳体由前段壳体、中段壳体及尾盖壳体自左向右依次连接而成，在前段壳体内自左向右依次设置有滤光片、二次反射镜和一次反射镜，一次反射镜的中心位置开有透光孔，中段壳体内设置有电子致冷器件、电路板、红外线探测集成模块和电池，电子致冷器件和电路板固定在中段壳体的左部，红外线探测集成模块固定在电子致冷器件的致冷端，并且其红外线输入窗口所在的位置与二次反射镜的焦点位置相吻合，电池设置在中段壳体的右部并与尾盖壳体相接，在尾盖壳体上还固定有扬声器、电池、电源开关及发光二极管。

2、根据权利要求1所述的便携式火灾危险热源探测器，其特征在于前段壳体与中段壳体以螺纹相连接，尾盖壳体通过螺钉与中段壳体相固定。

3、根据权利要求1所述的便携式火灾危险热源探测器，其特征在于滤光片和一次反射镜通过环形压圈固定在前段壳体内，二次反射镜通过透光支架固定在滤光片和一次反射镜之间。

4、根据权利要求1所述的便携式火灾危险热源探测器，其特征在于在中段壳体内设置有隔板，电子致冷器件和电路板通过螺栓固定在隔板上，电子致冷器件的散热端与隔板相接，中段壳体及其内部的隔板均为铝质结构。

5、根据权利要求1所述的便携式火灾危险热源探测器，其特征在于设置在中段壳体的右部的电池通过带状卡子以螺钉卡装在尾盖壳体上。

6、根据权利要求1所述的便携式火灾危险热源探测器，其特征在于探测器中各电子元件及控制电路由电池E、电源控制模块A、红外探测模块B、报警模块C及电子致冷器件CTI构成，其中：

电源控制模块A由稳压集成模块IC₃、开关K、电容C1、发光二极管D1及电阻R6构成，稳压集成模块IC₃的1脚通过开关K与电池E的正极相接，IC₃的2脚接电池E的负极，电容C1串接在稳压集成模块IC₃的2脚与3脚之间，电阻R6与发光二极管D1串接后并联在电容C1的两端；

电子致冷器件CTI串接在稳压集成模块IC₃的1脚与电池E负极之间；

红外探测模块B由红外线探测集成模块IC₁、三级管VT₁、可调电阻R1、电阻R2、R3构成，可调电阻R1串接在红外线探测集成模块IC₁的4脚与5脚之间，三极管VT₁的基极和集电极分别串接电阻R2、R3与红外线探测集成模块IC₁的1脚、3脚相接，红外线探测集成模块IC₁的3脚与稳压集成模块IC₃的3脚相接，6脚与电池E的负极相接；

报警模块C由报警电路集成模块IC₂、三级管VT₂、VT₃、电阻R4、R5、扬声器SP1构成，报警电路集成模块IC₂的1脚接稳压集成模块IC₃的3脚，IC₂的2脚与三极管VT₁的发射极相接，IC₂的3脚接电池E的负极，IC₂的4脚接三极管VT₂的基极，三极管VT₂的集电极串接电阻R4后与IC₂的1脚相接，三极管VT₂的的发射极接三极管VT₃的基极，三极管VT₃的集电极串接扬声器SP1后与稳压集成模块IC₃的3脚相接，发射极串接电阻R5后与电池E的负极相接。