1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010550501.2 (22)申请日 2020.06.16 (71)申请人 合肥百音智能科技有限公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区红枫路 25号爱迪尔办公楼309室 (72)发明人 徐双李鑫 (74)专利代理机构 广州高炬知识产权代理有限 公司 44376 代理人 陈文龙 (51)Int.Cl. G01N 21/3504(2014.01) G01N 21/359(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种红外传感器 (57)
2、摘要 本发明属于传感器技术领域， 具体的说是一 种红外传感器， 包括红外光源与红外探测器； 所 述红外光源与红外探测器外部设有探测腔， 所述 探测腔由上半腔与下半腔组成， 所述下半腔的底 面中部设置有隔板， 所述隔板将探测腔内部隔分 为发射腔与接收腔， 所述发射腔底端安装有红外 光源， 所述接收腔底端安装有红外探测器， 所述 上半腔与红外光源和红外探测器相对应的侧壁 分别设置有反射板， 所述发射腔与接收腔相对应 的侧面上开设有气体通道， 所述气体通道内转动 连接有转板； 本发明通过设置的探测腔对气体进 行检测， 有效的提高了红外传感器的检测效率， 同时也能有效的缩小探测腔的体积， 使得红外传
3、感器得到更广泛与便捷的应用。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 111537465 A 2020.08.14 CN 111537465 A 1.一种红外传感器， 包括相互配合的红外光源(1)与红外探测器(2)； 其特征在于： 所述 红外光源(1)与红外探测器(2)外部设有探测腔(3)， 所述探测腔(3)由上半腔(31)与下半腔 (32)组成， 所述上半腔(31)与下半腔(32)相互靠近的端面上分别设置有装配板(33)， 且两 所述装配板(33)通过一组紧固螺钉(34)进行固定， 所述下半腔(32)的底面中部设置有隔板 (35)， 所述隔板(35)顶端与上半腔(31)的上端面之间设置有
4、间隙， 所述隔板(35)将探测腔 (3)内部的腔室隔分为发射腔(36)与接收腔(37)， 所述发射腔(36)的底端安装有红外光源 (1)， 所述接收腔(37)的底端安装有红外探测器(2)， 所述上半腔(31)与红外光源(1)和红外 探测器(2)相对应的侧壁分别设置成倾斜的反射板(38)， 且所述反射板(38)与装配板(33) 所形成的夹角均为45 ， 所述发射腔(36)与接收腔(37)相对应的侧面上对称开设有气体通 道(4)， 所述气体通道(4)的侧壁上均转动连接有能够对气体通道(4)进行封堵的转板(41)， 所述转板(41)两端至转板(41)上的转动中心轴的距离相同。 2.根据权利要求1所述
5、的一种红外传感器， 其特征在于： 所述红外光源(1)外部所在的 发射腔(36)底面上安装有凹面镜(5)， 所述凹面镜(5)能够将红外光源(1)发散的光束反射 成竖直光束。 3.根据权利要求1所述的一种红外传感器， 其特征在于： 所述气体通道(4)的上下两端 侧壁上分别开设有配合槽(42)， 所述转板(41)端部在转动时能够滑入至配合槽(42)内部， 且所述转板(41)的上下两端分别设置有能够与配合槽(42)侧壁相吸引的磁性端(43)。 4.根据权利要求3所述的一种红外传感器， 其特征在于： 所述磁性端(43)与配合槽(42) 侧壁接触贴合时， 所述转板(41)的板面呈竖直状态。 5.根据权利要
6、求3所述的一种红外传感器， 其特征在于： 所述气体通道(4)底端所对应 的探测腔(3)侧壁上均连接有L形的限位板(44)， 所述转板(41)顶端转动至与限位板(44)的 顶端相贴合时， 所述转板(41)的板面呈水平状态。 6.根据权利要求5所述的一种红外传感器， 其特征在于： 所述限位板(44)的上下两端分 别安装有电磁铁(45)， 且上下两所述电磁铁(45)能够分别对转板(41)的上下两磁性端(43) 进行作用并带动转板(41)进行转动。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111537465 A 2 一种红外传感器 技术领域 0001 本发明属于传感器技术领域， 具体的说是一种红外传感器。
7、背景技术 0002 红外气体传感器是红外传感器的一种， 红外气体传感器是基于不同气体分子的近 红外光谱选择吸收特性， 利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体 传感装置。 红外气体传感器包括红外光源、 红外探测器和将红外光限制在其内的光学气室。 红外光吸收待测气体后， 红外光的光强会减弱， 由此采用红外探测器探测红外光的光强变 化， 获得待检测气体的浓度。 0003 而现有的红外气体传感器的红外探测器在探测时效率较低， 同时红外气体传感器 在使用时也存在体积较大且容易产生红外光泄露等问题， 从而影响红外传感器的使用效 果。 0004 鉴于此， 本发明提供了一种红外传感器， 通过
8、设置的探测腔对气体进行检测， 使得 气体能够通过气体通道更迅速的流入至探测腔内部并检测， 有效的提高了红外传感器的检 测效率， 同时通过设置的反射板对红外光源发射的红外光线进行反射并被红外探测器吸 收， 有效的缩小了探测腔的体积， 使得红外传感器得到更广泛与便捷的应用。 发明内容 0005 为了弥补现有技术的不足， 本发明提供了一种红外传感器， 通过设置的探测腔对 气体进行检测， 使得气体能够通过气体通道更迅速的流入至探测腔内部并检测， 有效的提 高了红外传感器的检测效率， 同时通过设置的反射板对红外光源发射的红外光线进行反射 并被红外探测器吸收， 有效的缩小了探测腔的体积， 使得红外传感器得
9、到更广泛与便捷的 应用。 0006 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种红外传感器， 包括相互配合的 红外光源与红外探测器； 所述红外光源与红外探测器外部设有探测腔， 所述探测腔由上半 腔与下半腔组成， 所述上半腔与下半腔相互靠近的端面上分别设置有装配板， 且两所述装 配板通过一组紧固螺钉进行固定， 所述下半腔的底面中部设置有隔板， 所述隔板顶端与上 半腔的上端面之间设置有间隙， 所述隔板将探测腔内部的腔室隔分为发射腔与接收腔， 所 述发射腔的底端安装有红外光源， 所述接收腔的底端安装有红外探测器， 所述上半腔与红 外光源和红外探测器相对应的侧壁分别设置成倾斜的反射板， 且所述反射板
10、与装配板所形 成的夹角均为45 ， 所述发射腔与接收腔相对应的侧面上对称开设有气体通道， 所述气体通 道的侧壁上均转动连接有能够对气体通道进行封堵的转板， 所述转板两端至转板上的转动 中心轴的距离相同； 工作时， 由于现有的红外气体传感器的红外探测器在探测时效率较低， 同时红外气体传感器在使用时也存在体积较大且容易产生红外光泄露等问题， 从而影响红 外传感器的使用效果； 而本发明中的红外传感器在使用时， 首先将此传感器安装在需要进 行气体检测的密闭环境中， 当对气体的浓度进行检测时， 此时通过对探测腔上的转板进行 说明书 1/5 页 3 CN 111537465 A 3 转动并使得气体通道处于
11、打开的状态， 从而方便待检测的气体更快捷高效的从气体通道流 入至探测腔内部并使得腔室内外的气体浓度更快的达到平衡状态， 从而有效的提高了待检 测的气体流入至探测腔的速度并进行检测的效率， 待探测腔内外的气体浓度达到平衡状态 时， 此时再次转动转板并使其对气体通道进行封堵， 从而使得探测腔内部处于密封状态， 减 少红外光源发射的红外光从气体通道的泄露并对气体的测量精度产生影响； 同时通过将转 板的转动中心轴设置在转板的中部， 使得转板在转动时能够带动其顶部与底部的气体流动 幅度相同， 从而减少转板在对气体通道进行封堵时对探测腔内部的气体浓度产生影响； 当 对探测腔内部的气体浓度进行测量时， 此时
12、位于发射腔底端的红外光源对探测腔内部的气 体进行红外光线的照射， 同时通过在上半腔上设置倾斜的反射板， 使得红外光线照射在发 射腔顶端的反射板时能够水平反射到接收腔顶端的反射板上， 随后反射后的光线在接收腔 顶端的反射板的作用下能够被竖直的反射到底端的红外探测器位置处， 从而使得红外探测 器能够对经过多次反射的红外光线进行接收， 进而使得探测腔在对气体浓度进行检测的同 时， 也能有效的缩小探测腔的体积， 不仅使得更小巧的红外传感器得到更广泛与便捷的使 用， 还能有效的降低红外传感器的生产成本。 0007 优选的， 所述红外光源外部所在的发射腔底面上安装有凹面镜， 所述凹面镜能够 将红外光源发散
13、的光束反射成竖直光束； 工作时， 为了提高红外光源的利用率与红外探测 器的接受率， 此时通过在红外光源外部所在的发射腔底面上安装有凹面镜， 使得从红外光 源发散的光束在凹面镜的反射作用下能够形成竖直的光束并在反射板的作用下被红外探 测器吸收， 从而有效的提高红外光源的利用率与红外探测器的接受率， 进而提高了红外传 感器的检测质量与检测效率。 0008 优选的， 所述气体通道的上下两端侧壁上分别开设有配合槽， 所述转板端部在转 动时能够滑入至配合槽内部， 且所述转板的上下两端分别设置有能够与配合槽侧壁相吸引 的磁性端； 工作时， 为了提高转板对气体通道的封堵效果， 此时通过在气体通道的上下两端
14、侧壁上分别开设有配合槽， 使得转板端部在转动时能够转入至配合槽内部并通过磁性端与 配合槽侧壁吸引贴合， 不仅提高了转板对气体通道的封堵效果， 减少红外线在气体通道处 发生泄露并对气体检测所产生的影响， 同时还能使得转板端部在磁性端的作用下与配合槽 侧壁进行有效的固定， 使得转板能够更稳定牢固的对气体通道进行封堵， 从而大大提高了 红外传感器在使用时的稳定性。 0009 优选的， 所述磁性端与配合槽侧壁接触贴合时， 所述转板的板面呈竖直状态； 工作 时， 上述的转板在转动时其底端位于发射腔内部而容易对红外光线的传播产生阻挡， 为了 减少转板底端对红外光线的阻挡与影响， 此时通过设置配合槽的宽度，
15、 使得磁性端与配合 槽侧壁接触贴合时， 转板的板面能够完整的位于气体通道内部并呈竖直状态， 减少转板底 端因伸入至发射腔内部而对红外光线的传播所产生的阻挡与影响， 从而有效的提高了红外 传感器的工作质量。 0010 优选的， 所述气体通道底端所对应的探测腔侧壁上均连接有L形的限位板， 所述转 板顶端转动至与限位板的顶端相贴合时， 所述转板的板面呈水平状态； 工作时， 为了使得待 检测的气体从气体通道更高效的流入至探测腔内部， 此时通过在气体通道底端所对应的探 测腔侧壁上连接有L形的限位板， 当转板顶端转动至与限位板的顶端相贴合时， 此时转板的 板面呈水平状态， 从而能够减少转板侧壁对气体通道的
16、阻挡， 使得开口更大的气体通道更 说明书 2/5 页 4 CN 111537465 A 4 方便检测气体的流入， 从而进一步提高了红外传感器的工作效率。 0011 优选的， 所述限位板的上下两端分别安装有电磁铁， 且上下两所述电磁铁能够分 别对转板的上下两磁性端进行作用并带动转板进行转动； 工作时， 为了减少人工对转板进 行推动时而对气体通道周围的气流所产生的影响， 此时通过在限位板的上下两端分别安装 有电磁铁， 当需要转动转板并使之对气体通道进行封堵时， 限位板两端的电磁铁能够分别 对转板两端的磁性端进行作用并使得转板对气体通道实现自动化封堵， 不仅降低了转板在 转动时对探测腔内部气体浓度的
17、影响， 也能使得磁性端在电磁铁的作用下能够与限位板顶 端和配合腔侧壁进行更稳定牢固的固定， 从而进一步的提高了红外传感器在工作时的稳定 性。 0012 本发明的有益效果如下： 0013 1.本发明通过设置的探测腔对气体进行检测， 使得气体能够通过气体通道更迅速 的流入至探测腔内部并检测， 有效的提高了红外传感器的检测效率， 同时通过设置的反射 板对红外光源发射的红外光线进行反射并被红外探测器吸收， 有效的缩小了探测腔的体 积， 使得红外传感器得到更广泛与便捷的应用。 0014 2.本发明通过在红外光源外部所在的发射腔底面上安装有凹面镜， 使得从红外光 源发散的光束在凹面镜的反射作用下能够形成竖
18、直的光束并在反射板的作用下被红外探 测器吸收， 从而有效的提高红外光源的利用率与红外探测器的接受率， 进而提高了红外传 感器的检测质量与检测效率。 附图说明 0015 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0016 图1是本发明的立体示意图； 0017 图2是本发明的结构示意图； 0018 图3是本发明对气体进行检测前的结构示意图； 0019 图4是本发明对气体进行检测时的结构示意图； 0020 图中： 红外光源1、 红外探测器2、 探测腔3、 上半腔31、 下半腔32、 装配板33、 紧固螺 钉34、 隔板35、 发射腔36、 接收腔37、 反射板38、 气体通道4、 转板41、 配合槽42、
19、 磁性端43、 限 位板44、 电磁铁45、 凹面镜5。 具体实施方式 0021 为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白了解， 下面结 合实施方式， 进一步阐述本发明。 0022 如图1-图4所示， 本发明所述的一种红外传感器， 包括相互配合的红外光源1与红 外探测器2； 所述红外光源1与红外探测器2外部设有探测腔3， 所述探测腔3由上半腔31与下 半腔32组成， 所述上半腔31与下半腔32相互靠近的端面上分别设置有装配板33， 且两所述 装配板33通过一组紧固螺钉34进行固定， 所述下半腔32的底面中部设置有隔板35， 所述隔 板35顶端与上半腔31的上端面之间设置
20、有间隙， 所述隔板35将探测腔3内部的腔室隔分为 发射腔36与接收腔37， 所述发射腔36的底端安装有红外光源1， 所述接收腔37的底端安装有 红外探测器2， 所述上半腔31与红外光源1和红外探测器2相对应的侧壁分别设置成倾斜的 说明书 3/5 页 5 CN 111537465 A 5 反射板38， 且所述反射板38与装配板33所形成的夹角均为45 ， 所述发射腔36与接收腔37相 对应的侧面上对称开设有气体通道4， 所述气体通道4的侧壁上均转动连接有能够对气体通 道4进行封堵的转板41， 所述转板41两端至转板41上的转动中心轴的距离相同； 工作时， 由 于现有的红外气体传感器的红外探测器2
21、在探测时效率较低， 同时红外气体传感器在使用 时也存在体积较大且容易产生红外光泄露等问题， 从而影响红外传感器的使用效果； 而本 发明中的红外传感器在使用时， 首先将此传感器安装在需要进行气体检测的密闭环境中， 当对气体的浓度进行检测时， 此时通过对探测腔3上的转板41进行转动并使得气体通道4处 于打开的状态， 从而方便待检测的气体更快捷高效的从气体通道4流入至探测腔3内部并使 得腔室内外的气体浓度更快的达到平衡状态， 从而有效的提高了待检测的气体流入至探测 腔3的速度并进行检测的效率， 待探测腔3内外的气体浓度达到平衡状态时， 此时再次转动 转板41并使其对气体通道4进行封堵， 从而使得探测
22、腔3内部处于密封状态， 减少红外光源1 发射的红外光从气体通道4的泄露并对气体的测量精度产生影响； 同时通过将转板41的转 动中心轴设置在转板41的中部， 使得转板41在转动时能够带动其顶部与底部的气体流动幅 度相同， 从而减少转板41在对气体通道4进行封堵时对探测腔3内部的气体浓度产生影响； 当对探测腔3内部的气体浓度进行测量时， 此时位于发射腔36底端的红外光源1对探测腔3 内部的气体进行红外光线的照射， 同时通过在上半腔31上设置倾斜的反射板38， 使得红外 光线照射在发射腔36顶端的反射板38时能够水平反射到接收腔37顶端的反射板38上， 随后 反射后的光线在接收腔37顶端的反射板38
23、的作用下能够被竖直的反射到底端的红外探测 器2位置处， 从而使得红外探测器2能够对经过多次反射的红外光线进行接收， 进而使得探 测腔3在对气体浓度进行检测的同时， 也能有效的缩小探测腔3的体积， 不仅使得更小巧的 红外传感器得到更广泛与便捷的使用， 还能有效的降低红外传感器的生产成本。 0023 作为本发明的一种实施方式， 所述红外光源1外部所在的发射腔36底面上安装有 凹面镜5， 所述凹面镜5能够将红外光源1发散的光束反射成竖直光束； 工作时， 为了提高红 外光源1的利用率与红外探测器2的接受率， 此时通过在红外光源1外部所在的发射腔36底 面上安装有凹面镜5， 使得从红外光源1发散的光束在
24、凹面镜5的反射作用下能够形成竖直 的光束并在反射板38的作用下被红外探测器2吸收， 从而有效的提高红外光源1的利用率与 红外探测器2的接受率， 进而提高了红外传感器的检测质量与检测效率。 0024 作为本发明的一种实施方式， 所述气体通道4的上下两端侧壁上分别开设有配合 槽42， 所述转板41端部在转动时能够滑入至配合槽42内部， 且所述转板41的上下两端分别 设置有能够与配合槽42侧壁相吸引的磁性端43； 工作时， 为了提高转板41对气体通道4的封 堵效果， 此时通过在气体通道4的上下两端侧壁上分别开设有配合槽42， 使得转板41端部在 转动时能够转入至配合槽42内部并通过磁性端43与配合槽
25、42侧壁吸引贴合， 不仅提高了转 板41对气体通道4的封堵效果， 减少红外线在气体通道4处发生泄露并对气体检测所产生的 影响， 同时还能使得转板41端部在磁性端43的作用下与配合槽42侧壁进行有效的固定， 使 得转板41能够更稳定牢固的对气体通道4进行封堵， 从而大大提高了红外传感器在使用时 的稳定性。 0025 作为本发明的一种实施方式， 所述磁性端43与配合槽42侧壁接触贴合时， 所述转 板41的板面呈竖直状态； 工作时， 上述的转板41在转动时其底端位于发射腔36内部而容易 对红外光线的传播产生阻挡， 为了减少转板41底端对红外光线的阻挡与影响， 此时通过设 说明书 4/5 页 6 CN
26、 111537465 A 6 置配合槽42的宽度， 使得磁性端43与配合槽42侧壁接触贴合时， 转板41的板面能够完整的 位于气体通道4内部并呈竖直状态， 减少转板41底端因伸入至发射腔36内部而对红外光线 的传播所产生的阻挡与影响， 从而有效的提高了红外传感器的工作质量。 0026 作为本发明的一种实施方式， 所述气体通道4底端所对应的探测腔3侧壁上均连接 有L形的限位板44， 所述转板41顶端转动至与限位板44的顶端相贴合时， 所述转板41的板面 呈水平状态； 工作时， 为了使得待检测的气体从气体通道4更高效的流入至探测腔3内部， 此 时通过在气体通道4底端所对应的探测腔3侧壁上连接有L形
27、的限位板44， 当转板41顶端转 动至与限位板44的顶端相贴合时， 此时转板41的板面呈水平状态， 从而能够减少转板41侧 壁对气体通道4的阻挡， 使得开口更大的气体通道4更方便检测气体的流入， 从而进一步提 高了红外传感器的工作效率。 0027 作为本发明的一种实施方式， 所述限位板44的上下两端分别安装有电磁铁45， 且 上下两所述电磁铁45能够分别对转板41的上下两磁性端43进行作用并带动转板41进行转 动； 工作时， 为了减少人工对转板41进行推动时而对气体通道4周围的气流所产生的影响， 此时通过在限位板44的上下两端分别安装有电磁铁45， 当需要转动转板41并使之对气体通 道4进行封
28、堵时， 限位板44两端的电磁铁45能够分别对转板41两端的磁性端43进行作用并 使得转板41对气体通道4实现自动化封堵， 不仅降低了转板41在转动时对探测腔3内部气体 浓度的影响， 也能使得磁性端43在电磁铁45的作用下能够与限位板44顶端和配合腔侧壁进 行更稳定牢固的固定， 从而进一步提高红外传感器在工作时的稳定性。 0028 工作时， 首先将此传感器安装在需要进行气体检测的密闭环境中， 当对气体的浓 度进行检测时， 此时通过对探测腔3上的转板41进行转动并使得气体通道4处于打开的状 态， 从而方便待检测的气体更快捷高效的从气体通道4流入至探测腔3内部并使得腔室内外 的气体浓度更快的达到平衡
29、状态， 从而有效的提高了待检测的气体流入至探测腔3的速度 并进行检测的效率， 待探测腔3内外的气体浓度达到平衡状态时， 此时再次转动转板41并使 其对气体通道4进行封堵， 从而使得探测腔3内部处于密封状态， 减少红外光源1发射的红外 光从气体通道4的泄露并对气体的测量精度产生影响； 同时通过将转板41的转动中心轴设 置在转板41的中部， 使得转板41在转动时能够带动其顶部与底部的气体流动幅度相同， 从 而减少转板41在对气体通道4进行封堵时对探测腔3内部的气体浓度产生影响； 当对探测腔 3内部的气体浓度进行测量时， 此时位于发射腔36底端的红外光源1对探测腔3内部的气体 进行红外光线的照射，
30、同时通过在上半腔31上设置倾斜的反射板38， 使得红外光线照射在 发射腔36顶端的反射板38时能够水平反射到接收腔37顶端的反射板38上， 随后反射后的光 线在接收腔37顶端的反射板38的作用下能够被竖直的反射到底端的红外探测器2位置处， 从而使得红外探测器2能够对经过多次反射的红外光线进行接收， 进而使得探测腔3在对气 体浓度进行检测的同时， 也能有效的缩小探测腔3的体积， 使得更小巧的红外传感器得到更 广泛与便捷的使用， 同时有效的降低红外传感器的生产成本。 0029 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和优点。 本行业的技术人员应该 了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的 原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变化和改 进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物 界定。 说明书 5/5 页 7 CN 111537465 A 7 图1 说明书附图 1/4 页 8 CN 111537465 A 8 图2 说明书附图 2/4 页 9 CN 111537465 A 9 图3 说明书附图 3/4 页 10 CN 111537465 A 10 图4 说明书附图 4/4 页 11 CN 111537465 A 11
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