[实用新型]一种红外气体传感器

说明书

本实用新型公开了一种红外气体传感器，包括气室，设于所述气室中的红外灯、红外检测元件、集成电路板以及引脚组件；所述红外灯和所述红外检测元件分别安装在所述集成电路板上；所述引脚组件设于所述气室的下侧；所述红外灯发出的红外光线在气室内部不断发射，最终到达所述红外检测元件；所述红外检测元件为热电堆探测器组件；所述热电堆探测器由多个热电偶串联而成。本实用新型的红外检测元件为热电堆探测器组件，能把温差和电能相互转化的元件，使用本实用新型的热电堆探测器组件测量温度变化时，可以克服单个热电偶产生的电势差太小而难以测量的缺点，避免使用昂贵的高精度运算放大器；且结构简单，方面组装和检修，结构小巧，携带方便。

技术领域

本实用新型涉及气体传感领域，涉及一种红外气体传感器。

背景技术

红外气体传感器是一种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(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。它与其它类别气体传感器如电化学式、催化燃烧式、半导体式等相比具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适合气体多、性价比高、维护成本低、可在线分析等等一系列优点。其广泛应用于石油化工、冶金工业、工矿开采、大气污染检测、农业、医疗卫生等领域。

如最常见的生产生活场所，经常需要检测可燃气体或有毒气体的泄漏。红外气体传感器因其非消耗性、无需氧气、使用寿命长、维护简单而逐渐在工业场所、管廊、窖井场所使用。但目前红外气体传感器还是设计复杂、成本高昂，很难大批量用于商用、民用场所。目前绝大部分是非色散红外气体传感器，采用热释电作为检测元件，导致传感器成本高，生产效率低。且热释电的价格高，为了提高信号检测器灵敏度，一般都设计了复杂的光路，导致加工难度大，生产成本高，产量低。检测红外信号的热释电是交流信号输出，为了滤除直流分量，获取有效信号，所使用的电路复杂。

另外，现有技术中微型红外气体传感器的光室比较小，很多发明中，为了增加光路长度，采用了复杂的结构设计。光室各部分都需要金属加工，然后镀金。复杂的光室结构，使加工难度很高，成本高、生产效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种红外气体传感器，包括气室，设于所述气室中的红外灯、红外检测元件、集成电路板以及引脚组件；所述红外灯和所述红外检测元件分别安装在所述集成电路板上；所述引脚组件设于所述气室的下侧；所述红外灯发出的红外光线在气室内部不断发射，最终到达所述红外检测元件；所述红外检测元件为热电堆探测器组件；所述热电堆探测器由多个热电偶串联而成。

所述气室主要用于安装内部的零部件，通过设计对应的安装位，实现红外灯、红外检测元件、集成电路板以及引脚组件的固定安装。所述集成电路板包括电路主板以及单片机，以实现整个装置的电控制。所述引脚组件设于最下端，固定安装在所述气室的底部。

本实用新型的红外检测元件为热电堆探测器组件，热电堆是一种能把温差和电能相互转化的元件，由多个热电偶串接组成，各热电偶输出的热电势是互相叠加的，当热电堆的两边出现温差时，会产生电流。使用本实用新型的热电堆探测器组件测量温度变化时，可以克服单个热电偶产生的电势差太小而难以测量的缺点，避免使用昂贵的高精度运算放大器。

进一步的，所述热电堆探测器组件集成有目标气体传感器、参考气体传感器以及温度传感器；所述目标气体传感器内置有第一滤光片；用于检测目标气体谐振频率的红外光；所述参考气体传感器内置有第二滤光片，用于检测不与目标气体发生谐振的红外光；所述温度传感器用于检测热电堆探测器组件的温度，进行零点跟踪和温度补偿。