[发明专利]一种气体浓度红外传感器

说明书

本发明属于气体检测技术领域，具体提供了一种气体浓度红外传感器，包括筒体和电路板，电路板设于筒体中，电路板将筒体分隔成第一空间和第二空间，第一空间中设有红外光发射组件，第二空间中设有红外探测组件；第一空间中设有第一反射组件，第二空间中设有第二反射组件，电路板的边缘具有缺口，缺口连通第一空间和第二空间，缺口位置设有第三反射组件；所述红外光能够在第一反射组件、第三反射组件和第二反射组件之间依次反射并传递至红外探测组件。本发明能够在筒体中形成双层的反射光路，在保证光路长度的情况下，使得红外传感器的外径及厚度均小于设定值，实现红外传感器的小型化设计。

技术领域

本发明属于气体检测技术领域，具体提供了一种气体浓度红外传感器。

背景技术

NDIR气体传感器基于非色散红外吸收原理，当红外光通过待测气体时，这些气体分子对特定波长的红外光有吸收，其吸收关系服从朗伯-比尔(Lambert－Beer)吸收定律，由于分子之间的振动，气体分子在红外波段具有不同的、特定的原子吸收波长，因此能够通过测量特定波长下光学能量的吸收来探测气体浓度。

发明人在先专利申请CN202320487495.X中，在基座处设置安装槽，在安装槽中设置多个反射件，反射件处于安装槽的内侧壁处且远离顶部的端盖结构，红外光线发射器发射的红外光在多个反射件之间依次反射，然后红外光线进入红外探测器；在红外光沿着光路传递时，其穿过安装槽内的气体，通过测量红外光的损耗，来获得安装槽中的气体浓度。上述技术方案中，红外光线的传递光路基本平行于电路板以及基座处的端盖，即端盖不参与形成红外光的反射，使得端盖处的进气孔不需要考虑避让光路，便于增加进气孔的数量以及尺寸。

发明人认为，上述方案有利于减少红外传感器在垂直电路板方向(即基座轴向)的长度，但是不利于减少红外传感器沿周向的外径尺寸，反射件本身在安装槽的内壁处需要占据一定的体积，布置的反射件数量较小时会造成光路长度不足；布置的反射件数量较多时，需要的安装槽容积变大，使得基座以及红外传感器的周向尺寸过大。即该方案不便于实现气体浓度红外传感器沿垂直电路板方向的轴向尺寸以及周向尺寸的平衡。

另外，上述技术方案中，虽然在红外传感器的端盖处设置有进气孔，该进气孔用于连通安装槽和外部环境，但是该进气孔的尺寸及数量设计存在问题；具体的，当进气孔的尺寸较小时进气慢，但是进气孔能够避免杂物及灰尘进入安装槽中，但是进气慢的特点使得红外传感器的反应较慢不能快速实现测量；当进气孔的尺寸较大时，虽然进气快并能够快速测量，但是对于内部电气元件的保护性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体浓度红外传感器，以至少解决上述技术问题之一。

为了解决现有技术中的上述问题，本发明的一个或多个实施例提供一种气体浓度红外传感器，包括筒体和电路板，筒体的两端开口，电路板设于筒体中，电路板将筒体沿轴向分隔成第一空间和第二空间，第一空间中设有红外光发射组件，第二空间中设有红外探测组件；第一空间中设有第一反射组件，第一反射组件包括多个设于筒体内壁的第一反射件；第二空间中设有第二反射组件，第二反射组件包括多个设于筒体内壁的第二反射件，电路板的边缘具有缺口，缺口连通第一空间和第二空间，缺口位置设有第三反射组件，第三反射组件包括多个第三反射件；多个第一反射件能够接收红外光发射组件发射的红外光，并将红外光在第一空间中依次反射后传递至第三反射件，第三反射组件能够将红外光传递至第二反射组件，多个第二反射件能够依次反射红外光，并将红外光传递至红外探测组件。

进一步的，筒体的两端分别套设有端帽，端帽包括套设在筒体外部的圆筒以及圆筒端部的端盖，端盖处具有进气孔；圆筒能够沿筒体的轴向往复运动至压缩状态和扩张状态；当处于压缩状态时，端盖与电路板的距离为D₁；当处于扩张状态时，端盖与电路板的距离为D₂，D₁D₂。

进一步的，两个圆筒之间安装有弹性复位件，弹性复位件能够在圆筒朝向电路板运动以到达压缩状态时积蓄弹性势能，并在圆筒朝向远离电路板运动与到达扩张状态时释放弹性势能。