[实用新型]一种散射式烟雾探测器光学暗室

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散射式烟雾探测器光学暗室，尤其是一种可以探测出粒径小至0.15微米的微细烟雾、在不高于0.3dB/m的较低灵敏度下平衡地响应4种试验火，且能有效抑制灰尘、水蒸气、灰尘积累、水蒸气结露造成误报的散射式烟雾探测器光学暗室，属于消防报警技术领域。

背景技术

火灾标志物烟雾的粒子直径分布在0.01至1微米，通常呈对数正态分布，其中0.1-1微米的粒子对散射光能贡献最大。20世纪70年代光电烟雾探测器问世以来常用的光源波长是0.9微米左右，按照粒子光学散射的米理论，0.9微米波长的光源基本上只能测得0.3至3微米段的米散射光能，这就造成了散射式烟雾探测器对较大烟雾粒子特别敏感，对国家标准GB4715-2005规定的4种试验火响应不平衡的缺点。后向散射式探测器可以改善对试验火响应的平衡性，但仍然解决不了0.3微米以下烟雾粒子的响应问题。近年来获得广泛应用的许多材料例如聚四氟乙烯、聚酰亚胺等火灾烟雾的平均粒径在0.1-0.3微米，对0.9微米的红外光来说，其散射光能很微弱。

据申请人了解，现有烟雾探测器产品需要妥善解决的另一个难题是误报问题——灰尘以及水蒸气颗粒引起的误报时有发生，给火灾监控带来诸多麻烦。

因此，如何有效探测粒径0.3微米以下的微细烟雾和使探测器的对各种材料的火灾烟雾响应更加平衡，以及如何区分火灾烟雾和灰尘、水蒸气等干扰因素以抑制误报，成为备受关注的课题。

发明内容

本实用新型的目的是，针对现有技术存在的问题，提出一种可以有效探测微细烟雾粒子、均匀响应所有4种试验火，同时又能有效抑制灰尘、水蒸气、灰尘积累、水蒸气结露造成误报的散射式烟雾探测器光学暗室。

为了达到上述目的，本实用新型的散射式烟雾探测器光学暗室主要由光室、固定在外罩上内壁光滑的锥形圆筒状迷宫和扣合在光室上的外罩构成，其特征在于：所述光室具有分别开口于所述光室端面且其光学轴线分别与所述光室端面呈10°-35°交角的接收管腔和第一、第二发射管腔；所述接收管腔与第一发射管腔的光学轴线之间所夹空间散射角为110°-150°，构成前向散射光路；所述接收管腔与第二发射管腔的光学轴线以30°-70°角相交，构成后向散射光路；所述第一和第二发射管腔内安装波长不同的发光器件；所述锥形圆筒状迷宫的大端口固定在外罩上，所述锥形圆筒状迷宫的小端口和光室端面之间留有进烟间隔。

火灾烟雾颗粒粒径多在0.1-1微米范围内，而灰尘、水蒸气粒径多在1微米以上。由于本实用新型将前、后向散射光路有机结合，并且采用了不同波长的发光器件，因此通过对前述特定前向和后向散射角度上散射信号的处理，可以识别不同粒子粒径，从而分辨火灾烟尘和灰尘、水蒸气，并且锥形圆筒状迷宫光洁的内表面光滑，促使水蒸气在短时间内结露，从而有效抑制了水蒸气结露引起的误报，同时处于探测器工作位置时，锥形迷宫直径上端小、下端大，有效减少了灰尘因重力沉降造成的在迷宫内表面的积累，抑制了灰尘积累造成的误报。所述特定的前向和后向散射角度的根据米散射理论、计算机仿真和实验确定的。

本实用新型进一步的完善是，所述迷宫的内壁与所述光室端面之间的锥度为60°-87°。

本实用新型再进一步的完善是，所述接收管腔与第一发射管腔的光学轴线交点和所述接收管腔与第二发射管腔的光学轴线交点之间的距离为0-5mm。

   本实用新型更进一步的完善是，所述迷宫和光室端面之间的进烟间隔为2-5mm。

本实用新型又进一步的完善是，所述第一和第二发射管腔内发光器件的波长分别为280-490nm和830-1050nm。

此外，所述第一波长发射管管腔光学轴线、第二波长发射管管腔光学轴线、接收管管腔光学轴线与所述光室端面的角度宜为15°-25°；所述接收管腔与第二发射管腔的光学轴线的夹角宜为40°-45°；所述锥形圆筒状迷宫内壁与所述光室端面之间的锥度宜为80°-83°。

附图说明

    下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例中光室的立体结构示意图。

图3为图2的局部剖切结构示意图。

图4为图1实施例中光室的剖视图之一。

图5为图1实施例中光室的剖视图之二。