[发明专利]小型化激光甲烷传感探头

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，具体涉及一种小型化激光甲烷传感探头。

背景技术

激光甲烷传感探头主要应用于煤炭，石油化工，电力，冶金等有可能出现气体突出或泄露并对人民财产生命安全产生重大威胁的特殊领域。但是现有的停留在实验室阶段的激光气体传感器大多体积庞大，功耗高，一般尺寸都在200mm以上，无法实现小型化使得该技术不能在产品领域大范围推广，很多应用场合都需要产品的小型化，比如煤矿领域的壁挂式传感器，石油化工及消防领域的可燃气体报警器，探头的小型化对甲烷气体检测领域激光检测技术的推广具有重要意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种小型化激光甲烷传感探头。具体技术方案如下：

一种小型化激光甲烷传感探头，包括过滤网盖、气室芯、电路板、前套筒、转接套筒及线缆，所述电路板包括层叠设置的光电器件驱动控制电路板、CPU信号处理分析部分板及供电电路电路板，所述光电器件驱动控制电路板、CPU信号处理分析部分板及供电电路电路板之间通过连接件电连接；所述气室芯具有安装容腔，所述安装容腔的一侧的两端部分别安装有激光发射器和光电转换接收器，所述光电转换接收器与所述光电器件驱动控制电路板相连接，所述安装容腔的另一侧的两端部分别安装有第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜的镜面相对于所述激光器发出的入射光线均呈45°倾角，所述入射光线在所述第一反射镜和第二反射镜的发射下可被所述光电转换接收器接收。

根据本发明提供的小型化激光甲烷传感探头，采用层叠结构的电路设计，解决了由于电路体积庞大而影响探头尺寸的问题，减小了的探头空间浪费，在保证探头直径的情况下将探头的整体体积缩小为原有的1/2，为在不同特殊的应用场合提供了极大便利。并且改变了传统的激光器和光电转换接收器的布置形式，利用一组反射镜使得从激光器发出的入射光线在两个相互配合的反射镜的反射下可被所述光电转换接收器接收，利用反射镜改变光的传播路径，使得相同体积下的气室光程增加了一倍以上，不仅起到了增加光程、节省空间的效果，而且使得气体检测结果更加精确。

另外，根据本发明上述实施例的小型化激光甲烷传感探头，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述光电转换接收器包括依次设置的球窗透镜、接收器芯片和电气引线，所述接收器芯片和电气引线相连接，所述球窗透镜与所述接收器芯片具有安装距离。

根据本发明的一个示例，所述光电转换接收器通过转接套筒安装在所述气室芯的安装容腔上。

根据本发明的一个示例，所述连接件为柔性电路板。

根据本发明的一个示例，所述层叠设置的光电器件驱动控制电路板、CPU信号处理分析部分板及供电电路电路板与气室芯可拆卸连接。

根据本发明的一个示例，所述气室芯设有螺柱，所述层叠设置的光电器件驱动控制电路板、CPU信号处理分析部分板及供电电路电路板形成的层叠电路板体设有与所述螺柱相适配的安装孔。

根据本发明的一个示例，所述第一反射镜、第二反射镜均通过抛光处理。

根据本发明的一个示例，所述安装容腔的一侧的两端分别设有两个安装槽，所述激光器和光电转换接收器分别置于两个所述安装槽内，所述安装容腔在安装槽的对侧成型有两个安装侧壁，所述第一反射镜和所述第二反射镜分别安装在两个所述安装侧壁上。

根据本发明的一个示例，所述第一反射镜和第二反射镜之间安装有温度传感器和/或压力传感器器。

根据本发明的一个示例，还包括套设在所述电路板和气室芯外的壳体，所述壳体包括过滤网盖、前套筒及转接套筒，所述电路板和气室芯安装在所述前套筒内部，所述前套筒设有外壁中部设有凸缘，所述凸缘两侧形成有两个环形槽，所述过滤网盖、转接套筒通过所述环形槽分别套设在所述前套筒的两端，且所述凸缘位于所述过滤网盖、转接套筒之间，所述过滤网盖的侧壁设有多个散气孔。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例的小型化激光甲烷传感探头的结构示意图(一)；

图2为本发明实施例的小型化激光甲烷传感探头的结构示意图(二)；

图3为本发明实施例的小型化激光甲烷传感探头的电路板结构示意图；

图4为本发明实施例的小型化激光甲烷传感探头的电路板和气室芯连接示意图；