[实用新型]一种红外气体传感器

说明书

本实用新型提供一种红外气体传感器，包括外壳、安装在外壳内的气室组件、红外光源、探测器以及温湿度传感器，气室组件包括相互连通的上盖和下盖，通过上盖和下盖将气室组件分隔为上下两部分；红外光源、探测器、温湿度传感器以及嵌件均容置于下盖中，通过在下盖上设置下盖通孔，使红外光源发出的光进入上盖中进行反射，增长了气体传感器光程，通过在气室组件中填充嵌件，减小红外气体传感器内部的气流死区，加快气体浓度测量响应速度，通过设置温湿度传感器，根据温度和湿度数据对红外气体传感器的测量结果进行修正，提高了气体浓度测量精度，在环境湿度过高时微处理器发出警报信息并保持光源一直点亮以防止在红外气体传感器中形成冷凝水。

技术领域

本实用新型涉及探测技术领域，尤其涉及一种红外气体传感器。

背景技术

在石油石化、煤矿、粮食熏蒸、地下管廊等高温高湿场所，通常采用NDIR(非分散红外)技术进行气体浓度监测，在对应吸收波段内根据被测气体对红外光的吸收量计算被测气体的浓度，然而被测气体中的水蒸气对红外光也有吸收，探测器容易将被测气体中的水蒸气误判为被测气体，给气体浓度测量带来误差。并且环境温度不同，被测气体对红外光的吸收量也不同，被测气体中水蒸气的含量也不同，因此为了准确测量被测气体的浓度需要消除温度和湿度对气体浓度测量的综合影响。

采用NDIR技术进行气体浓度测量时，为了提高气体浓度测量精度，通常将光源和探测器之间设置较远的距离以确保被测气体对光源发出的光进行充分吸收，但是在进行大批量配套时，红外气体传感器需要满足结构紧凑、体积小巧的要求，因此在进行红外气体传感器设计时需兼顾长光程和结构紧凑两方面的要求。

专利文献CN102680999B中公开了根据温湿度传感器测量得到的温度数据以及湿度数据，结合查表得到被测气体的绝对湿度数据，并且通过在已知温度条件下对不同湿度的已知浓度的标准气体进行测量得到绝对湿度对被测气体的浓度的影响值，据此消除温湿度对气体浓度测量的综合影响。虽然其公开了温湿度修正方法，但其并非采用NDIR技术进行气体浓度测量。

采用NDIR技术进行气体浓度测量时，为了提高气体浓度测量精度，通常将光源和探测器之间设置较远的距离以确保被测气体对光源发出的光进行充分吸收，但是在进行大批量配套时，红外气体传感器需要满足结构紧凑、体积小巧的要求，因此在进行红外气体传感器设计时需兼顾长光程和结构紧凑两方面的要求。

专利文献WO2005054827A1公开了通过在外壳中设置四周密封且相互连通的光学外壳和电子设备外壳以及在电子设备外壳中对光源和探测器进行物理隔绝，使光源发射的光到达光学外壳内部经过多次反射后被电子设备外壳内部的探测器所接收，增长了气体传感器的光程，并且通过在电子设备外壳中设置塞子以减小气流死区，加快气体浓度测量响应速度，但是其在塞子上仅设置一个探测孔，进入探测器两个滤光片窗口的入射光入射角度大，导致气体浓度测量信噪比低，并且其不具备高湿故障处理功能。。

专利文献CN101504365B公开了通过在上盖体的凹槽上设置至少两个反射面，增长了红外气体传感器的光程，使得被测气体对红外光充分吸收，提高了红外气体传感器的测量精度。但其将红外探测孔设置为倒梯形结构，导致探测器接收到的入射光的入射角较大，影响探测器滤光片的滤光性能，降低了探测信号信噪比及气体浓度测量精度。

专利文献CN104280357B公开了通过将光源反射面和接收反射面构成“C”形光路，保证长光程的情况下，缩小了光学腔体的体积。具有结构简单、外形小巧、光程长的优点，但其接收反射面为球面或者抛物柱面或者为倾斜向下的平面，导致探测器接收到的入射光的入射角较大，降低了探测信号信噪比及气体浓度测量精度，并且其并未对传感器进行防尘防水处理，缩短了传感器的使用寿命。