[发明专利]集成烟雾检测设备

说明书

集成烟雾检测设备包括：载体(1)；光源(2)，布置在载体上或上方；光接收器(3)，布置在载体上或上方，距光源一定距离；以及偏振件(7)，布置在载体上或上方。光源将辐射(a、b)发射到偏振件中。偏振件被配置为具有使由光源发射的辐射的反射部分(d)线性偏振的边界表面(11)，和允许反射部分(d)出射偏振件的出射表面(12)。

烟雾检测器是一种感测烟雾的设备，烟雾通常标志着火灾。商用的安全设备向火灾警报控制面板(火灾警报系统的一部分)发出信号，而家用烟雾检测器通常从检测器本身发出本地听觉或视觉警报。许多烟雾检测器应用光散射进行烟雾检测。这具有快响应和低信号漂移，以及低成本和长使用寿命的优势。这种烟雾检测器的可靠性可能由于气溶胶(例如，水蒸气、香烟烟雾、灰尘或各种烟尘)的存在而受损，这可能导致错误警报。

用于烟雾检测器中的光检测器可以被安装在烟雾室中，该烟雾室屏蔽环境光但允许烟雾进入并到达光检测器。烟雾室使设备增大，并且可能在烟雾到光检测器的通道被烟雾室的一部分或被入口的形状或布置阻碍时不适当地延迟对烟雾的检测。如果烟雾检测器暴露于环境，则灰尘或露水可能随时间粘附到烟雾室并且可能导致错误警报。

US 6218950B1公开了一种测量两个不同散射角的光信号的火警检测器。散射光的两条光学路径被布置成使得路径之一主要响应于亮的气溶胶，而另一条路径主要响应于暗的气溶胶。根据气溶胶的亮度确定警报阈值。将由水蒸气等产生的欺骗性测量值存储在存储器中用于进一步参考以避免错误警报。

US 6788197B1公开了具有电子评估器、光学模块、温度传感器和至少一个燃烧气体传感器的火灾警报设备。光源发射非偏振光，光源可以是LED。具有可转动偏振面的偏振器(其可以包括液晶)布置在光源和光学接收器之间。因此，能够以两个正交的偏振平面测量发射光的散射。

US 7746239B2公开了一种光散射式烟雾检测器，其包括传感器主体、光发射器和火灾判断单元，光发射器用于朝向开放的烟雾感测空间发射光并且根据接收的散射光的量输出信号。具有偏振滤光器的两个光源利用不同的偏振态、以不同的角度发射光，并且由光接收元件收集前向和后向散射光。

CN 200963473Y公开了一种基于消偏振的光电烟雾火灾检测设备。从光源发射的光束经由偏振器入射到烟雾颗粒，将由入射光束通过的平面作为散射基准面。垂直于散射基准面的接收平面的上侧和下侧设置有两个相同的光电接收器，这两个相同的光电接收器被设置成靠近散射基准面并且关于该散射基准面对称，其中一个具有偏振轴垂直于散射面的偏振器。

在Stefano di Stasio发表的“Experiments on depolarized opticalscattering to sense in situ the onset of early agglomeration between nano-size soot particles”(Journal of Quantitative Spectroscopy and RadiativeTransfer vol.73(2002),pages 423-432)中，通过激光散射技术研究在烃火焰中产生的烟尘气溶胶颗粒。以可变的偏振角测量共偏振散射光和交叉偏振散射光对垂直和水平线性偏振态的贡献。相对于散射角测量的垂直消偏振率在较小的链状聚合的情况下非常低并且是平坦的，而在较大的支链聚合的情况下，其在约90°处显示出最大值。对入射光的垂直和水平偏振态中的每一个，测量到的两种消偏振贡献之间的比率适合建立在火焰中形成的纳米级烟尘颗粒之间的早期聚合机制的开始。

当光线通过两个各向同性电介质之间的平面边界，从具有折射率n₁的第一介质到具有不同折射率n₂的第二介质时，入射光线被分成反射光线和折射光线。入射光线、反射光线和折射光线在同一平面内传播，该平面被称为入射平面。