[实用新型]非分光红外气体传感器

说明书

本实用新型公开了一种非分光红外气体传感器，包括：多孔腔体，包括腔面和与腔面连接的两端，其中，腔面含有多个通气孔，两端具有通孔；红外光发射部件，其上封装有准直透镜，以使发射光经过该准直透镜后平行出射；红外光接收部件，包括两个探测器，该两个探测器彼此垂直封装。本实用新型的优点在于：使用准直透镜汇聚光束和通过垂直封装探测器芯片的方法，使红外吸收型传感器的光能利用得到大幅提高，在实现单光源双光路差分测量的同时大大提高了传感器的性能，缩小了传感器的体积。特别适用于对检测精度高且要求传感器本身安全的场合。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种非分光红外气体传感器，特别涉及一种基于红外发光二极管的非分光红外气体传感器。

背景技术

非分光红外(NDIR)气体传感器用一个宽光谱光源作为红外传感器的光源，光线穿过光路中的被测气体，透过窄带滤波片，到达红外探测器。其工作原理是基于不同气体分子吸收特定波长的红外光的特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。随着红外光源、传感器及电子技术的发展，非分光红外(NDIR)气体传感器在国内外得到了迅速的发展。

传统的NDIR气体传感器，其主体部分，通常由红外光源、红外接收器和吸气室构成。气室通常为管状的镀膜光学腔体，作用是约束光源发射的红外光使光尽可能多的达到探测器，通过提高信号强度来提升传感器信噪比。然而，这种结构用于管路式红外气体传感器时是没有问题的。但用于扩散式气体传感器时，就需要在光管上开几排透气孔，这时就存在一个问题。如果开的通气孔较大，导致腔体对光的约束性能变小，光外泄严重；如果通气孔开的很小，就会导致气体扩散很缓慢，严重影响响应时间。此外，传统的差分结构两个探测器并排放置，导致位于两个探测器位置光能最强的地方不能被利用，从而影响传感器信噪比。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种高红外光能量利用率的非分光红外气体传感器，在保证较高的气体扩散效率的情况下提高探测器对光能量的利用，从而提升传感器的信噪比。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型提供一种非分光红外气体传感器，包括：

多孔腔体，包括腔面和与腔面连接的两端，其中，腔面含有多个通气孔，实现气体扩散，两端具有通孔；

电路板，进一步的，该电路板包括：

光电二极管脉冲驱动电路，与红外光发射部件连接，用于驱动光源发光；

信号调理电路，与红外光接收部件连接，用于对出射光信号进行放大和滤波；

主控电路，设置于多孔腔体的底部，实现出射光信号的A/D转换和数据处理并读出气体浓度值。

红外光发射部件，其上封装有第一准直透镜，以使发射光经过该第一准直透镜后平行出射。

进一步的，该红外光发射部件包括：

第一底座；

红外二极管发光芯片，设置于底座中心，释放发射光；

第一晶体管外壳，该第一晶体管外壳一端设置与第一底座上具有红外二极管发光芯片的一侧相接；

上述第一准直透镜，设置于该第一晶体管外壳另一端；

以及第一管脚，设置于第一底座另一侧。

更进一步的，该红外光发射部件的第一准直透镜端嵌入上述多孔腔体的一端通孔。

红外光接收部件，该红外光接收部件包括两个探测器，该两个探测器彼此垂直封装。

进一步的，该红外光接收部件包括：