CN107516397B

CN107516397B - 光电感烟探测器

Info

Publication number: CN107516397B
Application number: CN201710901517.1A
Authority: CN
Inventors: 宋佳城; 陈宇弘; 靳东风; 张男
Original assignee: Tanda Technology Co ltd
Current assignee: Tanda Technology Co ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: CN107516397A

Abstract

本发明涉及消防火灾探测技术领域，提供一种光电感烟探测器，包括壳体、主控电路板、接收管、补偿管、至少一个发射管、阻隔栅以及透光罩。壳体上开设有探测窗口，透光罩盖设于探测窗口处，主控电路板与阻隔栅设于壳体内且自上而下层叠设置于透光罩上，接收管、补管以及发射管均设置于主控电路板上，阻隔栅上开设有容置发射管的容置腔、供接收管接收外部光线的通光通道以及用于将补偿管发出的光线传导至接收管的补偿通道，补偿通道与通光通道相连通。这样，在整个检测过程中，发射管、接收管以及补偿管均能够避免外界烟雾的干扰与影响，因此，无需将光电感烟探测器拆开进行清洁维护，只需保证透光罩的透光性即可，降低日常维护费用。

Description

光电感烟探测器

技术领域

本发明涉及消防火灾探测技术领域，尤其提供一种光电感烟探测器。

背景技术

传统的光电感烟探测器是基于红外光散射原理而制成的。当探测器发出的红外光信号遇到烟雾颗粒时，会发生红外光的散射，散射的光被接收器接收，随着烟雾浓度的不同，接收器的接收电流也不同，这样烟雾浓度的变化就被转换成了接收电流的变化，接收的电流信号经信号放大和数模转换调理后数字化的烟雾浓度数据，通过微控制器就可以对数据进行分析计算，判断烟雾状态，达到探测烟雾的目的。而环境光中含有红外光成分，会对光电感烟探测器自身的红外信号的分析判断产生严重干扰，使探测器无法正常工作，所以基于这一原理而制成的光电感烟探测器大多需要有光学暗室来隔离环境光线，光学暗室设计的好坏直接决定了光电感烟探测器性能的优劣。

光电感烟探测器的光学暗室不是封闭的，它是基于光学几何和风道流体力学原理而设计成的具有特殊结构的腔体，它在遮挡外界光线直射的同时能够便于让被测的烟雾随气流进入它的内部。在长期运行后，该光学暗室内部将会布满灰尘，虽然当前基于这一原理而制成的光电感烟探测器都设计有灰尘补偿算法，但补偿能力是有限的，随着时间的推移，传感器的灵敏度将越来越灵敏，从而很容易导致误报。另一方面，光学暗室的清洁维护通常需要由人工进行拆卸清洗，所以维护成本也很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电感烟探测器，旨在解决现有光电感烟探测器因采用光学暗室结构而需增加日常维护成本的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光电感烟探测器，包括壳体、主控电路板、接收管、补偿管、至少一个发射管、阻隔栅以及透光罩，所述壳体上开设有探测窗口，所述透光罩盖设于所述探测窗口处，所述主控电路板与所述阻隔栅设于所述壳体内且自上而下层叠设置于所述透光罩上，所述接收管、所述补偿管以及所述发射管均设置于所述主控电路板上，所述阻隔栅上开设有容置所述发射管的容置腔、供所述接收管接收外部光线的通光通道以及用于将所述补偿管发出的光线传导至所述接收管的补偿通道，所述补偿通道与所述通光通道相连通，所述发射管发出第一光束，所述接收管在上半光接收周期内接收到所述第一光束，并且将所述第一光束的接收信号反馈至所述主控电路板记录为光照强度A，所述补偿管发出第二光束，所述接收管在下半光接收周期内接收到所述第二光束，并且将所述第二光束的接收信号反馈至所述主控电路板记录为光照强度B，所述主控电路板比对光接收周期内所述光照强度A与所述光照强度B的差值以判断环境中是否存在烟雾。

具体地，所述发射管为红外发射管，所述红外发射管发出的光束波长范围为850nm～940nm。

具体地，所述补偿管为红外补偿管，所述红外补偿管发出的光束波长范围为850nm～940nm。

具体地，所述接收管为红外接收管，所述红外接收管接收的光束波长范围为850nm～940nm。

具体地，所述透光罩包括透光本体以及环形凸边，所述环形凸边由所述透光本体的侧壁水平向外凸伸形成，所述透光本体置于所述探测窗口内，所述环形凸边抵靠于所述探测窗口的外缘。

优选地，所述透光罩为亚克力透光罩。

具体地，所述发射管的光束发射口与所述接收管的光束接收口呈夹角设置。

优选地，所述发射管的数量为三个，各所述发射管以所述接收管为中心围设于所述接收管的***。

具体地，所述主控电路板具有第一安装面以及与所述第一安装面相对的第二安装面，所述发射管设于所述第一安装面上，所述主控电路板上开设有第一通孔，所述第一通孔与所述通光通道相连通，所述接收管设于所述第二安装面上且与所述第一通孔相对应。

具体地，所述主控电路板上开设第二通孔，所述第二通孔与所述补偿通道相连通，所述补偿管设于所述第二安装面上且与所述第二通孔相对应。

本发明的有益效果：本发明的光电感烟探测器，将发射管容置于容置腔内，同时，阻隔栅与透光罩层叠设置将容置腔的开口封堵，因此，发射管处于封闭的环境中；再者，接收管置于通光通道内，通光通道的开口被透光罩封堵，因此，接收管也处于封闭的环境中；同样地，补偿通道与通光通道连通，通光通道的开口被透光罩封堵，即补偿通道的开口被封堵，那么，补偿管也处于封闭环境中。光电感烟探测器的工作过程如下：当发射管发出第一光束时，接收管在上半光接收周期内接收到第一光束，并且将第一光束的接收信号反馈至主控电路板记录为光照强度A，然后，补偿管发出第二光束，接收管在下半光接收周期内接收到第二光束，并且将第二光束的接收信号反馈至主控电路板记录为光照强度B，主控电路板则比较光接收周期内第一光束的光照强度A与第二光束的光照强度B的差值以判断环境中是否存在烟雾，当光照强度A和光照强度B之间的差值不为零时，主控电路板的控制逻辑迅速控制补偿管发射第二光束的光照强度B增大或减小，使接收管接收到光照强度B不断跟随光照强度A而变化，然后主控电路通过读取第二光束的光照强度B随时间的变化值就可判断烟雾浓度的变化。这样，在整个检测过程中，发射管、接收管以及补偿管均能够避免外界烟雾的干扰与影响，因此，无需将光电感烟探测器拆开进行清洁维护，只需保证透光罩的透光性即可，降低日常维护费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光电感烟探测器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光电感烟探测器的剖面图；

图3为本发明实施例提供的光电感烟探测器的主控电路板、阻隔栅以及透光罩的剖面图；

图4为本发明实施例提供的光电感烟探测器的主控电路板的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1—壳体、2—主控电路板、31—接收管、32—补偿管、33—发射管、4—阻隔栅、5—透光罩、11—探测窗口、41—容置腔、42—通光通道、43—补偿通道、51—透光本体、52—环形凸边、1a—第一安装面、1b—第二安装面、21—第一通孔、22—第二通孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图3，本发明实施例提供的光电感烟探测器，包括壳体1、主控电路板2、接收管31、补偿管32、至少一个发射管33、阻隔栅4以及透光罩5。壳体1上开设有探测窗口11，透光罩5盖设于探测窗口11处，主控电路板2与阻隔栅4设于壳体1内且自上而下层叠设置于透光罩5上，接收管31、补偿管32以及发射管33均设置于主控电路板2上，阻隔栅4上开设有容置发射管33的容置腔41、供接收管31接收外部光线的通光通道42以及用于将补偿管32发出的光线传导至接收管31的补偿通道43，补偿通道43与通光通道42相连通。发射管33发出第一光束，接收管31在上半光接收周期内接收到第一光束，并且将第一光束的接收信号反馈至主控电路板2记录为光照强度A，补偿管32发出第二光束，接收管31在下半光接收周期内接收到第二光束，并且将第二光束的接收信号反馈至主控电路板2记录为光照强度B，主控电路板2比较光接收周期内光照强度A与光照强度B的值以判断环境中是否存在烟雾。

本发明实施例提供的光电感烟探测器，将发射管33容置于容置腔41内，同时，阻隔栅4与透光罩5层叠设置将容置腔41的开口封堵，因此，发射管33处于封闭的环境中；再者，接收管31置于通光通道42内，通光通道42的开口被透光罩5封堵，因此，接收管31也处于封闭的环境中；同样地，补偿通道43与通光通道42连通，通光通道42的开口被透光罩5封堵，即补偿通道43的开口被封堵，那么，补偿管32也处于封闭环境中。光电感烟探测器的工作过程如下：当发射管33发出第一光束时，接收管31在上半光接收周期内接收到第一光束，并且将第一光束的接收信号反馈至主控电路板2记录为光照强度A，然后，补偿管32发出第二光束，接收管31在下半光接收周期内接收到第二光束，并且将第二光束的接收信号反馈至主控电路板2记录为光照强度B，主控电路板2则比较光接收周期内第一光束的光照强度A与第二光束的光照强度B的差值以判断环境中是否存在烟雾。当光照强度A和光照强度B之间的差值不为零时，主控电路板2的控制逻辑迅速控制补偿管32发射第二光束的光照强度B增大或减小，使接收管31接收到光照强度B不断跟随光照强度A而变化，然后主控电路2通过读取第二光束的光照强度B随时间的变化值就可判断烟雾浓度的变化。这样，在整个检测过程中，发射管33、接收管31以及补偿管32均能够避免外界烟雾的干扰与影响，因此，无需将光电感烟探测器拆开进行清洁维护，只需保证透光罩5的透光性即可，降低日常维护费用。

需要说明的是，上半光接收周期与下半光接收周期足够短，即避免接收管31在接收第一光束后与在接收第二光束前的时间间隔内受到外界光线干扰。

在本实施例中，发射管33和补偿管32是实时发出光束的，同样地，接收管31也是实时接收光束的，即主控电路板2在实时比对同一光接收周期内光照强度A与光照强度B的差值，即若二者的差值持续处于预设值范围内时，外界环境则无烟雾出现，即若二者的差值持续预设值范围外时，环境中则有烟雾出现，这样，即可避免光照强度A与光照强度B的差值出现跳跃式变化而误触发警报。

在本实施例中，发射管33为红外发射管，红外发射管发出的光束波长范围为850nm～940nm。例如，红外发射管发出的光束波长范围可为850nm、855nm、860nm、865nm、870nm、875nm、880nm、885nm、890nm、895nm、900nm、905nm、910nm、915nm、920nm、925nm、930nm、935nm、940nm。红外发射管33可发出红外线，红外线的波长介于微波与可见光之间，能量较大，波穿透的范围也较大，易被接收管31捕捉。

在本实施例中，补偿管32为红补偿管，红外补偿管发出的光束波长范围为850nm～940nm。例如，红外补偿管发出的光束波长范围可为850nm、855nm、860nm、865nm、870nm、875nm、880nm、885nm、890nm、895nm、900nm、905nm、910nm、915nm、920nm、925nm、930nm、935nm、940nm。

在本实施例中，接收管31为红外接收管，红外接收管接收的光束波长范围为850nm～940nm。例如，红外接收管发出的光束波长范围可为850nm、855nm、860nm、865nm、870nm、875nm、880nm、885nm、890nm、895nm、900nm、905nm、910nm、915nm、920nm、925nm、930nm、935nm、940nm。

具体地，请参考图2和图3，在本实施例中，透光罩5包括透光本体51以及环形凸边52，环形凸边52由透光本体51的侧壁水平向外凸伸形成，透光本体51置于探测窗口11内，环形凸边52抵靠于探测窗口11的外缘。这样，利用透光罩5封堵探测窗口11，避免外接烟尘进入壳体1内影响发射管33、接收管31以及补偿管32的工作环境。

优选地，在本实施例中，透光罩5为亚克力透光罩。亚克力透光罩透光性较好，当然，根据实际需求也选择其他材质的透光罩。

在本实施例中，发射管33的光束发射口与接收管31的光束接收口呈夹角设置。优选地，为了提高接收管31接收光束的接收效率，发射管33的光束发射口与接收管31的光束接收口之间的夹角范围为30°～45°。例如，发射管33的光束发射口与接收管31的光束接收口之间的夹角可为30°、31°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°。

优选地，请参考图4，在本实施例中，为了提高接收管31捕捉光束的效率，增加了发射管33的数量。发射管33的数量为三个，各发射管33以接收管31为中心围设于接收管31的***。

优选地，请参考图2和图3，在本实施例中，主控电路板2具有第一安装面1a以及与第一安装面1a相对的第二安装面1b，发射管33设于第一安装面1a上，主控电路板2上开设有第一通孔21，第一通孔21与通光通道42相连通，接收管31设于第二安装面1b上且与第一通孔21相对应。这样，在竖直方向上，发射管33与接收管31处于不同的位置，避免发射管33的发出余光干扰接收管31，进而影响接收管31所接收发射管33的光束的光照强度值。

优选地，请参考图2和图3，在本实施例中，主控电路板2上开设第二通孔22，第二通孔22与补偿通道43相连通，补偿管32设于第二安装面1b上且与第二通孔22相对应。这样，补偿管32发出的光束通过第二通孔22，经补偿通道43传导后再由第一通孔21被接收管31接收。

或者，在本实施例中，补偿管32设于第一安装面1a上且位于补偿通道43内。这样，同样可将光束发送至接收管31。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光电感烟探测器，其特征在于：包括壳体、主控电路板、接收管、补偿管、至少一个发射管、阻隔栅以及透光罩，所述壳体上开设有探测窗口，所述透光罩盖设于所述探测窗口处，所述主控电路板与所述阻隔栅设于所述壳体内且自上而下层叠设置于所述透光罩上，所述接收管、所述补偿管以及所述发射管均设置于所述主控电路板上，所述发射管和所述补偿管是实时发出光束的，所述接收管是实时接收光束的，所述阻隔栅上开设有容置所述发射管的容置腔、供所述接收管接收外部光线的通光通道以及用于将所述补偿管发出的光线传导至所述接收管的补偿通道，所述补偿通道与所述通光通道相连通，所述发射管发出第一光束，所述接收管在上半光接收周期内接收到所述第一光束，并且将所述第一光束的接收信号反馈至所述主控电路板记录为光照强度A，所述补偿管发出第二光束，所述接收管在下半光接收周期内接收到所述第二光束，并且将所述第二光束的接收信号反馈至所述主控电路板记录为光照强度B，所述主控电路板比对光接收周期内所述光照强度A与所述光照强度B的差值以判断环境中是否存在烟雾。

2.根据权利要求1所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述发射管为红外发射管，所述红外发射管发出的光束波长范围为850nm～940nm。

3.根据权利要求1所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述补偿管为红外补偿管，所述红外补偿管发出的光束波长范围为850nm～940nm。

4.根据权利要求2或3所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述接收管为红外接收管，所述红外接收管接收的光束波长范围为850nm～940nm。

5.根据权利要求1所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述透光罩包括透光本体以及环形凸边，所述环形凸边由所述透光本体的侧壁水平向外凸伸形成，所述透光本体置于所述探测窗口内，所述环形凸边抵靠于所述探测窗口的外缘。

6.根据权利要求5所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述透光罩为亚克力透光罩。

7.根据权利要求1～3任一项所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述发射管的光束发射口与所述接收管的光束接收口呈夹角设置。

8.根据权利要求1～3任一项所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述发射管的数量为三个，各所述发射管以所述接收管为中心围设于所述接收管的***。

9.根据权利要求1～3任一项所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述主控电路板具有第一安装面以及与所述第一安装面相对的第二安装面，所述发射管设于所述第一安装面上，所述主控电路板上开设有第一通孔，所述第一通孔与所述通光通道相连通，所述接收管设于所述第二安装面上且与所述第一通孔相对应。

10.根据权利要求9所述的光电感烟探测器，其特征在于：所述主控电路板上开设第二通孔，所述第二通孔与所述补偿通道相连通，所述补偿管设于所述第二安装面上且与所述第二通孔相对应。