本實用新型專利技術公開了一種基于NDIR原理的紅外氣體傳感器，包括外套殼體和電路板，所述外套殼體內設置有內腔，所述外套殼體通過內腔罩設固定在電路板的正面上，所述內腔與電路板正面配合形成檢測氣室，所述檢測氣室對應的外套殼體頂部開設有透氣孔，所述檢測氣室對應的電路板上垂直設置有紅外光源和紅外探測器。本實用新型專利技術結構簡單，組裝便捷，無復雜光路，能有效降低生產成本。降低生產成本。降低生產成本。
【技術實現步驟摘要】
一種基于NDIR原理的紅外氣體傳感器
[0001]本技術涉及傳感器
，具體涉及一種基于NDIR原理的紅外氣體傳感器。
技術介紹
[0002]基于NDIR原理的紅外氣體傳感器是一種基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性，利用氣體濃度對紅外光吸收強度的影響(朗伯比爾定律)來實現對特定種類氣體濃度的測量，具有精度高、選擇性好、可靠性高、壽命長等顯著優點。
[0003]現有的NDIR氣體檢測模組一般由紅外光源、紅外探測器、光學腔室、檢測腔室、信號處理電路等組成，這些硬件共同組成一套復雜的光
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機
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電檢測系統。由于結構復雜，組裝難度較大，生產成本無法有效降低，并且結構復雜后，模組內部光路不穩定，需要通過組裝精度保證，大大影響了成品品質。
技術實現思路
[0004]本技術要解決的技術問題是提供一種基于NDIR原理的紅外氣體傳感器，結構簡單，組裝便捷，無復雜光路，能有效降低生產成本。
[0005]為了解決上述技術問題，本技術提供了一種基于NDIR原理的紅外氣體傳感器，包括外套殼體和電路板，所述外套殼體內設置有內腔，所述外套殼體通過內腔罩設固定在電路板的正面上，所述內腔與電路板正面配合形成檢測氣室，所述檢測氣室對應的外套殼體頂部開設有透氣孔，所述檢測氣室對應的電路板上垂直設置有紅外光源和紅外探測器。
[0006]進一步地，所述外套殼體的內腔為橢圓形結構，所述紅外光源和紅外探測器分別設置在橢圓形結構的兩個焦點上。
[0007]進一步地，所述電路板的正面鍍金設置。
[0008]進一步地，所述外套殼體為尼龍材質且表面鍍鋁設置。
[0009]進一步地，所述透氣孔為長方形結構且居中布置，所述透氣孔上貼設有防水透氣膜。
[0010]進一步地，所述外套殼體底面與所述電路板正面之間設置有不透明環氧膠。
[0011]進一步地，所述電路板上設置有定位外套殼體安裝位置的定位凸部。
[0012]進一步地，所述定位凸部為橢圓形環，所述橢圓形環外周底部設置有限位凸臺，所述限位凸臺與橢圓形環配合形成階梯圓臺結構，所述限位凸臺對應的外套殼體上設置有避讓凹部。
[0013]進一步地，所述電路板反面焊接有信號控制與處理用的電子元器件、供電接口以及通信接口。
[0014]本技術的有益效果：
[0015]外套殼體與電路板配合的檢測氣室結構集成了光學反射腔室和檢測腔室兩大功
能，使得傳感器整體組件少，體積小巧，組裝工序簡單，可降低生產成本。
[0016]紅外光源和紅外探測器均垂直焊接在電路板上，無需對中調節，電路板孔位開設精度高，保證紅外光源和紅外探測器安裝位置唯一且固定，操作簡單可靠。
附圖說明
[0017]圖1是本技術的整體結構示意圖；
[0018]圖2是本技術的外套殼體內部結構示意圖；
[0019]圖3是圖1的爆炸結構示意圖；
[0020]圖4是本技術一實施例中限位凸臺與外套殼體的結構示意圖；
[0021]圖5是圖4裝配使用時的示意圖。
具體實施方式
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本技術作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本技術并能予以實施，但所舉實施例不作為對本技術的限定。
[0023]參照圖1至圖3所示，本技術的基于NDIR原理的紅外氣體傳感器的一實施例，包括外套殼體1和電路板2，外套殼體內設置有內腔3，外套殼體通過內腔罩設固定在電路板的正面上，內腔與電路板正面配合形成檢測氣室，檢測氣室對應的外套殼體頂部開設有透氣孔4，透氣孔為長方形結構且居中布置，透氣孔上貼設有防水透氣膜7，能很好地防止環境中的水汽和粉塵顆粒對檢測氣室內部的污染，保證探測精度；檢測氣室對應的電路板上垂直設置有紅外光源5和紅外探測器6，紅外探測器為TO46熱電堆型紅外探測器，紅外光源為金屬發熱絲型。
[0024]使用時，待檢測氣體通過分子擴散的方式進入檢測氣室中，待檢測氣體的擴散速度與檢測氣室內外氣體濃度差成正相關，因此通過一個透氣孔能保證檢測氣體自由出入檢測氣室內，紅外光源由電路板上控制發出周期性的紅外光，形成交變激勵信號，紅外光在單一的檢測氣室內有效反射，即可被紅外探測器探測到，紅外光穿過待檢測氣體后會被吸收，造成紅外光學信號的減弱，由紅外探測器探測該光學信號的強弱并根據所輸出的電壓信號幅值，結合朗伯比爾定律反演換算得到目標氣體的濃度值。
[0025]其中，上述的外套殼體的內腔為橢圓形結構，能夠對紅外光源的光線進行有效反射，紅外光源和紅外探測器分別設置在橢圓形結構的兩個焦點上，能夠避免紅外光線因多次反射而帶來的損耗，有助于提升靈敏度。
[0026]電路板的正面鍍金設置，提升紅外光反射率。外套殼體為尼龍材質且表面鍍鋁設置，在有效控制成本和重量的同時，還有效提升紅外光反射率。從而提高檢測精度。外套殼體底面與電路板正面之間設置有不透明環氧膠，在形成有效密封的同時，還起到遮蔽不透光的效果。
[0027]電路板反面焊接有信號控制與處理用的電子元器件8、供電接口12以及通信接口13；電子元器件具體為信號控制、采集、處理、存儲用的芯片；供電接口以及通信接口采用單排針結構，插接使用便捷，成本低；具體的，電路板設計包含UART輸出、DA輸出、PWM輸出三種接口，可滿足不同客戶的需要。
[0028]綜上結構，傳感器在生產過程中，由于外套殼體兼顧光學反射腔室和檢測腔室雙
重功能，因此只需要將紅外光源和紅外探測器分別安裝在電路板指定位置，然后安裝外套殼體即可。相比較傳統的光學反射腔室和檢測腔室分離結構，組裝便捷度大大提升，組裝精度也大大提高，因此能夠有效簡化紅外光源以及檢測氣室的安裝工作。并且通過上述檢測氣室的設計，使得紅外光源和紅外探測器與電路板表面垂直設置即可進行工作，垂直焊接的方式方便穩定。
[0029]參照圖4和圖5所示，在一實施例中，電路板上設置有定位外套殼體安裝位置的定位凸部9。定位凸部固定設置在電路板上，可以為鎖固固定、焊接固定或者膠水粘合固定，由于紅外光源和紅外探測器焊接后位置固定，無法調節，外套殼體的安裝精度影響著使用反射效果，因此通過定位凸部定位外套殼體安裝的安裝位置，從而保證鎖固外套殼體時的位置明確性，無需調節。
[0030]具體的，定位凸部為橢圓形環，橢圓形環外周底部設置有限位凸臺10，限位凸臺與橢圓形環配合形成階梯圓臺結構，限位凸臺對應的外套殼體上設置有避讓凹部11。限位凸臺的設計能夠使得外套殼體鎖固后能夠對橢圓形環形成夾持限位的效果，從而橢圓形環與電路板和外套殼體形成整體，因此在裝配過程中，橢圓形環只需要簡單固定即可，降低裝配難度，可以通過便捷的點膠固定方式組裝。
[0031]以上實施例僅是為充分說明本技術而所舉的較佳的實施例，本技術的保護范圍不限于此。本
的技術人員在本技術基礎上所作的等同替代或變換，均在本技術的保護范圍之本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種基于NDIR原理的紅外氣體傳感器，其特征在于，包括外套殼體和電路板，所述外套殼體內設置有內腔，所述外套殼體通過內腔罩設固定在電路板的正面上，所述內腔與電路板正面配合形成檢測氣室，所述檢測氣室對應的外套殼體頂部開設有透氣孔，所述檢測氣室對應的電路板上垂直設置有紅外光源和紅外探測器；所述電路板上設置有定位外套殼體安裝位置的定位凸部；所述定位凸部為橢圓形環，所述橢圓形環外周底部設置有限位凸臺，所述限位凸臺與橢圓形環配合形成階梯圓臺結構，所述限位凸臺對應的外套殼體上設置有避讓凹部。2.如權利要求1所述的基于NDIR原理的紅外氣體傳感器，其特征在于，所述外套殼體的內腔為橢圓形結構，所述紅外光源和紅外探測器分別設置在橢圓形...
【專利技術屬性】
技術研發人員：方聰，甄西合，徐悟生，朱逢旭，張欽輝，趙麗媛，
申請(專利權)人：蘇州譜融傳感科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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