一種小尺寸ndir型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括相對(duì)布置的上部本體和下部本體，其上均設(shè)置反射凹槽,兩相鄰反射凹槽之間設(shè)置隔板，上部本體的反射凹槽的中心位置處對(duì)應(yīng)下部本體的隔板位置處，下部本體的反射凹槽的中心位置處對(duì)應(yīng)上部本體的隔板位置處，光源、探測(cè)器分別布置在上部本體和下部本體的邊角處，上部本體和下部本體共同圍成由光源到探測(cè)器的光學(xué)路徑。本發(fā)明由于優(yōu)化結(jié)構(gòu)從而減小了尺寸，用微組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)也能使其整體尺寸在1cm×1cm。另外，因?yàn)槭切〕叽缙骷?，所以可以使用MEMS工藝進(jìn)行制作，可使此類傳感器大大降低成本，同時(shí)MEMS工藝可以做到降低產(chǎn)品個(gè)體差異性，從而達(dá)到批量生產(chǎn)的目的。
【專利說(shuō)明】一種小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及NDIR型氣體傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]氣體傳感器在室外環(huán)境質(zhì)量、室內(nèi)空氣質(zhì)量、有毒氣體檢測(cè)等各方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用，目前，主流的氣體傳感器有半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器和紅外吸收氣體傳感器等幾種。其中紅外吸收氣體傳感器有最好的性能參數(shù)，包括靈敏度、可靠性、精確度、抗干擾、選擇性、校準(zhǔn)周期、使用壽命等性能都是最好的。
[0004]NDIR型氣體傳感器的原理為:在紅外光范圍內(nèi)，大多數(shù)氣體都會(huì)在一定的波段帶內(nèi)對(duì)紅外光有吸收作用，正是利用這種吸收作用來(lái)檢測(cè)特定氣體濃度，一般由光源、光學(xué)結(jié)構(gòu)(氣室)、探測(cè)器(含濾波片)三部分構(gòu)成。光源輻射出紅外光，經(jīng)過(guò)氣室中待測(cè)氣體的吸收，到達(dá)探測(cè)器的能量會(huì)減小，通過(guò)探測(cè)器探測(cè)其減小程度，由比爾-朗伯特定律來(lái)給出氣體濃度，比爾-朗伯特定律的計(jì)算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括相對(duì)布置的上部本體(I)和下部本體(2)，其上均設(shè)置反射凹槽(3)，兩相鄰反射凹槽(3)之間設(shè)置隔板(4)，上部本體(I)的反射凹槽(3)的中心位置處對(duì)應(yīng)下部本體(2)的隔板(4)位置處，下部本體(2)的反射凹槽(3)的中心位置處對(duì)應(yīng)上部本體(I)的隔板(4)位置處，光源(7)、探測(cè)器(8)分別布置在上部本體(I)和下部本體(2)的邊角處，上部本體(I)和下部本體(2)共同圍成由光源(7)到探測(cè)器(8)的光學(xué)路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上部本體(I)朝向下部本體(2)的一側(cè)呈凹形，在該凹形內(nèi)部沿橫向自上而下布置平板(9)，平板(9)和隔板(4)垂直交叉布置，反射凹槽(3)位于平板(9)和隔板(4)所圍成的區(qū)域內(nèi)，反射凹槽(3)的底面呈半圓狀或拋物面狀；上部本體(I)的左、右側(cè)側(cè)板內(nèi)壁上均自上而下設(shè)置反射斜板(5 )，反射斜板(5 )呈八字狀布置，探測(cè)器(8 )與光源(7 )呈對(duì)角線分別布置在上部本體(I)的邊角處，平板(9)、反射斜板(5)共同圍成由光源(7)到探測(cè)器(8)的光學(xué)路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下部本體(2)朝向上部本體(I)的一側(cè)呈凹形，在該凹形內(nèi)部沿橫向自上而下布置平板(9)，平板(9)和隔板(4)垂直交叉布置，反射凹槽(3)位于平板(9)和隔板(4)所圍成的區(qū)域內(nèi)，反射凹槽(3)的底面呈半圓狀或拋物面狀；下部本體(2)的左、右側(cè)側(cè)板內(nèi)壁上均自上而下設(shè)置反射斜板(5 )，反射斜板(5 )呈八字狀布置，探測(cè)器(8 )與光源(7 )呈對(duì)角線分別布置在下部本體(2)的邊角處，平板(9)、反射斜板(5)共同圍成由光源(7)到探測(cè)器(8)的光學(xué)路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:每三個(gè)所述平板(9)的端部布置一個(gè)反射斜板(5)，上部本體(I)的反射斜板(5)位置處對(duì)應(yīng)下部本體(2)的反射斜板位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上部本體(I)的左、右兩側(cè)側(cè)板上開設(shè)用于空氣對(duì)流的氣孔(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:每三個(gè)所述平板(9)的端部布置一個(gè)反射斜板(5)，下部本體(2)的反射斜板(5)位置處對(duì)應(yīng)上部本體(I)的反射斜板位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小尺寸NDIR型氣體傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下部本體(2)的左、右兩側(cè)側(cè)板上開設(shè)用于空氣對(duì)流的氣孔(6)。
【文檔編號(hào)】G01N21/3504GK103822891SQ201410048364
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】陶春輝, 李淼, 張健, 高會(huì)議, 董俊, 李華龍, 鄭守國(guó) 申請(qǐng)人:無(wú)錫中科智能農(nóng)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司, 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院