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专利名称：立式双向散射型光电感烟探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电感烟探测器，尤其涉及立式双向散射型光电感烟探测器。
本实用新型的目的在于提供一种立式双向散射型光电感烟探测器，该探测器相对于固定的散射角度以及不同类型的烟雾产生不同的响应输出。
本实用新型是应用后向散射角的接收部分与前向散射角的接收部分对烟雾的响应输出的比值的不同来分辨烟雾的颜色。根据固定散射角对不同颜色的烟雾的响应输出不同，参考判断出的烟雾颜色，动态的调整报警阈值，这样对不同颜色的烟雾就有了相接近的灵敏程度。黑烟时，根据判断烟雾颜色，及时降低报警阈值，对黑烟能及时响应。灰烟时，同样根据烟雾的颜色，及时提高报警阈值，使对灰烟的灵敏程度与黑烟时相接近。对于灰尘、香烟的烟雾这一类颜色很浅的灰烟可以从火灾燃烧产生的烟雾中区分出来，对他们不作响应，这样就解决了误报的问题。
在双向散射型光电感烟探测器中，构成后向散射角的接收部分和构成前向散射角的接收部分对于烟雾的响应输出值的比值是由它们各自的散射角度以及角度之间的关系决定的。黑烟时的比值与灰烟时的比值要有足够大的差别，这样才能更好的区分不同颜色的烟雾。另外，对于与光发射器构成后向散射角的接收器与光发射器构成前向散射角的接收器，要求各自对烟雾分别有足够大的响应输出值。这使得设计过程中要选择两个合适的散射角进行组合。
立式双向散射型光电感烟探测器设计时选择散射角度较小的后向散射角α145°±5°和散射角度较大的前向散射角α2135°±5°。构成两个角度的两个接收器分别在后向散射角和前向散射角可实现的范围内有较大的输出值，足够进行有无烟雾的分辨。烟雾浓度等效的情况下，在颜色最浅的灰烟时构成两个散射角度的两个光接收器的比值与颜色最深的黑烟时的比值相差2.5～3倍，足够进行烟雾颜色的分辨。这两个角度是很理想的选择。
在后向散射角较小时，探测区纵向剖面的一个尺寸很大，需要的探测室的空间也比较大。为了在有限的探测室的空间里实现较小的后向散射角，本实用新型立式后向散射型光电感烟探测器采用了立式结构，即发射光路的中心轴线与接收光路的中心轴线相交，且轴线所在的平面与线路板所在平面所构成的角度为90°±20°。这种结构使形成后向散射角的发射光路和接收光路相交的探测区(简称后向探测区)的纵向剖面的最长尺寸沿着探测室纵向剖面的对角线方向；同理形成前向散射角的发射光路和接收光路相交的探测区(简称前向探测区)也采用这种方式。这样在有限的探测室空间里实现了较小的后向散射角，这是它的显着优点。它的另一个优点是方向性很好。两个接收部分不在进烟信道上，阻挡烟雾进入的障碍减少了，改善了方向性。
与发射光路构成后向散射角的接收器(简称后向接收器)选择平面表贴封装，表贴在线路板10上，通过透镜6接收探测区的光线，接收的光线先照射到接收透镜6上，经过透镜聚焦到接收器5上。透镜b所在平面垂直于接收光路。接收光路的光轴中心与发射光路的中心轴相交且成45°±5°且在同一平面内，这个平面与线路板所在的平面所成的角度为90°±20°。如图5所示，

图1中的前、后平面表贴接收器9、5和前、后接收透镜9、6也可分别由插件接收器11、12代替。它的中心轴线与原轴线重合。
前向接收部分和后向接收部分由挡板7分隔，有效地遮挡了不希望接收的其它杂光。降低了背景光。
探测器在工作的过程中，烟雾浓度较小时，同时采集后向接收器和前向接收器的输出值，计算他们的比值，根据比值判断烟雾的颜色，实时调整报警阈值。烟雾颜色偏黑时，降低报警阈值；烟雾颜色偏灰时，提高报警阈值。当比值超出一定的范围，如过大或过小的时候，认为有异物或水蒸气等干扰。
综上所述，立式光电感烟探测器与众不同之处在于它结合立式结构的散射角度的组合135°±5°和45°±5°。其优点是突破了结构上的限制，可以选择更合理的角度组合。这种角度组合能区分烟雾的颜色，动态调整报警阈值，使探测器对各种烟雾的灵敏度趋于一致；能区分干扰，减少误报。从根本上解决了影响黑烟问题和误报问题这一对矛盾。另外，它减少了进烟信道上的障碍物，使其进烟更容易，改善了探测器的方向性。
权利要求1.一种立式双向散射型光电感烟探测器，其主要包括一个遮光窗和底座(3)组成的探测室、发射器(2)、发射透镜(4)、前向接收器(9)、后向接收器(5)、前向接收透镜(9)、后向接收透镜(6)和线路板(10)，其特征在于由发射器(2)与接收器(9)分别与接收器(5)构成前向散射通路和后向散射通路。
2.按照权利要求1的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于前向散射通路的发射光路中心轴线与接收光路中心轴线的夹角α为135°±5°，后向散射通路的发射光路中心轴线和接收光路的中心轴线的夹角α为45°±5°。
3.按照权利要求1的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于发射光路的中心轴线与前向接收光路和后向接收光路的中心轴线在同一个平面上。
4.照权利要求3的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于所述发射光路的中心轴线与前向接收光路和后向接收光路的中心轴线所构成的平面与线路板(10)所在平面构成的角度为90°±20°。
5.按照权利要求3的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于所述发射光路中心轴线与线路板(10)所在平面构成的角度为0°±5°。
6.按照权利要求1的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于插件发射器(2)和发射透镜(4)构成的发射部分可由贴片发射器(14)和导光柱(13)代替。
7.按照权利要求6的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于发射部分发出的光的轴线与线路板(10)所构成的角度为0°±5°。
8.按照权利要求1的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于由平面接收器(9)和透镜(8)构成的前向接收部分以及由平面接收器(5)和透镜(6)构成的后向接收部分均可由插件接收器代替，并且前向接收光路的中心轴线与发射光路的中心轴线构成的夹角为135°±5°，后向接收光路的中心轴线与发射光路的中心轴线构成的夹角为45°±5°。
9.按照权利要求1的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于通过实时判断与光发射器(2)构成后向散射角的接收部分和与发射器(2)构成前向散射角的接收部分的响应输出值的比值来判断烟雾颗粒的颜色，并根据烟雾颗粒的颜色实时调整报警阀值的数值。
10.按照权利要求1的立式双向散射型光电感烟探测器，其特征在于前向、后向光接收器(5)、(9)和前向、后向接收透镜(8)、(6)分别由前、后插片接收器(12)与(11)代替。
专利摘要本实用新型涉及立式双向散射型光电感烟探测器，主要包括由遮光窗(1)和底座(3)构成的探测室、光发射器(2)、透镜(4)、由后向接收透镜(6)和后向接收器(5)构成的后向接收光路、由前向接收透镜(8)和前向接收器(9)构成的前向接收光路。本发明采用双向散射光路，合理设计两个散射角度，运用不同散射角度对不同类型的烟雾响应特性的不同，区分黑烟、白烟、水蒸气及异物，提高了对各种烟雾的响应，减少误报。本实用新型采用的独特结构设计，使光路有效地利用探测室内部结构。本实用新型广泛应用于防范火灾的建筑物内部报警系统。
文档编号G01N21/47GK2599569SQ03236048
公开日2004年1月14日 申请日期2003年1月17日 优先权日2003年1月17日
发明者祖明焱, 王留锁, 王爱中, 李玉辰, 刘卫华 申请人:海湾安全技术股份有限公司