一种后向散射迷宫[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108416967 A(43)申请公布日 2018.08.17

(21)申请号 201810119043.X(22)申请日 2018.02.06

(71)申请人 深圳市泛海三江电子股份有限公司

地址 5180 广东省深圳市南山区南山大

道光彩新天地公寓三层(72)发明人 高庆斌　郭荣　朱卫东　

(74)专利代理机构 深圳鼎合诚知识产权代理有

限公司 44281

代理人 彭家恩　彭愿洁(51)Int.Cl.

G08B 17/107(2006.01)G08B 29/18(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

()发明名称

一种后向散射迷宫(57)摘要

一种后向散射迷宫,包括遮光壁和管座，管座内装有发射单元和接收单元，发射单元和接收单元沿管座中轴线对称排布；管座中轴线与迷宫中轴线成夹角β，0°＜β＜90°；所述发射单元的中心光轴与接收单元的中心光轴交汇于迷宫中轴线上。由于本发明中，管座中轴线与迷宫中轴线具有一定角度。这个角度的存在能够使发射单元发出的光线，在遮光壁上多次反射，反射后的光线最后进入到接收单元。由于反射次数的增加，光线能量会逐渐衰减，从而降低迷宫的背景值。背景值降低后，背景值与火警值的差值就增大了，减小误报风险。CN 108416967 ACN 108416967 A

权　利　要　求　书

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1.一种后向散射迷宫,包括遮光壁和管座，管座内装有发射单元和接收单元，其特征在于：

发射单元和接收单元沿管座中轴线对称排布；管座中轴线与迷宫中轴线成夹角β，0°＜β＜90°。

2.如权利要求1所述的后向散射迷宫，其特征在于：所述发射单元的中心光轴与接收单元的中心光轴交于迷宫中轴线上。

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CN 108416967 A

说　明　书一种后向散射迷宫

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技术领域

[0001]本申请涉及烟感探测器，具体涉及一种应用于光电烟感火灾探测器的后向散射迷宫。

背景技术

[0002]散射型烟雾探测器主要有前向散射和后向散射两种形式。发射单元的中心光轴和接收单元的中心光轴夹角大于90°为前向散射，小于90°为后向散射。其中前向散射的灵敏度比较高，但是对黑烟不灵敏。后向散射的灵敏度比较低，但是对黑烟灵敏。这主要是由烟雾颗粒的“Mie散射”特性决定，是烟雾颗粒对于光线探测时表现出的固有属性，所以后向散射对黑烟比较灵敏。

[0003]在迷宫工作时，发射单元会发射出光束，经迷宫内部壁面反射后被接收单元接收，在没有烟雾进入迷宫时，接收单元接收到的光信号通过光电转换后得到的值，称为背景值。在有烟雾进入迷宫且烟雾浓度达到探测器报警阈值时，称为火警值。[0004]现在的后向散射迷宫，如附图1所示，发射单元和接收单元分别位于管座中轴线10的左右两侧，并且呈后向分布，夹角α为两者中心光轴夹角，即0＜α＜90°，光轴中心交于一点A。发射单元和接收单元沿迷宫中轴线左右对称分布，管座中轴线和迷宫中轴线重合。这种结构的迷宫，背景值比较大，火警值与背景值的差值比较小，容易产生误报。实际使用中为了保证迷宫具有良好的性能，需要降低背景值，减小误报风险，提高动态范围，通常需要在电路设计或软件算法上弥补。对电路部分和信号处理方面设计难度增大，并且对迷宫抗干扰能力提出更高要求。

发明内容

[0005]本申请提供一种背景值小的后向散射迷宫。[0006]根据第一方面，一种实施例中提供一种后向散射迷宫,包括遮光壁和管座，管座内装有发射单元和接收单元，发射单元和接收单元沿管座中轴线对称排布；管座中轴线与迷宫中轴线成夹角β，0°＜β＜90°。[0007]优选地，所述发射单元的中心光轴与接收单元的中心光轴交汇于迷宫中轴线上。[0008]依据上述实施例的后向散射迷宫，由于本发明中，管座中轴线与迷宫中轴线具有一定角度。这个角度的存在能够使发射单元发出的光线，在遮光壁上多次反射，反射后的光线最后进入到接收单元。由于反射次数的增加，光线能量会逐渐衰减，从而降低迷宫的背景值。背景值降低后，背景值与火警值的差值就增大了，减小误报风险。进一步，使发射单元的中心光轴与接收单元的中心光轴交于迷宫中轴线上，保证迷宫的敏感区落入迷宫之内。附图说明

[0009]图1为现有迷宫结构示意图；

[0010]图2为本申请一实施例迷宫结构示意图。

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说　明　书

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具体实施方式

[0011]下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。[0012]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

[0013]本发明主要设计了一款烟雾探测器的光学迷宫，通过光路设计，在没有烟雾情况下，接收单元接收到比较少的光信号，即使其具有比较小的背景值。从光路设计上降低迷宫的背景值。而在有烟雾情况下能作出灵敏响应，具有比较宽的动态范围和灵敏的响应区间，能够满足国标规定的各项试验检测。从迷宫的基础光路设计上，解决问题，达到降低背景值的目的，保证迷宫的一致性、稳定性、可靠性。[0014]请参考图2，后向散射迷宫,包括遮光壁11和管座12，管座12内装有发射单元4和接收单元3，发射单元和接收单元沿管座中轴线对称排布；管座中轴线与迷宫中轴线成夹角β，0°＜β＜90°。发射单元4的中心光轴5与接收单元3的中心光轴6交汇于B点，B点位于迷宫中轴线上。

[0015]管座12内，发射单元和接收单元呈后向分布，即0＜α＜90°。[0016]发射单元可以为红外发射单元，接收单元可以为红外接收单元。[0017]遮光部件位于管座外围，是具有遮光功能的围墙或叶片，参与迷宫内部的光线反射并隔离外界光线，减小环境光对接收单元的干扰。[0018]在光学迷宫内，发射单元发出的红外线射到遮光部件上，在背景值状态时，主要有两部分贡献。一部分是一次反射，另一部分是多次反射。迷宫使用的材料为常见的塑胶材料，而材料表面的光学特性也有两部分组成。一部分是镜面反射，另一部分是漫反射，镜面反射和漫反射按一定比例存在于每一单位的塑胶表面组元中。[0019]本发明中，管座中轴线与迷宫中轴线具有一定角度。这个角度的存在能够有效利用镜面反射，使发射单元发射出的光线经遮光部件多次反射后进入到接收单元。由于反射次数的增加，光线能量会逐渐衰减，从而降低迷宫的背景值。[0020]采取这种设计的迷宫，背景值可以降低17％以上。与此同时，外围的遮光壁只要能够保证将烟雾粒子的敏感区域包裹在迷宫内，就能把烟雾粒子的贡献量最大化展现。所以在降低背景值的同时，火警值不受影响。增加了迷宫的增量区间，使得动态范围增大。进而使得迷宫无论是对黑烟还是白烟的响应能力都有显著提高。[0021]以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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