本技術(shù)涉及傳感器,尤其涉及一種氣體傳感器。
背景技術(shù):
1、氣體傳感器被廣泛應(yīng)用于煤礦井巷,采掘工作面、采空區(qū)、回風(fēng)巷道、機電峒室、井下、燃氣管道等場景,用來持續(xù)監(jiān)測氣體濃度,當(dāng)氣體濃度超限時,能自動發(fā)出聲、光報警,并通過遠程監(jiān)控來實時監(jiān)測該處的氣體濃度,以提醒用戶及時采取安全措施,防止爆炸及中毒事故發(fā)生,從而保障生命、財產(chǎn)安全。
2、對于傳統(tǒng)的氣體傳感器而言,光源或探測器環(huán)境溫度變化會影響測量結(jié)果,另一方面,被檢測的目標(biāo)氣體在流經(jīng)氣體傳感器的全過程中,以自由擴散的方式流動,流速較慢,且流動方向不固定,導(dǎo)致氣體傳感器的濃度監(jiān)測存在一定的遲滯性,無法滿足對響應(yīng)速率有較高要求的應(yīng)用場景。
3、因此,亟待提供一種受環(huán)境溫度影響較小,且響應(yīng)速率較快的氣體傳感器,以滿足上述應(yīng)用場景的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型的主要優(yōu)勢在于提供一種氣體傳感器,其受外界環(huán)境溫度影響小,且響應(yīng)速率快,能夠應(yīng)用于對工作溫度范圍和響應(yīng)時間要求較高的場景中。
2、本實用新型的另一優(yōu)勢在于提供一種氣體傳感器,其包括光發(fā)射器、光接收器和半導(dǎo)體制冷元件,其中所述半導(dǎo)體制冷元件以冷端朝向所述光發(fā)射器和所述光接收器的方式,圍繞所述光發(fā)射器和所述光接收器,從而以制冷的方式控制所述光發(fā)射器和所述光接收器周圍的溫度,降低因自發(fā)熱和外界高溫而導(dǎo)致的光波長漂移的程度,不僅能夠擴大所述氣體傳感器對外界環(huán)境溫度的適應(yīng)范圍,還能夠提高所述氣體傳感器的精度。
3、本實用新型的另一優(yōu)勢在于提供一種氣體傳感器,其進一步包括導(dǎo)熱元件和散熱元件,其中所述導(dǎo)熱元件的兩端分別連接于所述散熱元件和所述半導(dǎo)體制冷元件的熱端,且所述散熱元件被設(shè)置于所述氣體傳感器的氣體流動通道的進氣端,從而使所述半導(dǎo)體制冷元件的熱端的熱量能夠經(jīng)所述導(dǎo)熱元件傳導(dǎo)至所述散熱元件,并通過所述散熱元件在所述氣體流動通道的進氣端對氣體加熱,以使所述氣體流動通道內(nèi)能夠形成煙囪效應(yīng),加速氣體流動,縮短響應(yīng)時間,可以加速氣腔內(nèi)濃度與氣腔外濃度的一致,提高所述氣體傳感器的響應(yīng)速率。
4、相應(yīng)地,依本實用新型實施例,具有至少一個前述優(yōu)勢的氣體傳感器,包括:
5、光發(fā)射器;
6、光接收器;
7、反射元件;和
8、至少一個半導(dǎo)體制冷元件,其中所述半導(dǎo)體制冷元件包括冷端和熱端,其中所述半導(dǎo)體制冷元件以所述冷端朝向所述光發(fā)射器和所述光接收器的方式,圍繞所述光發(fā)射器和所述光接收器,其中所述氣體傳感器還設(shè)有氣體流動通道、進氣孔和出氣孔,其中所述進氣孔與所述氣體流動通道的進氣端相連通,所述出氣孔與所述氣體流動通道的出氣端相連通,其中所述氣體流動通道位于所述光發(fā)射器和所述反射元件之間。
9、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括散熱元件和至少一個導(dǎo)熱元件,其中所述導(dǎo)熱元件的第一端與所述半導(dǎo)體制冷元件的所述熱端相連接,所述導(dǎo)熱元件的第二端與所述散熱元件相連接,且所述散熱元件被設(shè)置于所述氣體流動通道的所述進氣端。
10、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括電路板,其中所述光發(fā)射器和所述光接收器均被設(shè)置于所述電路板,且所述光發(fā)射器和所述光接收器均電連接于所述電路板。
11、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括第一隔熱元件,其中所述第一隔熱元件被設(shè)置在所述電路板和所述半導(dǎo)體制冷元件之間。
12、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括透光鏡片,其中所述透光鏡片被設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷元件和所述氣體流動通道之間。
13、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括第二隔熱元件,其中所述第二隔熱元件被設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷元件和所述透光鏡片之間。
14、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括至少一個控濕元件,其中所述控濕元件被設(shè)置在所述電路板和所述透光鏡片之間。
15、在一些實施例中,所述氣體傳感器還包括透光鏡片和至少一個控濕元件,其中所述透光鏡片被設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷元件和所述氣體流動通道之間,所述控濕元件被設(shè)置在所述電路板和所述透光鏡片之間,且所述控濕元件被固定地安裝于所述第一隔熱元件。
16、在一些實施例中,所述散熱元件包括多個散熱導(dǎo)流翅片,且相鄰的兩個所述散熱導(dǎo)流翅片之間形成一個導(dǎo)流流道。
17、在一些實施例中,所述導(dǎo)熱元件包括延伸部和保溫層,其中所述延伸部延伸在所述導(dǎo)熱元件的所述第一端和所述導(dǎo)熱元件的所述第二端之間,所述保溫層被設(shè)置于所述延伸部。
18、在一些實施例中,所述半導(dǎo)體制冷元件為環(huán)狀半導(dǎo)體制冷元件,其中所述冷端被設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷元件的內(nèi)環(huán)部,所述熱端被設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷元件的外環(huán)部。
19、結(jié)合下述描述和說明書附圖,本實用新型上述的和其它的優(yōu)勢將得以充分體現(xiàn)。
20、本實用新型上述的和其它的優(yōu)勢和特點,通過下述對本實用新型的詳細說明和說明書附圖得以充分體現(xiàn)。
1.一種氣體傳感器,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括散熱元件和至少一個導(dǎo)熱元件,其中所述導(dǎo)熱元件的第一端與所述半導(dǎo)體制冷元件的所述熱端相連接,所述導(dǎo)熱元件的第二端與所述散熱元件相連接,且所述散熱元件被設(shè)置于所述氣體流動通道的所述進氣端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括電路板,其中所述光發(fā)射器和所述光接收器均被設(shè)置于所述電路板,且所述光發(fā)射器和所述光接收器均電連接于所述電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括第一隔熱元件,其中所述第一隔熱元件被設(shè)置在所述電路板和所述半導(dǎo)體制冷元件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括透光鏡片,其中所述透光鏡片被設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷元件和所述氣體流動通道之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括第二隔熱元件,其中所述第二隔熱元件被設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷元件和所述透光鏡片之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括至少一個控濕元件,其中所述控濕元件被設(shè)置在所述電路板和所述透光鏡片之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體傳感器,其特征在于,還包括透光鏡片和至少一個控濕元件,其中所述透光鏡片被設(shè)置在所述半導(dǎo)體制冷元件和所述氣體流動通道之間,所述控濕元件被設(shè)置在所述電路板和所述透光鏡片之間,且所述控濕元件被固定地安裝于所述第一隔熱元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一所述的氣體傳感器,其特征在于,所述散熱元件包括多個散熱導(dǎo)流翅片,且相鄰的兩個所述散熱導(dǎo)流翅片之間形成一個導(dǎo)流流道。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一所述的氣體傳感器,其特征在于,所述導(dǎo)熱元件包括延伸部和保溫層,其中所述延伸部延伸在所述導(dǎo)熱元件的所述第一端和所述導(dǎo)熱元件的所述第二端之間,所述保溫層被設(shè)置于所述延伸部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的氣體傳感器,其特征在于,所述半導(dǎo)體制冷元件為環(huán)狀半導(dǎo)體制冷元件,其中所述冷端被設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷元件的內(nèi)環(huán)部,所述熱端被設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷元件的外環(huán)部。