CN107358779A - 一种线型光束感烟火灾探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线型光束感烟火灾探测器，包括底座和壳体，该壳体是由上下壳体连接而成，该下壳体连接在底座的上部，该壳体内设有暗室，该暗室内设有分隔设置的发射部和接收部，发射管及接收管分别位于该发射部和该接收部内，发射部和接收部均为敞口形的圆锥形结构，所述发射管及接收管分别位于锥形顶角位置，该锥形结构的圆锥角应大于发射管及接收管的半功率角。暗室的发射管与接收管区域一体化锥形结构防止易漏光，通过旋钮进行微调，使红外光线发射到反光板的中心位置，调节旋钮放置于探测器外部，无需打开探测器上壳即可进行调试，同时探测器导光柱兼有按键功能，无需调试工具即可一键进入调试模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种消防设备，尤其是一种线型光束感烟火灾探测器。
背景技术
传统线型光束感烟火灾探测器安装高度常用于8m以上，探测距离为5m～100m，安装后还要将探测器发出的红外光束对准100m外的反光板，由于产品制造误差，很难保证产品发射出的红外光为水平射出，所以在安装后还需要对探测器发射的角度进行调节，使之对准100m外的反光板，由于红外光线为不可见光，这样对产品安装和调试的难度非常大。
线型光束感烟火灾探测器通常安装在8m以上，传统线型光束探测器产品调试通常需要拆解下上壳，通过探测器内部的调节结构进行调节，使发射管发出的红外线射入到对侧的反光板上，但是这个拆解上壳的过程通常会造成产品螺钉脱落，造成螺钉丢失，或者在拆解调节的过程中对探测器内部的元器件造成损坏，对产品的使用者造成不必要的麻烦。在老一代产品中需要另配调试工具对产品进行调节，通过调试工具启动产品调试模式，同时通过该工具判断产品是否已经完成调试。
探测器发射管及接收管通过PCB安装在暗室中，暗室对发射管发出的红外光起到隔离作用，避免红外光在未发出探测器就被接收管接收，造成产品失效，同时暗室应避免红外光在暗室内部发生反射，这样经过透镜后所发出的光就不为平行光，使产品光斑变大，产品性能降低。
如图5所示，为老一代产品的暗室结构示意图，由暗室主体19与隔板20组成，暗室隔板20插接到暗室中，采用粘接的方式进行固定，由于胶体存在固化时间，这样使产品的产能变得极低，同时当胶体与暗室隔板20密封不严时，发射管发出的红外光束会由于反射作用进入到接收管一侧，这样就会对探测器的报警阀值产生影响，甚至当有火灾发生时无法报出的风险。原有暗室为圆柱结构，但是发射管的发射光束为发散光，发射角度范围为±25°（发射角度与光强的关系如图8所示），接收管的接收角度为±15°（接收角度与光强的关系如图九所示）这样若暗室尺寸过小，则在暗室内部光束会发生反射，从透镜发射出的光束便不会是平行光束，造成产品光斑变大，产品性能降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种线型光束感烟火灾探测器，通过一体化的结构设计，省去了暗室隔板，提高了装配效率，并且漏光问题得以改善。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种线型光束感烟火灾探测器，包括底座和壳体，该壳体是由上下壳体连接而成，该下壳体连接在底座的上部，该壳体内设有暗室，该暗室内设有分隔设置的发射部和接收部，发射管及接收管分别位于该发射部和该接收部内，所述的发射部和接收部均为敞口形的圆锥形结构，所述发射管及接收管分别位于锥形顶角位置，该锥形结构的圆锥角应大于发射管及接收管的半功率角。
进一步，所述发射部的圆锥角角度为52°~82°，所述接收部的圆锥角角度为44°~74°。
进一步，，其还包括主板PCB；该主板PCB设于所述暗室的内部，该主板PCB的上方仅仅连接所述发射管及接收管。
进一步，其还包括调节红外光束发射方向的红外线调节装置，所述红外线调节机构包括轴对称连接在所述下壳和所述底座边缘的高度调节装置和弹性调节装置，所述弹性调节装置根据所述高度调节装置的高度变化相应地压缩或拉伸。
进一步，所述高度调节装置包括：在所述下壳和所述底座之间的安装槽内设置有旋转按钮，该按钮的上部穿入所述下壳的安装槽内带动移动，该旋转按钮的螺柱通过螺纹连接有螺杆，该螺杆的上端插入下壳内部，其下端固定在所述底座上；所述弹性调节装置包括：弹簧，该弹簧通过卡环卡接于六角螺杆上，该六角螺杆螺纹连接在所述下壳和所述底座上。
进一步，其还包括有导光柱按键结构，该导光柱按键结构包括：所述壳体的安装孔内通过卡扣浮动连接有自由活动的按键导光柱，该按键导光柱的侧部增加一凸台，该凸台的下部设有微动开关。
进一步，其还包括有透镜，该透镜通过卡扣固定在所述暗室中，该透镜的中性面与所述发射管、接收管的发光点的距离必须为该透镜的焦距。
进一步，其还包括有激光模组，所述激光模组通过加强筋过盈配合在所述暗室中，并且位于发射管附近且平行。
进一步，所述上壳端面安装有只能透过红外光的透光罩，材料为黑色不透明PC塑料。
进一步，除发射管及接收管外，所述表贴及插接元器件均布置在所述PCB的下方。
本发明的技术效果在于：
1. 本发明将发射部及接收部使用椎状结构分割，这种结构避免了当暗室与隔板间存在间隙时红外发射光会反射到接收管区域，造成产品失效，同时为了避免发射光及接受光在暗室内反射，圆锥角应大于发射管及接收管的半功率角。
2. 本发明通过这种节红外光束发射方向的红外线调节装置的外部旋钮的调节方式来调节探测器的发射方向，在下壳的上下左右对称位置分别设置按钮可以全方位调整整个探测器的角度，这样可以不用拆解探测器便可以进行调试，简化了操作，调节旋钮放置于探测器外部，无需打开探测器上壳即可进行调试。
3. 本发明设置了导光柱按键结构，导光柱指示灯兼容了按键的功能，通过按动调试导光柱指示灯便可以将产品进入到调试模式，进入到该模式后指示灯将以变化的频率闪烁，闪烁频率将随着接收光强值的增加不断的提高，当指示灯变为常亮状态时，红外接受光强值满足使用要求，调试模式结束，自动进入到正常工作模式，通过对导光柱的改进，使导光柱与按键的功能兼容，同时通过闪烁频率判断接收管接收到红外光的强度值，可以使产品调试更为方便，节省了调试工具，在简化调试步骤的同时降低了产品的成本。
4.在安装完成后需要对探测器进行调试工作，由于探测器与反光板跨度间距最远可以到达100m，并且红外光束为不可见光，所以很难将红外光对准100外的反光板，或者增大反光板的使用量使成本增加。为了方便对准，该探测器增加了激光模组，激光模组安装在暗室中，并且位于发射管附近，与发射管平行，在产品进入到调试模式状态下，激光模组开启，与发射管平行的发射出激光，由于激光可见，且与发射管发出的红外光束平行，这样在反光板侧就会呈现出红色光斑，快速找到红外光束的位置，这样对探测器进行微调后便可使红外光对准反光板，大量节省了调试的时间。
5. 在本发明上壳端面安装有透光罩，材料为黑色不透明PC塑料，该透光罩只能透过红外光不能透过可见光，并且红外光的透过率应大于70%。
附图说明
图1为本发明感烟火灾探测器的工作原理示意图；
图2为本发明感烟火灾探测器的总装配图；
图3为本发明感烟火灾探测器的底座的结构示意图；
图4为本发明感烟火灾探测器的等轴侧立体图；
图5为现有技术中感烟火灾探测器的分体式暗室结构示意图；
图6为本发明感烟火灾探测器的暗室结构示意图；
图7为本发明感烟火灾探测器的按键导光柱结构的结构示意图；
图8为发射管发射角度与光强关系图；
图9为接收管接收角度与光强关系图。
其中，附图标记如下：
1 灯板PCB 13 弹簧
2 导光柱 14 卡环
3 凸透镜 15 六角螺杆
4 透光罩 16 底座
5 激光模组 17 双头螺栓
6 上壳 18 旋钮
7 暗室 19 主体
8 主板PCB 20 隔板
9 下壳组件 21 发射部
10 接收管 22 接收部
11 发射管 23 按键导光柱
12 下壳 24 按键微动开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
图1为本发明线型光束感烟火灾探测器01工作原理图，其中探测器及反光板分别位于建筑物内墙体的两侧，两者相距5～100m，在安装好探测器01后，接好对外接线后，按动探测器调试按钮一键进入调试模式，这时产品的激光模组会启动，激光发射部会发射出红色的激光，激光会打到对侧的墙体上，并位于探测器附近的位置，这时可以通过转动探测器的调节旋钮对该激光进行微调，使激光射入到反光板02，同步的探测器发射管发射出红外光束，该光束射入到反光板后，会形成反射光束，返回到探测器的接收管内部，并且调试指示灯的闪烁频率会随着接收管接收光强的增大而变快，当接收到的光强满足使用要求时，位于探测器底部的调试指示灯会变成常亮状态，这时探测器自动关闭调试模式进入正常工作状态。
图2为本发明产品线型光束感烟火灾探测器01的总装图，该探测器主要由上壳6，下壳组件9，暗室7，透镜3，透光罩4，主板8，灯板1组成，上壳6与下壳组件9通过四周的卡扣连接在一起，下壳组件9的下壳12四周设计有反止口25，为安装起到了导向以及防止上壳6变形的作用。主板PCB 8通过卡扣安装在暗室7中，暗室7则通过自攻螺钉与下壳的螺丝柱固定在一起，主板PCB 8的元器件除发射管11，接收管10外，全部放置于板子的下部，包括表贴元器件与插接元器件，这样在制作PCB时只需要手工焊接发射管11与接收管10两个元器件，其余零件全部单面通过回流焊与波峰焊完成，同时由于零件全部位于板子的下部，在维修时无需拆解下PCB，只需要将暗室7拆解就能完成对元器件的维护维修。
PCB灯板1定位于暗室7上，灯板的LED与安装于上壳6的导光柱2对齐，为产品提供指示灯作用，主板与灯板间通过FPC连接为一体。透镜3通过卡扣固定于暗室7中，透镜3的中性面与发射管11、接收管10的发光点的距离必须为透镜的焦距，也就是说发光点必须位于透镜3的焦点上，这样发射出透镜3的红外光束才能为平行光。激光模组5与暗室7的加强筋26过盈配合，这样减少了安装时的压入力，避免在压装过程中对结构件的损伤，同时便于拆卸维护。产品透光罩材料为黑色亚克力卡扣固定于上壳上，透光罩为特殊材料制成，只能透红外光，不能透过可见光，避免可见光对接收管发射管造成干扰。
1、图3为下壳组件装配图，下壳组件的功能为安装固定及调节探测器红外光束的发射方向，包括调节红外光束发射方向的红外线调节装置，由下壳12，弹簧13，卡环14，六角螺杆15，底座16，双头螺杆17，旋钮18组成。底板的四角设计有葫芦孔27，螺钉通过该孔安装于墙体上。红外线调节机构包括轴对称连接在下壳12和底座16边缘的高度调节装置和弹性调节装置，弹性调节装置根据高度调节装置的高度变化相应地压缩或拉伸。高度调节装置包括：在下壳12和16底座之间的安装槽内设置有旋转按钮18，该按钮18的上部穿入下壳12的安装槽内带动移动，该旋转按钮18的螺柱通过螺纹连接有螺杆17，该螺杆17的上端插入下壳内部，其下端固定在所述底座18上。弹性调节装置包括：弹簧13，该弹簧13通过卡环14卡接于六角螺杆15上，该六角螺杆螺纹连接在所述下壳和所述底座上。六角螺杆15及螺杆17旋紧与下壳组件的螺丝孔中，旋钮18中间镶嵌有螺丝柱，安装于螺杆17上，同时插入到下壳12底部的安装槽中。
具体操作步骤为：在下壳12的轴对称于旋钮18的位置上安装有弹簧13，弹簧13通过安装于六角螺杆15上的卡环14安装于六角螺杆15上，这样当转动左侧的旋钮18使之向上移动时，由于旋钮18插入到下壳12的安装槽中，下壳12左侧被台高，右侧被降低，探测器朝右侧倾斜，相反转动旋钮向下移动时，则探测器会向左侧倾斜，同理位于下部的旋钮18也可以上、下转动来调节探测器的上下的倾斜方向，这样通过这种外部旋钮18的调节方式来调节探测器的发射方向可以不用拆解探测器便可以进行调试，简化了操作，避免了开盖调试损伤内部元器件的风险。
图5为老一代产品的暗室结构示意图，由暗室主体19与隔板20组成，暗室隔板20插接到暗室7中，采用粘接的方式进行固定，由于胶体存在固化时间，这样使产品的产能变得极低，同时当胶体与暗室隔板20密封不严时，发射管发出的红外光束会由于反射作用进入到接收管一侧，这样就会对探测器的报警阀值产生影响，甚至当有火灾发生时无法报出的风险。原有暗室7为圆锥形结构，但是发射管的发射光束为发散光，发射角度范围为±25°（发射角度与光强的关系如图8所示），接收管的接收角度为±15°（接收角度与光强的关系如图9所示）这样若暗室尺寸过小，则在暗室内部光束会发生反射，从透镜发射出的光束便不会是平行光束，造成产品光斑变大，产品性能降低。
图6为本发明的一体化暗室7结构示意图，与图5的隔板结构不同，暗室7的发射部21，接收部22采用了独立的锥形结构，发射部21发射角度这样发射光束在暗室7内部不会发生反射,发射部的角度为52°~82°，接收部的角度为44°~74°，大于接收管本身的发射角，并且暗室7采用了一体式的结构，省去了暗室隔板，提高了装配效率，并且漏光问题得以改善。
图7为按键导光柱装配结构的示意图，在上一代产品中，在产品的调试需要专用的红外调试工具外接探测器进行，当调试设备可以显示接收光强的数值，当数值大于一定值时通过调试工具结束调试。本发明探测器无需调试模式，节省了调试的成本与时间，探测器指示灯使用按键导光柱23，同时按键导光柱23兼有按键和导光的功能，在导光柱侧部增加一凸台27，凸台下部设计有微动开关24，导光柱通过卡扣浮动固定，导光柱2可以再安装孔内自由活动，但不脱落。这种结构可以使产品一键进入调试模式，在调试模式中调试指示灯将以变动的频率闪烁，闪烁的频率随着接收光强值的增大而增大，当满足使用要求时，指示灯变为常亮，自动切换为正常工作状态，这种调试大量节省了调试步骤与成本，使调试变得非常方便。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种线型光束感烟火灾探测器，包括底座和壳体，该壳体是由上下壳体连接而成，该下壳体连接在底座的上部，该壳体内设有暗室，该暗室内设有分隔设置的发射部和接收部，发射管及接收管分别位于该发射部和该接收部内，其特征在于，所述的发射部和接收部均为敞口形的圆锥形结构，所述发射管及接收管分别位于锥形顶角位置，该锥形结构的圆锥角应大于发射管及接收管的半功率角。
2.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，所述发射部的圆锥角角度为52°~82°，所述接收部的圆锥角角度为44°~74°。
3.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，其还包括主板PCB；该主板PCB设于所述暗室的内部，该主板PCB的上方仅仅连接所述发射管及接收管。
4.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，其还包括调节红外光束发射方向的红外线调节装置，所述红外线调节机构包括轴对称连接在所述下壳和所述底座边缘的高度调节装置和弹性调节装置，所述弹性调节装置根据所述高度调节装置的高度变化相应地压缩或拉伸。
5.根据权利要求4所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，所述高度调节装置包括：在所述下壳和所述底座之间的安装槽内设置有旋转按钮，该按钮的上部穿入所述下壳的安装槽内带动移动，该旋转按钮的螺柱通过螺纹连接有螺杆，该螺杆的上端插入下壳内部，其下端固定在所述底座上；所述弹性调节装置包括：弹簧，该弹簧通过卡环卡接于六角螺杆上，该六角螺杆螺纹连接在所述下壳和所述底座上。
6.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，其还包括有导光柱按键结构，该导光柱按键结构包括：所述壳体的安装孔内通过卡扣浮动连接有自由活动的按键导光柱，该按键导光柱的侧部增加一凸台，该凸台的下部设有微动开关。
7.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，其还包括有透镜，该透镜通过卡扣固定在所述暗室中，该透镜的中性面与所述发射管、接收管的发光点的距离必须为该透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，其还包括有激光模组，所述激光模组通过加强筋过盈配合在所述暗室中，并且位于发射管附近且平行。
9.根据权利要求1所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，所述上壳端面安装有只能透过红外光的透光罩，材料为黑色不透明PC塑料。
10.根据权利要求3所述的线型光束感烟火灾探测器，其特征在于，除发射管及接收管外，所述表贴及插接元器件均布置在所述PCB的下方。
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