紧凑型气体传感器的制作方法

文档序号:28750024发布日期:2022-02-08 00:14阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种气体传感器(1),其包括能够容纳气体(g)的外壳(2),所述外壳包括在第一壁(4)与第二壁(5)之间围绕横向轴线(z)延伸的横向壁(6),所述传感器还包括:-光源(10),其构造为发射在所述外壳中传播并自所述光源形成第一光锥(ω1)的光波(11),-测量光电检测器(20),其能够检测由所述光源(10)发射并穿过所述外壳传播的光波(14);所述传感器使得所述第一壁和第二壁中的每个包括至少一个反射性表面,其形成回转椭球体的一部分,每个反射性表面关联到秩n,n是大于或等于1的整数,以使得所述传感器包括:-秩1的第一反射性表面(s1),其具有第一焦点(p1-1)和第二焦点(p1-2),所述第一反射性表面布置为面对所述光源(10),所述第一反射性表面形成与偏心率小于或等于0.7的椭圆形相关联的回转椭球体的一部分;-严格大于1的秩n的至少一个反射性表面(s
n
),秩n的每个反射性表面具有:
·
第一焦点(p1-n),其与前一秩n-1的反射性表面(s
n-1
)的第二焦点(p2-n-1)重合;
·
第二焦点(p2-n),其与所述第一焦点(p1-n)不同并与后一秩n+1的反射性表面(s
n+1
)的第一焦点重合;-秩n的最后一个反射性表面(s
n
),其包括与前一秩的反射性表面(s
n-1
)的第二焦点重合的第一焦点(p1-n),所述最后一个反射性表面还包括第二焦点(p2-n);使得由所述光源发射的光波(11)在向所述最后一个反射性表面(s
n
)的第二焦点(p2-n)会聚之前被n个回转椭球形反射性表面按照其分别的秩来相继地反射,形成最后一个光锥(ω
n
),所述测量光电检测器布置成延伸到所述最后一个光锥中。2.根据权利要求1所述的传感器,其中,所述光源(10)布置在所述第一反射性表面(s1)的第一焦点(p1-1)处,或与所述第一反射性表面的第一焦点相距小于1mm的距离处。3.根据上述权利要求中任一项所述的传感器,其中,所述测量光电检测器(20)布置在所述最后一个反射性表面(s
n
)的第二焦点(p2-n)处,或与所述最后一个反射性表面的第二焦点相距小于1mm的距离处。4.根据上述权利要求中任一项所述的传感器,其中:-秩n的每个反射性表面构造为反射其接收的光波,使得形成秩n+1的光锥(ω
n+1
),所述光锥围绕秩n+1的传播轴线(δ
n+1
)延伸;-当n<n时,秩n+1的传播轴线(δ
n+1
)从秩n的表面(s
n
)延伸到秩n+1的表面(s
n+1
)并经过秩n的表面(s
n
)的第二焦点(p2-n),所述第二焦点与秩n+1的表面(s
n+1
)的第一焦点(p1-n+1)重合;-当n=n时,秩n+1的传播轴线(δ
n+1
)从秩n的表面(s
n
)延伸到所述测量光电检测器(20);使得由所述光源(10)发射的光波在达到所述测量光电检测器之前,经受与所述反射性表面的数量(n)相对应的反射数量。5.根据权利要求4所述的传感器,其中,当n<n时,秩n+1的每个光锥(ω
n+1
)朝向该光锥自其传播的秩n的表面(s
n
)的第二焦点(p2-n)会聚,然后朝向该光锥向其传播的秩n+1的表面(s
n+1
)发散。
6.根据上述权利要求中任一项所述的传感器,其中,所述光源(10)和光电检测器(20)与所述第一壁(4)的内部面(4
i
)构成整体,所述内部面朝向所述外壳(2)内部定向。7.根据权利要求6所述的传感器,其中:-偶数秩的反射性表面设置在所述第一壁(4)的内部面(4
i
)上;-奇数秩的反射性表面设置在所述第二壁(5)的内部面(5
i
)上。8.根据权利要求7所述的传感器,其中,所述外壳(2)由将所述第一壁(4)面对第二壁(5)进行组装而形成。9.根据上述权利要求中任一项所述的传感器,其中,在所述光源(10)与测量光电检测器(20)之间延伸的反射性表面的数量是奇数。10.根据权利要求9所述的传感器,其中,在所述光源与测量光电检测器之间延伸的反射性表面的数量等于5。11.根据上述权利要求中任一项所述的传感器,所述传感器包括构造为检测视为不由所述气体(g)而衰减的光波的参考光电检测器(20
ref
)。12.根据权利要求11所述的传感器,所述传感器包括形成回转椭球体的参考反射性表面,所述参考表面包括:-第一焦点(p1-ref),其布置在所述光源处或与所述光源相距小于1mm的距离处;-第二焦点(p2-ref),其布置在所述测量光电检测器处或与所述测量光电检测器相距小于1mm的距离处。13.一种使用根据上述权利要求中任一项所述的传感器(1)来分析气体(g)的方法,所述方法包括以下步骤:a)将所述气体引入传感器(1)的外壳(2)中;b)使用所述光源(10)照射气体;c)利用所述测量光电检测器(20),测量由所述光源发射并已传播穿过所述外壳(10)的光波的光强度;d)基于测得的光强度,确定所述气体中的气体物质的量(g
x
)。14.根据权利要求13所述的方法,其中,步骤d)由处理单元(30)基于由所述测量光电检测器(20)生成的信号来实施。

技术总结
气体传感器(1)包括能够容纳气体(G)的外壳(2),该外壳包括在第一壁(4)与第二壁(5)之间围绕横向轴线(Z)延伸的横向壁(3),该传感器还包括:-光源(10),其构造为发射在所述外壳中传播以使得自所述光源形成第一光锥的光波(11);-测量光电检测器(20),其能够检测由所述光源(10)发射的并穿过所述外壳传播的光波;所述传感器使得所述第一壁和第二壁中的每个包括至少一个反射性表面,其形成回转椭球体的一部分,每个反射性表面关联到秩n,n是大于或等于1的整数。于1的整数。于1的整数。


技术研发人员:海伦娜
受保护的技术使用者:伊莱肯兹公司
技术研发日:2020.04.22
技术公布日:2022/2/7
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