本發(fā)明涉及常用的點型光電感煙火災(zāi)探測器領(lǐng)域，尤其涉及一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

探測煙室是點型光電感煙探測器的重要組成部分，煙霧粒子只有進入測量腔結(jié)構(gòu)才能引起探測器的響應(yīng)。探測煙室的性能與形狀結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、表面粗糙度等因素有關(guān)，材質(zhì)和表面粗糙度與制作材料和加工工藝相關(guān)，而形狀結(jié)構(gòu)的影響因素較為復雜，需要結(jié)合探測器的探測原理進行設(shè)計。隨著計算機軟件的快速發(fā)展，采用計算機模擬方法可以有效縮短研發(fā)周期，方便對模型結(jié)構(gòu)進行任意的設(shè)計修改，幫助得到最佳設(shè)計方案。因此，一般采用光學模擬軟件進行模擬時，都嚴格按照真實探測器光路進行模擬，以得到更高的模擬準確度和可靠性。但是，隨著對探測器的性能要求提高，探測技術(shù)不斷改進，煙室的結(jié)構(gòu)也越來越復雜，導致難度不斷加大。采用一般的設(shè)計方法設(shè)計過程復雜且設(shè)計難度較大，因此要對一般的計算機模擬方法進行優(yōu)化改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法。

本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法，用于對雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室進行優(yōu)化，所述雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法包括下列步驟：利用三維建模軟件建立煙霧探測煙室的三維模型，然后將所述三維模型導入光學模擬軟件中，設(shè)置所述三維模型中發(fā)光元件和受光元件的光學參數(shù)，最后利用光學模擬軟件進行光學模擬，并根據(jù)模擬結(jié)果修正設(shè)計缺陷；

其特征在于，在光學參數(shù)設(shè)置過程中，以受光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中發(fā)光元件的光學參數(shù)，且以發(fā)光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中受光元件的光學參數(shù)。

優(yōu)選地，在設(shè)計缺陷的修正過程中，在所述煙霧探測煙室的煙霧入口外部外周設(shè)置倒角。

優(yōu)選地，在設(shè)計缺陷的修正過程中，減小發(fā)光元件的透光窗口的尺寸，其中所述透光窗口的尺寸大于發(fā)光元件的有效發(fā)光窗口尺寸。

優(yōu)選地，在設(shè)計缺陷的修正過程中，將發(fā)光元件的透光窗口設(shè)置為圓形。

優(yōu)選地，在光學參數(shù)設(shè)置過程中，將煙霧探測煙室的表面吸收率設(shè)置為0.9，將煙霧探測煙室的表面吸收率設(shè)置為0.1，將發(fā)光元件的接收面設(shè)置為入射光線完全吸收，將受光元件的發(fā)光面設(shè)置為表面光源，并且將受光元件的發(fā)光場型設(shè)置為均勻發(fā)光場型且發(fā)射光線數(shù)量設(shè)置為1000000。

優(yōu)選地，在進行光學模擬的過程中中，統(tǒng)計發(fā)光元件的接收面和外界環(huán)境的接收面對反射光線的吸收情況作為模擬結(jié)果。

優(yōu)選地，所述吸收情況包括各接收面的接收的光線的數(shù)量和光通量。

優(yōu)選地，采用TracePro軟件進行光學模擬。

優(yōu)選地，根據(jù)所述吸收情況，利用光線篩選功能找出設(shè)計缺陷。

優(yōu)選地，在建立三維模型過程中，采用Solidworks軟件建立三維模型。

本發(fā)明中，所提出的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法，利用三維建模軟件建立初始煙霧探測煙室的三維模型，將三維模型導入光學模擬軟件中，根據(jù)光路可逆原理，以受光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中發(fā)光元件的光學參數(shù)，且以發(fā)光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中受光元件的光學參數(shù)，利用光學模擬軟件對初始煙霧探測煙室模型進行光學模擬，分析模擬結(jié)果并找出的設(shè)計缺陷。通過上述優(yōu)化設(shè)計的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法，基于光路可逆原理，實現(xiàn)對煙霧探測煙室結(jié)構(gòu)對探測信號影響的定量分析，有效簡化設(shè)計過程，降低設(shè)計過程中對計算機性能要求。

附圖說明

圖1為實現(xiàn)本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法的所述煙霧探測煙室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實現(xiàn)本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法的所述煙霧探測煙室的蓋體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明提出的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法在光路模擬中一種光路情況。

圖4為本發(fā)明提出的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法在光路模擬中另一種光路情況。

具體實施方式

如圖1至4所示，圖1為實現(xiàn)本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法的所述煙霧探測煙室的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為實現(xiàn)本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法的所述煙霧探測煙室的蓋體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明提出的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法在光路模擬中一種光路情況，圖4為本發(fā)明提出的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法在光路模擬中另一種光路情況。

本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法，用于對雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室進行優(yōu)化，利用三維建模軟件建立煙霧探測煙室的三維模型，然后將所述三維模型導入光學模擬軟件中，設(shè)置所述三維模型中發(fā)光元件和受光元件的光學參數(shù)，最后利用光學模擬軟件進行光學模擬，并根據(jù)模擬結(jié)果修正設(shè)計缺陷；

在光學參數(shù)設(shè)置過程中，以受光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中發(fā)光元件的光學參數(shù)，且以發(fā)光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中受光元件的光學參數(shù)。

在本實施例中，所提出的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法，利用三維建模軟件建立初始煙霧探測煙室的三維模型，將三維模型導入光學模擬軟件中，根據(jù)光路可逆原理，以受光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中發(fā)光元件的光學參數(shù)，且以發(fā)光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中受光元件的光學參數(shù)，利用光學模擬軟件對初始煙霧探測煙室模型進行光學模擬，分析模擬結(jié)果并找出的設(shè)計缺陷。通過上述優(yōu)化設(shè)計的雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法，基于光路可逆原理，實現(xiàn)對煙霧探測煙室結(jié)構(gòu)對探測信號影響的定量分析，有效簡化設(shè)計過程，降低設(shè)計過程中對計算機性能要求。

在具體實施方式中，本發(fā)明提出的一種雙光路火災(zāi)煙霧探測煙室優(yōu)化設(shè)計方法的具體設(shè)計過程如下：

在三維建模的過程中，首先采用Solidworks軟件建立煙霧探測煙室，然后將所述三維模型導入光學模擬軟件中，其中，光學模擬軟件采用TracePro軟件；

在具體實施方式中，如圖1和2所示，所述煙霧探測煙室結(jié)構(gòu)為由底座1和蓋體2形成的光學暗室，底座1上設(shè)有第一發(fā)光元件11、第二發(fā)光元件12、受光元件13、多個隔片組，底座1上設(shè)有第一條紋結(jié)構(gòu)，第一發(fā)光元件11、第二發(fā)光元件12、受光元件13、多個隔片組在第一條紋結(jié)構(gòu)外周沿圓周分布，第二發(fā)光元件12和受光元件13分別位于第一發(fā)光元件11兩側(cè)，蓋體2具有雙層結(jié)構(gòu)，其底層中部設(shè)有氣體進口，頂層設(shè)有環(huán)形進氣槽，所述氣體進口和環(huán)形進氣槽之間形成煙霧進入通道，底層底部設(shè)有第二條紋結(jié)構(gòu)。

在具體設(shè)計中，第一發(fā)光元件11朝向煙室內(nèi)部一側(cè)設(shè)有第一透光窗口，第二發(fā)光元件12朝向煙室內(nèi)部一側(cè)設(shè)有第二透光窗口。

在光學參數(shù)的設(shè)置過程中，以受光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中發(fā)光元件的光學參數(shù)，且以發(fā)光元件的光學參數(shù)標準設(shè)置三維模型中受光元件的光學參數(shù)；

在具體光學參數(shù)的設(shè)置中，將煙霧探測煙室的表面吸收率設(shè)置為0.9，將煙霧探測煙室的表面吸收率設(shè)置為0.1，將發(fā)光元件的接收面設(shè)置為入射光線完全吸收，將受光元件的發(fā)光面設(shè)置為表面光源，并且將受光元件的發(fā)光場型設(shè)置為均勻發(fā)光場型且發(fā)射光線數(shù)量設(shè)置為1000000。

在光學模擬中，利用TracePro軟件進行光學模擬，對模擬結(jié)果進行分析并根據(jù)設(shè)計要求找出設(shè)計缺陷，統(tǒng)計第一發(fā)光元件、第二發(fā)光元件和外界環(huán)境的接收面對反射光線的吸收情況作為模擬結(jié)果，所述吸收情況包括各接收面的接收的光線的數(shù)量和光通量。

在采用TracePro軟件進行光學模擬時，根據(jù)所述吸收情況，利用光線篩選功能找出設(shè)計缺陷。

在S4中，根據(jù)找出的設(shè)計缺陷對三維模型進行調(diào)整，然后利用光學模擬軟件重新進行光學模擬，直至模擬結(jié)果滿足設(shè)計要求。

在一種具體調(diào)整方式中，如圖3所示，針對發(fā)光元件出射光線反射到受光表面的設(shè)計缺陷，減小第一隔板31的第一透光窗口和第二隔板32的第二透光窗口的尺寸，從而防止光束不會反射至受光元件的受光表面。

此外，在另一種具體調(diào)整方式中，如圖4所示，針對蓋體的煙霧入口發(fā)生漏光的設(shè)計缺陷，在所述煙霧入口底部外周設(shè)置倒角，改變反射光線的反射方向，目的在于使反射光線返回探測煙室，不會進入外界環(huán)境。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。