自热陶瓷反射面的传感器、终端及车辆

技术领域

本发明属于尾气检测设备技术领域，具体涉及自热陶瓷反射面的传感器、终端及车辆。

背景技术

我们说的尾气多指汽车尾气，即汽车从排气管排出的废气。汽车尾气是空气污染的一个重大因素，汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。因此，为了严格控制汽车尾气的排放，国家出台了相关的法律法规，汽车尾气排放指标也由国V提升至国Ⅵ，这就需要汽车制作商不断改进生产技术，提高汽车产品品质。

其中，在针对汽车尾气排放的改进过程中，生产商需要对发动机的尾气排放进行检测，具体地，生产商通过将尾气检测传感器放置于汽车排气管内，利用尾气检测传感器检测到的数据进行分析，通过分析的结果来改进汽车发动机的产品质量，以此来降低汽车的尾气排放。现有的汽车传感器结构较大，不方便安装，热传导性差，响应时间长，无法及时反馈信号，造成尾气检测传感器在检测精度和响应效率等方面均存在大量的不足，因此，市面上出现了新的尾气检测传感器，该尾气检测传感器包括传感器主体、发射设备以及接收设备，传感器主体上至少包括光路管组Ⅰ和光路管组Ⅱ，光路管组Ⅰ与发射设备相配合以形成发射光路，光路管组Ⅱ与接收设备相配合以形成接收光路，光路管组Ⅰ上位于发射光路的末端形成有发射窗口，光路管组Ⅱ上位于接收光路的末端形成有接收窗口，发射窗口与接收窗口之间相配合以满足发射窗口射出的光线进入接收窗口，发射窗口与接收窗口之间形成有供检测用的间隙，光路管组Ⅰ和光路管组Ⅱ均有1根光路管，以此来进行尾气检测，光路管组Ⅰ和光路管组Ⅱ上还设置有陶瓷加热片，用于将由发射设备发出的光线反射向发射窗口或者将由接收窗口接收的光线反射向接收设备，陶瓷加热片具有加热功能，加热温度超过600℃，用于使得陶瓷加热片上粘附的杂质融化，保证陶瓷加热片能够完全反射光线，大大降低陶瓷加热片上粘附杂质对于光线的影响，从而可以大幅提高测量的准确性。

然而，当使用者在使用该尾气检测传感器时，由于陶瓷加热片上缺乏温度显示装置，使用者在进行加热时，无法准确把控陶瓷加热片上的加热温度，陶瓷加热片存在温度过低或者过高的情况，温度过低，陶瓷加热片上会存有杂质残留，影响光线反射，温度过高，则容易出现资源浪费，严重的会导致尾气检测传感器损坏，给使用者带来不必要的经济损失。

因此，针对上述技术问题，有必要提供自热陶瓷反射面的传感器、终端及车辆。

发明内容

本发明的目的在于提供自热陶瓷反射面的传感器、终端及车辆，以解决现有技术中使用者无法正确把握尾气检测传感器加热温度而影响使用的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

自热陶瓷反射面的传感器，包括传感器主体，所述传感器主体的两端分别连接有发射接收端和反射端，所述反射端包括反射连接外壳，所述反射连接外壳内设有反射腔，所述反射腔内安装有陶瓷加热片，所述反射连接外壳位于反射腔内的一面上连接有金属板，所述金属板靠近陶瓷加热片的一侧设有温度传感器，所述金属板与温度传感器之间连接有防脱机构，所述反射连接外壳上安装有温度显示机构。

进一步地，所述陶瓷加热片包括基板、引线、套管和电阻，用于将由发射设备发出的光线反射向发射窗口或者将由接收窗口接收的光线反射向接收设备，所述反射连接外壳上螺纹连接有反射座，用于使用者安装陶瓷加热片，所述引线贯通反射座设置。

进一步地，所述反射连接外壳上设有与金属板相匹配的安装槽，用于安装金属板，所述防脱机构包括连接座，用于连接温度传感器，实现温度传感器的安装，所述连接座内设有一对磁铁，用于吸引金属板，实现温度传感器的固定，所述金属板上固定连接有固定柱，所述连接座上设有与固定柱相匹配的卡合槽，通过将固定柱插入到卡合槽内，实现温度传感器的再次固定，避免温度传感器的脱离。

进一步地，所述固定柱内设有空腔，用于安装陶瓷加热片，便于陶瓷加热片的卡合，所述空腔内滑动连接有限位柱，限位柱为金属材质，所述限位柱贯通固定柱设置，所述连接座上设有与限位柱相匹配的限位槽，通过限位柱卡合限位槽，用于连接固定金属板和连接座，实现温度传感器和安装，避免温度传感器的脱离，所述限位柱位于空腔内的一端上连接有限位板，用于起到限位的作用，避免限位柱滑出固定柱，同时也可以承载挤压力，用于带动限位柱滑动，使得限位柱可以卡合在限位槽内，一对所述限位板之间连接有弹性绳，用于连接一对限位板，使得限位柱在不受磁铁吸力时，收回到空腔内。

进一步地，所述温度显示机构包括安装座，用于安装显示灯，所述反射连接外壳上设有与安装座相匹配的固定槽，所述安装座上连接有显示灯，用于起到提示的作用，当显示灯发亮时，表示陶瓷加热片加热温度过高，使用者及时关闭陶瓷加热片，从而可以起到节约资源的效果，所述反射连接外壳上安装有高温触发预警机构，用于起到预警的效果，避免陶瓷加热片加热温度过高或者过低。

进一步地，所述高温触发预警机构包括第一电极，第一电极用于感受反射腔内的温度，当陶瓷加热片加热时，陶瓷加热片上的热量传递到反射腔内，使得反射腔内的温度上升，第一电极吸收反射腔的热量，使得第一电极的温度也上升，所述第一电极设于反射腔内，所述第一电极靠近安装座的一面上连接有p型热电转换部和n型热电转换部，所述p型热电转换部和n型热电转换部远离第一电极的一端均连接有第二电极，当第一电极温度升高时，第二电极与第一电极之间产生正的温度差，通过热激发载流子，p型热电转换部成为比n型热电转换部高的高电位，这时，通过在一对第二电极之间连接的作为负载的安装座，电流从p型热电转换部向n型热电转换部流动，从而可以使得显示灯发亮。

进一步地，所述反射连接外壳内设有控制器，控制器与温度传感器电性连接，当温度传感器监测到反射腔内温度过高时，温度传感器发生监测信号，控制控制器运行，控制器控制伸缩件上升，使得伸缩件上连接的接触片与芯片相接触，从而使得安装座、显示灯、第一电极、p型热电转换部、n型热电转换部和一对第二电极形成闭合回路，使得显示灯发光进行预警提示，所述控制器上连接有伸缩件，用于控制接触片的升降，从而可以使得安装座、显示灯、第一电极、p型热电转换部、n型热电转换部和一对第二电极形成闭合回路或者断路，所述伸缩件远离控制器的一端上连接有接触片，用于安装座、显示灯、第一电极、p型热电转换部、n型热电转换部和一对第二电极形成闭合回路，所述反射连接外壳上设有与接触片相匹配的活动槽，为接触片的升降预留空间，便于接触片的上升与下降。

进一步地，所述安装座靠近接触片的一面上连接有芯片，其中一个所述第二电极与芯片电性连接，其中一个所述第二电极与接触片电性连接。

终端，包括用于获取尾气检测信号的自热陶瓷反射面的传感器，终端可以为具有自热陶瓷反射面的传感器以及处理装置如PLC等的成套设备，其可以对自热陶瓷反射面的传感器检测的数据进行初步处理，并反馈到车辆或者远程平台，同时为了满足通信可以有线连接到车载电脑，也可以无线连接到远程平台。

车辆，包括设置于车辆排气管内的自热陶瓷反射面的传感器，所述自热陶瓷反射面的传感器与排气管的排气方向垂直设置，也就是在车辆上装载有具备自热陶瓷反射面的传感器的终端设备，以在驾驶过程中获得尾气检测信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过尾气检测传感器上相应机构的设置，便于使用者能够及时掌握尾气检测传感器中陶瓷加热片的加热温度，避免陶瓷加热片出现温度过低或者过高的情况，从而可以保证尾气检测传感器的正常检测，大大降低检测过程中的测量误差，也使得尾气检测传感器不易出现资源浪费或者尾气检测传感器损坏的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中自热陶瓷反射面的传感器剖面图；

图2是本申请一实施方式中图1中A处结构示意图；

图3是本申请一实施方式中图1中B处结构示意图；

图4是本申请一实施方式中图1中C处结构示意图；

图5是本申请一实施方式中自热陶瓷反射面的传感器立体图。

图中：1.传感器主体、2.发射接收端、3.反射端、301.反射连接外壳、302.反射腔、303.陶瓷加热片、304.反射座、305.金属板、306.温度传感器、307.连接座、308.磁铁、309.固定柱、310.空腔、311.限位柱、312.限位板、313.弹性绳、314.活动槽、4.温度显示机构、401.安装座、402.显示灯、403.第一电极、404.p型热电转换部、405.n型热电转换部、406.第二电极、407.控制器、408.伸缩件、409.接触片、410.芯片、411.显示罩、412.热敏颜料。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了自热陶瓷反射面的传感器，参图1-图5所示，包括传感器主体1、用于发射光线的发射接收端2、用于反射光线的反射端3以及用于温度显示的温度显示机构4。

其中，传感器主体1可以为柱状的整体结构，如圆柱体、棱柱体等，也可以为多个柱状结构并列设置的，或者其它满足检测光路要求的结构，能满足检测光束穿过检测气室进行检测即可，传感器主体1内设有一对光路，其中一个光路为发射光路，另一个为反射光路，传感器主体1上开凿有与光路相匹配的尾气流通槽，尾气流通槽与光路相连通，传感器主体1整体垂直于排气管排气方向垂直设置，排气管排出的尾气通过尾气流通槽进入到光路内，用于对尾气进行检测，传感器主体1上连接有发射接收端2，发射接收端2上设有与光路相匹配的插入槽，一对插入槽内分别插设有发射端和接收端，发射端可以为激光器，接收端用于接收发射端发出的并两次通过检测气室的光信号，接收端可以为中转设备，将光信号直接或者放大后传输到信号处理设备，也可以将其转换为电信号如数字信号或者模拟信号的转换器等。

参图1-图2所示，传感器主体1远离发射接收端2的一端连接有反射端3，用于反射发射接收端2发出的关线，从而可以利用传感器主体1进行检测，反射端3包括反射连接外壳301，用于安装陶瓷加热片303，反射连接外壳301内设有反射腔302，用于安装陶瓷加热片303，反射腔302内安装有陶瓷加热片303，陶瓷加热片303包括基板、引线、套管和电阻，用于将由发射设备发出的光线反射向发射窗口或者将由接收窗口接收的光线反射向接收设备，基板采用白色多层氧化铝陶瓷，氧化铝陶瓷含量不低于95％，引线采用Ф0.48mm的镍丝，电阻为钨耐高温材料，陶瓷加热片303工作时的温度可达600℃以上，用于加热陶瓷加热片303上粘附的杂质，避免杂质对陶瓷加热片303的反射产生影响，反射连接外壳301上螺纹连接有反射座304，用于使用者安装陶瓷加热片303，引线贯通反射座304设置。

参图2所示，反射连接外壳301位于反射腔302内的一面上连接有金属板305，反射连接外壳301上设有与金属板305相匹配的安装槽，用于安装金属板305，金属板305靠近陶瓷加热片303的一侧设有温度传感器306，温度传感器306用于监测反射腔302内的温度，温度传感器306监测的温度略低于陶瓷加热片303实际的温度，当温度传感器306监测的温度超过600℃时，触发温度显示机构4进行工作，当温度传感器306监测的温度低于600℃时，使用者可持续加热陶瓷加热片303，直到陶瓷加热片303满足温度要求，金属板305与温度传感器306之间连接有防脱机构，用于连接温度传感器306，避免温度传感器306脱离反射连接外壳301，从而可以保证温度传感器306的正常使用，防脱机构包括连接座307，用于连接温度传感器306，实现温度传感器306的安装，连接座307内设有一对磁铁308，用于吸引金属板305，实现温度传感器306的固定，金属板305上固定连接有固定柱309，连接座307上设有与固定柱309相匹配的卡合槽，通过将固定柱309插入到卡合槽内，实现温度传感器306的再次固定，避免温度传感器306的脱离。

参图1-图2所示，固定柱309内设有空腔310，用于安装陶瓷加热片303，便于陶瓷加热片303的卡合，空腔310内滑动连接有限位柱311，限位柱311为金属材质，限位柱311贯通固定柱309设置，连接座307上设有与限位柱311相匹配的限位槽，通过限位柱311卡合限位槽，用于连接固定金属板305和连接座307，实现温度传感器306和安装，避免温度传感器306的脱离，限位柱311位于空腔310内的一端上连接有限位板312，用于起到限位的作用，避免限位柱311滑出固定柱309，同时也可以承载挤压力，用于带动限位柱311滑动，使得限位柱311可以卡合在限位槽内，一对限位板312之间连接有弹性绳313，用于连接一对限位板312，使得限位柱311在不受磁铁308吸力时，收回到空腔310内。

参图1-图5所示，反射连接外壳301上安装有温度显示机构4，温度显示机构4用于起到温度现实的作用，从而可以体现使用者，根据温度显示进行相关的操作，温度显示机构4包括安装座401，用于安装显示灯402，反射连接外壳301上设有与安装座401相匹配的固定槽，安装座401上连接有显示灯402，用于起到提示的作用，当显示灯402发亮时，表示陶瓷加热片303加热温度过高，使用者及时关闭陶瓷加热片303，从而可以起到节约资源的效果，显示灯402的额定功率为10W，显示灯402的最高温度为80℃，反射连接外壳301上安装有高温触发预警机构，用于起到预警的效果，避免陶瓷加热片303加热温度过高或者过低。

参图1-图4所示，高温触发预警机构包括第一电极403，第一电极403用于感受反射腔302内的温度，当陶瓷加热片303加热时，陶瓷加热片303上的热量传递到反射腔302内，使得反射腔302内的温度上升，第一电极403吸收反射腔302的热量，使得第一电极403的温度也上升，第一电极403设于反射腔302内，第一电极403靠近安装座401的一面上连接有p型热电转换部404和n型热电转换部405，p型热电转换部404和n型热电转换部405远离第一电极403的一端均连接有第二电极406，当第一电极403温度升高时，第二电极406与第一电极403之间产生温度差，通过热激发载流子，p型热电转换部404成为比n型热电转换部405高的高电位，此时，通过在一对第二电极406之间连接的作为负载的安装座401，电流从p型热电转换部404向n型热电转换部405流动，从而可以使得显示灯402发亮。

参图3所示，反射连接外壳301内设有控制器407，控制器407与温度传感器306电性连接，当温度传感器306监测到反射腔302内温度过高时，温度传感器306发生监测信号，控制控制器407运行，控制器407控制伸缩件408上升，使得伸缩件408上连接的接触片409与芯片410相接触，从而使得安装座401、显示灯402、第一电极403、p型热电转换部404、n型热电转换部405和一对第二电极406形成闭合回路，使得显示灯402发光进行预警提示，控制器407上连接有伸缩件408，用于控制接触片409的升降，从而可以使得安装座401、显示灯402、第一电极403、p型热电转换部404、n型热电转换部405和一对第二电极406形成闭合回路或者断路，伸缩件408远离控制器407的一端上连接有接触片409，用于安装座401、显示灯402、第一电极403、p型热电转换部404、n型热电转换部405和一对第二电极406形成闭合回路，反射连接外壳301上设有与接触片409相匹配的活动槽314，为接触片409的升降预留空间，便于接触片409的上升与下降，安装座401靠近接触片409的一面上连接有芯片410，其中一个第二电极406与芯片410电性连接，其中一个第二电极406与接触片409电性连接，显示灯402的外侧设有显示罩411，用于填充热敏颜料412，显示罩411与显示灯402之间填充有热敏颜料412，热敏颜料412整体呈圆球状，平均直径为2～7微米，热敏颜料412内部为变色物质，外部是一层厚约0.2～0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，热敏颜料412的感温变色基本颜色分别为宝蓝，海蓝，深蓝，大红，朱红，玫瑰红，草绿，孔雀绿，墨绿，中绿，橙红，金黄，黑，热敏颜料412感温变色基本温度分别为0℃、5℃、10℃、16℃、21℃、31℃、38℃、43℃、45℃、50℃、65℃、70℃、78℃，例如当显示灯402的温度达到10℃时，热敏颜料412变为深蓝色，表示显示灯402刚开始工作，此时使用者可以持续加热一会，用于去除陶瓷加热片303上粘附的杂质，当显示灯402的温度达到50℃时，热敏颜料412变为中绿色，显示灯402工作较长时间，使用者需要立即断开陶瓷加热片303的开关，优选地，显示灯402变为草绿色时，是最佳关闭时间。

终端，参图1-图5所示，包括用于获取尾气检测信号的自热陶瓷反射面的传感器，终端可以为具有自热陶瓷反射面的传感器以及处理装置如PLC等的成套设备，其可以对自热陶瓷反射面的传感器检测的数据进行初步处理，并反馈到车辆或者远程平台，同时为了满足通信可以有线连接到车载电脑，也可以无线连接到远程平台。

车辆，参图1-图5所示，包括设置于车辆排气管内的自热陶瓷反射面的传感器，自热陶瓷反射面的传感器与排气管的排气方向垂直设置，也就是在车辆上装载有具备自热陶瓷反射面的传感器的终端设备，以在驾驶过程中获得尾气检测信息。

具体使用时，发射端发射光线，光线由光路进入到反射腔302内，经过反射腔302内的陶瓷加热片303反射，反射的光线经过另一条光路被接收端接收，用于对光路内的汽车尾气进行检测，使用者阶段性的打开陶瓷加热片303的开关，用于去除陶瓷加热片303上粘附的杂质，当陶瓷加热片303工作时，也会向反射腔302内辐射热量，陶瓷加热片303内的温度传感器306用于监测反射腔302内的温度，当反射腔302内的温度超过600℃时，温度传感器306发生监测信号，温度传感器306控制控制器407运行，控制器407控制伸缩件408伸缩，伸缩件408伸缩带动接触片409与芯片410相接触，从而使得安装座401、显示灯402、第一电极403、p型热电转换部404、n型热电转换部405和一对第二电极406形成闭合回路，第一电极403吸收反射腔302的热量，使得第一电极403的温度也上升，当第一电极403温度升高时，第二电极406与第一电极403之间产生温度差，通过热激发载流子，p型热电转换部404成为比n型热电转换部405高的高电位，此时，通过在一对第二电极406之间连接的作为负载的安装座401，电流从p型热电转换部404向n型热电转换部405流动，从而可以使得显示灯402发亮，显示灯402随着工作时间的逐渐增加，显示灯402的表面温度也增加，显示灯402与显示罩411之间的热敏颜料412会呈现出不同的颜色，例如当显示灯402的温度达到10℃时，热敏颜料412变为深蓝色，表示显示灯402刚开始工作，此时使用者可以持续加热一会，用于去除陶瓷加热片303上粘附的杂质，当显示灯402的温度达到50℃时，热敏颜料412变为中绿色，显示灯402工作较长时间，使用者需要立即断开陶瓷加热片303的开关，当显示灯402变为草绿色时，是最佳关闭时间。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明通过尾气检测传感器上相应机构的设置，便于使用者能够及时掌握尾气检测传感器中陶瓷加热片的加热温度，避免陶瓷加热片出现温度过低或者过高的情况，从而可以保证尾气检测传感器的正常检测，大大降低检测过程中的测量误差，也使得尾气检测传感器不易出现资源浪费或者尾气检测传感器损坏的情况。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。