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火焰探测器的原理
2010-3-18    点击次数:1399

火焰探测器的原理 

  中国区代理,产品包括:三重红外火焰探测器、紫外火焰探测器、红紫外复合型火焰探测器等。 

  火焰探测器:物质燃烧时,在产生烟雾和放出热量的同时,也产生可见或不可见的光辐射。火焰探测器又称感光式火灾探测器,它是用于响应火灾的光特性。即扩散火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。根据火焰的光特性,目前使用的火焰探测器有两种:一种是对波长较短的光辐射敏感的紫外探测器,另一种是对波长较长的光辐射敏感的红外探测器。 

  紫外火焰探测器是敏感高强度火焰发射紫外光谱的一种探测器,它使用一种固态物质作为敏感元件,如碳化硅或硝酸铝,也可使用一种充气管作为敏感元件。 

  红外光探测器基本上包括一个过滤装置和透镜系统,用来筛除不需要的波长,而将收进来的光能聚集在对红外光敏感的光电管或光敏电阻上。 

  火焰探测器宜安装在有瞬间产生爆炸的场所。如石油、炸药等化工制造的生产存放场所等。 

火焰探测的基本原理 

  火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射,其波长在0.1-10μm或更宽的范围,为了避免其他信号的干扰,常利用波长<300nm的紫外线,或者火焰中特有的波长在4.4μm附近的CO2辐射光谱作为探测信号。紫外线传感器只对185~260nm狭窄范围内的紫外线进行响应,而对其它频谱范围的光线不敏感,利用它可以对火焰中的紫外线进行检测。到达大气层下地面的太阳光和非透紫材料作为?堑牡绻庠捶⒊龅墓獠ǔぞ笥300nm,故火焰探测的220m-280nm中紫外波段属太阳光谱盲区(日盲区)。紫外火焰探测技术,使系统避开了最强大的自然光源一太阳造成的复杂背景,使得在系统中信息处理的负担大为减轻。所以可靠性较高,加之它是光子检测手段,因而信噪比高,具有极微弱信号检测能力,除此之外,它还具有反应时间极快的特点。与红外探测器相比,紫外探测器更为可靠,且具有高灵敏度、高输出、高响应速度和应用线路简单等特点。因而充气紫外光电管正日益广泛地应用于燃烧监控、火灾自报警、放电检测、紫外线检测、及紫外线光电控制装置中。 

火焰探测报警器技术的现状 

  国标中对于点型紫外火焰探测器的响应规定30s均可接受,但由于科技的进步,市场上的火焰探测报警产品的响应时间性均能满足这个时间范围,但对于实际应用和安防要求而言这是必须的,而且对指标和性能要求越来越高。国内的大部分报警系统响应时间在S级,国外顶级公司日本滨松、美国MSA等其响应速度最快可达到ms级,可查阅的国外顶级的火焰检测器探测距离为500米,不能用在更远距离火焰探测中。市场上的火焰检测器主要有感烟传感器、红外传感器和紫外光敏管,即使是采用多信息融合技术的火焰探测系统,其检测的信息来源也主要是这三个方面。传统的火焰探测传感器存在以下不足: 

  a. 烟雾传感器,这是一种火焰间接检测器,当火焰产生后烟雾也随着产生。当烟雾达到一定的浓度时发出报警信号。用这种方式检测火焰有很大的弊病,有很多物质燃烧时不产生烟雾(如天然气、乙醇、甲醇等),并且检测距离较短,传感器必须在烟雾最浓的位置,可见当火焰发生到烟雾浓密,然后报警,在有的场合可能为时太晚。 

  b. 热释放红外火焰检测器,直接检测火焰中波长为4.35±0.15μm的红外光谱,检测目标比较明确,它由热释放探头和放大器组成,不足之处是:这种类型的传感器具有压电性,对声音电磁波以及震动都十分敏感,所以使用的地方受到一定的限制,它的检测距离小于80m。 

  c. 常规的紫外火焰检测器,直接检测火焰中180-260nm的紫外光谱,检测的目标也十分明确,响应速度也比较快。它由紫外光敏探头和放大器组成,不足之处是:灵敏度差,检测距离小于15m,不能抗雷电的干扰,存在一定的误报率,因此只能用在距离较短的封闭环境,如加热炉、工业锅炉等地方。 

针对不同类型火焰探测器的特点限制,怎么融入火灾探测报警需要的实时性 

  和准确性,火焰探测的高速响应、远距离探测(针对不同场所而言)、准确无误报等特性就成为火焰探测技术必须解决的难题。鉴于紫外火焰探测自身的优点和探测系统的易实现性、和探测距离的扩展性,所以对紫外光敏管加入智能火焰探测?椋ü捎梅糯蟮缏贰⑿藕糯砗褪致瞬际酰纳屏耸谐∩舷钟谢鹪直ň低炒嬖诘牟蛔悖庖彩莍m电竞体育火焰检测器的初衷。



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