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火焰探测器的发展现状
来源:消防器材网 | 作者:际安消防 | 发布时间: 2021-09-09 | 103 次浏览 | 分享到:

一般来说,火焰探测器使用紫外线传感器和红外辐射传感器工作在特定的窄波段这两个传感器来记录这些特定波段的电磁辐射,记录辐射信号分析和评判的一个或多个以下技术:

(1)闪烁频率分析:

(2)闽值能量信号比较:

(3)几种信号之间的数学相关分析:

(4)比较技术(比率、门、或门技术):

(5)与存储的光谱分析结果进行对比,识别火源燃烧区域发射的特定紫外和红外光谱的电磁辐射,从而达到火灾探测的目的。

 

火源释放的能量跨越了紫外线、可见光和红外的电磁辐射光谱。这些电磁辐射主要是由燃烧产物分子在高温激发下释放出来的。火焰反应区外的hOCO2C0O2N2等稳定燃烧产物分子所发出的电磁辐射主要位于红外光谱中。在红外波长的范围内。43μm近可以看到火焰光谱的峰值。这是C02原子群的发光光谱,称为C02共振。它是火焰独有的,绝对比其他光谱强度大。因此,可以清楚地将火焰与阳光和黑体辐射光谱分离。以M为中心的窄波段是火焰探测器设计中最常用的红外波段。

 

火焰探测器


在紫外线谱中可以观察到火焰的弱光谱,这是no (0.2363 μ m,0.2741 μ m)的波段光谱。此外,火焰中还有金属原子的发光,如金属盐。由于大气吸收短波紫外线,紫外线辐射的太阳在地球表面只有长波紫外线波长大于0.29um,0.29um短的波长辐射是很少地球表面观察到,所以在火焰探测器的设计中将为0.29um以下的光谱波段作为紫外探测区域。在探测区域工作的紫外线辐射传感器不响应太阳辐射,避免阳光的干扰。

 

20年来,紫外光、红外、红紫外光等点火焰探测器相继出现。

a.单波段紫外火焰探测器

紫外火焰探测器探测火焰的原理是,当可燃物质被燃烧或爆炸点燃时,会以非常快的速度(3 ~ 4ms)辐射出强烈的紫外线能量。紫外火焰探测器一般采用盖革弥勒管作为传感器,钨作为阴极。典型的工作范围是0.185μm ~ 0.245μm。它有一个90°视角,可以探测到汽油火焰面积o.1lom-15m的距离。这种火焰探测器具有反应速度快、灵敏度高、成本低的特点,但容易产生误报。光路可能被浓烟和蒸汽堵塞。

b.单波段红外探测器

红外火焰探测器是基于检测火焰的高温和火焰引起的大量高温气体可以在各个频段辐射红外的原理。因为不仅仅是火焰能辐射红外线,一些高温物体的表面,如炉子、烤箱、卤素白织灯、太阳等,都能辐射出与“火焰”红外波段一致的红外线。因此,这些非火焰的红外源容易引起红外火焰探测器误报。为了真正区分火焰信号和其他红外光源特殊频段的信号,目前广泛采用多参数分析和数学计算技术,多采用闪烁分析和红外窄带阈值信号(4.1 ~ 4.6μm)分析

c.红紫外复合火焰探测器

红色紫外复合火焰探测器一般由具有抗阳光干扰能力的紫外传感器和窄波段外筒传感器组成。虽然紫外线探头本身是一种很好的检测火焰的探头,但它特别容易受到焊接光、电弧、闪电、x射线等(紫外线辐射)的影响而触发误报警。因此,为了防止误报,增加了红外探测通道。这种类型的探测器可用于探测范围小的许多场合。只有探测器接收到特定频段的红外信号和特定频段的紫外信号,才能确认火焰是否存在。

d.红外火焰探测器

通过分析烃类气体的火焰光谱,可以发现燃烧产物中热的C02气体为4.3 μ。在m附近有一个独特的峰值辐射波段,双波段红外探测器一般设计来响应这一峰值辐射。此外,在该峰带附近选取3.8μm~4.1 μm的背景辐射作为其参考探测目标。探测器的信号处理电路主要对上述两个光谱波段接收到的辐射信号进行以下几个方面的分析和处理,以区分火焰与其他干扰源:

(1)信号闪烁;

(2)单个频谱段接收到的信号强度(值分析);

(3)两个探测器接收到的信号强度之比。


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