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三大类火焰探测器原理介绍

2017-06-07

火焰探测器(flame detector)是探测在物质燃烧时,产生烟雾和放出热量的同时,也产生可见的或大气中没有的不可见的光辐射。

根据火焰的光特性,使用的火焰探测器有三种:一种是对火焰中波长较短的紫外光辐射敏感的紫外探测器;另一种是对火焰中波长较长的红外光辐射敏感的红外探测器;第三种是同时探测火焰中波长较短的紫外线和波长较长的红外线的红紫外复合火焰探测器。

a.单波段紫外火焰探测器
 
  紫外火焰探测器探检火焰的原理,是基于可燃物质燃烧或爆炸刚点燃的瞬间,会以极快的速度(3~4ms)辐射出鞍强能量的紫外线。紫外火焰探测器一般使用盖革一弥勒管作为传感器,多采用钨作为阴极,典型工作谱段处于0.185μm~0.245μm,具有90°的视角,可以探测到lOm-15m远处,面积为O.1㎡的汽油火焰。该类火焰探测器的反应速度zui快、灵敏度较高、造价低,但易产生误报警,浓烟和蒸汽对光路的遮挡可使其失效。
 
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以及由火焰引起的大量的高温气体都能辐射出各种频带的红外线的原理。由于能够辐射出红外线的不仅仅是火焰,一些高温物体的表面,如炉子、烘箱、卤豢白织灯、太阳等都能辐射出与“火焰”红外线频带相吻合的红外线。因而这些并非火焰的红外源就十容易使红外火焰探测器产生误报警。为了能从其它各种红外光源特殊频带的信号中真正区分出火焰的信号,目前都普遍采用多参数分析和数学计算技术,用得比较多的是闪烁分析和红外光窄频闽值信号(4.1~4.6μm)分析。这类火焰探测器反应速度快,灵敏度中等,造价低。
 
c.红紫外复合火焰探测器
 
  红紫外复合火焰探测器一般采用一个对太阳光具有抗干扰能力的紫外传感器和一个窄谱段红外传感嚣制成。虽然紫外探头本身就是探测火焰的一个好的探头,但它特别容易受电焊光、电弧、闪电、x射线等(紫外线辐射)触发而产生误报警。因此,为了防止误报警的发生,它增加了一个红外检测通道。在许多被探测范围不大的场合,红外火焰探测器是基于检测火焰的高温以及由火焰引起的大量的高温气体都能辐射出各种频带的红外线的原理。由于能够辐射出红外线的不仅仅是火焰,一些高温物体的表面,如炉子、烘箱、卤素白炽灯、太阳等都能辐射出与“火焰”红虾线频带相吻合的红外线。因而这些并非火焰的红外源就十分容易使红外火焰探测器产生误报警。为了能从其它各种红外光源特殊频带的信号中真正区分出火焰的信号,目前都普遍采用多参数分析和数学计算技术,用得比较多的是闪烁分析和红外光窄频闽值信号(4.1~4.6μm)分析。这类火焰探测器反应速度快,灵敏度中等,造价低。

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