淺析火焰探測器
轉載:黃兵
1. 探測機理
火焰探測器的設計機理是從火焰燃燒特性出發的。實際生產和生活中需要監控的火焰絕大多數是以擴散型火焰的形式產生的,它的特點是由于燃料與氧化物在進行燃燒反應前相互分離從而導致燃燒不充分,火焰一般呈現黃色且伴隨有煙霧,同時伴有一定波段的輻射能量產生。擴散型火焰的輻射光譜如下圖所示。
圖 1 各種輻射源波段分布圖
任何物質的燃燒必然伴隨著局部溫度的升高。從而在其周圍空間產生一定強度的電磁波輻射。物質燃燒過程中所產生的輻射光譜有其固有的特點,利用傳感器來測量輻射信號,便可以探測到火焰的產生。這就是火焰探測器的基本原理。
2. 火焰探測器分類
根據火焰的光特性,目前使用的火焰探測器有三種:一種是對火焰中波長較
短的紫外光輻射敏感的紫外探測器;另一種是對火焰中波長較長的紅外光輻射敏
感的紅外探測器;第三種是同時探測火焰中波長較短的紫外線和波長較長的紅外
線的紫外/紅外混合探測器。具體如下表所示。
表1 各種類型探測器性能對比表
探測器類型 | 優點 | 缺點 | 典型探測距離(0.3m×0.3m的汽油火焰) |
單波段(紅外) | 反應速度快,靈敏度中等、造價低 | 易受其它紅外輻射源干擾 | 15m |
單波段(紫外) | 反應速度快,靈敏度高、造價低 | 易產生誤報警、濃煙和蒸汽對光路的遮擋可使其失效 | 15m |
雙波段(紅外/紫外) | 反應速度快,靈敏度高、低誤報率 | 特殊的紅外紫外輻射信號可使其產生誤報警、濃煙和蒸汽對光路的遮擋可使其失效、造價較高 | 15m |
雙波段(紅外/紅外) | 反應速度快,靈敏度高、低誤報率 | 受其它紅外輻射源的干擾、信號在大氣中衰減大、造價較高 | 15m |
紅外三波段 | 反應速度快,靈敏度高、低誤報率 | 造價高 | 60m |
3. 應用場合