淺析火焰探測器
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1. 探測機理
火焰探測器的設(shè)計機理是從火焰燃燒特性出發(fā)的。實際生產(chǎn)和生活中需要監(jiān)控的火焰絕大多數(shù)是以擴散型火焰的形式產(chǎn)生的,它的特點是由于燃料與氧化物在進行燃燒反應(yīng)前相互分離從而導(dǎo)致燃燒不充分,火焰一般呈現(xiàn)黃色且伴隨有煙霧,同時伴有一定波段的輻射能量產(chǎn)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(zhì)的燃燒必然伴隨著局部溫度的升高。從而在其周圍空間產(chǎn)生一定強度的電磁波輻射。物質(zhì)燃燒過程中所產(chǎn)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(chǎn)生。這就是火焰探測器的基本原理。
2. 火焰探測器分類
根據(jù)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(yōu)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(yīng)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(yīng)速度快,靈敏度高、造價低 | 易產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)速度快,靈敏度高、低誤報率 | 造價高 | 60m |
3. 應(yīng)用場合