物質(zhì)燃燒時，在產(chǎn)生煙霧和放出熱量的同時,也產(chǎn)生可見或不可見的光輻射?；鹧嫣綔y器又稱感光式火災探測器，它是用于響應火災的光特性。即擴散火焰燃燒的光照強度和火焰的閃爍頻率的一種火災探測器。根據(jù)火焰的光特性，目前使用的火焰探測器有兩種:一種是對波長較短的光輻射敏感的紫外探測器，另一種是對波長較長的光輻射敏感的紅外探測器。
紫外火焰探測器是敏感高強度火焰發(fā)射紫外光譜的一種探測器,它使用一種固態(tài)物質(zhì)作為敏感元件,如碳化硅或硝酸鋁,也可使用一種充氣管作為敏感元件。
紅外光探測器基本上包括一個過濾裝置和透鏡系統(tǒng),用來篩除不需要的波長,而將收進來的光能聚集在對紅外光敏感的光電管或光敏電阻上。
火焰探測器宜安裝在有瞬間產(chǎn)生爆炸的場所。如石油、等化工制造的生產(chǎn)存放場所等。
火焰探測器的基本原理
火焰的輻射是具有離散光譜的氣體輻射和伴有連續(xù)光譜的固體輻射,其波長在0.1-10μm或更寬的范圍,為了避免其他信號的干擾,常利用波長<300nm的紫外線,或者火焰中*的波長在4.4μm附近的CO2輻射光譜作為探測信號。紫外線傳感器只對185~260nm狹窄范圍內(nèi)的紫外線進行響應,而對其它頻譜范圍的光線不敏感,利用它可以對火焰中的紫外線進行檢測。到達大氣層下地面的太陽光和非透紫材料作為玻殼的電光源發(fā)出的光波長均大于300nm,故火焰探測的220m-280nm中紫外波段屬太陽光譜盲區(qū)(日盲區(qū))。紫外火焰探測技術,使系統(tǒng)避開了強大的自然光源一太陽造成的復雜背景,使得在系統(tǒng)中信息處理的負擔大為減輕。所以可靠性較高,加之它是光子檢測手段,因而信噪比高,具有極微弱信號檢測能力,除此之外,它還具有反應時間極快的特點。與紅外探測器相比,紫外探測器更為可靠,且具有高靈敏度、高輸出、高響應速度和應用線路簡單等特點。因而充氣紫外光電管正日益廣泛地應用于燃燒監(jiān)控、火災自報警、放電檢測、紫外線檢測、及紫外線光電控制裝置中。
但對于傳統(tǒng)的紫外光電管器件,由于結(jié)構(gòu)設計和制備工藝的限制,其噪聲和靈敏度是一個互相矛盾的參數(shù)。一般而言,需將靈敏度控制在一個合適的水平,過高的靈敏度對器件的低噪聲指標是十分困難的,因為靈敏度和噪聲信號都是由光敏管發(fā)出,傳統(tǒng)的檢測器會將兩種信號同時放大。所以其靈敏度比較差,檢測距離小,不能抗雷電的干擾,存在一定的誤報率。因而需要基于現(xiàn)有或新發(fā)展的探測原理方法,與其它學科技術交叉,通過改進信號采集和處理等方法來改善系統(tǒng)性能。
火焰探測器技術的現(xiàn)狀
國標中對于點型紫外火焰探測器的響應規(guī)定30s均可接受,但由于科技的進步,市場上的火焰探測報警產(chǎn)品的響應時間性均能滿足這個時間范圍,但對于實際應用和安防要求而言這是必須的,而且對指標和性能要求越來越高。國內(nèi)的大部分報警系統(tǒng)響應時間在S級,國外公司日本濱松、美國MSA等其響應速度快可達到ms級,可查閱的國外的火焰檢測器探測距離為500米,不能用在更遠距離火焰探測中。
火焰探測器的分類
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火焰探測器；另一種是對火焰中波長較長的紅外光輻射敏感的紅外火焰探測器；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/紅外混合火焰探測器。
具體根據(jù)探測波段可分為：單紫外、單紅外、雙紅外、三重紅外、紅外\紫外、附加視頻等火焰探測器；
根據(jù)防爆類型可分為：隔爆型、本安型；
傳感器類型：
對于火焰燃燒中產(chǎn)生的0.185~0.260μm波長的紫外線，可采用一種固態(tài)物質(zhì)作為敏感元件，如碳化硅或硝酸鋁，也可使用一種充氣管作為敏感元件，如蓋革一彌勒管。對于火焰中產(chǎn)生的2.5~3μm波長的紅外線，可采用硫化鋁材料的傳感器，對于火焰產(chǎn)生的4.4~4.6μm波長的紅外線可采用硒化鉛材料或鉭酸鋁材料的傳感器。根據(jù)不同燃料燃燒發(fā)射的光譜可選擇不同的傳感器，三重紅外（IR3）應用較廣。
火焰探測器的優(yōu)缺點：
光學火焰探測器實際火焰探測器外觀圖
優(yōu)點:響應速度快，探測間隔遠，環(huán)境適應性好
缺點：價格高
其他類型
優(yōu)點：可靠性高、本錢低
缺點：反應速度慢、環(huán)境適應性差（室內(nèi)、風、煙、霧、熱源等）
應用在低端、、建筑、室內(nèi)
應用場合：，石油和自然氣的勘探、生產(chǎn)、儲存與卸料，海上鉆井---固定平臺、浮動生產(chǎn)貯存于裝卸，陸地鉆井---精煉廠、自然氣重裝站、管道，石化產(chǎn)品---生產(chǎn)、儲存和運輸設施，油庫，化學品，易燃材料儲存?zhèn)}庫，汽車---制造、油漆噴霧房，飛機---產(chǎn)業(yè)和軍事，軍需品；汽車---噴漆房、醫(yī)藥業(yè)、廢品焚燒、粉房等高風險產(chǎn)業(yè)染料的生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)取?/p>
