三类火焰探测器工作原理浅析是什么?
点击量:发布时间:2019-07-04 14:39作者:北京京盾消防器材
火焰探测器在市面上比较常见的有紫外线火焰探测器、离子火焰探测器和红外线火焰探测器。对于普通人来讲,火焰探测器还是比较陌生,所以金字号小编就来为大家大致解释下有、他们的用途。
1、紫外线火焰勘探器:该品种火焰勘探器,用于燃气、燃油工业燃烧器的火焰监测,该监测器只对发生的紫外线灵敏,对灯光和炉膛高温辐射无反响,抗干扰性强。紫外线火焰勘探器包括:惯例的ZQ-102紫外线火焰勘探器、防爆紫外线火焰勘探器(FZQ-102)。
2、离子火焰勘探器:首要用于燃气工业燃烧器的火焰监测。监测功用牢靠,能够扫除积碳、布线分布电容的影响,只对火焰灵敏,对高温无反响,具有强抗干扰功用,运用时避免高温文淋雨。
3、红外线火焰勘探器:用于燃气燃烧器的火焰监测,该监测器只对发生的红外线灵敏。适用于天然气,液化石油气的火焰勘探。除此以外,还尤其适用于重油、水煤浆、煤粉等工况。此款红外线火焰勘探器为一体化火焰勘探器,装置运用方便快捷,检测灵敏度和准确率也优于同类产品。
4、红外紫外复合防爆火焰勘探器:应广大客户需求,单功能火焰测量仪在某些情况下并不令人满意,因此引入了复合防爆火焰测量仪。
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紫外/红外混合探测器。三种火焰探测器工作原理如下:
一、紫外火焰探测器
紫外火焰探测器采用紫外光敏管作为传感元件,其光谱范围在0.006~0.4μm之间。紫外光敏管是一种固态脉冲器件,其发出的信号是自身脉冲频率与紫外辐射频率成正比例的随机脉冲。紫外光敏管有二个电极,一般加交流高电压。当辐射到电极上的紫外光线足够强时,电极间就产生“雪崩”脉冲电流,其频率与紫外光线强度有关,最高达几千赫兹。灭火时则无脉冲。
二、可见光火焰探测器
可见光火焰探测器采用光电二极管作为传感元件,其光谱响应范围在0.33~0.7m之间.可见光火焰探测器由探头、机箱和冷却设备等部分组成。炉膛火焰中的可见光穿过探头端部的透镜,经由光导纤维到达探头小室,照到光电二极管上。
该光电二极管将可见光信号转换为电流信号,经由对数放大器转换为电压信号。对数放大器输出的电压信号再经过传输放大器转换成电流信号。然后通过屏蔽电缆传输至机箱。在机箱中,电流信号又被转换为电压信号。代表火焰的电压信号分别被送到频率检测线路、强度检测线路和故障检测线路。强度检测线路设有两个不同的限值,即上限值和下限值。当火焰强度超过上限值时,强度灯亮,表示着火;当强度低于下限值时,强度灯灭,表示灭火。
频率检测线路用来检测炉膛火焰闪烁频率,它根据火焰闪烁的频率是高于还是低于设定频率,可正确判断炉膛有无火焰。故障检测线路也有两个限值,在正常的情况下,其值保持在上、下限值之间。一旦机箱的信号输入回路出现故障,如光电管至机箱的电缆断线,则上述电压信号立刻偏离正常范围,从而发出故障报警信号。
三、红外火焰探测器
红外火焰探测器采用硫化铅或硫化镉光敏电阻作为传感元件,其光谱响应范围在0.7~3.2μm之间。红外火焰探测器也是由探头、机箱和冷却设备组成。燃烧器火焰的一次燃烧区域所产生的红外辐射,经由光导纤维送到探头,通过探头中的光敏电阻转换成电信号,再由放大器放大。该火焰信号由屏蔽电缆送到机箱,通过频率响应开关和一个放大器后,再同一个参考电压(可调)进行比较。
若火焰信号大于参考信号,则将对应的触发器置“1”,触发器输出信号被送至火焰检测线路,使机箱内红色火焰指示灯发亮(表示着火)。反之,如果探头没有检测到火焰,则起动一个3.5s的定时器,当3.5s过后,即将上述触发器置“0”,触发器输出信号被送至火焰检测线路,使机箱内的红色火焰指示灯熄灭(表示灭火)。
火焰探测器又称感光式火灾探测器,即探测火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。下面工采网小编给大家介绍一下火焰探测器工作原理。
火焰燃烧过程释放紫外线、可见光、红外线,在特定波长、特定闪烁频率(0.5HZ-20HZ)具有典型特征,有别于其他干扰辐射,阳光、热物体、电灯等辐射出的紫外线、红外线没有闪烁特征。
火焰探测器工作原理是通过检测火焰辐射出的特殊波长的紫外线、红外线及可见光等,同时配合对火焰特征闪烁频率来识别,来探测火焰。一般选用紫外光电二极管、紫外线探测器、紫外线传感器等作为探测元件。
基于碳化硅的宽频紫外光电探测器,带有集成放大器TOCON是5伏供电的紫外光电探测器,带有的集成放大器使紫外辐射转化成0~5V电压输出。TOCON的输出电压引脚可以直接连接到控制器,电压计或其他带有电压输入的数据分析装置。高度现代化的电子元件和带有紫外玻璃窗的密封金属外壳可消除封装内寄生电阻路径导致的噪声或电磁干扰。对各个工业紫外传感应用来说,TOCON 是完美的解决方案,从pW/cm2水平的火焰检测到W/cm2水平的紫外固化灯控制。十种不同的TOCONs覆盖了这13个数量级范围,它们的灵敏度有所不同。TOCONs生产为紫外宽频传感器或带有过滤器进行选择性测量。在恶劣环境和极低或极高的紫外辐射中,精密电子件使TOCON成为了一个可靠的元器件。但是sglux内部生产的SIC探测器芯片使TOCON成为了永存的准传感器,以PTB所报告的强抗辐射为特点。应用在紫外辐射和火焰检测领域。
火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射,其波长在0.1-10μm或更宽的范围,为了避免其他信号的干扰,常利用波长<300nm的紫外线,或者火焰中特有的波长在4.4μm附近的CO2辐射光谱作为探测信号。紫外线传感器只对185~260nm狭窄范围内的紫外线进行响应,而对其它频谱范围的光线不敏感,利用它可以对火焰中的紫外线进行检测。到达大气层下地面的太阳光和非透紫材料作为玻壳的电光源发出的光波长均大于300nm,故火焰探测的220m-280nm中紫外波段属太阳光谱盲区(日盲区)。紫外火焰探测技术,使系统避开了最强大的自然光源一太阳造成的复杂背景,使得在系统中信息处理的负担大为减轻。所以可靠性较高,加之它是光子检测手段,因而信噪比高,具有极微弱信号检测能力,除此之外,它还具有反应时间极快的特点。与红外探测器相比,紫外探测器更为可靠,且具有高灵敏度、高输出、高响应速度和应用线路简单等特点。因而充气紫外光电管正日益广泛地应用于燃烧监控、火灾自报警、放电检测、紫外线检测、及紫外线光电控制装置中。
但对于传统的紫外光电管器件,由于结构设计和制备工艺的限制,其噪声和灵敏度是一个互相矛盾的参数。一般而言,需将灵敏度控制在一个合适的水平,过高的灵敏度对器件的低噪声指标是十分困难的,因为灵敏度和噪声信号都是由光敏管发出,传统的检测器会将两种信号同时放大。所以其灵敏度比较差,检测距离小,不能抗雷电的干扰,存在一定的误报率。因而需要基于现有或新发展的探测原理方法,与其它学科技术交叉,通过改进信号采集和处理等方法来改善系统性能。
火焰燃烧过程释放紫外线、可见光、红外线。在特定波长、特定闪烁频率(0.5HZ-20HZ)具有典型特征,有别于其他干扰辐射。阳光、热物体、电灯等辐射出的紫外线、红外线没有闪烁特征。
火焰探测器工作原理是通过检测火焰辐射出的特殊波长的紫外线、红外线及可见光等,同时配合对火焰特征闪烁频率来识别,来探测火焰。一般选用紫外光电管、窄带波长红外热释电传感器、光电为二级管等作为探测元件。
以红外火焰探测器威力,红外火焰探测器就是根据在多数火焰中含有的红外射线的特性设计的。
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