火焰探测器

    在生产、加工、储存、使用和运输各种可燃物质的部门,象飞机停机库、大型油气罐区、关键的石油化工装置及自动加工工厂等部门,都需要配备性能可靠、反应灵敏的火焰探测器。众所周知:若能在火苗刚刚燃起时,火焰探检器就能立即探测到“小火”,人们便能尽快采取灭火措施,从而避免或减少损失,往往比较容易奏效。因此,无论是单纯的火焰探测系统,还是作为自动灭火系统一部分的火焰检测,都对火焰探测探头提出了相当高的要求;首先是探头要有高的灵敏度,同时要有高的可靠性,再有就是希望探头要有大的检测距离,即有大的保护范围。

    一般,人们往往简单地认为,只要设计采用高灵敏度的紫外(UV)、红外(IR)传感器或紫外/红外(UV/IR)传感器,就能达到灵敏探测的目的。但是,问题并不是人们所想象的那样简单。因为一般火焰探测器(探头)都安装在生产现场,而在现场存在许多并非火焰的红外光和紫外光辐射源,而这些随机可能出现的辐射能将会干扰火焰探测探头的正常工作,以致使探测器产生误报警,甚至真的当有火焰出现时,探测器倒反而不报警了,是相当危险的。因此,人们要求火焰探测器能够根据它所探测到的信号,做出正确的分析判断,区分究竟是“火焰”还是“干扰”,做到既不漏报警,也不误报警。

    一般安装火焰探测器的场合危险性比较高,同时它所保护的设备、物资等对象也比较昂贵。正因为如此,人们对火焰探测器的可靠性就相当严格,对其报警准确性的要求也相当苛刻。

    另外,市场的要求也加速了对火焰探测器的理论研究和产品开发,促使其不断发展,出现了采用不同原理(如物化、物理、电/光、电磁物理、电磁频谱分析和热力学原理)的各种火焰探测器。

    1　光学火焰探测器

    在“火焰”的辐射能中有30%~40%是以电磁辐射的形式消耗的。这些电磁辐射包括紫外线(UV),可见光和红外线(IR)。下图是典型的碳氢化合物火焰的电磁辐射频谱图,图中带斜线的频段就是通常的火焰探测器所选择的频段。

    各种光学火焰探测器探头都选择火焰光的某些频带范围,而且是“火焰”所具有的比较特殊的频带。频带通常很窄,探测器根据探头接收到的确定波长(频带)的辐射信号,按照预先确定的分析方法,进行如下一种或几种的计算和分析判断。

    *闪烁频率分析;

    *阈值能量信号比较;

    *信号间的数学相关分析;

    *逻辑比较分析;