[实用新型]一种高速紫外火焰探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用高速紫外光电火焰探测技术，涉及所有需要快速、可靠进行火灾探测的领域。

背景技术

火灾是毁灭性危害之一，其直接经济损失巨大，发生的频度居各种灾害之首。它不仅引发环境污染，而且致使生态失衡，甚至造成了重大的人员伤亡和财产损失。火焰探测器是探测和预报火灾的信息源头，它的灵敏度、可靠性、响应速度、抗干扰能力、和误报率的高低直接决定了火灾探测和预报的成败。特别是煤矿、电站、仓库，油站，化工及危险品生产、储存等易燃易爆场所，火灾的监控如果靠人工巡视，效果及效率低下，成本高昂；一旦发生火灾甚至爆炸，火势将迅速蔓延，十分难以扑救，危及人员安全，给生产部门和社会带来巨大的财富损失。因此，火灾的早期监控具有十分重大的意义，随着电子技术的发展，采用紫外光电管进行火焰探测，同时结合微处理器的处理、判断，可迅速准确地探测火灾，在火灾刚开始的阶段就迅速报警提醒工作人员采取措施，避免酝酿成大型火灾，减少财富及人员安全的损失。高速发展的电子技术及各种传感器件的不断发展，为全天候大范围的火灾的早期监控提供了可能，根据火灾的频谱特征，如何根据火焰中的辐射特征进行检测及综合决策分析，以及检测方式的选用，准确的报警的实现和快速响应，易于移植和适用于自动灭火抑爆系统的构建是我们急需解决的问题。

根据物质燃烧（爆炸）总是伴有烟、温、气、光等一系列物理、化学变化，尤其是烷、醇、气油及高碳固体燃料的快速燃烧（爆炸）时，最快传递信息的是光（火焰），因此探测光（火焰）是最快的。

    目前火焰探测器产品绝大部分是感温型、离子感烟型或光电感烟型火灾探测报警器。单纯的感温型探测器只对温度信息敏感，不能区分温度变化是由于火灾还是别的原因；离子感烟探测器对阴燃响应较慢，尤其放射性离子对环境和人体有害，保存、运输、使用都存在危害；光电感烟探测器是通过探测粒径较大的烟雾粒子来探测火灾，它对粒径小于0.4um的不可见烟不响应，且不能区分火灾信号与非火灾的厨房烟、水蒸气等信号，误报率较高。所以寻求新的探测机理,改进现有火焰探测器件的探测性能，研究先进准确的火灾判断方法是解决火灾探测器高误报率、低灵敏度和对火灾响应慢等问题的关键所在。

   紫外线探测器只对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。由于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。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高速紫外火焰探测器: 高速紫外火焰探测器，其特征在于该高速紫外火焰探测器的内部电路包括微处理器、紫外管、紫外信号处理电路、脉冲信号检测电路、输出控制电路及紫外自检电路,该紫外管用于检测火焰中的紫外信号, 所述微处理器用于分析、处理紫外信号，所述紫外管通过所述脉冲信号检测电路与所述微处理器连接。其特征在于该探测器对火灾的响应时间<5ms，探测灵敏度大于50m。探测器设置了所述紫外自检电路，用于判断紫外管的工作状况。

该探测器探测器提高检测火焰中的紫外信号，经光电转换、信号检测、调理，送入微处理器中，进行分析、处理、判断是否存在火警。同时探测器设计了紫外自检电路，通过紫外自检，可判断紫外管的工作状况，克服环境因素的变化对探测器的影响，提高可靠性。

为了完成上述目的本发明创造是通过下述方案予以实现：通过高速紫外探测器对火焰中的紫外光谱检测，以微处理器作为核心控制器件，以火灾信息特征为基础的传感器信号的综合决策分析技术方案。 

根据物质燃烧（爆炸）总是伴有烟、温、气、光等一系列物理、化学变化，尤其是烷、醇、气油及高碳固体燃料的快速燃烧（爆炸）时，最快传递信息的是光（火焰），由于不同的物质燃烧将产生不同的燃烧光谱及光谱强度，而且燃烧光谱还会叠加上诸如电磁干扰、太阳光、照明光、各种弧光及各种射线等构成对火焰探测的干扰源。通过试验，以火灾中分布最强的紫外光谱作为检测依据，多个相互关联参数综合分析，准确判断真实火灾情况。

通过对不同燃烧物质在不同环境下的火焰和干扰源的紫外特征提取，建立火焰特征数据库，存储在微处理器中，作为判断火灾的部分参考依据，以便提高火焰判断的准确性。