[实用新型]一种防误报光谱火焰探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及火焰探测技术领域。更具体地，涉及一种防误报光谱火焰探测器。

背景技术

火灾探测器是消防火灾自动报警系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备，用于火警报警及启动火灾抑制措施。火灾探测器是火灾自动报警系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生，一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。目前国内外主要火灾探测器类型有感烟火灾探测器、感温火灾探测器、气体型火灾探测器和光谱火灾探测器。其中感烟火灾探测器、感温火灾探测器和气体型火灾探测器由于其探测机理限制，对实际火灾响应时间过长，甚至由于探测参量不能够到达探测器而出现漏报现象。由于光谱火灾探测器具有响应速度快、探测距离远和环境适应性好等特点，所以目前一般都采用光谱火灾探测器进行火灾探测。

光谱火灾探测器一般指光谱火焰探测器。任何燃料在燃烧时，都会不同程度地向外辐射可见光和红外线等光波。燃料不同，辐射出的光波段就不同。燃烧条件不同，火焰辐射光波在各波段上的可检测性也不同。实际中，碳氢化合物火灾发生时所产生的明火，具有其特有的光谱特性。火源释放的能量大部分能量集中在红外波段且不同波长的红外辐射能量不同。红外段4.4微米附近出现的曲线凸起部分是被称为CO₂共鸣的CO₂原子团发光光谱，它比火焰中其它原子、分子或基团所发出的线状或带状光谱具有绝对大的辐射强度。如图1所示，据火焰光谱分析结果，火焰光谱以中心波长4.4微米的波峰最为明显，因其能量幅值最高，有利于提高探测器灵敏度，而且阳光在这个波段有一个较强的吸收峰，普通灯光在4.4微米波长处辐射量也非常微弱可以忽略。所以一般选择4.4微米作为探测波段有利于增强探测器的抗干扰能力，提高可靠性。

但仅仅采用4.4微米红外探测波段，很容易被电加热器等高温热体干扰，或在电弧光、太阳光等背景辐射条件下出现误报。因此，需要一种能够有效降低燃烧火焰探测器误报率，提高报警准确度的防误报光谱火焰探测器。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种能够有效降低燃烧火焰探测器误报率，提高报警准确度的防误报光谱火焰探测器。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种防误报光谱火焰探测器，该探测器包括辐射感测单元和判断单元，其中：

辐射感测单元包括用于感测第一波长的辐射并输出第一信号的第一辐射传感器和用于感测第二波长的辐射并输出第二信号的第二辐射传感器，第一波长为不同于待测火焰特征光谱波长范围的波长，第二波长为待测火焰特征波长，即待测火焰的光谱中包括第二波长，同时待测火焰的光谱中不包括第一波长。第一和第二辐射传感器用于感测特征波长的辐射信号并将该辐射信号转化为电信号输出。辐射信号的强度与电信号的幅值线性正相关，即电信号的幅值用于反映对应辐射信号的强度。

判断单元，用于根据来自第一辐射传感器的第一信号和来自第二辐射传感器的第二信号，判断是否存在燃烧火焰。

优选地，当存在第一信号时，判断单元判断不存在燃烧火焰。因为待测火焰的光谱中不包括第一波长，第一波长用于对待测信号进行判伪。当存在第一信号时，说明待测信号不是燃烧火焰，判断单元判断不存在燃烧火焰。

优选地，当存在第一信号且信号的强度大于第一阈值时，判断单元判断不存在燃烧火焰。实际中，干扰信号的存在判断需要一定的阈值条件。只有满足存在第一信号且信号的强度大于第一阈值时，才认为第一信号是确切存在，说明待测信号不是燃烧火焰，判断单元判断不存在燃烧火焰。若感测到的第一信号的信号强度小于第一阈值，则认为该第一信号并不能用于排除干扰信号的干扰，即不能说明该待测信号是否为燃烧火焰，火焰探测器需要进行进一步地判断。

通过设置第一阈值，保证了第一信号感测的准确性，排除了微弱信号被误认为第一信号而导致的不报警现象，提高了火焰探测器的灵敏度。

优选地，当存在第二信号且不存在第一信号时，判断单元判断存在燃烧火焰，并输出报警信号。待测火焰的光谱中包括第二波长，同时待测火焰的光谱中不包括第一波长，若火焰探测器感测到第二信号且没有感测到第一信号，则说明该待测信号辐射的光波中存在与燃烧火焰光谱中相同波长的光波，同时不存在与第二辐射传感器选定的燃烧火焰光谱中没有的光波，进一步可以认为，该待测信号为燃烧火焰，判断单元判断存在燃烧火焰，并输出报警信号。