[实用新型]一种火焰探测用三波段红外探测器

说明书

本实用新型涉及一种火焰探测用三波段红外探测器，适用于工作环境相同、工作原理接近的红外光电材料在红外探测领域的应用。本实用新型通过选用1.9um‑2.2um、2.6um‑2.8um、4.2um‑4.5um三个火焰典型光谱波段，将三个红外光敏元进行一体化封装，使器件在复杂的工作环境中，其特定的三个工作波段光敏元可快速对火焰等红外辐射源进行探测并将其转换为电信号，通过前置放大、信号处理进行数据分析与比对，有效甄别出火焰目标信号和干扰源信号，实现对火焰地精确探测。该实用新型，在精准实现火焰探测功能的同时，有效减小器件的应用空间，符合红外整机小型化的设计需要，在火焰探测领域中应用广泛。

一、技术领域

本实用新型涉及一种火焰探测用三波段红外探测器。其适用于工作环境相同、工作原理接近的红外光电材料在红外探测领域的应用，其敏感元尤其涉及由硫化铅、硒化铅等材料制备的光导型红外光敏元件。

二、背景技术

红外探测器属于对红外光敏感的元器件，主要接收比环境温度高的物体所辐射的能量，并将其转化为电信号。其光敏元的制备材料有多种，工作于不同的红外波段，如光导型的红外光敏元材料中，硫化铅工作在1-3um波段，硒化铅工作在2-5um波段，其工作原理及工作方式接近，均可用于能源资源探测监控系统，近年来在火焰探测、非接触测温、光谱分析、气体分析、光电开关、水份测定等工农业生产、科研、运输及医疗领域也得到了广泛应用。

在众多的火焰探测应用系统中，单波段红外探测器存在虚警率高等缺点。为了提高探测精确度，红外应用系统多采用多波段比色探测，如双波段的红外-红外、紫外-红外探测模式，三波段的紫外-红外-红外、红外-红外-红外、可见光-紫外-红外、可见光-红外-红外等探测模式以实现比色探测，不同的探测模式及整机系统各有千秋。但在红外应用整机系统中，因可见光、紫外、红外波段的火焰探测器一般均为独立的封装方式，整机在应用时再将多个独立器件进行组装，实现多波段探测，其占用空间相对较大，对整机系统造成一定的影响，不符合红外整机小型化的设计理念。

三、实用新型的内容

本实用新型的目的是设计一种性能优良、耗材少、空间占比小、性价比高的一种火焰探测用三波段红外探测器。并可同步实现对火焰中特定的三个红外波段的红外辐射能量比对探测。

本实用新型的目的是这样来实现的：一种火焰探测用三波段红外探测器，包括管座，管帽，通用透光窗口，三个红外光敏元芯片，三个滤光片，第一光敏元电极引出线，第二光敏元电极引出线，第三光敏元电极引出线。其通用透光窗口与管帽采用适用粘接胶粘接；三个红外光敏元芯片分别为两只硫化铅芯片和一只硒化铅芯片，三个滤光片分别为硫化铅光敏元和硒化铅光敏元配套，其硫化铅光敏元分别采用中心波长为1.9um～2.2um和2.6um～2.8um的窄带滤光片，其硒化铅光敏元采用中心波长为4.2um～4.5um窄带滤光片，三个红外光敏元芯片与滤光片采用适用粘接胶粘接，然后三个光敏元组件通过适用粘接胶加装在管座平面居中位置；第一光敏元电极引出线，第二光敏元电极引出线，第三光敏元电极引出线，各光敏元两端电极用引线分别与管座中对应管脚焊接，组装好芯片的管座和粘好透光窗口的管帽最后采用熔封碰焊方式完成器件的一体化封装；所述的三个红外光敏元加装位置及顺序无固定要求，滤光片与芯片相对应；其对相同工作温度、相近工作原理的三个红外光敏元实现一体化封装；所述的红外光敏元芯片的制备材料采用硫化铅1-3um、硒化铅2-5um等光导型薄膜材料。

本实用新型其红外光敏元采用两只硫化铅红外光敏元和一只硒化铅红外光敏元、三个工作波段选用中心波长为1.9um-2.2um、2.6um-2.8um、4.2um-4.5um的窄带滤光片进行光谱调节，通过给两硫化铅光敏元分别加装1.9um-2.2um、2.6um-2.8um窄带滤光片，硒化铅光敏元加装4.2um-4.5um窄带滤光片光谱调节后形成火焰探测典型光谱。光敏元对火焰等同一红外目标辐射源可实现三波段探测，将其转换为电信号，通过前置放大器放大、信号处理进行数据分析与比对，甄别出火焰信号和干扰信号，最终实现整机系统对火焰的探测功能。