紅外火焰探測中的高靈敏火焰傳感器

2023-02-09 14:41:42

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火災是由物體在空氣或氧氣中發光、發熱的一種燃燒現象，多指發出熱、煙、火焰的燃燒現象。火焰根據其特征可分為預混合型和擴散型兩種。

預混合型火焰的燃料和氧化物在進行燃燒反應前經過充分混合，燃燒速度恒定，一般只能在實驗室環境下才能實現。擴散型火焰的燃料與氧化物在燃燒反應前互相分離，由于燃燒反應進行的不充分，火焰一般呈現黃色且伴隨有煙霧。實際生產和生活中需要監控的火災絕大多數以擴散型火焰為主。

根據火焰的光特性，目前針對擴散性火焰所使用的火焰探測器有3種：

其中，多光譜紅外火焰探測器是一種新技術的光學火焰探測器。它運用先進的紅外傳感技術（MIR），使用三只具有窄帶濾波不同波長的紅外火焰傳感器：其中一只傳感器反應火焰信息的中心波長，另外兩只傳感器監視環境中的其他紅外輻射，結合火焰的閃爍特征，通過運算分析，使得只有符合火焰特征的輻射頻譜才會被確認為火警，而其他的干擾因素形成的假火警信號則會被排除。

紅外熱釋電火焰傳感器利用熱釋電效應，采用鉭酸鋰單晶作為敏感元材料。鉭酸鋰晶體材料的居里溫度在600℃以上，相對介電常數小，比探測率高，在很寬的室溫范圍內，材料的熱釋電系數隨溫度的變化很小，輸出信號的溫度變化率只有 1-2‰，傳感器性能的溫度穩定性非常好，并且在 1～20um 波長范圍內光譜響應一致性非常好。