火焰探測

許多加工廠和設施都有大量的易燃甚至易爆液體和氣體作為產(chǎn)品、原料或燃料。即使嚴格遵循操作規(guī)范,有時設備故障或偶然的操作失誤也可能會引發(fā)產(chǎn)品泄露并與空氣混合,從而導致火災。火焰探測器有著響應速度快、探測范圍廣等優(yōu)點,它能在第一時間探測到火災,如今廣泛應用在工業(yè)倉庫、化工廠、電廠、地下隧道等地點。
火焰探測器為了盡可能避開日光的干擾,其探測波長主要在紅外和紫外波段。它的工作原理主要有兩種,一種是直接探測火焰燃燒產(chǎn)生的紅外光或紫外光來檢測火焰,常用的探測器包括SiC(185-380nm)、InGaAs(0.8-2.6μm)、PbS(1-3.4μm)、熱電堆等。然而烤箱和閃電等干擾源也會發(fā)出類似光信號,從而導致誤報。

任何燃料中含有氫氣(結合態(tài)或游離態(tài))的火焰都會在紫外310nm附近產(chǎn)生特征輻射,SiC探測器可檢測到這種輻射并完全不受可見光干擾。相比氣體放電管,SiC探測器的測量精度更高、連續(xù)工作壽命更長,而且不會出現(xiàn)電極涂層退化、惰性氣體逸出等問題。

第二種工作原理是通過檢測燃燒產(chǎn)物來檢測火焰的,大多數(shù)可燃物中都含有C-H,他們?nèi)紵髸a(chǎn)生CO2、H2O、CO等產(chǎn)物。以CO2和H2O為例,它們分別在4.2~4.5μm和2.7~2.95μm處具有強吸收峰,如果被測點有火焰存在,部分紅外線會被燃燒生成的CO2和H2O吸收,用鉛鹽(PbS/PbSe)/熱釋電/熱電堆等探測器接收,當接收到的光束量衰減到一定程度時,就能判斷出有火焰存在了。在遠距離檢測的應用中,需要考慮到空氣中CO2和H2O的干擾。


針對燃燒物成分復雜且需要快速且精準的探測火焰,UV-IR復合型火焰探測器是最理想的選擇。這類探測器尤其適用于復雜的工業(yè)生產(chǎn),能夠有效排除諸多干擾因素,顯著降低誤報率。其核心技術通常包含兩個協(xié)同工作的傳感器,例如采用SiC(221-358nm)與InGaAs(835-1730nm)組合的雙色探測器。
