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红外火焰探测中的高灵敏火焰传感器

时间:2023-06-19 作者:炜盛科技本文网址:www.winsen-iot.net/index.php/hangyezixun/395.html 点击:

火灾是由物体在空气或氧气中发光、发热的一种燃烧现象,多指发出热、烟、火焰的燃烧现象。火焰根据其特征可分为预混合型和扩散型两种。


预混合型火焰的燃料和氧化物在进行燃烧反应前经过充分混合,燃烧速度恒定,一般只能在实验室环境下才能实现。扩散型火焰的燃料与氧化物在燃烧反应前互相分离,由于燃烧反应进行的不充分,火焰一般呈现黄色且伴随有烟雾。实际生产和生活中需要监控的火灾绝大多数以扩散型火焰为主。


根据火焰的光特性,目前针对扩散性火焰所使用的火焰探测器有3种:





一种是对火焰波长较短的紫外光辐射敏感的紫外探测器;


另一种是对火焰波长较长的红外光辐射敏感的红外探测器;


第三种是同时探测火焰波长较短的紫外线和波长较长的红外线的紫外/红外混合探测器。


其中,多光谱红外火焰探测器是一种新技术的光学火焰探测器。它运用先进的红外传感技术(MIR),使用三只具有窄带滤波不同波长的红外火焰传感器:其中一只传感器反应火焰信息的中心波长,另外两只传感器监视环境中的其他红外辐射,结合火焰的闪烁特征,通过运算分析,使得只有符合火焰特征的辐射频谱才会被确认为火警,而其他的干扰因素形成的假火警信号则会被排除。


红外热释电火焰传感器

红外热释电火焰传感器利用热释电效应,采用钽酸锂单晶作为敏感元材料。钽酸锂晶体材料的居里温度在600℃以上,相对介电常数小,比探测率高,在很宽的室温范围内,材料的热释电系数随温度的变化很小,输出信号的温度变化率只有 1-2‰,传感器性能的温度稳定性非常好,并且在 1~20um 波长范围内光谱响应一致性非常好。





红外光电传感器

非制冷型硒化铅(PbSe)/硫化铅(PbS)传感器是一种铅盐类红外光电传感器,其工作原理是基于半导体材料的光电导效应,从而将红外辐射能量转换为电信号。





PbSe 传感器在近、中红外(1.0~5.0um)光谱波段具有强烈的吸收和响应;广泛应用于红外气体检测、火焰和高温探测;


PbS 传感器主要响应波长为短波红外(1.0~3.0μm),广泛应用于火焰及高温探测。









技术指标

PbSe传感器

PbS传感器

光敏面积

2*2㎜²

2*2㎜²

响应波长范围

1~5μm

1~3μm

峰值波长

3.8μm

2.7μm

响应时间

20μs

200μs

峰值响应度

4*104V/W

4*105V/W

峰值归一化探测率

1*1010cm·Hz½/W

1*1011cm·Hz½/W

暗电阻

1~10MΩ

0.3~3MΩ

工作温度

-30~60℃

-30~60℃


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