火焰传感器

　　flame transducer  火焰是由各种燃烧生成物、中间物、高温气体、碳氢物质以及无机物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。

　　不同燃烧物的火焰辐射强度、波长分布有所差异，但总体来说，其对应火焰温度的1～2μm近红外波长域具有最大的辐射强度。例如汽油燃烧时的火焰辐射强度的波长分布示于图12—1。

　　火焰发射出的光是一种电磁波，其波长在0．2～10μm或更宽的范围内。人眼能感觉到的电磁波波长为0．38～0．78μm，范围非常窄。火焰传感器就是利用此原理，检测0．38μm以下的紫外线和0．78μm以上的红外线。

　　实用化的火焰传感器分类如下：

　　(1)紫外线检出定辐射式传感器(fixed radiation flame transducer by ultravolet cheek out type)  受光元件是利用UV(ultravolet，紫外线)透镜GM(汉语拼音Guang Min，光敏)光电效应放电管，对波长0．185～0．245μm火焰辐射光进行感受。放电管加上200～300V的电压，对光电效应(photoelectric effect)产生的脉冲电压进行计数，启动开关电路。

　　由于太阳光的波长是0．28μm以上，所以该传感器可用在石化工业露天监测场合。这种传感器的感受波长与荧光灯、水银灯、白炽灯等照明光波波长也不相同，故误动作很少。

　　紫外线波长短，容易衰减，尘埃附着会使检测器灵敏度下降，在室外使用时必须勤于维护，经常清扫和检查。

　　(2)二氧化碳共鸣辐射检出型传感器(CO₂ resonated cheeked out radiation flame transducer)  二氧化碳加热，在4．4μm特征峰值时产生共鸣。按该辐射原理检出的火焰传感器即称二氧化碳共鸣辐射检出型传感器。可燃物的燃烧热使燃烧生成的二氧化碳气体受热，即产生其特有的共鸣辐射光谱。利用有高敏感度光导元件PbSe(硒化铅)作，感受元件，采用滤光片(3．5～5．5μm)可检出共鸣辐射光谱。

　　波长4．4μm的二氧化碳特征辐射光谱存在于有火焰的情况下。因此，自然光、人工光源几乎不干扰此信号。该种检测器可以用于室内、室外任何防燃、防爆场合。

　　(3)红外线检出型定辐射式传感器(fixed radiation flame transducer by infrared rays cheek out type)  火焰辐射的0．78μm以上红外线，由硅光电二极管和光敏晶体管等检测。它是采用0．78μm以下的红外滤光片滤去干扰波长以防止误动作而检出定辐射波长的传感器。

　　这种检测器由于跟太阳光的波长分布相近，所以不适用于室外场合监测。

　　(4)二波长检出型闪烁式传感器(dual wavelength checked out flashing type transducer)  火焰温度大约为1100～1600K(827～1327℃)。太阳光和照明光温度比火焰温度高(白炽灯大约为2800K)，因而火焰光是红外区长波长段，自然光和照明光是光谱中红外区短波长段。根据检出这两种波长的差并判断其属于哪一段的原理制成的传感器就是二波长检出型传感器。

　　(5)单波长检出型闪烁传感器(single wavelength cheeked out flashing type transducer)  主要用于空气输送管道内。与空气同时被输送的可燃性物质，因高速移动中产生静电造成过热等原因会发生短时间内闪烁火花。单波长检出型闪烁传感器是见火即检测、要求响应速度很快的一种传感器。检出火灾危险的同时也要求迅速采取消防措施，以防止重大火灾事故的发生。

　　　　　　　　　　——摘自《安全工程大辞典》（化学工业出版社，1995年11月出版）