專利名稱：工業(yè)消防專用多頻紅外火焰探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)消防專用多頻紅外火焰探測器，該探測器是對于烴類物質(zhì)或含碳化合物燃燒時的明火進(jìn)行探測報警的典型紅外火焰探測器。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)典型的紅外火焰探測器大多為低頻雙波段或多波段紅外火焰探測器，該探測器的缺點是當(dāng)遇到高的光強(qiáng)或高頻(40-100Hz)中大型火焰時，由于信號通道電子線路飽和而出現(xiàn)漏報警現(xiàn)象。不能有效安全地探測工業(yè)消防中各種較復(fù)雜的大、中、小火，也不能準(zhǔn)確可靠地進(jìn)行自動報警滅火。因此，需要提出一種新的多頻紅外火焰探測器。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種工業(yè)消防專用多頻紅外火焰探測器，該探測器靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、可有效地防止探測器誤報和漏報。
本實用新型的目的是由下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種工業(yè)消防專用多頻紅外火焰探測器，有兩個紅外傳感器，由背景紅外傳感器、前置放大電路、選頻放大電路、信號轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成背景紅外傳感電路；由火焰紅外傳感器、前置放大電路、選頻放大電路、信號轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成火焰紅外傳感電路；由單片機(jī)對所述的紅外傳感電路采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出報警信號；所述背景紅外傳感器的輸出端經(jīng)E8、R25阻容藕合接前置放大電路中的運放電路的第13腳，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路中的運放電路的第5腳，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路中的運放電路的第3腳，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的第18腳；所述火焰紅外傳感器的一個輸出端經(jīng)E7、R21阻容藕合接前置放大電路中的運放電路的第2腳，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路中的運放電路的第6腳，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路中的運放電路的第12腳，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的第17腳，構(gòu)成火焰信號低頻通道電路；所述火焰紅外傳感器的另一個輸出端經(jīng)E4、R16阻容藕合接置放大電路中的運放電路的第13腳，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路中的運放電路的第5腳，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路中的運放電路的第3腳，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的第3腳，構(gòu)成火焰信號高頻通道電路；所述單片機(jī)的第1腳、第2腳輸出模擬量信號；第6腳輸出火警開關(guān)量信號；第7腳輸出故障開關(guān)量信號。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點本實用新型由三部分組成，分別為火焰信號高頻通道電路，火焰信號低頻通道電路及背景信號通道電路。探測器采用火焰及背景輻射雙信息綜合傳感技術(shù)，利用兩個紅外傳感元件在兩個不同特征波段上對火焰信號和背景光干擾信號的輻射強(qiáng)度變化和輻射頻率變化作出響應(yīng)，由內(nèi)部微處理器實時采集三個信號通道的數(shù)據(jù)并進(jìn)行運算、處理、分析和判斷，其判斷結(jié)果作為探測器的狀態(tài)信息傳送給火災(zāi)報警控制器或輸入模塊。由于探測器在硬件和軟件兩個方面同時對火焰信息和背景信息進(jìn)行提取、加工、處理，從而有效地防止探測器誤報和漏報。
本實用新型采用光電導(dǎo)型紅外傳感器件作為紅外傳感器，通過光學(xué)濾波單元形成參比和測試兩個波段，分別對火焰信號和背景信號進(jìn)行處理，并根據(jù)兩個波段信號的變化關(guān)系來判斷火焰發(fā)生，達(dá)到早期探測火焰和抑制誤報的目的。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明

圖1、是本實用新型的原理框圖圖2、是本實用新型的電氣原理圖圖3、本實用新型的紅外傳感器示意圖(局部剖視圖)圖4、本實用新型的紅外傳感器側(cè)視圖(圖3左側(cè)視圖)具體實施方式
參見圖1、圖2、圖3，本實用新型的火焰探測器，有兩個紅外傳感器，由背景紅外傳感器G4、前置放大電路U6D、選頻放大電路U6B、信號轉(zhuǎn)換電路U6A構(gòu)成背景紅外傳感電路；由火焰紅外傳感器G3、前置放大電路、選頻放大電路、信號轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成火焰紅外傳感電路；由單片機(jī)U3對所述的紅外傳感電路采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出報警信號；所述背景紅外傳感器的輸出端經(jīng)電容器E8、電阻R25阻容藕合接前置放大電路中的運放電路的腳13，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路中的運放電路的腳5，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路中的運放電路的腳3，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)U3的腳18；所述火焰紅外傳感器的一個輸出端經(jīng)電容器E7、電阻R21阻容藕合接前置放大電路U5A中的運放電路的腳2，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路U5B中的運放電路的腳6，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路U5D中的運放電路的腳12，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的腳17，構(gòu)成低頻信號通道；所述火焰紅外傳感器的另一個輸出端經(jīng)電容器E4、電阻R16阻容藕合接置放大電路U4D中的運放電路的腳13，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路U4B中的運放電路的腳5，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路U4A中的運放電路的腳3，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的腳3，構(gòu)成高頻信號通道；所述單片機(jī)的腳1、腳2輸出模擬量信號；腳6輸出火警開關(guān)量信號；腳7輸出故障開關(guān)量信號。
參見圖3及圖4，本實用新型的紅外傳感器由殼體2、主體架1、后蓋3、支架4、安裝底座5、多頻紅外傳感器線路板6組成，所述殼體呈圓盤狀，可通過支架安裝在探測現(xiàn)場，所述的兩塊多頻紅外傳感器線路板在主體架內(nèi)用環(huán)氧樹脂澆灌封嚴(yán)，構(gòu)成防爆結(jié)構(gòu)。紅外傳感器殼體在支架和安裝底座配合下可平面轉(zhuǎn)動360度，仰角90度。
本實用新型的探測器中有兩個紅外傳感器形成兩個不同波段的信號處理通道，一為火焰信號探測通道，另一為背景光探測通道。在中紅外光譜區(qū)的兩個波段上分別對火焰信號和背景干擾信號(如陽光，照明，電焊弧及人工熱體等非火災(zāi)紅外輻射干擾)的輻射變化分別作出響應(yīng)；響應(yīng)信號經(jīng)運算放大器放大，轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)。
火焰信號探測通道又分成兩條電子線路，一為低頻率通過線路(8-35Hz)另一為高頻率通過線路(40-100Hz)分別對小型火災(zāi)時的火焰和中、大型火災(zāi)時的火焰進(jìn)行探測，使其探測功能更加全面。探測器將探測結(jié)果作為狀態(tài)信息傳輸給火災(zāi)報警控制器。構(gòu)成完整的火災(zāi)探測報警系統(tǒng)。
信號經(jīng)模數(shù)變換后，探測器利用核心部件單片機(jī)(其型號為PICl6C711)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理功能，并直接對火焰信號和背景信號進(jìn)行相關(guān)的運算和分析，根據(jù)兩個通道信號的變化關(guān)系來判斷有無火焰存在，并輸出無源開關(guān)量信號和4-20nlJL標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號。
本實用新型采用光電導(dǎo)型紅外傳感器件作為紅外傳感器，該探測器靈敏度高，響應(yīng)速度快，壽命長，探測視錐角可達(dá)90度，最大距離可達(dá)175米。廣泛用于舉架高、跨度大、火災(zāi)初期煙、溫擴(kuò)散受影響的地下工程和大空間建筑場所，也可用于易燃，易爆，潮濕，有粉塵污染等惡劣的環(huán)境中。具有廣泛的推廣生產(chǎn)和使用價值，潛在著巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)消防專用多頻紅外火焰探測器，有兩個紅外傳感器，其特征在于由背景紅外傳感器G4、前置放大電路U6D、選頻放大電路U6B、信號轉(zhuǎn)換電路U6A構(gòu)成背景紅外傳感電路；由火焰紅外傳感器G3、前置放大電路U4D、選頻放大電路U4B、信號轉(zhuǎn)換電路U4A構(gòu)成火焰紅外傳感電路；由單片機(jī)U3對所述的紅外傳感電路采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出報警信號；所述背景紅外傳感器的輸出端經(jīng)E8、R25阻容藕合接前置放大電路中的運放電路的腳13，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路中的運放電路的腳5，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路中的運放電路的腳3，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)U3的腳18；所述火焰紅外傳感器的一個輸出端經(jīng)E7、R21阻容藕合接前置放大電路U5A中的運放電路的腳2，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路U5B中的運放電路的腳6，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路U5D中的運放電路的腳12，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的腳17，構(gòu)成火焰信號低頻通道電路；所述火焰紅外傳感器的另一個輸出端經(jīng)E4、R16阻容藕合接置放大電路U4D中的運放電路的腳13，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路U4B中的運放電路的腳5，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路U4A中的運放電路的腳3，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)的腳3，構(gòu)成火焰信號高頻通道電路；所述單片機(jī)的腳1、腳2輸出模擬量信號；腳6輸出火警開關(guān)量信號；腳7輸出故障開關(guān)量信號。
專利摘要本實用新型涉及一種工業(yè)消防專用多頻紅外火焰探測器，由背景紅外傳感器G4、前置放大電路、選頻放大電路、信號轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成背景紅外傳感電路；由火焰紅外傳感器G3、前置放大電路、選頻放大電路、信號轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成火焰紅外傳感電路；由單片機(jī)對所述的紅外傳感電路采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出報警信號；所述背景紅外傳感器的輸出端經(jīng)E8、R25阻容藕合接前置放大電路中的運放電路的腳13，前置放大電路的輸出端接選頻放大電路中的運放電路的腳5，選頻放大電路的輸出端接信號轉(zhuǎn)換電路中的運放電路腳3，信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)U3的腳18；所述單片機(jī)的腳1、腳2輸出模擬量信號；腳6輸出火警開關(guān)量信號；腳7輸出故障開關(guān)量信號。
文檔編號G08B17/103GK2532469SQ0220593
公開日2003年1月22日 申請日期2002年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者李剛進(jìn), 丁國鋒 申請人:首安工業(yè)消防股份有限公司