專利名稱：多參量紅外火焰探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及火災(zāi)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多參量紅外火焰探測器。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)使用的感溫電纜探測器和點(diǎn)式探測器，在使用過程中均存在響應(yīng)速度慢、有險情不報、環(huán)境適應(yīng)能力差和使用壽命短以及維護(hù)不方便等問題，這樣大大降低了火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的反應(yīng)速率和可靠性，造成保護(hù)對象的安全無法得到保障。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多參量紅外火焰探測器，其基于探測火焰紅外線特征和探測紅外場能量變化特征的多參量復(fù)合使用，具有響應(yīng)速度快、報警可靠性高和環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種多參量紅外火焰探測器，包括殼體、嵌裝于所述殼體上的濾光片以及設(shè)置在所述濾光片后殼體內(nèi)部的紅外線傳感功能電路，其特征在于所述紅外線傳感功能電路包括兩路具有接收不同波段的紅外線傳感信號處理電路和一路具有接收紅外輻射場能量的紅外能量信號處理電路以及一中央處理器，所述兩路紅外線傳感信號處理電路均包括依次相連的熱釋電元件、阻抗變換電路一、第一級帶通放大器、第二級帶通放大器、第三級帶通放大器、整形電路和A/D轉(zhuǎn)換器一 ；所述一路紅外能量信號處理電路包括依次相連的紅外場輻射敏感元件、阻抗變換電路二、直流放大器和A/D轉(zhuǎn)換器二 ；所述A/D轉(zhuǎn)換器一和A/D轉(zhuǎn)換器二均與所述中央處理器相連，且所述中央處理器還與輸出電路相連。 所述兩個熱釋電元件所接收的紅外線波長分別為3. 8 ii m和4. 5 ii m。[0006] 所述紅外場輻射敏感元件所接收的紅外線波長為4. 0 ii m 11 ii m。[0007] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、具有響應(yīng)速度快、報警可靠性高，采用三個通道電路的數(shù)字采集與處理過程，克服了常規(guī)火焰探測器的無火焰有險情不報的問題。 2、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可用于電力系統(tǒng)、交通安全、機(jī)庫以及隧道環(huán)境等場合，并能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。 3、探測范圍大，探測距離可達(dá)30米，正庚烷火面積約0. lm2。[0011] 4、使用壽命長和維護(hù)簡單。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖；[0014] 圖2為本實(shí)用新型的工作程序框圖。[0015] 附圖標(biāo)記說明[0016] l-主通道； 2-輔助通道； 3-監(jiān)探通道； 4-熱釋電元件； 5-阻抗變換電路一；6-第一級帶通放大器； 7-第二級帶通放大器；8_第三級帶通放大器；9_整形電路； 10-A/D轉(zhuǎn)換器一 ； 11-紅外場輻射敏感元12-阻抗變換電路二 ； 件； 13-直流放大器； 14-A/D轉(zhuǎn)換器二； 15-中央處理器； 16-輸出電路。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型的一種多參量紅外火焰探測器，包括殼體、嵌裝于所述殼 體上的濾光片以及設(shè)置在所述濾光片后殼體內(nèi)部的紅外線傳感功能電路，所述紅外線傳感 功能電路包括兩路具有接收不同波段的紅外線傳感信號處理電路和一路具有接收紅外輻 射場能量的紅外能量信號處理電路以及一中央處理器，所述兩路紅外線傳感信號處理電路 均包括依次相連的熱釋電元件4、阻抗變換電路一 5、第一級帶通放大器6、第二級帶通放大 器7、第三級帶通放大器8、整形電路9和A/D轉(zhuǎn)換器一 10 ;所述一路紅外能量信號處理電 路包括依次相連的紅外場輻射敏感元件11、阻抗變換電路二 12、直流放大器13和A/D轉(zhuǎn)換 器二 14 ;所述A/D轉(zhuǎn)換器一 10和A/D轉(zhuǎn)換器二 14均與所述中央處理器15相連，且所述中 央處理器15還與輸出電路16相連。 在本實(shí)施例中，輸出電路提供一火警信號LED和兩個繼電器，輸出電路采用的輸 出方式為預(yù)警繼電器輸出和報警繼電器輸出；且兩個熱釋電元件4所接收的紅外線波長分 別為3. 8 ii m和4. 5 ii m，紅外場輻射敏感元件11所接收的紅外線波長為4. 0 y m 11 y m。 結(jié)合圖1和圖2對本實(shí)用新型的工作程序及原理做詳細(xì)說明 多參量紅外火焰探測器工作時，首先由中央處理器CPU初始化賦值，設(shè)定發(fā)出報
警信號和預(yù)警信號的規(guī)定閾值，然后探測器進(jìn)行預(yù)熱延時，隨后由設(shè)置的三路(主通道1、 輔助通道2和監(jiān)探通道3)信號處理電路進(jìn)行測量，其中，主通道adc s2用來測量火焰所發(fā) 出的特征紅外線，該特征紅外線波長窄而單一，用窄通道、峰值透過率在波長3. 8 ii m的熱 釋電元件4將該紅外信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，而后經(jīng)阻抗變換電路一5、低頻第一級帶通放大 器6、第二級帶通放大器7、第三級帶通放大器8、整形電路9和A/D轉(zhuǎn)換器一10，將火焰發(fā)出 的紅外特征信號的幅度大小和火焰頻率信號自動送入CPU，以備進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算處理；輔助 通道adc sl用來測量火焰發(fā)生時不會產(chǎn)生的紅外線波段的紅外線，同樣用窄通道、峰值透 過率在波長4. 5 ii m的熱釋電元件4將該紅外信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)阻抗變換電路一 5、低 頻第一級帶通放大器6、第二級帶通放大器7、第三級帶通放大器8、整形電路9和A/D轉(zhuǎn)換 器一 IO，將現(xiàn)場的非火焰人工光源所產(chǎn)生的紅外信號幅度大小和閃動情況送入CPU，以備 進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算處理，以便消除人工閃動光源和閃動的太陽光反射的干擾；同時，紅外場輻射 能量的監(jiān)探通道測量現(xiàn)場產(chǎn)生紅外輻射場能量的幅值大小，用透過率在波長為4. 0 ii m llym熱電堆元件ll將紅外輻射場能量轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)阻抗變換電路二 12、直流放大 器13和A/D轉(zhuǎn)換器二 14，將現(xiàn)場的紅外輻射場能量的幅值大小送入CPU，以備進(jìn)行數(shù)字處 理，以便提供火災(zāi)發(fā)生前的預(yù)警信號和鑒別真假火災(zāi)的信息；最后由中央處理器15根據(jù)三 個通道送入的值進(jìn)行數(shù)字信號處理，去掉干擾信號，來進(jìn)一步判別監(jiān)控現(xiàn)場情況。當(dāng)火焰特性信號達(dá)到預(yù)設(shè)規(guī)定閾值時，則CPU發(fā)出報警信號，并驅(qū)動LED和相應(yīng)的繼電器；當(dāng)火焰特
性信號沒有達(dá)到預(yù)設(shè)規(guī)定閾值，而現(xiàn)場的紅外輻射場能量的幅值達(dá)到預(yù)設(shè)規(guī)定閾值時，表
明監(jiān)控現(xiàn)場存在火災(zāi)隱患，則探測器發(fā)出預(yù)警信號，起到有備無患的作用；當(dāng)沒有達(dá)到預(yù)警
和報警值時，探測器繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)測量。 本實(shí)用新型的主要技術(shù)參數(shù)如下 工作電壓DC 24V 靜態(tài)電流30mA 報警電流40mA 探測角度>90° 響應(yīng)時間<10秒 工作波長3.8iim(背景) 4. 5踐(主紅夕卜) 4. 0 ii m-l 1 ii m (環(huán)境紅外場) 工作溫度-20°C 55°C 工作濕度5 % 95 % RH 輸出方式預(yù)警繼電器輸出 報警繼電器輸出 4 20mA模擬量 RS485輸出M0DBUS RTU外形尺寸180mmX80mmX 125mm 靈敏度設(shè)定1級25m(探測為33cmX33cmX5cm乙醇明火) 防爆等級ExdlICT6 防護(hù)等級IP66 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)隔爆型"d"標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用范圍公路隧道電力系統(tǒng) 飛機(jī)庫 大空間廠房 各類機(jī)房 石化場所 化工產(chǎn)品倉庫糧倉、紙庫、煙葉庫 綜上，本實(shí)用新型探測精度高、可靠性好，且響應(yīng)速度快，同時使用壽命長和維護(hù)簡單，可用于電力系統(tǒng)、交通安全、機(jī)庫以及隧道環(huán)境等場合，并能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。
權(quán)利要求一種多參量紅外火焰探測器，包括殼體、嵌裝于所述殼體上的濾光片以及設(shè)置在所述濾光片后殼體內(nèi)部的紅外線傳感功能電路，其特征在于所述紅外線傳感功能電路包括兩路具有接收不同波段的紅外線傳感信號處理電路和一路具有接收紅外輻射場能量的紅外能量信號處理電路以及一中央處理器，所述兩路紅外線傳感信號處理電路均包括依次相連的熱釋電元件(4)、阻抗變換電路一(5)、第一級帶通放大器(6)、第二級帶通放大器(7)、第三級帶通放大器(8)、整形電路(9)和A/D轉(zhuǎn)換器一(10)；所述一路紅外能量信號處理電路包括依次相連的紅外場輻射敏感元件(11)、阻抗變換電路二(12)、直流放大器(13)和A/D轉(zhuǎn)換器二(14)；所述A/D轉(zhuǎn)換器一(10)和A/D轉(zhuǎn)換器二(14)均與所述中央處理器(15)相連，且所述中央處理器(15)還與輸出電路(16)相連。
2. 按照權(quán)利要求1所述的多參量紅外火焰探測器，其特征在于所述兩個熱釋電元件 (4)所接收的紅外線波長分別為3. 8 ii m和4. 5 ii m。
3. 按照權(quán)利要求1所述的多參量紅外火焰探測器，其特征在于所述紅外場輻射敏感 元件(11)所接收的紅外線波長為4. 0iim lliim。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種包括殼體、嵌裝于殼體上的濾光片以及設(shè)置在濾光片后殼體內(nèi)部的紅外線傳感功能電路，紅外線傳感功能電路包括兩路具有接收不同波段的紅外線傳感信號處理電路和一路具有接收紅外輻射場能量的紅外能量信號處理電路以及一中央處理器，兩路紅外線傳感信號處理電路均包括依次相連的熱釋電元件、阻抗變換電路一、三級帶通放大器、整形電路和A/D轉(zhuǎn)換器一；一路紅外能量信號處理電路包括依次相連的紅外場輻射敏感元件、阻抗變換電路二、直流放大器和A/D轉(zhuǎn)換器二；A/D轉(zhuǎn)換器一和A/D轉(zhuǎn)換器二均與中央處理器相連，且中央處理器還與輸出電路相連。本實(shí)用新型具有響應(yīng)速度快、報警可靠性高和環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號G08B17/12GK201540627SQ20092024494
公開日2010年8月4日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者郭薇 申請人:西安盛賽爾電子有限公司