專利名稱：?jiǎn)巫贤饣鹧嫣綔y(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種報(bào) 警裝置，特別是指一種探測(cè)火焰中紫外信號(hào)的單紫外火焰探測(cè)器。
背景技術(shù)：
常規(guī)紅外火焰探測(cè)器不能探測(cè)非含碳物質(zhì)燃燒的火焰。其使用原理是探測(cè)火焰燃燒過(guò)程中釋放出的二氧化碳激發(fā)出來(lái)的紅外光，以此來(lái)判斷火災(zāi)的發(fā)生，也就是說(shuō)紅外火焰探測(cè)器只能探測(cè)含碳物質(zhì)的燃燒火焰，而不能探測(cè)例如氫氣、磷、金屬鋰等非含碳物質(zhì)的燃燒。因此對(duì)已這類(lèi)物質(zhì)引發(fā)的火災(zāi)不能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，為社會(huì)帶來(lái)了極大的安全隱
串
■/Qi、O
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種適用范圍廣，報(bào)警信號(hào)準(zhǔn)確的單紫外火焰探測(cè)器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的單紫外火焰探測(cè)器，包括工業(yè)級(jí)單片機(jī)、高壓脈沖電路、紫外傳感器光電倍增管、紫外信號(hào)采樣模塊、脈沖整形電路以及電流環(huán)電路和報(bào)警繼電器輸出電路；其中所述工業(yè)級(jí)單片機(jī)通過(guò)高壓脈沖電路觸發(fā)紫外傳感器光電倍增管采集火焰中的紫外信號(hào)；紫外傳感器光電倍增管將采集的紫外信號(hào)傳輸至紫外信號(hào)采樣模塊，紫外信號(hào)采樣模塊再將獲取的采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖整形電路傳輸至工業(yè)級(jí)單片機(jī)；工業(yè)級(jí)單片機(jī)將根據(jù)采樣信號(hào)將信息傳輸至電流環(huán)電路和報(bào)警繼電器輸出電路。高壓脈沖電路包括脈沖發(fā)生器、脈沖轉(zhuǎn)換器及高壓逆變器，其依次信號(hào)連接。脈沖整形電路包括脈沖整形器及脈沖轉(zhuǎn)換器，其依次信號(hào)連接。報(bào)警繼電器輸出電路設(shè)有兩路。還設(shè)有開(kāi)關(guān)電源模塊。電流環(huán)電路為4 20mA電流環(huán)接口輸出。本實(shí)用新型通過(guò)探測(cè)火焰燃燒過(guò)程中輻射出來(lái)的紫外線信號(hào)，利用這些紫外信號(hào)來(lái)判斷火災(zāi)的發(fā)生，因此可以有效的檢測(cè)一般火災(zāi)的發(fā)生；且使用高靈敏度的真空光電倍增管作為火焰探測(cè)的傳感器，靈敏度高，響應(yīng)速度快，可以應(yīng)用于例如軍工、易燃易爆等特殊場(chǎng)合。因此適用范圍廣，報(bào)警信號(hào)準(zhǔn)確。

圖I為本實(shí)用新型的電子線路框圖；圖2為本實(shí)用新型工業(yè)級(jí)單片機(jī)的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型高壓脈沖電路和紫外信號(hào)采樣模塊的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型脈沖整形電路的電路原理圖；[0018]圖5為本實(shí)用新型報(bào)警繼電器輸出電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明如圖I至圖5所示，一種單紫外火焰探測(cè)器，包括工業(yè)級(jí)單片機(jī)I、高壓脈沖電路、紫外傳感器光電倍增管5、紫外信號(hào)采樣模塊8、脈沖整形電路以及電流環(huán)電路9和報(bào)警繼電器輸出電路10 ；其中所述工業(yè)級(jí)單片機(jī)I通過(guò)高壓脈沖電路觸發(fā)紫外傳感器光電倍增管5采集火焰中的紫外信號(hào)；其中，紫外傳感器光電倍增管5為一傳感器，其工作原理是，當(dāng)有高壓脈沖輸入的情況下，檢測(cè)到紫外信號(hào)，傳感器的輸出極就會(huì)輸出紫外脈沖，沒(méi)用紫外信號(hào)的情況下，該傳感器是不會(huì)輸出脈沖信號(hào)的。使用高靈敏度的真空光電倍增管作為火焰探測(cè)的傳感器，靈敏度高，響應(yīng)速度快，可以應(yīng)用于例如軍工、易燃易爆等特殊場(chǎng)合；真空光電倍增管的特點(diǎn)是使用高壓脈沖供電，電平脈沖高度達(dá)到350V，當(dāng)檢測(cè)到少量的紫外 信號(hào)時(shí)，脈沖高壓擊穿內(nèi)部電極進(jìn)行放電，輸出電脈沖信號(hào)。紫外傳感器光電倍增管5將采集的紫外信號(hào)傳輸至紫外信號(hào)采樣模塊8，紫外信號(hào)采樣模塊8再將獲取的采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖整形電路傳輸至工業(yè)級(jí)單片機(jī)I ;由于一般采集采樣信號(hào)即紫外脈沖信號(hào)寬度只有IOuS左右，而且不是正確的方波脈沖信號(hào)，工業(yè)級(jí)單片機(jī)I無(wú)法正確接收這些信號(hào)，所以必須經(jīng)過(guò)脈沖整形電路進(jìn)行整形才能傳輸至工業(yè)級(jí)單片機(jī)I接收。工業(yè)級(jí)單片機(jī)I將根據(jù)采樣信號(hào)將信息傳輸至電流環(huán)電路9和報(bào)警繼電器輸出電路10。優(yōu)選的，電流環(huán)電路9采用4 20mA電流環(huán)接口輸出。采用電壓——電流的原理，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器采樣12位分辨率的電壓轉(zhuǎn)換器，保證輸出電流的精度，電壓一電流器使用的是TI公司工業(yè)級(jí)的XTR111。而報(bào)警繼電器輸出電路10采用的繼電器的觸點(diǎn)電流達(dá)到3A/250Vac，因此適用于大多數(shù)的場(chǎng)合。而常規(guī)的紅外火焰探測(cè)器則并無(wú)4 20mA電流環(huán)報(bào)警輸出，因此本實(shí)用新型中設(shè)置有4 20mA電流環(huán)信號(hào)輸出，就可以方便連接到工業(yè)二次儀表中使用。優(yōu)選的，高壓脈沖電路包括脈沖發(fā)生器2、脈沖轉(zhuǎn)換器3及高壓逆變器4，其依次信號(hào)連接。脈沖發(fā)生器2，輸入脈沖為邊緣觸發(fā)信號(hào)，對(duì)輸入脈沖信號(hào)的占空比沒(méi)有要求，因此可以降低輸入信號(hào)的占空比精度，而輸出信號(hào)為50%占空比的信號(hào)。脈沖轉(zhuǎn)換電路，因?yàn)楦邏耗孀冸娐沸枰}沖的寬度為10uS，使用該電路可以利用占空比為50%的正脈沖轉(zhuǎn)換成逆變器所需要的正脈沖寬度。高壓脈沖逆變器，輸入電源電壓為5Vdc，通過(guò)脈沖控制和電壓轉(zhuǎn)換，可以輸出幅值高度為350V的高壓脈沖，脈沖寬度為10uS。優(yōu)選的，脈沖整形電路包括脈沖整形器7及脈沖轉(zhuǎn)換器6，其依次信號(hào)連接。由于采樣信號(hào)不是正確的方波脈沖信號(hào)，工業(yè)級(jí)單片機(jī)I無(wú)法正確接收這些信號(hào)，所以必須經(jīng)過(guò)脈沖整形器7進(jìn)行整形，整形以后脈沖寬度也還是只有10uS，工業(yè)級(jí)單片機(jī)I也無(wú)法正常接收，因此還需要利用脈沖轉(zhuǎn)換器6，把這些接收到的紫外脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為占空比50%的脈沖信號(hào)，方便工業(yè)級(jí)單片機(jī)I接收。報(bào)警繼電器輸出電路10設(shè)有兩路。還設(shè)有開(kāi)關(guān)電源模塊11，其使用DC - DC開(kāi)關(guān)電源供電電路，電源供電電壓范圍18 30Vdc。常規(guī)火焰探測(cè)器使用線性穩(wěn)壓電源電路，功耗大，效率低下，當(dāng)連接的探測(cè)器數(shù)量過(guò)大時(shí)，通電的瞬間，容易導(dǎo)致供電承受不了過(guò)大的電流沖擊而保護(hù)，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。而DC — DC開(kāi)關(guān)電源，效率高，輸入電壓范圍寬，適合多種場(chǎng)合使用。[0025]本實(shí)用新型單紫外火焰探測(cè)器工作原理為，通過(guò)探測(cè)火焰燃燒過(guò)程中輻射出來(lái)的紫外線信號(hào)，利用這些紫外信號(hào)來(lái)判斷火災(zāi)的發(fā)生，因此可以有效的檢測(cè)一般火災(zāi)的發(fā)生；其工作時(shí)，首先通過(guò)工業(yè)工業(yè)級(jí)單片機(jī)I主動(dòng)激發(fā)脈沖至脈沖發(fā)生器2，觸發(fā)脈沖將進(jìn)一步經(jīng)過(guò)脈沖轉(zhuǎn)換器3的轉(zhuǎn)換，變?yōu)楦邏耗孀兂雒}沖經(jīng)過(guò)高壓逆變器4變?yōu)?50v高壓脈沖觸發(fā)紫外傳感器光電倍增管5 ;若紫外傳感器光電倍增管5采集到火焰發(fā)射出的紫外信號(hào)，則將紫外信號(hào)傳輸至紫外信號(hào)采樣模塊8，紫外信號(hào)采樣模塊8再將采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖整形器7整形為紫外信號(hào)觸發(fā)脈沖，然后再經(jīng)過(guò)脈沖轉(zhuǎn)換器6轉(zhuǎn)換為工業(yè)級(jí)單片機(jī)I可以接受的火焰紫外信號(hào)發(fā)送至工業(yè)級(jí)單片機(jī)1，工業(yè)級(jí)單片機(jī)I再獲取了火焰紫外信號(hào)將立馬將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至電流環(huán)電路及報(bào)警繼電器電路進(jìn)行報(bào)警，從而第一時(shí)間控制火災(zāi)的發(fā)生。其中紫外傳感器光電倍增管5使用主動(dòng)變頻高壓脈沖供電，有效抑制干擾信號(hào)，提高產(chǎn)品的可靠性。而常規(guī)紫外火焰的高壓脈沖是使用硬件振蕩器進(jìn)行定時(shí)產(chǎn)生，提供給傳感器使用，但火焰燃燒過(guò)程中，火焰輻射出來(lái)的紫外信號(hào)具有一定的頻率特性，自動(dòng)脈沖發(fā)生電路不能有效的捕捉到火焰的頻率特性。所以使用工業(yè)級(jí)單片機(jī)I進(jìn)行主動(dòng)發(fā)生變頻的高壓脈沖，配合預(yù)設(shè)的軟件算法，解析出火焰的特有頻率，可以有效的減少誤報(bào)的發(fā)生。本實(shí)用新型單紫外火焰探測(cè)器，可以檢測(cè)一般火焰中的紫外信號(hào)，因此適用范圍 極廣，且使用該靈敏度的紫外傳感器光電倍增管作為采集信號(hào)的傳感器，加強(qiáng)了信號(hào)的準(zhǔn)確性，可以有效的確保第一時(shí)間將信號(hào)發(fā)出。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單紫外火焰探測(cè)器，其特征在于包括工業(yè)級(jí)單片機(jī)、高壓脈沖電路、紫外傳感器光電倍增管、紫外信號(hào)采樣模塊、脈沖整形電路以及電流環(huán)電路和報(bào)警繼電器輸出電路； 其中所述工業(yè)級(jí)單片機(jī)通過(guò)高壓脈沖電路觸發(fā)紫外傳感器光電倍增管采集火焰中的紫外信號(hào)； 紫外傳感器光電倍增管將采集的紫外信號(hào)傳輸至紫外信號(hào)采樣模塊，紫外信號(hào)采樣模塊再將獲取的采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖整形電路傳輸至工業(yè)級(jí)單片機(jī)； 工業(yè)級(jí)單片機(jī)將根據(jù)采樣信號(hào)將信息傳輸至電流環(huán)電路和報(bào)警繼電器輸出電路。
2.如權(quán)利要求I所述的單紫外火焰探測(cè)器，，其特征在于高壓脈沖電路包括脈沖發(fā)生器、脈沖轉(zhuǎn)換器及高壓逆變器，其依次信號(hào)連接。
3.如權(quán)利要求I或2所述的單紫外火焰探測(cè)器，其特征在于脈沖整形電路包括脈沖整形器及脈沖轉(zhuǎn)換器，其依次信號(hào)連接。
4.如權(quán)利要求I或2所述的單紫外火焰探測(cè)器，其特征在于報(bào)警繼電器輸出電路設(shè)有兩路。
5.如權(quán)利要求I所述的單紫外火焰探測(cè)器，其特征在于還設(shè)有開(kāi)關(guān)電源模塊。
6.如權(quán)利要求I所述的單紫外火焰探測(cè)器，其特征在于電流環(huán)電路為4 20mA電流環(huán)接口輸出。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種單紫外火焰探測(cè)器，包括工業(yè)級(jí)單片機(jī)、高壓脈沖電路、紫外傳感器光電倍增管、紫外信號(hào)采樣模塊、脈沖整形電路以及電流環(huán)電路和報(bào)警繼電器輸出電路；其中所述工業(yè)級(jí)單片機(jī)通過(guò)高壓脈沖電路觸發(fā)紫外傳感器光電倍增管采集火焰中的紫外信號(hào)；紫外傳感器光電倍增管將采集的紫外信號(hào)傳輸至紫外信號(hào)采樣模塊，紫外信號(hào)采樣模塊再將獲取的采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖整形電路傳輸至工業(yè)級(jí)單片機(jī)；工業(yè)級(jí)單片機(jī)將根據(jù)采樣信號(hào)將信息傳輸至電流環(huán)電路和報(bào)警繼電器輸出電路。本實(shí)用新型單紫外火焰探測(cè)器適用范圍廣，報(bào)警信號(hào)準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G08B17/12GK202748907SQ20122042686
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
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