探討火焰探測器的應用領域與工作原理

火焰探測器（flamedetector）是探測在物質燃燒時，產生煙霧和放出熱量的同時，也產生可見的或大氣中沒有的不可見的光輻射?；鹧嫒紵椛涔獠ǘ位鹧嫣綔y器又稱感光式火災探測器，它是用于響應火災的光特性，即探測火焰燃燒的光照強度和火焰的閃爍頻率的一種火災探測器。

根據火焰的光特性，目前使用的火焰探測器有三種：一種是對火焰中波長較短的紫外光輻射敏感的紫外探測器；另一種是對火焰中波長較長的紅外光輻射敏感的紅外探測器；第三種是同時探測火焰中波長較短的紫外線和波長較長的紅外線的紫外/紅外混合探測器。

具體根據探測波段可分為：單紫外、單紅外、雙紅外、三重紅外、紅外紫外、附加視頻等火焰探測器。

根據防爆類型可分為：隔爆型、本安型。

對于火焰燃燒中產生的0.185~0.260μm波長的紫外線，可采用一種固態(tài)物質作為敏感元件，如碳化硅或硝酸鋁，也可使用一種充氣管作為敏感元件，如蓋革一彌勒管。

對于火焰中產生的2.5~3μm波長的紅外線，可采用硫化鋁材料的傳感器，對于火焰產生的4.4~4.6μm波長的紅外線可采用硒化鉛材料或鉭酸鋁材料的傳感器。根據不同燃料燃燒發(fā)射的光譜可選擇不同的傳感器，三重紅外（IR3）應用較廣。

火焰燃燒過程釋放紫外線、可見光、紅外線，在特定波長、特定閃爍頻率（0.5HZ-20HZ）具有典型特征，有別于其他干擾輻射，陽光、熱物體、電燈等輻射出的紫外線、紅外線沒有閃爍特征。

火焰探測器工作原理是通過檢測火焰輻射出的特殊波長的紫外線、紅外線及可見光等，同時配合對火焰特征閃爍頻率來識別，來探測火焰。一般選用紫外光電二極管、紫外線探測器、紫外線傳感器等作為探測元件。

紫外線探測器是將一種形式的電磁輻射信號轉換成另一種易被接收處理信號形式的傳感器，光電探測器利用光電效應，把光學輻射轉化成電學信號。光電效應可分為外光電效應和內光電效應。

外光電效應器件通常指光敏電真空器件，主要用于紫外、紅外和近紅外等波段。具有內增益的外光電效應器件包括光電敏倍增管、像增強器等光敏電真空器件，它們具有極高靈敏度，能將極微弱的光信號轉換成電信號，可進行單光子檢測，其靈敏度比內電光效應的半導體器件高幾個量級。

內光電效應分為光導效應和光伏效應。光導效應中，半導體吸收足夠能量的光子后，把其中的一些電子或空穴從原來不導電的束縛狀態(tài)激活到能導電的自由狀態(tài)，導致半導體電導率增加、電路中電阻下降。光伏效應中，光生電荷在半導體內產生跨越結的P-N小勢差。產生的光電壓通過光電器件放大并可直接進行測量。根據光導效應和光伏效應制成的器件分別稱為半導體光導探測器和光伏探測器。

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