一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器的制作方法

文档序号:15441783发布日期:2018-09-14 22:53阅读:1337来源:国知局

本实用新型属于探测技术领域,尤其涉及一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器。



背景技术:

探测器适用于各类:油库、酒库、飞机库、化工设备场所、军事设备场所、液化气站、电站等火灾萌发时无阴燃阶段或较少阴燃阶段,而以直接产生明火为主的场所。具有较高的抗干扰能力,不受风雨、高温、高湿及自然人工光源等影响,可良好工作于室内或室外环境。

常规红外火焰探测器不能探测非含碳物质燃烧的火焰。其使用原理是探测火焰燃烧过程中释放出的二氧化碳激发出来的红外光,以此来判断火灾的发生,也就是说红外火焰探测器只能探测含碳物质的燃烧火焰,而不能探测例如氢气、磷、金属锂等非含碳物质的燃烧。因此对已这类物质引发的火灾不能及时发出报警信号,为社会带来了极大的安全隐患。

紫外火焰探测器能探测氢气、磷、金属锂等非含碳物质的燃烧,属于报警信号传输领域。紫外火焰探测器是采用紫外线检出管作为探测器件,在火焰尚未形成明显火苗之前即能探测到火焰中光谱为185nm~260nm的紫外光,从而发出火灾告警信号的一种装置。

紫外火焰探测器安装在公共场所,当建筑物内发生火灾时,可向火灾报警控制器发出信号,火灾报警控制器接收到报警信号后,显示出紫外火焰探测器的编号或位置并发出报警信号。

但是,单一的红外火焰探测器和紫外火焰探测器探测精度不高,容易受外界环境其他因素的干扰而产生漏报误报等问题,且火焰探测器均为固定安装,探测范围小,需要用到多个火焰探测器才能探测预定地区的火灾情况,成本高性价比低。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的问题和不足,本实用新型的目的是提供一种探测视角大,能实现全方位扫描、探测精度高的红外和紫外复合式扫描火焰探测器。

根据上述目的,本实用新型提供一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器,包括望远系统、红外热释电传感器、紫外光敏管和处理器;所述望远系统设于所述红外热释电传感器和所述紫外光敏管的前方,用于将光线汇聚到所述红外热释电传感器和所述紫外光敏管;所述处理器分别连接所述红外热释电传感器、所述紫外光敏管。

作为优选,所述红外热释电传感器的探测波段为4.35um,所述紫外光敏管的探测波段为180-260nm。

作为优选,所述望远系统为折射式望远系统或反射式望远系统。

作为优选,所述红外和紫外复合式扫描火焰探测器还包括云台,所述红外热释电传感器、紫外光敏管和处理器三者设于所述云台上,所述云台与所述微处理器连接。

作为优选,所述云台为在水平方向360度旋转和垂直方向±90°转动的转动云台。

作为优选,红外和紫外复合式扫描火焰探测器还包括转动机构,所述转动机构包括扫描摆镜、以及分别与所述扫描摆镜连接的水平转动机构和俯仰摆动机构;所述扫描摆镜设于所述望远系统前方;所述水平转动机构和所述俯仰摆动机构分别连接所述微处理器。

作为优选,所述水平转动机构为360度水平转动机构。

作为优选,红外和紫外复合式扫描火焰探测器还包括设于所述红外热释电传感器和所述处理器之间的滤波放大电路、以及设于所述紫外光敏管和所述处理器之间的驱动整形电路。

本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器,结构简单紧凑,安装使用方便,实现了点式扫描,探测精度和准确度都有了提高,探测角度大,安装时无需调整探测角度,可实现360°全方位探测。

附图说明

图1为本实用新型一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器的结构框图;

图2为本实用新型一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器一实施方式下的结构框图;

图3为本实用新型一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器另一实施方式下的结构框图。

具体实施方式

如图1,本实用新型一种红外和紫外复合式扫描火焰探测器包括望远系统、红外热释电传感器、紫外光敏管和处理器。所述望远系统设于所述红外热释电传感器和所述紫外光敏管的前方,所述处理器分别连接所述红外热释电传感器、所述紫外光敏管。所述望远系统用于将预订范围内的光线会聚到所述传感器,所述光线包括红外光线和紫外光线;所述红外热释电传感器和所述紫外光敏管用于感应其接收到的光线,以获取预定波段的红外和紫外的光谱信息;所述处理器与所述红外热释电传感器和所述紫外光敏管连接,对预定波段的红外和紫外波段进行处理,并根据处理后的预定波段的光谱信息判断所述预定范围内是否存在有火焰。

对于火灾燃烧而言,4.3~4.4um的红外波段和180~260nm的紫外波段是典型的响应波段,因此作为进一步优化,所述红外热释电传感器的探测波段为4.35um,所述紫外光敏管的探测波段为180-260nm。

进一步优化,所述望远系统可以使反射式望远系统也可以是折射式望远系统,提高了火焰探测器的探测距离。所述反射式望远系统选用卡塞格林系统,紫外光更汇聚,探测距离更长,灵敏度更强。所述透射式望远系统可以选用两片或多片镜片构成,紫外光更汇聚,探测距离更长,灵敏度更强。

为了增加火焰探测器的探测精度,红外和紫外复合式扫描火焰探测器还包括设于所述红外热释电传感器和所述处理器之间的滤波放大电路、以及设于所述紫外光敏管和所述处理器之间的驱动整形电路。所述滤波放大电路与处理器连接,用于对所述红外热释电传感器感应得到的红外波段进行处理,所述驱动整形电路与处理器连接,用于对所述紫外光敏管感应到的脉冲波段进行处理。

为了提高火焰探测器的扫描范围,设置两种扫描方式,分别为云台扫描方式或视场扫描方式,不同环境下可采用不同的扫描方式,提高了火焰探测器的适用性。

图2示出了云台扫描方式的红外和紫外复合式扫描火焰探测器。该探测器还包括云台,所述红外热释电传感器、紫外光敏管和处理器三者设于所述云台上,所述云台与所述微处理器连接。所述云台可水平方向360°连续旋转,垂直方向为±90°转动,火焰探测器主体设置在云台上,云台接收处理器的控制按照一定的路径进行巡航,通过巡航路线上设定的预置点一一进行扫描,以获取覆盖场景内每一个点上的红外和紫外波段信息,并将位置信息反馈给处理器,红外光和紫外光通过望远系统聚焦在红外热释电传感器和紫外光敏管的探测面上,红外热释电传感器和紫外光敏管感应获得对应的信息,通过滤波放大整形转换处理后采用进入微处理器,微处理器通过内置的算法对红外波段和紫外波段进行计算比较,当处理器内置的算法判断出接收的辐射信号为火焰信息时,火焰探测器产生报警,并通过网络输出接口输出报警信息和探测到明火的位置信息。

图3示出了视场扫描方式的红外和紫外复合式扫描火焰探测器。红外和紫外复合式扫描火焰探测器还包括转动机构,所述转动机构包括扫描摆镜、以及分别与所述扫描摆镜连接的水平转动机构和俯仰摆动机构,所述扫描摆镜设于所述望远系统前方,所述水平转动机构和所述俯仰摆动机构分别连接所述微处理器。优选地,所述望远系统为两个,分别设于所述红外热释电传感器和所述紫外光敏管的前方,所述扫描摆镜有两个,设于各自的望远系统前方。

所述处理器向水平转动机构和俯仰摆动机构发送控制指令,系统的360°场景扫描是水平转动和垂直转动相协调的结果,垂直方向扫描中仅有部分角度是有效的,因此根据反射原理,使扫描摆镜能够在水平方向360°,垂直方向上按照一定的角度运动,即可实现全方位的扫描。通过扫描摆镜的旋转与摆动,令预定范围内的红外光和紫外光进入到望远系统,通过望远系统聚焦到红外热释电传感器和紫外光敏管的探测面上,红外热释电传感器和紫外光敏管感应获得对应的信息,通过滤波放大整形转换处理后采用进入微处理器,微处理器通过内置的算法对红外波段和紫外波段进行计算比较,当处理器内置的算法判断出接收的辐射信号为火焰信息时,火焰探测器产生报警,并通过网络输出接口输出报警信息和探测到明火的位置信息。

另外,所述红外和紫外复合式扫描火焰探测器还包括供电电源,图2中的供电电源分别为所述红外热释电传感器、紫外光敏管、云台、处理器、输入输出接口电路供电。图3中的供电电源分别为紫外光敏管、转动机构、处理器、输入输出接口电路供电。其中,所述输入输出接口电路包括RS485接口电路,用于连接云台/转动机构与微处理器;报警输出接口电路,用于输出报警信号,如通过点亮LED 警示;RJ45接口电路,用于连接监控系统,发送报警信号、火焰位置信息给监控系统。

本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

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