任何物質(zhì)的燃燒必然伴隨著局部溫度的升高，從而在其周圍空間產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁波輻射。物質(zhì)燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的輻射光譜有其固有的特點(diǎn)，利用傳感器來(lái)測(cè)量輻射信號(hào)，便可以探測(cè)到火焰的產(chǎn)生，這就是火焰探測(cè)器的基本原理。

不同的物質(zhì)燃燒時(shí)，其發(fā)射出的紅紫外光譜有所差別，從火焰光譜圖中可以明顯看出三個(gè)火焰輻射峰值部分。

其中一個(gè)是紫外段 0.28μm 以下部分，另兩個(gè)分別是紅外段4.3μm和4.6μm附近，地表上的日光輻射曲線在這三個(gè)波段恰好處于波谷位置。

通常情況下的火焰探測(cè)波段的濾光片中心波長(zhǎng)都是在4.3μm和4.4μm附近，采用不同的帶寬設(shè)計(jì)能夠檢測(cè)到碳?xì)浠衔锶紵鹧嬷嗅尫诺腃O2和CO氣體所輻射的4.0~4.6μm范圍的中紅外波長(zhǎng)紅外信號(hào)，可根據(jù)不同燃料燃燒發(fā)射的光譜來(lái)選擇不同的傳感器。

火焰?zhèn)鞲衅?/span>的選型

對(duì)于火焰燃燒中產(chǎn)生的0.185~0.260μm波長(zhǎng)的紫外線，可采用一種固態(tài)物質(zhì)作為敏感元件，如碳化硅或硝酸鋁

對(duì)于火焰中產(chǎn)生的2.5~3μm波長(zhǎng)的紅外線，可采用硫化鋁材料的傳感器

對(duì)于火焰產(chǎn)生的4.4~4.6μm波長(zhǎng)的紅外線可采用硒化鉛材料或鉭酸鋁材料的傳感器

在3.8μm和5.0μm附近火焰輻射明顯較弱，常用于火焰的監(jiān)視通道，輔助通道，用于監(jiān)視非火災(zāi)的熱體輻射、太陽(yáng)輻射。

熱釋電火焰?zhèn)鞲衅?/span>

紅外熱釋電火焰?zhèn)鞲衅骼脽後岆娦?yīng)，采用鉭酸鋰單晶作為敏感元材料。鉭酸鋰晶體材料的居里溫度在600℃以上，相對(duì)介電常數(shù)小，比探測(cè)率高，在很寬的室溫范圍內(nèi)，材料的熱釋電系數(shù)隨溫度的變化很小，輸出信號(hào)的溫度變化率只有 1-2‰，傳感器性能的溫度穩(wěn)定性非常好，并且在 1～20μm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)光譜響應(yīng)一致性非常好。

紅外光電導(dǎo)傳感器

非制冷型硒化鉛（PbSe）/硫化鉛（PbS）傳感器是一種鉛鹽類紅外光電傳感器，其工作原理是基于半導(dǎo)體材料的光電導(dǎo)效應(yīng)，從而將紅外輻射能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

這種光電導(dǎo)型敏感元是具有NaCl結(jié)構(gòu)的窄禁帶半導(dǎo)體材料，有較大的激子波爾半徑和較高的介電常數(shù)，使其在1~5μm近、中紅外光譜波段有強(qiáng)烈的吸收和響應(yīng)。

硒化鉛（PbSe）紅外光電導(dǎo)傳感器在近、中紅外（1.0~5.0um）光譜波段具有強(qiáng)烈的吸收和響應(yīng)，廣泛應(yīng)用于火焰、高溫及氣體探測(cè)。

硫化鉛（PbS）紅外光電導(dǎo)傳感器主要響應(yīng)波長(zhǎng)為短波紅外（1.0~3.0μm），廣泛 應(yīng)用于火焰及高溫探測(cè)。

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