火焰探测器的发展现状
本文笔者跟大家就火焰探测器的发展现状做一番讨论，火焰探测器一般是使用工作在特定窄波段的紫外辐射传感器，红外辐射传感器或结合使用这两种传感器记录位于这些特定波段的电磁辐射，将所记录到的辐射信号再利用以下的某种或数种技术进行分析判断：
(1)闪烁频率分析：
(2)闽值能量信号的比较：
(3)数个信号之间的数学相关分析：
(4)比较技术（比率、与门、或门技术）：
(5)与贮存的光谱分析结果进行比较，识别从火源燃烧区发出的特定紫外和红外谱段的电磁辐射，从而达到探测火灾的目的。下图为一种碳氢类化合物扩散型火焰的典型辐射光谱。其中带斜线的几个谱段为火焰探测器设计中常选用的谱段。
从上图中可以看出，火源释放的能量横跨了紫外、可见光和红外等电磁辐射谱段。这些电磁辐射主要是由燃烧产物的分子在高温受激发状态下释放出来的，其中处于火焰反应区之外的H，o、co2、c0、o2、N2等稳定燃烧产物的分子发出的电磁辐射主要位于红外谱段。在红外波长范围内的43μm近能够观察到火焰光谱的峰值。这是被称为C02共鸣的C02原子团的发光光谱，为火焰所特有，且比其它光谱具有绝对大的强度据此可将火焰从太阳光及黑体辐射光谱中明确地分离出来。因此，以4.3μm为中心的这一窄谱段，为火焰探测器设计中最常选用的红外谱段。
在紫外线谱段内能够观察到火焰的微弱光谱，这是NO带状谱(0.2363μm，0.2741μm)另外，还有火焰中的金属原子如金属盐的发光。由于大气层对短波紫外线的吸收，使太阳照射到地球表面的紫外线只有波长大于0.29un的长波紫外线，0.29μm以下的短波长辐射在地球表面极少能观测到，因此，在火焰探测器设计中将0.29μm以下谱段作为紫外线检测区域，工作在该检测区域内的紫外辐射传感器对日光辐射不响应，从而避免了日光的干扰。
在过去的20年中陆续出现了紫外、红外、红紫外等几类点型火焰探测器。
a．单波段紫外火焰探测器
紫外火焰探测器探检火焰的原理，是基于可燃物质燃烧或爆炸刚点燃的瞬间，会以极快的速度（3～4ms）辐射出鞍强能量的紫外线。紫外火焰探测器一般使用盖革一弥勒管作为传感器，多采用钨作为阴极，典型工作谱段处于0.185μm～0.245μm，具有90°的视角，可以探测到lOm-15m远处，面积为O.1㎡的汽油火焰。该类火焰探测器的反应速度最快、灵敏度较高、造价低，但易产生误报警，浓烟和蒸汽对光路的遮挡可使其失效。
b．单波段红外探测器
红外火焰探测器是基于检测火焰的高温以及由火焰引起的大量的高温气体都能辐射出各种频带的红外线的原理。由于能够辐射出红外线的不仅仅是火焰，一些高温物体的表面，如炉子、烘箱、卤豢白织灯、太阳等都能辐射出与“火焰”红外线频带相吻合的红外线。因而这些并非火焰的红外源就十容易使红外火焰探测器产生误报警。为了能从其它各种红外光源特殊频带的信号中真正区分出火焰的信号，目前都普遍采用多参数分析和数学计算技术，用得比较多的是闪烁分析和红外光窄频闽值信号(4.1～4.6μm）分析。这类火焰探测器反应速度快，灵敏度中等，造价低。
c．红紫外复合火焰探测器
红紫外复合火焰探测器一般采用一个对太阳光具有抗干扰能力的紫外传感器和一个窄谱段红外传感嚣制成。虽然紫外探头本身就是探测火焰的一个好的探头，但它特别容易受电焊光、电弧、闪电、x射线等（紫外线辐射）触发而产生误报警。因此，为了防止误报警的发生，它增加了一个红外检测通道。在许多被探测范围不大的场合，红外火焰探测器是基于检测火焰的高温以及由火焰引起的大量的高温气体都能辐射出各种频带的红外线的原理。由于能够辐射出红外线的不仅仅是火焰，一些高温物体的表面，如炉子、烘箱、卤素白炽灯、太阳等都能辐射出与“火焰”红虾线频带相吻合的红外线。因而这些并非火焰的红外源就十分容易使红外火焰探测器产生误报警。为了能从其它各种红外光源特殊频带的信号中真正区分出火焰的信号，目前都普遍采用多参数分析和数学计算技术，用得比较多的是闪烁分析和红外光窄频闽值信号(4.1～4.6μm)分析。这类火焰探测器反应速度快，灵敏度中等，造价低。
c．红紫外复合火焰探测器
红紫外复合火焰探测器一般采用一个对太阳光具有抗干扰能力的紫外传感器和一个窄波段缸外传感嚣制成。虽然紫外探头本身就是探测火焰的一个好的探头，但它特别容易受电焊光、电弧、闪电、x射线等（紫外线辐射）触发而产生误报警。因此，为了防止误报警的发生，它增加了一个红外检测通道。在许多被探测范围不大的场合，可以采用这一类型的探测器。只有当探测器接收到特殊频带的红外信号，同时又接收到特殊频带的紫外线信号时，才确认有火焰存在。
d.红外，红外火焰探测器
通过分析烃类气体的火焰光谱可以发现，燃烧产物中炽热的c02气体在4.3μm近有一个独特的峰值辐射谱段，双谱段红外探测器-般都被设计为对这个峰值辐射产生响应，另外再选用位于这个峰值谱段附近3.8μm～4.1μm的背景辐射作为其参考探测目标。探测器的信号处理电路主要就以下几个方面对上述两个谱段接收到的辐射信号进行分析处理，从而将火焰和其它干扰源区别开来：
(1)信号的闪烁性；
(2)单一谱段接收到的信号强度（闽值分析）；
(3)两个探测器所接收到的信号强度间的比值。
