物质燃烧时，在产生烟雾和放出热量的同时,也产生可见或不可见的光辐射。火焰探测器又称感光式火灾探测器，它是用于响应火灾的光特性。即扩散火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。根据火焰的光特性，目前使用的火焰探测器有两种:一种是对波长较短的光辐射敏感的紫外探测器，另一种是对波长较长的光辐射敏感的红外探测器。

　　紫外火焰探测器是敏感高强度火焰发射紫外光谱的一种探测器,它使用一种固态物质作为敏感元件,如碳化硅或硝酸铝,也可使用一种充气管作为敏感元件。

　　红外光探测器基本上包括一个过滤装置和透镜系统,用来筛除不需要的波长,而将收进来的光能聚集在对红外光敏感的光电管或光敏电阻上。

　　火焰探测器宜安装在有瞬间产生爆炸的场所。如石油、炸药等化工制造的生产存放场所等。

　　火焰探测器的基本原理

　　火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射,其波长在0.1-10μm或更宽的范围,为了避免其他信号的干扰,常利用波长<300nm的紫外线,或者火焰中特有的波长在4.4μm附近的CO2辐射光谱作为探测信号。紫外线传感器只对185~260nm狭窄范围内的紫外线进行响应,而对其它频谱范围的光线不敏感,利用它可以对火焰中的紫外线进行检测。到达大气层下地面的太阳光和非透紫材料作为玻壳的电光源发出的光波长均大于300nm,故火焰探测的220m-280nm中紫外波段属太阳光谱盲区(日盲区)。紫外火焰探测技术,使系统避开了最强大的自然光源一太阳造成的复杂背景,使得在系统中信息处理的负担大为减轻。所以可靠性较高,加之它是光子检测手段,因而信噪比高,具有极微弱信号检测能力,除此之外,它还具有反应时间极快的特点。与红外探测器相比,紫外探测器更为可靠,且具有高灵敏度、高输出、高响应速度和应用线路简单等特点。因而充气紫外光电管正日益广泛地应用于燃烧监控、火灾自报警、放电检测、紫外线检测、及紫外线光电控制装置中。

　　但对于传统的紫外光电管器件,由于结构设计和制备工艺的限制,其噪声和灵敏度是一个互相矛盾的参数。一般而言,需将灵敏度控制在一个合适的水平,过高的灵敏度对器件的低噪声指标是十分困难的,因为灵敏度和噪声信号都是由光敏管发出,传统的检测器会将两种信号同时放大。所以其灵敏度比较差,检测距离小,不能抗雷电的干扰,存在一定的误报率。因而需要基于现有或新发展的探测原理方法,与其它学科技术交叉,通过改进信号采集和处理等方法来改善系统性能。

　　火焰探测器技术的现状

　　国标中对于点型紫外火焰探测器的响应规定30s均可接受,但由于科技的进步,市场上的火焰探测报警产品的响应时间性均能满足这个时间范围,但对于实际应用和安防要求而言这是必须的,而且对指标和性能要求越来越高。国内的大部分报警系统响应时间在S级,国外顶级公司日本滨松、美国MSA等其响应速度最快可达到ms级,可查阅的国外顶级的火焰检测器探测距离为500米,不能用在更远距离火焰探测中。

　　火焰探测器的分类
根据火焰的光特性，目前使用的火焰探测器有三种：

　　一种是对火焰中波长较短的紫外光辐射敏感的紫外火焰探测器；另一种是对火焰中波长较长的红外光辐射敏感的红外火焰探测器；第三种是同时探测火焰中波长较短的紫外线和波长较长的红外线的紫外/红外混合火焰探测器。

　　具体根据探测波段可分为：单紫外、单红外、双红外、三重红外、红外\紫外、附加视频等火焰探测器；
　　根据防爆类型可分为：隔爆型、本安型；

　　传感器类型：
对于火焰燃烧中产生的0.185~0.260μm波长的紫外线，可采用一种固态物质作为敏感元件，如碳化硅或硝酸铝，也可使用一种充气管作为敏感元件，如盖革一弥勒管。对于火焰中产生的2.5~3μm波长的红外线，可采用硫化铝材料的传感器，对于火焰产生的4.4~4.6μm波长的红外线可采用硒化铅材料或钽酸铝材料的传感器。根据不同燃料燃烧发射的光谱可选择不同的传感器，三重红外（IR3）应用较广。

　　火焰探测器的优缺点：

光学火焰探测器实际火焰探测器外观图

　　优点:响应速度快，探测间隔远，环境适应性好
　　缺点：价格高
　　其他类型
　　优点：可靠性高、本钱低
　　缺点：反应速度慢、环境适应性差（室内、风、烟、雾、热源等）
　　应用在低端、民用、建筑、室内
　　应用场合：高端，石油和自然气的勘探、生产、储存与卸料，海上钻井---固定平台、浮动生产贮存于装卸，陆地钻井---精炼厂、自然气重装站、管道，石化产品---生产、储存和运输设施，油库，化学品，易燃材料储存仓库，汽车---制造、油漆喷雾房，飞机---产业和军事，炸药和军需品；汽车---喷漆房、医药业、废品焚烧、粉房等高风险产业染料的生产、储存、运输等。

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