工作原理

火焰探測(cè)器（flamedetector）是探測(cè)在物質(zhì)燃燒時(shí)，產(chǎn)生煙霧和放出熱量的同時(shí)，也產(chǎn)生可見(jiàn)的或大氣中沒(méi)有的不可見(jiàn)的光輻射。

火焰燃燒輻射光波段火焰探測(cè)器又稱感光式火災(zāi)探測(cè)器，它是用于響應(yīng)火災(zāi)的光特性，即探測(cè)火焰燃燒的光照強(qiáng)度和火焰的閃爍頻率的一種火災(zāi)探測(cè)器。

根據(jù)火焰的光特性，目前使用的火焰探測(cè)器有三種：一種是對(duì)火焰中波長(zhǎng)較短的紫外光輻射敏感的紫外探測(cè)器；另一種是對(duì)火焰中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外光輻射敏感的紅外探測(cè)器；第三種是同時(shí)探測(cè)火焰中波長(zhǎng)較短的紫外線和波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線的紫外/紅外混合探測(cè)器。

具體根據(jù)探測(cè)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(cè)器；

根據(jù)防爆類型可分為：隔爆型、本安型；

傳感器類型：

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，也可使用一種充氣管作為敏感元件，如蓋革一彌勒管。

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。根據(jù)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(yīng)用較廣。

光學(xué)火焰探測(cè)器實(shí)際火焰探測(cè)器外觀圖

火焰燃燒過(guò)程釋放紫外線、可見(jiàn)光、紅外線，在特定波長(zhǎng)、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(yáng)光、熱物體、電燈等輻射出的紫外線、紅外線沒(méi)有閃爍特征。

火焰探測(cè)器工作原理是通過(guò)檢測(cè)火焰輻射出的特殊波長(zhǎng)的紫外線、紅外線及可見(jiàn)光等，同時(shí)配合對(duì)火焰特征閃爍頻率來(lái)識(shí)別，來(lái)探測(cè)火焰。一般選用紫外光電二極管、紫外線探測(cè)器、紫外線傳感器等作為探測(cè)元件。

紫外線探測(cè)器是將一種形式的電磁輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種易被接收處理信號(hào)形式的傳感器，光電探測(cè)器利用光電效應(yīng)，把光學(xué)輻射轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號(hào)。光電效應(yīng)可分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。

外光電效應(yīng)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(nèi)增益的外光電效應(yīng)器件包括光電敏倍增管、像增強(qiáng)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可進(jìn)行單光子檢測(cè)，其靈敏度比內(nèi)電光效應(yīng)的半導(dǎo)體器件高幾個(gè)量級(jí)。

內(nèi)光電效應(yīng)分為光導(dǎo)效應(yīng)和光伏效應(yīng)。光導(dǎo)效應(yīng)中，半導(dǎo)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(lái)不導(dǎo)電的束縛狀態(tài)激活到能導(dǎo)電的自由狀態(tài)，導(dǎo)致半導(dǎo)體電導(dǎo)率增加、電路中電阻下降。光伏效應(yīng)中，光生電荷在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生跨越結(jié)的P-N小勢(shì)差。產(chǎn)生的光電壓通過(guò)光電器件放大并可直接進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)光導(dǎo)效應(yīng)和光伏效應(yīng)制成的器件分別稱為半導(dǎo)體光導(dǎo)探測(cè)器和光伏探測(cè)器。