红外火焰探测中的高灵敏火焰传感器

火灾是由物体在空气或氧气中发光、发热的一种燃烧现象，多指发出热、烟、火焰的燃烧现象。火焰根据其特征可分为预混合型和扩散型两种。

预混合型火焰的燃料和氧化物在进行燃烧反应前经过充分混合，燃烧速度恒定，一般只能在实验室环境下才能实现。扩散型火焰的燃料与氧化物在燃烧反应前互相分离，由于燃烧反应进行的不充分，火焰一般呈现黄色且伴随有烟雾。实际生产和生活中需要监控的火灾绝大多数以扩散型火焰为主。

根据火焰的光特性，目前针对扩散性火焰所使用的火焰探测器有3种：

其中，多光谱红外火焰探测器是一种新技术的光学火焰探测器。它运用先进的红外传感技术（MIR），使用三只具有窄带滤波不同波长的红外火焰传感器：其中一只传感器反应火焰信息的中心波长，另外两只传感器监视环境中的其他红外辐射，结合火焰的闪烁特征，通过运算分析，使得只有符合火焰特征的辐射频谱才会被确认为火警，而其他的干扰因素形成的假火警信号则会被排除。

红外热释电火焰传感器利用热释电效应，采用钽酸锂单晶作为敏感元材料。钽酸锂晶体材料的居里温度在600℃以上，相对介电常数小，比探测率高，在很宽的室温范围内，材料的热释电系数随温度的变化很小，输出信号的温度变化率只有 1-2‰，传感器性能的温度稳定性非常好，并且在 1～20um 波长范围内光谱响应一致性非常好。

非制冷型硒化铅（PbSe）/硫化铅（PbS）传感器是一种铅盐类红外光电传感器，其工作原理是基于半导体材料的光电导效应，从而将红外辐射能量转换为电信号。

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