[发明专利]一种高精度火焰探测器及火焰探测方法

说明书

本发明提供了一种高精度火焰探测器及火焰探测方法，包括紫外感应电路、红外感应电路、温度采样及红外校准电路、火警信号输出接口电路、通信总线接口电路等。单片机作为中央核心处理控制单元，各电路均与单片机进行了电连接。本发明选取0.2µm和4.3µm这两个波长作为光学火焰探测器光谱探测波段，使得探测器能够最大限度的分辨出火焰，抗干扰能力强、探测精度灵敏度高。本发明通过放大采集电路对红外光敏管输出的信号进行四级放大，每级放大都输入到处理器，供处理器采集，处理器通过分析四级不同放大倍数的红外信号，能更加全面的掌握环境中的光谱辐射情况，能更准确识别环境中的干扰源，同时提高了对火焰响应的灵敏度，提升对火焰探测的可靠性和探测精度。

技术领域

本发明属于消防设备技术领域，具体涉及一种高精度火焰探测器及火焰探测方法。

背景技术

目前，在国际军事领域，为提高坦克装甲车辆的综合作战能力，几乎每个国家都在主战坦克等装甲车辆的乘员舱及战斗舱配备了自动灭火抑爆系统。当坦克装甲车辆被破甲弹击穿时，自动灭火抑爆系统可在5ms以内探测到燃爆初期的火焰信息，在破甲弹燃爆之前自行启动灭火瓶喷撒灭火剂对破甲弹的进一步燃爆进行抑制，例如以色列梅卡瓦坦克可在60ms以内实现对爆炸进行完全抑制，从而减小对作战人员的二次杀伤，有效提高坦克装甲车辆的防护性能。

自动灭火抑爆系统一般由火焰探测器、控制器、抑爆瓶、紧急开关等组成。高速火焰探测器是自动灭火抑爆系统的重要组成部分，因其具有极快的响应时间，已被广泛应用于坦克装甲车辆抑爆防护、工业粉尘抑爆、燃油库、火炸药生产线、弹药库等领域。 随着技术的发展，目前高速火焰探测器已发展出了多种类型，依据所使用的光学波段，包括有单紫外、多紫外、单红外、多红外、紫红外、单紫外多红外等，并分别都在不同的领域都得到了广泛应用。

国内现阶段普遍应用的各种类型高速火焰探测器，都存在共同的问题：探测精度、灵敏度不高，易发生误报警现象，可靠性低。

无论是探测精度、灵敏度低或可靠性低，均会直接导致自动灭火抑爆系统的性能和可靠性的降低，影响到自动灭火抑爆系统效能，更严重的会导致不可挽回的后果，造成重大的经济和生命财产损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度火焰探测器，克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种火焰探测方法，能够灵敏、高速、可靠探测到火焰，提高自动灭火抑爆系统的效能。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种高精度火焰探测器，包括紫外感应电路、红外感应电路和单片机，所述紫外感应电路和红外感应电路均与单片机电信号连接，所述单片机电连接有电源处理模块；

所述红外感应电路包括电连接的4.3µm红外光敏管和放大采集电路，所述紫外感应电路包括依次电连接的高压供电电路、0.2µm紫外光敏管和缓冲整形电路。

还包括温度采样及红外校准电路，所述温度采样及红外校准电路电连接单片机。

所述放大采集电路为多级放大电路。

所述放大采集电路为四级放大电路，第一级放大电路包括电阻R14、电阻R19，所述4.3µm红外光敏管B2的输出端分别连接电阻R14、电阻R17和电阻R19，所述电阻R19两端并接有电容C9，所述电阻R17的另一端并接电容C6的一端后与运算放大器D2A的正输入端连接，所述电阻R14的另一端并接电容C6的另一端，所述运算放大器D2A的负输入端并接电容C19的一端和电阻R25的一端后与电阻R24、电容C20连接，所述运算放大器D2A的输出端并接电容C19的另一端和电阻R25的一另端，所述运算放大器D2A的正电源端连接电容C5，所述运算放大器D2A的输出端并接电容C7和电阻R13，所述电阻R13的一端并接电阻R12的一端和电容C4的一端，所述电容C7连接第二级放大电路；