編者按：在自動(dòng)化程度較高的石化、冶金、**廠等大型企業(yè)中，火焰檢測(cè)器應(yīng)用非常廣泛，它可以及時(shí)檢測(cè)險(xiǎn)情，為企業(yè)質(zhì)量和消防安全筑起堅(jiān)固壁壘。火焰檢測(cè)器主要有可見(jiàn)光、紅外線、紫外線兩種。
工業(yè)鍋爐爐膛中存在兩種火焰一為爐體火焰一為若干個(gè)噴火嘴噴出的火焰工廠常常需要知道在爐體背景火焰下噴嘴是否在噴火以確定各個(gè)噴嘴的運(yùn)行狀態(tài)。工業(yè)上把火焰檢測(cè)器將爐體火焰誤判為噴嘴火焰的情況稱(chēng)為“偷看”把不能透過(guò)爐體火焰看到噴嘴火焰的情況稱(chēng)為“漏看”。檢測(cè)器“偷看”和“漏看”的頻繁發(fā)生會(huì)對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。“偷看”和“漏看”的實(shí)質(zhì)是無(wú)法對(duì)重疊的火焰進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷因此如何對(duì)重疊的火焰進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷成為解決此問(wèn)題的關(guān)鍵.
火焰監(jiān)測(cè)器以紫外線敏管作為火焰?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)火焰，具有性能優(yōu)良、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)火焰檢測(cè)、滅火保護(hù)等功能，廣泛用于以煤氣、天然氣等可燃?xì)怏w或柴油為燃料的燃燒系統(tǒng)中火焰需要監(jiān)測(cè)和控制的場(chǎng)合，使系統(tǒng)的安全、連續(xù)、高效運(yùn)行得到保障；是燃料爐進(jìn)行自動(dòng)化改造的必需部件。
火焰檢測(cè)器的應(yīng)用
目前，在火電廠應(yīng)用的火焰檢測(cè)器主要有美國(guó)for-ney公司idd——ⅱ型火焰檢測(cè)器、美國(guó)ce公司的safescani型和ⅱ型火焰檢測(cè)器、美國(guó)balley公司的bms型火焰檢測(cè)器（系統(tǒng)）、日本三菱公司的optis型火焰圖像檢測(cè)器和芬蘭的dimac型火焰圖像檢測(cè)器。
紫外光火焰檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是報(bào)警靈敏度高。在鍋爐（或燃燒器）低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，火焰呈現(xiàn)明顯的閃動(dòng)或發(fā)暗，此時(shí)紫外線強(qiáng)度大大減弱，導(dǎo)致檢測(cè)器的報(bào)警繼電器動(dòng)作（誤報(bào)），又由于紫外線輻射會(huì)被油霧、水蒸汽、煤塵及燃燒副產(chǎn)品所吸收，所以，燃煤式鍋爐在配風(fēng)失調(diào)工況（或低負(fù)荷）下，用紫外光火焰檢測(cè)器進(jìn)行火焰檢測(cè)是不可靠的。從20世紀(jì)70年代末期開(kāi)始，這種檢測(cè)器在煤粉爐上的應(yīng)用日趨減少。
由于紅外光輻射的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以不易被煙、飛灰或co2所吸收，因此，紅外光火焰檢測(cè)器在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)比紫外光火焰檢測(cè)器工作穩(wěn)定，對(duì)探頭的安裝位置和方向的要求也不像其它類(lèi)型檢測(cè)器那樣苛刻。目前，這種火焰檢測(cè)器在火電廠的鍋爐上廣泛應(yīng)用。
可見(jiàn)光火焰檢測(cè)器的特點(diǎn)是極其類(lèi)似人的眼睛的光譜響應(yīng)。由于這種檢測(cè)器采用了光導(dǎo)纖維將火焰的可見(jiàn)光傳輸?shù)教筋^中的對(duì)數(shù)放大器，而光導(dǎo)纖維的形狀可以任意彎曲，使得探頭不必直接對(duì)準(zhǔn)火焰，這樣有利于延長(zhǎng)探頭的工作壽命。目前，這種火焰檢測(cè)器也正在火電廠的鍋爐上廣泛應(yīng)用。
普通光學(xué)檢測(cè)器僅依靠一個(gè)光敏元件收集火焰特征區(qū)的平均光強(qiáng)，所獲信息量的局限性經(jīng)常導(dǎo)致作為前景的火焰和背景無(wú)法有效分辨。普通光學(xué)檢測(cè)器探頭的視野范圍很小，在火焰波動(dòng)較大（鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行）時(shí)會(huì)誤報(bào)爐膛滅火。
火焰檢測(cè)器的分類(lèi)：
紫外光火焰檢測(cè)器
紫外光火焰檢測(cè)器采用紫外光敏管作為傳感元件，其光譜范圍在o.006~0.4?m之間。紫外光敏管是一種固態(tài)脈沖器件，其發(fā)出的信號(hào)是自身脈沖頻率與紫外輻射頻率成正比例的隨機(jī)脈沖。紫外光敏管有二個(gè)電極，一般加交流高電壓。當(dāng)輻射到電極上的紫外光線足夠強(qiáng)時(shí)，電極間就產(chǎn)生“雪崩”脈沖電流，其頻率與紫外光線強(qiáng)度有關(guān)，*高達(dá)幾千赫茲。滅火時(shí)則無(wú)脈沖。
可見(jiàn)光火焰檢測(cè)器
可見(jiàn)光火焰檢測(cè)器采用光電二極管作為傳感元件，其光譜響應(yīng)范圍在0.33~0.7?m之間。可見(jiàn)光火焰檢測(cè)器由探頭、機(jī)箱和冷卻設(shè)備等部分組成。爐膛火焰中的可見(jiàn)光穿過(guò)探頭端部的透鏡，經(jīng)由光導(dǎo)纖維到達(dá)探頭小室，照到光電二極管上。
該光電二極管將可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，經(jīng)由對(duì)數(shù)放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。對(duì)數(shù)放大器輸出的電壓信號(hào)再經(jīng)過(guò)傳輸放大器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。然后通過(guò)屏蔽電纜傳輸至機(jī)箱。在機(jī)箱中，電流信號(hào)又被轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。代表火焰的電壓信號(hào)分別被送到頻率檢測(cè)線路、強(qiáng)度檢測(cè)線路和故障檢測(cè)線路。強(qiáng)度檢測(cè)線路設(shè)有兩個(gè)不同的限值，即上限值和下限值。當(dāng)火焰強(qiáng)度超過(guò)上限值時(shí)，強(qiáng)度燈亮，表示著火；當(dāng)強(qiáng)度低于下限值時(shí)，強(qiáng)度燈滅，表示滅火。
頻率檢測(cè)線路用來(lái)檢測(cè)爐膛火焰閃爍頻率，它根據(jù)火焰閃爍的頻率是高于還是低于設(shè)定頻率，可正確判斷爐膛有無(wú)火焰。故障檢測(cè)線路也有兩個(gè)限值，在正常的情況下，其值保持在上、下限值之間。一旦機(jī)箱的信號(hào)輸入回路出現(xiàn)故障，如光電管至機(jī)箱的電纜斷線，則上述電壓信號(hào)立刻偏離正常范圍，從而發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)。
紅外光火焰檢測(cè)器
紅外光火焰檢測(cè)器采用硫化鉛或硫化鎘光敏電阻作為傳感元件，其光譜響應(yīng)范圍在0.7-3.2?m之間。紅外光火焰檢測(cè)器也是由探頭、機(jī)箱和冷卻設(shè)備組成。燃燒器火焰的一次燃燒區(qū)域所產(chǎn)生的紅外輻射，經(jīng)由光導(dǎo)纖維送到探頭，通過(guò)探頭中的光敏電阻轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再由放大器放大。該火焰信號(hào)由屏蔽電纜送到機(jī)箱，通過(guò)頻率響應(yīng)開(kāi)關(guān)和一個(gè)放大器后，再同一個(gè)參考電壓（可調(diào)）進(jìn)行比較。
若火焰信號(hào)大于參考信號(hào)，則將對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器置“1”，觸發(fā)器輸出信號(hào)被送至火焰檢測(cè)線路，使機(jī)箱內(nèi)紅色火焰指示燈發(fā)亮（表示著火）。反之，如果探頭沒(méi)有檢測(cè)到火焰，則起動(dòng)一個(gè)3.5s的定時(shí)器，當(dāng)3.5s過(guò)后，即將上述觸發(fā)器置“0”，觸發(fā)器輸出信號(hào)被送至火焰檢測(cè)線路，使機(jī)箱內(nèi)的紅色火焰指示燈熄滅（表示滅火）。
火焰圖像檢測(cè)器
火焰圖像檢測(cè)器是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種新產(chǎn)品?；鹧鎴D像檢測(cè)器主要由傳像光纖、攝像機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)ccd）、視頻輸入處理器、圖像存儲(chǔ)器和計(jì)算機(jī)組成。
帶有冷卻風(fēng)的傳像光纖伸入爐膛（四角布置，以層為單位進(jìn)行火焰檢測(cè)），將所檢測(cè)的燃燒器火焰圖像以光信號(hào)的形式傳到攝像機(jī)的靶面上，攝像機(jī)再將圖像轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號(hào)，并通過(guò)視頻電纜傳給視頻輸入處理器。視頻輸入處理器將模擬視頻信號(hào)經(jīng)md（模擬量／數(shù)字量）轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字圖像存儲(chǔ)于圖像存儲(chǔ)器中。
計(jì)算機(jī)則將圖像存儲(chǔ)器中數(shù)字化的圖像信息按照一定的著火判據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而得出燃燒器火焰的有或無(wú)（0n／off）信號(hào)，并將其送至fsss。
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