火焰检测原理培训详解共27页文档
火检讲义
火检讲义一、火焰检测器的类型火焰检测器通常按照所采用的光电元件而进行分类。
常用的火焰检测器有三种：紫外线型、可见光型、以及红外线型。
1、紫外线型检测器采用紫外线光敏管作为传感元件，这种检测器的优点是报警灵敏度高，对于燃用天然气和重油的锅炉，由于火焰中的紫外线特别的丰富，采用这一类型的检测器比较合适。
对于燃烧煤粉的锅炉，由于在火焰燃烧的时候，相当一部分的紫外线被煤粉所吸收，特别当锅炉燃烧不稳定或锅炉低负荷运行时，检测器所能吸收到的紫外线较弱，这样容易造成检测器误动作。
因此，从70年代后期开始，这种检测器在煤粉锅炉上的应用日趋减少。
红外线型检测器采用光敏电阻（如硫化铅）作为传感元件，其光谱响应范围在0.7-0.32μm之间。
这种检测器的特点是呈现与紫外线型检测器相反的性能，如在火焰瞬时不稳定或低负荷运行的时候仍能稳定工作，对探头的安装位置和方向的要求也不象其他类型那样苛刻。
具有代表性的产品是美国FORNEY公司的DPD型检测器。
可见光型检测器采用光电二极管作为传感元件。
这种检测器的特点是极其类似人眼的光谱响应。
二、火焰检测器的一般工作原理1）、探头部分的原理如图 2所示，炉膛火焰中的相关波长的光线穿过探头端部的透镜，并经由光导纤维而到达探头小室，照到光敏元件上。
由光敏元件将光信号转化为电信号，并经由对数放大器转换为电压信号。
采用对数放大器是由于光敏元件输出的电流值是发光强度的指数函数，当发光强度大幅变化时，对数放大器的输出呈小幅度变化，这样可以避免放大器饱和，使得不同负荷下的正常火焰信号都在预定值之内。
对数放大器输出的电压信号，再经过传输放大器转换为电流信号，然后通过屏蔽电缆传输至火焰检测器的机箱部分。
采用电流传输而不采用电压传输，是由于前者抗干扰的能力强，信号衰减小，适合于长距离传输（可长达1500m）。
2）、机箱部分的原理如图3所示，炉膛中的火焰信号经过多次转换，最后在机箱里被转换成电压信号。
由于火焰信号本身是脉动的，其强度和频率随时在变化，且对于不同的燃料，其变化范围也不一样，所以在机箱里设计了频率检测线路，强度检测线路和故障检测线路。
火焰识别原理
火焰识别原理
火焰识别的原理主要基于火焰的特性，如红外辐射、光谱、脉动变化等。
具体来说，火焰识别可以通过以下几种方式实现：
1. 红外感知：火焰在特定波段的红外辐射可以被红外传感器接收并分析。
由于火焰的红外辐射主要来自燃烧产生的热量，因此红外感知能够高效地检测火焰的存在。
2. 火焰光谱感知：通过检测火焰在可见光和紫外线波段的辐射变化来实现火焰检测。
所有燃料燃烧都辐射一定量的紫外线和大量的红外线，且光谱范围涉及红外线、可见光及紫外线。
3. 火焰脉动或闪烁现象感知：火焰可呈脉动变化，利用这一特性，采用带低通滤波器（10-20Hz）的红外固体检测器（通常采用硫化铅传感器）可以检测火焰的存在。
4. 差压感知：通过测量火焰燃烧时产生的压力变化来识别火焰。
5. 音响感知：通过分析火焰燃烧产生的声音频率和强度来识别火焰。
在实际应用中，为了提高火焰识别的准确性和可靠性，通常会采用多种方式结合的方法来进行检测。
同时，针对不同类型的燃料和燃烧条件，也需要选用适合的传感器和算法进行火焰识别。
火焰探测器原理
火焰探测器原理概述火焰探测器是一种用于探测火焰的设备。
它通过探测热辐射、光辐射或燃烧产生的有毒气体来检测火焰。
火焰探测器的工作原理主要包括热辐射探测、光辐射探测和有毒气体探测三种方式。
热辐射探测热辐射探测是火焰探测器常用的一种方式。
当物体燃烧时，产生的火焰会散发出可见光和红外辐射。
这些辐射会被探测器接收到，并转化为电信号。
热辐射探测器通常由以下几个部分组成：1.热电偶：热电偶是一种温度敏感的设备，由两种不同金属材料组成。
当热电偶受到火焰热辐射时，金属材料的温度会上升，导致电势差的改变。
探测器通过测量电势差的变化来判断是否有火焰存在。
2.热敏电阻：热敏电阻是一种电阻值随温度变化的元件。
当火焰的热辐射照射到热敏电阻上时，电阻值会发生变化。
探测器通过测量电阻值的变化来判断是否有火焰存在。
3.红外传感器：红外传感器可以探测到火焰产生的红外辐射。
当红外辐射照射到红外传感器上时，传感器会产生电信号。
探测器通过监测信号的变化来判断是否有火焰存在。
光辐射探测光辐射探测是火焰探测器常用的另一种方式。
当物体燃烧时，产生的火焰会散发出可见光，这些光辐射可以被探测器接收到，并转化为电信号。
光辐射探测器通常由以下几个部分组成：1.光敏电阻：光敏电阻是一种电阻值随光照强度变化的元件。
当火焰产生的光辐射照射到光敏电阻上时，电阻值会发生变化。
探测器通过测量电阻值的变化来判断是否有火焰存在。
2.光电二极管：光电二极管是一种能够将光辐射转化为电信号的器件。
当火焰产生的光辐射照射到光电二极管上时，二极管会产生电流。
探测器通过监测电流的变化来判断是否有火焰存在。
3.光纤传感器：光纤传感器可以将光辐射传输到远距离。
当火焰产生的光辐射照射到光纤传感器的一端时，光信号会通过光纤传输到探测器。
探测器通过监测信号的强度变化来判断是否有火焰存在。
有毒气体探测有毒气体探测是火焰探测器中的另一种方式。
当物体燃烧时，会产生一些有毒气体。
探测器可以通过检测这些有毒气体的浓度来判断是否有火焰存在。
火检系统技术培训(最终)
一体化火焰检测器
UNI火焰检测器 IR, UV, DS
IR – 检测范围700-1700 nm • 内有红外火焰传感器，适用于燃煤， 燃油火焰 UV – 检测范围295-330 nm • 内有紫外火焰传感器，适用于燃气火 焰 DS – 检测范围295-1700nm • 同时含有上述两种火焰传感器，适用 于各种火焰
信号处理， 将信号输人放大， 产生一个经平滑处理的
直流电压信号， 该信号大小受信号电源电压的影响 当超出火检信号工作范围后， 则引起火检故障报警。
4、R M—D R一6 1 0 1 E型组件在进行火检调试时， 增益的 调整不合适也会造成火检的故障报警， 判断此故障的方法是 ， 首先测量各级工作电压是否正常， 在测量到各级工作电压 正常后， 然后插上手持式编程器， 读取火检 P P S值， 若 超过 1 0 0 0 P P S ， 则说明火检增益调整过大， 用小起 子， 将增益减小后， 火检便不再报警。 技术分析： R M—D R一6 1 0 1 E型组件的接收两个外部探头的输人信号， 放大器线路板上( P C B ) 有两个电位器( 放大器边上分别 标有 R1 0 3和 R1 0 4 ) 用以调节 I D D输人信号模拟转换 的第一级增益， 两个电位器可在火检系统调试中进行调整以 加大信号增益， 电位器一般设置于最小值上， 调整时不应调 到最大值上， 这样容易造成信号过调， 两个输人口接受光隔 离图像信号以及来自外部的 MODE控制信号两个输出端口将来 自内部数据总线的信息转换成离散信号供线路板和外部元件所 用，当增益过大时则发出报警信号。
应用火焰监测的场合
• 四角切园布置直流燃烧器 •墙式布置旋流燃烧器 •低NOX燃烧器 •循环流化床 • 干燥炉 • 过程加热炉 • 废气燃烧炉 • 焚烧炉 •其它燃烧应用场合
火焰检测原理及应用
各种火焰检测器特点： 各种火焰检测器特点：
光敏电阻检测(红外线或紫外线式火检) 元件：由铊、镉、铅等的硒化物制成， 和具有光敏面的阴极，如氧化铯光电管。 优点：对红外线、可见光敏感，结构简单，灵敏 度高，可靠性强。 缺点：会受高温耐火墙射出红外线干扰。
北京ABB贝利控制有限公司 贝利控制有限公司 北京
燃烧产品部 Uvisor- 18.08.2004
对火焰的分区
北京ABB贝利控制有限公司 贝利控制有限公司 北京
对火焰的分区
根据燃烧器火焰的形状，我们人为地将其分为四部 分：从喉口开始依次为黑龙区、初始燃烧区、燃烧区和 燃尽区。 从一次风口喷射出的第一段是一股暗黑色的煤粉和 一次风的混合物流，我们称其为黑龙区，其辐射强度和 闪烁频率都很低； 第二段是初始燃烧区，煤粉因受到高温炉气和火焰 回流的加热开始燃烧，大量煤粉颗粒爆燃形成亮点流， 此段的特点是这部分煤粉燃烧亮度不是很大，但其闪烁 频率却达到最大值，往往可以在100Hz以上；
北京ABB贝利控制有限公司 贝利控制有限公司 北京
燃烧产品部 Uvisor- 18.08.2004
炉膛辐射光谱： 炉膛辐射光谱：
紫外线 可见光 红外线
燃气火焰
北京ABB贝利控制有限公司 贝利控制有限公司 北京
燃烧产品部 Uvisor- 18.08.2004
炉墙和燃料火焰
燃烧火焰的光谱： 燃烧火焰的光谱：
北京ABB贝利控制有限公司 贝利控制有限公司 北京
燃烧产品部 Uvisor- 18.08.2004
对火焰的分区
北京ABB贝利控制有限公司 贝利控制有限公司 北京
燃烧产品部 Uvisor- 18.08.2004
火焰检测探头原理
火焰检测探头原理
火焰检测探头采用的原理是红外线热辐射识别技术。
该技术是基于火焰产生的热辐射的特殊性质，通过测量火焰的辐射能量来判断是否存在火焰。
首先，火焰是由高温下的燃烧所产生的。
燃烧过程中，火焰会散发出可见光和热辐射。
其中，热辐射主要是指在红外光谱范围内的辐射。
火焰检测探头内部配备有红外线传感器，该传感器可以感知到红外线辐射的能量。
当火焰存在时，火焰会发出一定强度的红外辐射能量。
火焰检测探头通过测量接收到的红外辐射能量的变化来判断是否存在火焰。
当没有火焰存在时，探头接收到的红外辐射能量非常微弱。
而当有火焰存在时，火焰产生的红外辐射能量会大幅增强。
探头会将接收到的红外辐射能量与预设的阈值进行比较。
当接收到的红外辐射能量超过阈值时，探头会发送信号给控制系统，以触发相应的火警报警。
通过红外线热辐射识别技术，火焰检测探头可以实现对火灾的快速检测和报警。
该技术灵敏度高，能够及时准确地发现火焰，提高了火灾安全性能。
火焰光度计工作原理及操作方法
⽕焰光度计⼯作原理及操作⽅法⽕焰光度计⼯作原理及操作⽅法1、⼯作原理⽕焰光度计是以发射光谱为基本原理的⼀种仪器，它利⽤⽕焰本⾝提供的热能，激发碱⼟⾦属中的部分原⼦，使这些原⼦吸收能量后跃迁⾄上⼀个能量级，这个被释放的能量具有特定的光谱特征，即⼀定的波长范围。
例如，将⾷盐置于⽕焰中，⽕焰成黄⾊，就是因为钠原⼦在⽕焰中回落到正常能量级时所释放的能量的光谱是黄⾊的。
⼈们常称之为⽕焰反应。
不同碱⾦属在⽕焰中的颜⾊是不同的，配上不同的滤光⽚，就可以进⾏定性测试。
⽽⽕焰的强度⼜正⽐与溶液中所含原⼦的浓度，这就构成了定量测定的基础。
这个⽅法称为⽕焰光度法，这类仪器称为⽕焰光度计。
由于⽕焰温度不是很⾼，使被测原⼦释放的能量有限。
同时，在燃烧过程中，有⾃吸、⾃浊现象存在，所以只有在低浓度范围中的测试才是线性的。
⽕焰光度计是⼀种相对测量的仪器，被测样品的浓度值是在同⼀测试条件下标准样品的浓度的相对值。
所以，测试前必需⾸先制备⼀组相应的标准样品，然后进⾏标定操作，⼈⼯或通过仪器绘制曲线，最后才能对被测样品进⾏测试，得到其浓度值或其它需要的数据。
（3）打开液化⽓钢瓶上的开关按下燃⽓调节旋钮点⽕，点⽕应采⽤点动⽅法，即压下2、标液配制：a. 氧化钠标准储备液：称取9.4293⼠O.OOOIg预先经500~600C灼烧半⼩时的氯化钠⾼纯试剂溶于⽔，移⼊1L 的容量瓶中，⽤⽔稀释⾄标线，摇匀。
储于塑料瓶中。
此溶液5mg/ml；b. 氧化钾标准储备液：称取1.5829⼠O.OOOIg预先经500~600C灼烧半⼩时的氯化钾⾼纯试剂溶于⽔，移⼊1L 的容量瓶中，⽤⽔稀释⾄标线，摇匀。
储于塑料瓶中。
此溶液1mg/ml；c. 氧化钠和氧化钾混合标准溶液：分别取50.00ml氧化钠标准储备液和25.OOml 氧化钾标准储备液于5OOml 容量瓶中，⽤⽔稀释⾄标线，摇匀。
储于塑料瓶中。
此液0.5mg/ml 氧化钠和0.05mg/ml 氧化钾；d. 氧化钠和氧化钾参考标准系列溶液：于⼀组100ml容量瓶中，加⼊50ml ⽔和4ml 盐酸，分别加⼊0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00、10.00 氧化钠和氧化钾混合标准溶液，⽤⽔稀释⾄标线，摇匀。
火检的原理
火检的原理火检是一种用于检测和监测火灾的技术和设备，在很多场所和设施中得到广泛应用。
火灾的发生对人们的生命和财产安全造成了严重威胁，而火检的原理就是通过各种方法提前检测到火灾的迹象，从而及时采取措施进行防护和处理。
火检的原理基于以下几个方面：1. 火焰的辐射特性：火焰会产生可见光和红外线辐射，可见光指火焰产生的可见光波长范围内的辐射，红外线则是指火焰在红外波长范围内的辐射。
通过检测火焰辐射的变化，可以确定是否有火灾。
2. 温度的变化：火灾发生时，周围环境的温度会出现明显的升高。
因此，通过监测周围环境的温度变化，可以快速察觉到火灾的存在。
3. 烟雾和气体的产生：火灾会产生大量的烟雾和有害气体，如一氧化碳等。
通过检测空气中的烟雾浓度和有害气体的浓度，可以判断是否有火灾发生。
基于以上原理，火检系统通常包括以下组成部分：1. 火焰探测器：通过检测可见光和红外线辐射，以及火焰颜色和大小的变化，来判断是否有火灾发生。
常见的火焰探测器包括光电感应器、红外线探测器和紫外线探测器等。
2. 温度探测器：通过测量周围环境的温度变化来检测火灾。
常见的温度探测器包括热敏电阻和热电偶等。
3. 烟雾探测器：通过检测空气中的烟雾浓度来判断是否有火灾发生。
常见的烟雾探测器有离子式烟雾探测器和光电式烟雾探测器等。
4. 气体探测器：通过检测空气中的有害气体浓度来判断是否有火灾发生。
常见的气体探测器包括一氧化碳探测器、可燃气体探测器和有毒气体探测器等。
5. 控制器和报警装置：控制器接收来自各个探测器的信号，并对信号进行处理和判断，如果判断为火灾，将触发报警装置，发出声音和光线等警报信号。
火检系统的运行原理是基于探测器和控制器之间的信息传输和处理。
当探测器检测到火灾迹象时，将向控制器发送信号。
控制器收到信号后，会对信号进行判断并采取相应的措施，比如触发报警装置、通知消防部门等。
除了以上基本原理和组成部分，火检系统还可以根据实际需要增加其他功能和设备，如视频监控、火灾避难指示等。
火焰检测原理及应用(0404)PPT课件
④燃尽区，这时煤粉大部分燃烧完毕，形成飞灰，少数较大颗粒进行燃烧，最 后形成高温炉气流。其亮度和亮度变化频率较低。
对火焰的分区
燃料转换成温度极高的火焰的瞬变过程中，在某一固定区域其 辐射能量是按一定频率变化的，从观察者的角度则为火焰亮度 是闪烁的。炉膛火焰存在闪烁量，这是区别它与自然光和炉壁 结焦发光的一个重要特性，因此可以利用检测火焰的闪烁光强 存在与否来判断是否发生灭火事故。
紫外线 可见光
红外线
燃气火焰 炉墙ห้องสมุดไป่ตู้燃料火焰
炉膛火焰光按波段可分为紫外光、可见光和红外光。燃料品种 的不同，其火焰的频谱特性亦不同，煤粉火焰有丰富的可见光 、红外光和一定的紫外光；燃油火焰有丰富的可见光、红外光 和紫外光；燃气火焰有丰富的紫外光和一定的可见光、红外光 。同一燃料在不同的燃烧区，火焰的频谱特性亦有差异。
（二） 燃烧火焰的特征：
火焰的检测和诊断都需要对其各种特性进行研究，火焰的形状及 其辐射的各种能量是检测其存在及判断其稳定性的主要依据。
（1）辐射特性 锅炉使用的燃料主要有煤、油和可燃气体，这些燃料在燃烧过程 中会产生热辐射，所谓热辐射是指物体温度高于绝对零度时，由 于其内部带电粒子的热运动而向外发射的不同波长的电磁波。因 而热辐射具有与可见光等电磁波相似的特性，如以光速传播、服 从折射和反射定理等，热辐射在电磁波谱中所占的波段见图
二、火焰检测器的类型：
不同燃料应选择不同的火焰检测装置
紫外线火焰检测器：适用于气体燃料和轻油（暖炉油）燃料 由于紫外线检测器主要是检测燃料燃烧后所产生的紫外线，但在炉膛内有
大量的粉尘和烟雾，吸收了大量紫外线，影响了对燃烧火焰的观测，一般电厂 很少使用。 红外线火焰检测器：适用于检测油、煤粉、固体燃料 可见光火焰检测器：适用于检测重油、煤粉燃料 离子棒（火焰棒）火焰检测器：适用于检测气体燃烧
火焰探测器工作原理
火焰探测器工作原理
火焰探测器是一种用于检测火焰的安全设备，它能够及时发现火灾并发出警报，起到保护人们生命财产安全的重要作用。
那么，火焰探测器是如何工作的呢？接下来，我将为大家详细介绍火焰探测器的工作原理。
火焰探测器的工作原理主要是基于光、热、火焰等特性进行检测。
首先，我们
来看光学式火焰探测器。
光学式火焰探测器利用火焰产生的光线来进行探测。
当火焰产生时，会释放出可见光和红外光，光学式火焰探测器通过感应这些光线的变化来判断是否有火灾发生。
其工作原理类似于人眼的感光原理，只不过它能够更快速、更准确地发现火焰的存在。
其次，热感应式火焰探测器是利用火焰产生的热量来进行探测。
当火焰燃烧时，会释放大量的热量，热感应式火焰探测器通过感应周围环境的温度变化来判断是否有火灾发生。
这种类型的火焰探测器对于高温、高热的环境有着较好的适用性，能够在火灾初期就及时发现火焰的存在。
最后，火焰探测器还可以通过火焰的特定波长进行探测。
每种物质燃烧时所产
生的火焰都会释放出特定波长的光线，火焰探测器可以通过感应这些特定波长的光线来判断火灾的发生。
这种原理的火焰探测器对于特定材料的火灾探测有着较好的准确性和可靠性。
综上所述，火焰探测器的工作原理主要包括光学式、热感应式以及特定波长探测。
它们通过感应火焰产生的光线、热量以及特定波长来进行火灾的探测，从而及时发出警报，保护人们的生命财产安全。
希望通过本文的介绍，大家能够更加深入地了解火焰探测器的工作原理，提高对火灾安全的认识，做好火灾预防工作。
简要说明火焰探测报警原理
简要说明火焰探测报警原理最近在研究火焰探测报警原理，发现了一些非常有趣的原理，今天就来和大家好好聊聊。
咱们先来说个生活现象吧。
大家都见过在野外做饭的时候，当柴火烧起来，我们能明显感觉到热，能看到火苗窜动，还会闻到一些燃烧的气味。
其实火焰探测报警原理就和我们感受火焰存在的多种方式有点类似。
一般来说呢，火焰探测报警设备主要依据火焰的几个特性来工作。
先说热吧，火焰燃烧的时候会释放出大量的热。
就好比一个小火炉在那烧着，周围的温度就会变高。
火焰探测器里有一种热敏元件，这个元件就像一个很敏感的小温度计，它能感觉到温度的变化。
一旦周围温度升高到可能是由于火焰引起的时候，它就开始发出信号。
还有啊，火焰在燃烧的时候会发光。
不知道你们注意过没有，不同东西烧起来的颜色有点不太一样呢，这就是火焰的光辐射特性。
火焰探测器里面有光电传感器，这光电传感器呢，可以把光当作是一群小信使。
当火焰烧起来发出光的时候，这些小信使就被光电传感器这个小邮差给捕捉到了，然后它就知道，“哟，可能有火焰了”，接着就会给报警器发送信号。
另外呢，火焰燃烧的时候，还会产生烟雾和一些燃烧产生的特殊物质。
这就像人干活的时候会留下脚印一样，火焰也会留下“痕迹”。
有些火焰探测器对这些特殊物质很敏感，就像警犬能嗅出毒品的味道一样，当探测到这些特殊物质的时候，就判断可能有火焰。
这就要说到火焰探测器的实际应用了。
就拿大型仓库来说，里面存放着很多货物，如果起火那可不得了。
这个时候就需要火焰探测器来保驾护航。
只要有火苗出现，火焰探测器就能快速发现，然后报警器发出警报，人们就能及时扑灭火焰，减少损失。
不过呢，老实说，我一开始也不明白为什么火焰探测器能这么准确地探测到火焰。
学习的过程中我才渐渐了解到是多种原理共同起作用的结果。
说到这里，你可能会问，那如果周围环境本身温度就高呢？这时候探测器是不是就会误报警？这确实是个问题呢。
所以在安装和使用的时候就要考虑到这些影响因素，这就像给探测器设定一些过滤不良干扰的规则。
火焰检测原理培训概述.
第三章、EZ-Flame图像火检系统的特点 一、图像火检整体构成图
二、图像火检硬件组成图
三、图像火检信号流向图 四、就地火检探头以及硬件明细说明
EZ-Flame 火检系统概述
• EZ-Flame火焰检测系统具有防偷看、免调试、质量可靠 、配置灵活、使用方便等特点，被广泛应用于电站、钢 铁、石油化工、冶金、造纸等多行业的单燃烧器或多燃 烧器锅炉中，在锅炉启动、运行的各个阶段，对燃烧器 火焰进行准确检测，能够有效地预防燃料送入炉膛而未 被点燃时可能导致炉膛爆炸的潜在危险，为锅炉安全稳 定运行提供保护。
二、现代锅炉火焰检测技术的分类和基本 的工作原理
• 电站锅炉图像火焰检测系统的核心是对煤粉燃烧火 焰图像的分析，突破了常规火检的检测机理，通过每 个燃烧器喷口和全炉膛的火焰图像来实时监测锅炉的 燃烧状况；利用模式识别、数字图像处理神经网络等 技术对火焰图像进行检测处理，从而准确发出单个燃 烧器喷口火焰的ON/OFF信号，送入FSSS或DCS参与锅炉 安全保护。图像火检真正实现了单火咀准确检测，解 决了背景干扰和“偷看”问题，对于因煤质、负荷等 引起的工况变化具有较强的适应能力。 • 图像火检用直观的火焰实时图像为运行人员进行锅 炉燃烧优化调整提供参考。随着计算机处理技术的发 展，可以从火焰实时视频图像中提取更多的燃烧信息 ，进行锅炉燃烧稳定性分析和调整。
•软件特点 • 软件安装使用方便 • 界面友好 • 全局直观反映火焰状态 • 手操盘式显示单点参数 • 历史数据收集便于事故 • 分析
• 1.AC Gain 增益或放大倍数，一般主要调整这个参数。
二、火力发电厂常规FSSS系统的构成
第二章 锅炉火焰检测技术综述 一、电站锅炉火焰燃烧特性
二、现代锅炉火焰检测技术的分类和基本的 工作原理
火焰光度法详细
火焰光度法教学重点: 火焰光度法的原理、干扰及消除、适用范围及仪器构造教学难点: 仪器基本构造教学方法：讲述法§1光谱分析法简介一.光的本性及其与物质的相互作用光是一种与物质内部运动有关的电磁辐射，具有波粒二象性。
E=hυ=hc/λ等式的左边体现了光的微粒性,而等式的右边体现了光的波动性。
将电磁辐射按照波长的长短顺序排列起来,就称为电磁波谱。
波长大于1000nm电磁波谱称为波谱,由此建立起来的分析方法就叫波谱分析法；波长在10nm--1000nm的电磁波谱, 通常要借助于光学仪器才能获得,称为光学光谱,由此建立起来的分析方法称为光谱分析法。
可靠性试验光被物质吸收也就是光的能量被转移到物质的分子或原子上去了。
此时, 物质中的分子或原子就会由能量较低的状态上升到能量较高的状态.根据吸收物质的状态、光的能量以及吸收光谱的不同,可分为分子吸收和原子吸收。
当吸光的物质或者受热能、电能或其他外界能量所激发的物质从高能态回到低能态时,往往以光辐射的形式释放出多余的能量,这种现象就叫做光的发射。
按其发生的本质可分为原子发射、分子发射以及x-射线等。
二. 光谱的产生原理组成物质的微粒,具有各种不同的运动形式,每一种运动状态都有一定的能量.化合物分子的总能量E总=E0+E平+E转+E振+E电E 0—零点能;/E平—平动能;分子整体平动所产生的能量;E转—转动能;分子围绕其质量中心转动所产生的能量;E振—振动能;分子中原子间的相对运动(振动)所产生的能量;E电—电子能;分子中电子相对于原子核的运动所产生的能量;其中,与光谱有关的是E转、E振与E电.每一种能量都是量子化的.分子的每一种能量值称为一个能级.每一种分子的能级数和能级值取决于分子的本性和状态.即: 每一种分子都具有特征的能级结构.同一电子能级中分为几个振动能级, 同一振动能级中分为几个转动能级.通常,分子处于稳定的基态.当它受到光照或其他能量激发时,将根据分子所吸收能量的大小,引起分子转动、振动或电子能级的跃迁,同时伴随着光子的吸收或发射. 光子（光波）的能量(E光)等于前后两个能级的能量的差值.E光= hυ= E1-E2=△E=△E转+△E振+△E电式中,△E转、△E振、△E电分别为分子的转动能级、振动能级、电子能级跃迁时的能级变化。
火检
一、概述WHKF-1型可见光动态火焰检测装置是根据电力部的有关标准和规范，总结和吸收国内外同类产品的经验，采用先进的光纤传导技术设计制造的一种炉膛火焰检测装置，结构简单，操作方便，性能可靠，可长期连续地检测各种燃气，燃油及燃煤锅炉，是锅炉安全保护系统必不可省的检测设备，主要应用于工业动力锅炉的火焰监测与保护，是我公司为满足实际工作现场的需要而开发研制的新型火焰检测装置。
该火检装置包括信号放大器、火焰检测器（火检探头）和传光束光纤等设备。
二、工作原理及功能特点（一）、火焰检测器工作原理WHKF-1型可见光动态火焰检测器采用的是火焰波动和光强度检测原理。
传感元件是紫兰光光敏元件，光谱响应波长为300nm到3000nm，利用光的亮度和波动产生电压变化和频率变化,来进行分析判断提取出随火焰变化的频率变化信号和亮度电压信号。
燃煤锅炉中煤粉火焰大约可以分为四段：如图一所示。
从一次风口喷出的第一段是一股暗色的煤粉与一次热风的混合物流，此段又称黑龙区；第二段是初始燃烧区，煤粉因受到高温炉气和火焰回流的加热开始燃烧，大量煤粉颗粒爆燃形成亮点流，此段的亮度不是最大，但亮度的变化频率达到最大值；第三段为完全燃烧区，各个煤粉颗粒在与二次风的充分混合下完全燃烧，产生出很大热量，此段的火焰亮度最高且稳定；第四段为燃尽区，这时的煤粉绝大部分燃烧完毕形成飞灰，少数较大的颗粒继续进行燃烧，最后形成高温炉气流，其亮度及亮度的变化频率较低。
WHQK-1型可见光动态火焰检测放大器就是利用初始燃烧区的火焰亮度和闪烁频率来判断火焰的真实存在。
燃烧的锅膛存在着复杂的工作状况随着燃料四种燃烧变化，它的亮度和频率也随之变化.放大器滤波电路的选频作用和电压放大的作用，使检测器不仅对初始燃烧区的红外辐射波动频率响应，而且对高亮度的可见光也同样进行检测。
通过对频率门坎值的设定和亮度门坎值的设定,多燃烧器炉膛中相邻或相对的喷燃器的干扰信号进行分析和辩别以消除干扰信号。
火焰检测原理及应用
内部继电器常开触点断开
联锁继电器失电，锅 炉停炉
热注锅炉火焰监测器的作用及其联动保护
结论： 锅炉燃烧的基本要求是建立和保持稳定的燃烧火焰。燃烧不稳
定不仅会降低锅炉的热效率，而且会引起锅炉炉膛灭火，如处 理不当会引起锅炉爆燃，造成事故。为了能及时、可靠地检测 炉膛内的燃烧状况，防止低负荷不稳定燃烧工况下发生炉膛爆 燃事故，锅炉必须配备完善的炉膛安全监视系统，炉膛安全监 视系统的正常运行，是基于准确、可靠的火焰信号。火焰检测 器是重要的前端设备，它提供的信号准确与否，对炉膛安全监 视系统的正常运行与否起着决定必要的作用。
热注锅炉火焰监测器的作用及其联动保护
纳米 指光谱的波长 纳米是长度单位，原称毫微米，就是10^-9米（10亿分之一米
），即10^-6毫米（100万分之一毫米）。纳米科学与技术，有 时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料 的性质和应用。纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具 备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳 米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳 米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比 表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特 有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
，部分放大输出，信号输入点火程序器。
作用：监测火焰内的紫外线信号，转换为电信号后传输给
点火程序器。
热注锅炉火焰监测器的作用及其联动保护
点火程序器(见图) 图6－13
工作原理：点火程序器BC7000是一种微机化智 能系统，其操作程序由配套的PM720程序模块来 决定,在点炉过程中具有程序自动操作、自动诊断 、发出讯号、状态显示等功能，运行稳定可靠。
火焰检测原理
火焰检测原理燃烧火焰具有各种特性，如发热程度、电离状态、火焰不同部位的辐射、光谱及火焰的脉动或闪烁现象、差压、音响等，均可用来检测火焰的“有”或“无”。
以煤、油作为燃料的锅炉在燃烧过程中会辐射红外线(IR)、可见光和紫外线(UV)。
所有的燃料燃烧都辐射一定量的紫外线和大量的红外线，且光谱范围涉及红外线、可见光及紫外线。
因此，整个光谱范围都可以用来检测火焰的“有”或“无”。
由于不同种类的燃料，其燃烧火焰辐射的光线强度不同，相应采用的火焰检测元件也会不一样。
一般说来，煤粉火焰中除了含有不发光的CO2和水蒸气等三原子气体外，还有部分灼热发光的焦炭粒子和炭粒，它们辐射较强的红外线、可见光和一些紫外线，而紫外线往往容易被燃烧产物和灰粒吸收而很快被减弱，因此煤粉燃烧火焰宜采用可见光或红外线火焰检测器。
而在用于暖炉和点火用的油火焰中，除了有一部分CO2和水蒸气外，还有大量的发光碳黑粒子，它也能辐射较强的可见光、红外线和紫外线，因此可采用对这三种火焰较敏感的检测元件进行测量。
而可燃气体作为主燃料燃烧时，在火焰初始燃烧区辐射较强的紫外线，此时可采用紫外线火焰检测器进行检测。
除辐射稳态电磁波外，所有的火焰均呈脉动变化。
因此，单燃烧器工业锅炉的火焰监视可以利用火焰脉动变化特性，采用带低通滤波器(10—20Hz)的红外固体检测器(通常采用硫化铅)。
但电站锅炉多燃烧器炉膛火焰的闪烁规律与单燃烧器工业锅炉不大一样，特别是在燃烧器的喉口部分，闪烁频率的范围要宽得多。
硫化铅(PbS)感测器，这是一种硫化铅光敏电阻，其特点是对红外线辐射特别敏感。
燃料在燃烧时，由化学反应产生闪烁的红外线辐射，使硫化铅光敏电阻感应，转变成电信号，再经放大器处理后，输出4－20mA或0－10V的模拟量。
在光谱中，红外线的波长为Page 3 of 43 600nm以上，而这种硫化铅感测器的光谱灵敏度为600nm－3000nm，对绝大部分红外线辐射都可以有效采集，同时还涵盖了部分可见光中的红光，这样充分保证采集到火焰信号的真实性。