手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置
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消防设备研究
手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置
刘 建 翔 ，刘 广 敏 ，董 杰 ，侯 恩 广 ，赵 志 鹏 （山东省汽车电子技术重点实验室，山东 济南２５００Biblioteka Baidu４）
摘 要：针对 目 前 消 防 工 程 中 红 紫 外 火 焰 探 测 器 的 调 试 和 器安装现场的调试 、检测问题 ，笔者设 计 了 一 种 操 作 简 单 、
收 稿 日 期 ：２０１２－０６－１０
１、防爆外壳 ２、红外玻璃 ３、滤光片 ４、磁性开关５、紫外灯 ６、激光灯 ７、广谱灯 ８、反光镜 ９、控制模块 １０、电池 １１、电池充电插座 １２、旋转套环
图 １ 手 持 式 防 爆 红 紫 外 火 焰 探 测 器 现 场 检 测 装 置 结 构 图
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｐｅｎ ｆｌａｍｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｃａｍｅｒａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ｌｉｎｅａｒ
ｍｏｄｅｌ
作 者 简 介 ：余 为 清 （１９７９－），女 ，华 东 交 通 大 学 机 电 工程学院讲师 ，硕 士 ，主 要 从 事 机 电 一 体 化 、智 能 检 测 与 诊断技术研究工作，江西省南昌市双港路，３３００１３。
ｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｒｅ
ｍｏｎｉｔｏｒ．Ａｃｔｕａｌ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｆａｓｔ ｓｐｅｅｄ
ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｗｉｔｈ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．
乙醇或汽油燃 料 引 燃 ，以 查 看 探 测 器 是 否 产 生 报 警 信 号 。 抖动火焰，从而触发火焰探测器报警 。
这 种 方 法 存 在 很 多 缺 陷 ：一 是 引 入 火 灾 安 全 隐 患 ，在 一 些 １．２ 结构组成
易燃易爆的场所严禁明火发生 ，因此限 制 了 探 测 器 调 试 和
检测方法存在的 问 题，设 计 了 一 种 手 持 式 防 爆 红 紫 外 火 焰 探 测 能 够 使 探 测 器 触 发 报 警 的 手 持 式 防 爆 红 紫 外 火 焰 探 测 器
器现场检测装置，用来代替真实 测 试 火 源，实 现 了 红 紫 外 火 焰 探 现 场 检 测 装 置 。 此 装 置 已 申 请 国 家 发 明 专 利 ，申 请 号 为 ：
中 图 分 类 号 ：Ｘ９２４．４，ＴＮ２１５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００９－００２９（２０１２）１１－１１９２－０３
采用了紫外灯和广谱灯双光源方案。采用紫外灯产生中 心波长分别为２１０ｎｍ 和２５０ｎｍ 的两簇紫外光，带宽均为
红紫外火焰探 测 器 对 于 烃 类 物 质 和 含 碳 类 化 合 物 燃 １０ｎｍ，紫外光经过灯 自 身 石 英 壳 体 聚 光 后 形 成 一 条 紫 外
一 般 安 装 位 置 比 较 高 ，油 盘 却 安 放 在 地 面 上 ，这 样 就 无 法 防爆外壳内。电池充电插座安装在装 置 的 底 端 ，通 过 导 线
保证探测器能够接收到的火焰辐射能 量 足 够 多 ，从 而 导 致 连接到电池，电 池 通 过 导 线 与 磁 性 开 关 及 控 制 模 块 相 连 ，
光 路，作 为 模 拟 火 焰 发 生 时 产 生 的 紫 外 光 源 ；采 用 广 谱 灯 烧时产生的红紫外辐射光非常敏感 ，在 火 灾 初 期 就 可 以 敏 感地探测到，因而特别适用于大空间民 用 场 所 和 石 油 化 工 产生光谱波长范围在０．４～５．０μｍ 的可见光和红外 光 ，光
等易燃易爆的高危工业场所。按照国家相关消防工程施 工及验收规范规定 ，火焰探测器现场安 装 后 需 要 进 行 调 试 和检测。
整个装置的结 构 图 如 图 １ 所 示，包 括 防 爆 外 壳 、红 外
检 测 的 进 行；二 是 油 盘 引 燃 后 火 焰 的 尺 寸 不 好 控 制 ，导 致 玻璃、滤光片、磁性开关、紫外灯、激 光 灯、广 谱 灯、反 光 镜、
火焰所产生的红紫外光谱辐射能量大 小 不 一 ，而 且 探 测 器 控 制 模 块、电 池 及 电 池 充 电 插 座 ，所 有 结 构 部 件 均 安 装 在
在目前的消防工程中 ，红紫外火焰 探 测 器 的 调 试 和 检 测大多采用油盘法进行 ，即在一定尺寸 的 油 盘 中 倒 入 适 量
经过抛物线型反光镜聚光后形成一束 平 行 光 线 ，平 行 光 线 经过滤光片和红外 玻 璃 后 ，发 出 包 含 波 长 ４．４μｍ 的 广 谱 红 外 光 谱，作 为 模 拟 火 焰 发 生 时 产 生 的 红 外 光 源 ；由 激 光 灯 指 明 装 置 的 光 路 方 向 ，便 于 对 准 检 测 目 标 探 测 器 ；电 池 及控制模块提供所有设备需要的电源。广谱灯能够发出 强弱间隔的一定频率的红外光谱 ，以模 拟 燃 烧 物 质 产 生 的
测器的触发报 警。 综 述 该 装 置 的 设 计 思 想 和 结 构 组 成，介 绍 红 ２０１１１０３５７６３９．１。
外光源系 统 和 电 源 控 制 模 块 等 具 体 设 计 。 具 体 实 施 和 测 试 表 １ 装 置 设 计 实 现
明，该装置能够用作火焰模拟器有效实现对消防设备进行检测。 １．１ 设 计 综 述 关 键 词 ：现 场 检 测 装 置 ；红 紫 外 火 焰 探 测 器 ；红 外 光 源 针对红紫外探测器对光源光谱的 感 知 性 不 同 ，此 装 置
最后的检测结果准确度降低 。为了解决红紫外火焰探测 控制模块通过导线和广谱灯 、紫外灯 和 激 光 灯 相 连。 整 个
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒 系统由可充电电池进行供电 ，通过电池 充 电 插 座 利 用 通 用
ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｔｈｅ ｐｉｘｅｌ ｃｏｏｒｄｉ－ 电池 充 电 器 进 行 充 电 ；利 用 磁 性 开 关 控 制 整 个 装 置 的 开
手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置
刘 建 翔 ，刘 广 敏 ，董 杰 ，侯 恩 广 ，赵 志 鹏 （山东省汽车电子技术重点实验室，山东 济南２５００Biblioteka Baidu４）
摘 要：针对 目 前 消 防 工 程 中 红 紫 外 火 焰 探 测 器 的 调 试 和 器安装现场的调试 、检测问题 ，笔者设 计 了 一 种 操 作 简 单 、
收 稿 日 期 ：２０１２－０６－１０
１、防爆外壳 ２、红外玻璃 ３、滤光片 ４、磁性开关５、紫外灯 ６、激光灯 ７、广谱灯 ８、反光镜 ９、控制模块 １０、电池 １１、电池充电插座 １２、旋转套环
图 １ 手 持 式 防 爆 红 紫 外 火 焰 探 测 器 现 场 检 测 装 置 结 构 图
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｐｅｎ ｆｌａｍｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｃａｍｅｒａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ｌｉｎｅａｒ
ｍｏｄｅｌ
作 者 简 介 ：余 为 清 （１９７９－），女 ，华 东 交 通 大 学 机 电 工程学院讲师 ，硕 士 ，主 要 从 事 机 电 一 体 化 、智 能 检 测 与 诊断技术研究工作，江西省南昌市双港路，３３００１３。
ｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｒｅ
ｍｏｎｉｔｏｒ．Ａｃｔｕａｌ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｆａｓｔ ｓｐｅｅｄ
ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｗｉｔｈ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．
乙醇或汽油燃 料 引 燃 ，以 查 看 探 测 器 是 否 产 生 报 警 信 号 。 抖动火焰，从而触发火焰探测器报警 。
这 种 方 法 存 在 很 多 缺 陷 ：一 是 引 入 火 灾 安 全 隐 患 ，在 一 些 １．２ 结构组成
易燃易爆的场所严禁明火发生 ，因此限 制 了 探 测 器 调 试 和
检测方法存在的 问 题，设 计 了 一 种 手 持 式 防 爆 红 紫 外 火 焰 探 测 能 够 使 探 测 器 触 发 报 警 的 手 持 式 防 爆 红 紫 外 火 焰 探 测 器
器现场检测装置，用来代替真实 测 试 火 源，实 现 了 红 紫 外 火 焰 探 现 场 检 测 装 置 。 此 装 置 已 申 请 国 家 发 明 专 利 ，申 请 号 为 ：
中 图 分 类 号 ：Ｘ９２４．４，ＴＮ２１５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００９－００２９（２０１２）１１－１１９２－０３
采用了紫外灯和广谱灯双光源方案。采用紫外灯产生中 心波长分别为２１０ｎｍ 和２５０ｎｍ 的两簇紫外光，带宽均为
红紫外火焰探 测 器 对 于 烃 类 物 质 和 含 碳 类 化 合 物 燃 １０ｎｍ，紫外光经过灯 自 身 石 英 壳 体 聚 光 后 形 成 一 条 紫 外
一 般 安 装 位 置 比 较 高 ，油 盘 却 安 放 在 地 面 上 ，这 样 就 无 法 防爆外壳内。电池充电插座安装在装 置 的 底 端 ，通 过 导 线
保证探测器能够接收到的火焰辐射能 量 足 够 多 ，从 而 导 致 连接到电池，电 池 通 过 导 线 与 磁 性 开 关 及 控 制 模 块 相 连 ，
光 路，作 为 模 拟 火 焰 发 生 时 产 生 的 紫 外 光 源 ；采 用 广 谱 灯 烧时产生的红紫外辐射光非常敏感 ，在 火 灾 初 期 就 可 以 敏 感地探测到，因而特别适用于大空间民 用 场 所 和 石 油 化 工 产生光谱波长范围在０．４～５．０μｍ 的可见光和红外 光 ，光
等易燃易爆的高危工业场所。按照国家相关消防工程施 工及验收规范规定 ，火焰探测器现场安 装 后 需 要 进 行 调 试 和检测。
整个装置的结 构 图 如 图 １ 所 示，包 括 防 爆 外 壳 、红 外
检 测 的 进 行；二 是 油 盘 引 燃 后 火 焰 的 尺 寸 不 好 控 制 ，导 致 玻璃、滤光片、磁性开关、紫外灯、激 光 灯、广 谱 灯、反 光 镜、
火焰所产生的红紫外光谱辐射能量大 小 不 一 ，而 且 探 测 器 控 制 模 块、电 池 及 电 池 充 电 插 座 ，所 有 结 构 部 件 均 安 装 在
在目前的消防工程中 ，红紫外火焰 探 测 器 的 调 试 和 检 测大多采用油盘法进行 ，即在一定尺寸 的 油 盘 中 倒 入 适 量
经过抛物线型反光镜聚光后形成一束 平 行 光 线 ，平 行 光 线 经过滤光片和红外 玻 璃 后 ，发 出 包 含 波 长 ４．４μｍ 的 广 谱 红 外 光 谱，作 为 模 拟 火 焰 发 生 时 产 生 的 红 外 光 源 ；由 激 光 灯 指 明 装 置 的 光 路 方 向 ，便 于 对 准 检 测 目 标 探 测 器 ；电 池 及控制模块提供所有设备需要的电源。广谱灯能够发出 强弱间隔的一定频率的红外光谱 ，以模 拟 燃 烧 物 质 产 生 的
测器的触发报 警。 综 述 该 装 置 的 设 计 思 想 和 结 构 组 成，介 绍 红 ２０１１１０３５７６３９．１。
外光源系 统 和 电 源 控 制 模 块 等 具 体 设 计 。 具 体 实 施 和 测 试 表 １ 装 置 设 计 实 现
明，该装置能够用作火焰模拟器有效实现对消防设备进行检测。 １．１ 设 计 综 述 关 键 词 ：现 场 检 测 装 置 ；红 紫 外 火 焰 探 测 器 ；红 外 光 源 针对红紫外探测器对光源光谱的 感 知 性 不 同 ，此 装 置
最后的检测结果准确度降低 。为了解决红紫外火焰探测 控制模块通过导线和广谱灯 、紫外灯 和 激 光 灯 相 连。 整 个
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒 系统由可充电电池进行供电 ，通过电池 充 电 插 座 利 用 通 用
ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｔｈｅ ｐｉｘｅｌ ｃｏｏｒｄｉ－ 电池 充 电 器 进 行 充 电 ；利 用 磁 性 开 关 控 制 整 个 装 置 的 开