火焰的輻射是具有離散光譜的氣體輻射和伴有連續(xù)光譜的固體輻射,，其波長在0.1-10μm或更寬的范圍,，為了避免其他信號的干擾，常利用波長<300nm的紫外線,，或者火焰中*的波長在4.4μm附近的CO2輻射光譜作為探測信號,。紫外線傳感器只對185~260nm狹窄范圍內(nèi)的紫外線進行響應(yīng),而對其它頻譜范圍的光線不敏感,利用它可以對火焰中的紫外線進行檢測。到達大氣層下地面的太陽光和非透紫材料作為玻殼的電光源發(fā)出的光波長均大于300nm,，故火焰探測的220m-280nm中紫外波段屬太陽光譜盲區(qū)（日盲區(qū)）,。紫外火焰探測技術(shù)，使系統(tǒng)避開了zui強大的自然光源一太陽造成的復(fù)雜背景,，使得在系統(tǒng)中信息處理的負擔大為減輕,。所以可靠性較高，加之它是光子檢測手段,，因而信噪比高,，具有極微弱信號檢測能力,，除此之外，它還具有反應(yīng)時間極快的特點,。與紅外探測器相比,，紫外探測器更為可靠，且具有高靈敏度,、高輸出,、高響應(yīng)速度和應(yīng)用線路簡單等特點。因而充氣紫外光電管正日益廣泛地應(yīng)用于燃燒監(jiān)控,、火災(zāi)自報警,、放電檢測、紫外線檢測,、及紫外線光電控制裝置中,。
但對于傳統(tǒng)的紫外光電管器件，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計和制備工藝的限制,，其噪聲和靈敏度是一個互相矛盾的參數(shù),。一般而言,，需將靈敏度控制在一個合適的水平,，過高的靈敏度對器件的低噪聲指標是十分困難的，因為靈敏度和噪聲信號都是由光敏管發(fā)出,，傳統(tǒng)的檢測器會將兩種信號同時放大,。所以其靈敏度比較差,檢測距離小,不能抗雷電的干擾,存在一定的誤報率。因而需要基于現(xiàn)有或新發(fā)展的探測原理方法,，與其它學(xué)科技術(shù)交叉,，通過改進信號采集和處理等方法來改善系統(tǒng)性能。
火焰探測報警器技術(shù)的現(xiàn)狀
國標中對于點型紫外火焰探測器的響應(yīng)規(guī)定30s均可接受,，但由于科技的進步,，市場上的火焰探測報警產(chǎn)品的響應(yīng)時間性均能滿足這個時間范圍，但對于實際應(yīng)用和安防要求而言這是必須的,，而且對指標和性能要求越來越高,。國內(nèi)的大部分報警系統(tǒng)響應(yīng)時間在S級，國外*公司日本濱松,、美國MSA等其響應(yīng)速度zui快可達到ms級,，可查閱的國外*的火焰檢測器探測距離為500米，不能用在更遠距離火焰探測中,。市場上的火焰檢測器主要有感煙傳感器,、紅外傳感器和紫外光敏管，即使是采用多信息融合技術(shù)的火焰探測系統(tǒng),，其檢測的信息來源也主要是這三個方面,。傳統(tǒng)的火焰探測傳感器存在以下不足：
a. 煙霧傳感器,，這是一種火焰間接檢測器，當火焰產(chǎn)生后煙霧也隨著產(chǎn)生,。當煙霧達到一定的濃度時發(fā)出報警信號,。用這種方式檢測火焰有很大的弊病，有很多物質(zhì)燃燒時不產(chǎn)生煙霧（如天然氣,、乙醇,、甲醇等），并且檢測距離較短,，傳感器必須在煙霧zui濃的位置,，可見當火焰發(fā)生到煙霧濃密，然后報警,，在有的場合可能為時太晚,。
b. 熱釋放紅外火焰檢測器，直接檢測火焰中波長為4.35±0.15μm的紅外光譜,，檢測目標比較明確,，它由熱釋放探頭和放大器組成，不足之處是：這種類型的傳感器具有壓電性,，對聲音電磁波以及震動都十分敏感,，所以使用的地方受到一定的限制，它的檢測距離小于80m,。
c. 常規(guī)的紫外火焰檢測器,，直接檢測火焰中180-260nm的紫外光譜，檢測的目標也十分明確,，響應(yīng)速度也比較快,。它由紫外光敏探頭和放大器組成，不足之處是:靈敏度差,檢測距離小于15m,不能抗雷電的干擾,存在一定的誤報率,因此只能用在距離較短的封閉環(huán)境,如加熱爐,、工業(yè)鍋爐等地方,。
針對不同類型火焰探測器的特點限制，怎么融入火災(zāi)探測報警需要的實時性
和準確性,，火焰探測的高速響應(yīng),、遠距離探測（針對不同場所而言）、準確無誤報等特性就成為火焰探測技術(shù)必須解決的難題,。鑒于紫外火焰探測自身的優(yōu)點和探測系統(tǒng)的易實現(xiàn)性,、和探測距離的擴展性，所以對紫外光敏管加入智能火焰探測模塊,，通過采用放大電路,、信號處理和數(shù)字濾波技術(shù)，改善了市場上現(xiàn)有火災(zāi)報警系統(tǒng)存在的不足，這也是我們研究ZJM-6火焰檢測器的初衷,。