专利名称：单紫外火焰探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种报 警装置，特别是指一种探测火焰中紫外信号的单紫外火焰探测器。
背景技术：
常规红外火焰探测器不能探测非含碳物质燃烧的火焰。其使用原理是探测火焰燃烧过程中释放出的二氧化碳激发出来的红外光，以此来判断火灾的发生，也就是说红外火焰探测器只能探测含碳物质的燃烧火焰，而不能探测例如氢气、磷、金属锂等非含碳物质的燃烧。因此对已这类物质引发的火灾不能及时发出报警信号，为社会带来了极大的安全隐
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■/Qi、O
发明内容本实用新型提供一种适用范围广，报警信号准确的单紫外火焰探测器。本实用新型的技术方案是这样实现的单紫外火焰探测器，包括工业级单片机、高压脉冲电路、紫外传感器光电倍增管、紫外信号采样模块、脉冲整形电路以及电流环电路和报警继电器输出电路；其中所述工业级单片机通过高压脉冲电路触发紫外传感器光电倍增管采集火焰中的紫外信号；紫外传感器光电倍增管将采集的紫外信号传输至紫外信号采样模块，紫外信号采样模块再将获取的采样信号经过脉冲整形电路传输至工业级单片机；工业级单片机将根据采样信号将信息传输至电流环电路和报警继电器输出电路。高压脉冲电路包括脉冲发生器、脉冲转换器及高压逆变器，其依次信号连接。脉冲整形电路包括脉冲整形器及脉冲转换器，其依次信号连接。报警继电器输出电路设有两路。还设有开关电源模块。电流环电路为4 20mA电流环接口输出。本实用新型通过探测火焰燃烧过程中辐射出来的紫外线信号，利用这些紫外信号来判断火灾的发生，因此可以有效的检测一般火灾的发生；且使用高灵敏度的真空光电倍增管作为火焰探测的传感器，灵敏度高，响应速度快，可以应用于例如军工、易燃易爆等特殊场合。因此适用范围广，报警信号准确。
图I为本实用新型的电子线路框图；图2为本实用新型工业级单片机的电路原理图；图3为本实用新型高压脉冲电路和紫外信号采样模块的电路原理图；图4为本实用新型脉冲整形电路的电路原理图；[0018]图5为本实用新型报警继电器输出电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行具体说明如图I至图5所示，一种单紫外火焰探测器，包括工业级单片机I、高压脉冲电路、紫外传感器光电倍增管5、紫外信号采样模块8、脉冲整形电路以及电流环电路9和报警继电器输出电路10 ；其中所述工业级单片机I通过高压脉冲电路触发紫外传感器光电倍增管5采集火焰中的紫外信号；其中，紫外传感器光电倍增管5为一传感器，其工作原理是，当有高压脉冲输入的情况下，检测到紫外信号，传感器的输出极就会输出紫外脉冲，没用紫外信号的情况下，该传感器是不会输出脉冲信号的。使用高灵敏度的真空光电倍增管作为火焰探测的传感器，灵敏度高，响应速度快，可以应用于例如军工、易燃易爆等特殊场合；真空光电倍增管的特点是使用高压脉冲供电，电平脉冲高度达到350V，当检测到少量的紫外 信号时，脉冲高压击穿内部电极进行放电，输出电脉冲信号。紫外传感器光电倍增管5将采集的紫外信号传输至紫外信号采样模块8，紫外信号采样模块8再将获取的采样信号经过脉冲整形电路传输至工业级单片机I ;由于一般采集采样信号即紫外脉冲信号宽度只有IOuS左右，而且不是正确的方波脉冲信号，工业级单片机I无法正确接收这些信号，所以必须经过脉冲整形电路进行整形才能传输至工业级单片机I接收。工业级单片机I将根据采样信号将信息传输至电流环电路9和报警继电器输出电路10。优选的，电流环电路9采用4 20mA电流环接口输出。采用电压——电流的原理，数字/模拟转换器采样12位分辨率的电压转换器，保证输出电流的精度，电压一电流器使用的是TI公司工业级的XTR111。而报警继电器输出电路10采用的继电器的触点电流达到3A/250Vac，因此适用于大多数的场合。而常规的红外火焰探测器则并无4 20mA电流环报警输出，因此本实用新型中设置有4 20mA电流环信号输出，就可以方便连接到工业二次仪表中使用。优选的，高压脉冲电路包括脉冲发生器2、脉冲转换器3及高压逆变器4，其依次信号连接。脉冲发生器2，输入脉冲为边缘触发信号，对输入脉冲信号的占空比没有要求，因此可以降低输入信号的占空比精度，而输出信号为50%占空比的信号。脉冲转换电路，因为高压逆变电路需要正脉冲的宽度为10uS，使用该电路可以利用占空比为50%的正脉冲转换成逆变器所需要的正脉冲宽度。高压脉冲逆变器，输入电源电压为5Vdc，通过脉冲控制和电压转换，可以输出幅值高度为350V的高压脉冲，脉冲宽度为10uS。优选的，脉冲整形电路包括脉冲整形器7及脉冲转换器6，其依次信号连接。由于采样信号不是正确的方波脉冲信号，工业级单片机I无法正确接收这些信号，所以必须经过脉冲整形器7进行整形，整形以后脉冲宽度也还是只有10uS，工业级单片机I也无法正常接收，因此还需要利用脉冲转换器6，把这些接收到的紫外脉冲信号转换为占空比50%的脉冲信号，方便工业级单片机I接收。报警继电器输出电路10设有两路。还设有开关电源模块11，其使用DC - DC开关电源供电电路，电源供电电压范围18 30Vdc。常规火焰探测器使用线性稳压电源电路，功耗大，效率低下，当连接的探测器数量过大时，通电的瞬间，容易导致供电承受不了过大的电流冲击而保护，整个系统无法正常工作。而DC — DC开关电源，效率高，输入电压范围宽，适合多种场合使用。[0025]本实用新型单紫外火焰探测器工作原理为，通过探测火焰燃烧过程中辐射出来的紫外线信号，利用这些紫外信号来判断火灾的发生，因此可以有效的检测一般火灾的发生；其工作时，首先通过工业工业级单片机I主动激发脉冲至脉冲发生器2，触发脉冲将进一步经过脉冲转换器3的转换，变为高压逆变出脉冲经过高压逆变器4变为350v高压脉冲触发紫外传感器光电倍增管5 ;若紫外传感器光电倍增管5采集到火焰发射出的紫外信号，则将紫外信号传输至紫外信号采样模块8，紫外信号采样模块8再将采样信号经过脉冲整形器7整形为紫外信号触发脉冲，然后再经过脉冲转换器6转换为工业级单片机I可以接受的火焰紫外信号发送至工业级单片机1，工业级单片机I再获取了火焰紫外信号将立马将报警信号发送至电流环电路及报警继电器电路进行报警，从而第一时间控制火灾的发生。其中紫外传感器光电倍增管5使用主动变频高压脉冲供电，有效抑制干扰信号，提高产品的可靠性。而常规紫外火焰的高压脉冲是使用硬件振荡器进行定时产生，提供给传感器使用，但火焰燃烧过程中，火焰辐射出来的紫外信号具有一定的频率特性，自动脉冲发生电路不能有效的捕捉到火焰的频率特性。所以使用工业级单片机I进行主动发生变频的高压脉冲，配合预设的软件算法，解析出火焰的特有频率，可以有效的减少误报的发生。本实用新型单紫外火焰探测器，可以检测一般火焰中的紫外信号，因此适用范围 极广，且使用该灵敏度的紫外传感器光电倍增管作为采集信号的传感器，加强了信号的准确性，可以有效的确保第一时间将信号发出。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种单紫外火焰探测器，其特征在于包括工业级单片机、高压脉冲电路、紫外传感器光电倍增管、紫外信号采样模块、脉冲整形电路以及电流环电路和报警继电器输出电路； 其中所述工业级单片机通过高压脉冲电路触发紫外传感器光电倍增管采集火焰中的紫外信号； 紫外传感器光电倍增管将采集的紫外信号传输至紫外信号采样模块，紫外信号采样模块再将获取的采样信号经过脉冲整形电路传输至工业级单片机； 工业级单片机将根据采样信号将信息传输至电流环电路和报警继电器输出电路。
2.如权利要求I所述的单紫外火焰探测器，，其特征在于高压脉冲电路包括脉冲发生器、脉冲转换器及高压逆变器，其依次信号连接。
3.如权利要求I或2所述的单紫外火焰探测器，其特征在于脉冲整形电路包括脉冲整形器及脉冲转换器，其依次信号连接。
4.如权利要求I或2所述的单紫外火焰探测器，其特征在于报警继电器输出电路设有两路。
5.如权利要求I所述的单紫外火焰探测器，其特征在于还设有开关电源模块。
6.如权利要求I所述的单紫外火焰探测器，其特征在于电流环电路为4 20mA电流环接口输出。
专利摘要本实用新型公开了一种单紫外火焰探测器，包括工业级单片机、高压脉冲电路、紫外传感器光电倍增管、紫外信号采样模块、脉冲整形电路以及电流环电路和报警继电器输出电路；其中所述工业级单片机通过高压脉冲电路触发紫外传感器光电倍增管采集火焰中的紫外信号；紫外传感器光电倍增管将采集的紫外信号传输至紫外信号采样模块，紫外信号采样模块再将获取的采样信号经过脉冲整形电路传输至工业级单片机；工业级单片机将根据采样信号将信息传输至电流环电路和报警继电器输出电路。本实用新型单紫外火焰探测器适用范围广，报警信号准确。
文档编号G08B17/12GK202748907SQ20122042686
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者不公告发明人 申请人:英森电气系统(上海)有限公司