张思祥, 甘 凯, 周 围

(河北工业大学 现代测控技术研究所,天津 300130)

0 引 言

目前,常用的火灾探测器大体分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、火焰火灾探测器和复合式火灾探测器几类,而在火灾探测器的使用选择上,考虑到成本、测量精度需求等因素,除了化工厂等易燃易爆场合以外,80 %以上的公共场合,例如医院、商场和学校等城市火灾预警,使用的火灾报警器都是传统的光电感烟探测器[1～4]。此类火灾报警器主要由红外发射器、光敏二极管、遮光叶片、防虫网等组成。当没有火灾发生时,探测腔室内没有燃烧颗粒,光敏二极管无法接收到光,没有光电流产生；当发生火灾,燃烧产生的颗粒会进入探测腔室,烟雾粒子对红外光产生吸收和散射,光敏二极管会接收到一定的光强,烟雾粒子浓度越大,产生的光电流越强,达到一定阈值,进行火灾报警。此类普遍使用的烟雾报警器由于利用光学迷宫阻挡外界光,燃烧产生的颗粒进入探测腔室需要一定的时间,有较长的时间迟滞,直接影响火灾探测的及时性,极易给公共财产和生命安全带来极大威胁,此外,此类烟雾探测器的检测精度较低,对于较低浓度的烟雾颗粒无法进行及时报警,漏报率较高。

本文提出一种解决方法。首先对电信号进行调制[5],由红外发射器[6～8]发射出红外调制光,硅光电池收到光信号之后,分两路对电信号进行解调,可以排除其他光信号的干扰,而对于检测灵敏度较低的问题,采用差分放大的方式,用烟雾信号减去背景光以后在进行放大,并根据朗伯比尔定律,采用增加光程的方式,提高光的吸收率,可以对较弱的光信号进行采集检测,对于减少漏报率具有重大意义。……