CN102384788B - 手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，包括外壳，所述外壳内前端依次叠加设有红外玻璃和滤光片，滤光片后部设有紫外、激光和广谱光源装置，所述光源装置后面设有反光镜，反光镜后部设有与所述光源装置相连的控制模块，控制模块后部设有电源装置，所述电源装置通过导线和开关与控制模块相连。本发明利用广谱灯、紫外灯、抛物线型反光镜、滤光片、红外玻璃窗口、可充电电池、控制模块等部件组成整机，能够发出一定频率的红紫外光谱。本装置可以用作火焰模拟器应用于消防设备检测技术领域，特别应用于红外火焰探测器、紫外火焰探测器以及红紫外复合火焰探测器现场安装后的调试及检测。

Description

手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置

技术领域

本发明涉及一种消防设备检测装置，尤其是一种手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置。

背景技术

红、紫外火焰探测器对于火灾燃烧产生的烃类及含碳类化合物非常敏感，在火灾初期可以敏感地探测到，因此被逐渐广泛地应用于范围广跨度大的大空间民用场所和石油化工等易燃易爆的高危工业场所。按照国家消防设施检测技术规程及消防工程验收规范之规定，火焰探测器安装后需要进行调试及检测。其中对于红紫外火焰探测器的检测有详细的规定：对火焰探测器的检测，要求在探测器检测视角内、距离探测器0.55-1.0m处，对于紫外探测器要求放置紫外波长小于280nm的光源，对于红外探测器要求放置波长大于850nm的光源，以查看探测器是否报警。目前的消防工程中，消防调试和检测过程大多采用油盘法进行，即在一定尺寸的油盘中，倒入适量汽油引燃，以查看探测器是否产生报警信号。这种方法存在很多缺陷，首先引入的就是火灾安全隐患，在一些易燃易爆的火焰探测器安装现场严禁明火发生，因此限制了消防设备的调试和检测的进行；其次油盘引燃后火焰的尺寸大小不好控制，火焰所产生的红紫外光谱辐射能量无法控制，而且火焰探测器一般安装高度比较高，油盘安放在地上，无法保证辐射到火焰探测器的红紫外能量足够多，从而导致最后的检测结果准确度降低。

目前国内的红紫外火焰探测器现场检测装置或者类似装置申请专利很少，并且在现有专利中尚存在着一定的问题。中国专利申请号为20081001132.1，名称为《手持式红外火焰探测器的现场检测设备》专利一文中，叙述了红外火焰探测器的现场检测设备，其使用的红外光源是红外发射管，红外发射管中心波长为830～950nm，根本不能发射红外火焰探测器所能探测的红外光谱，在具体实施方式中采用的是RFIR55，这种型号红外光源发射的能量本身很微弱，是否能够达到实际要求的检测的距离在专利中没有提及，同时没有解决紫外火焰探测器的现场检测问题。

中国专利：ZL200620025307，名称为《便携式火焰探测器试验装置》中，叙述的产生红紫外光的方法是使用可燃气体，但可燃气体是否能够充分燃烧没有提及，如何保证可燃气体不会外泄没有提及，可燃气体燃烧后产生的有毒气体如何处理没有提及，可燃气体用尽后如何充气没有提及。这种方法在操作上具有很大的危险性，在具体实施上难度也很大。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，该装置可靠检测距离可以达到2米，携带方便，操作简单。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，包括外壳，所述外壳内前端依次叠加设有红外玻璃和滤光片，滤光片后部设有紫外、激光和广谱光源装置，所述光源装置后面设有反光镜，反光镜后部设有与所述光源装置相连的控制模块，控制模块后部设有电源装置，外壳上设有开关，所述电源装置通过导线和开关与控制模块相连。

所述滤光片是由红色和茶色圆形亚克力板叠在一起形成的。

所述紫外光源装置为与控制模块相连的紫外灯，紫外灯前端的聚光放大器与滤光片上的小孔相对应。

所述激光和广谱光源装置分别为激光灯和广谱灯，所述激光灯安装在广谱灯前端并和广谱灯处在同一条直线上，所述广谱灯安装在反光镜的中心位置。

所述控制模块是一块PCB电路板。

所述反光镜采用金属铝镀膜的抛物线型反光面。

所述电源装置包括充电电池和与充电电池相连的电池充电插座，所述电池充电插座设置于外壳末端。

所述开关为磁性开关，所述磁性开关采用干簧管，用于打开磁性开关的磁铁嵌入在外壳上的旋转套环内。

本发明针对红、紫外探测器对光源光谱的感知性不同，采用了紫外灯和广谱灯双光源方案。采用紫外灯产生紫外光，紫外光经过灯自身石英壳体聚光后形成一条紫外光路，作为模拟火灾发生时产生的紫外光源；采用广谱灯产生光谱波长范围在0.4μm～5.0μm之间的可见光和红外光，系列光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，作为模拟火灾发生时产生的红外光源(红外火焰探测器对波长4.4μm的红外光非常敏感)；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。本发明设计的检测装置可靠检测距离可以达到2米，结构简单，携带方便，便于操作。

本发明的所有结构部件均安装在防爆外壳内。电池充电插座安装在装置的底端，通过导线连接到电池，电池通过导线和磁性开关及控制模块相连，控制模块通过导线和广谱灯、紫外灯和激光灯相连。整个系统由可充电电池进行供电，通过电池充电插座利用通用电池充电器进行充电；利用磁性开关控制整个装置的开关。当装置的开关打开后，由电池为装置进行供电，通过控制模块产生出合适的电压，给广谱灯、激光灯、紫外灯供电。

广谱灯安装在反光镜的中心位置，当装置接通电源后，广谱灯发出范围在0.4μm～5.0μm的系列光谱。受广谱灯的体积和功率限制，其产生的光谱能量是比较微弱的而且光线是发散的。经过抛物线型反光镜后，发散光源的能量得到集中，光线变为平行光束。采用铝镀膜的抛物线型反光镜对于波长为4.4μm的光谱几乎没吸收，可以最大量地对能量进行放大。平行光束经过滤光片后所有的光谱都衰减，相对来讲5.0μm、3.即m光谱的衰减量较4.4μm光谱的衰减量大得多，这样形成了近似于火焰燃烧时的光谱。为了保证红紫外光的透射量，装置前端窗口材料特选用了红外玻璃。控制模块供给广谱灯类似于方波的电源，使得广谱灯发出强弱间隔的定频光谱，以模拟燃烧火焰燃烧时的频闪。

接通电源后，紫外灯发出中心波长210nm的紫外光谱，紫外光经过灯自身石英壳体聚光后，光线集中成一束紫外光，紫外光不经过滤光片，直接穿过装置前端窗口红外玻璃，测试距离可以达到3米。

激光灯安装在广谱灯前端并和广谱灯处在同一条直线上，当激光灯接通电源后，激光灯发出一束方向集中的激光，经过滤光片后并没有衰减，透过装置前端窗口红外玻璃后还是一束集中的激光，可以在目标探测器上落一个红色光斑，便于操作人员对准方向。

本发明利用广谱灯、紫外灯、抛物线型反光镜、滤光片、窗口红外玻璃、可充电电池、控制模块等部件组成整机，能够发出一定频率的红紫外光谱。本装置可以用作火焰模拟器应用于消防设备检测技术领域，特别应用于红外火焰探测器、紫外火焰探测器以及红紫外复合火焰探测器现场安装后的调试及检测。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是控制模块原理图；

其中1、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、充电电池11、电池充电插座12、旋转套环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、2所示，一种手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，包括外壳1，所述外壳1内前端依次叠加设有红外玻璃2和滤光片3，滤光片3后部设有紫外、激光和广谱光源装置，所述光源装置后面设有反光镜8，反光镜8后部设有与所述光源装置相连的控制模块9，控制模块9后部设有电源装置，外壳上设有开关，所述电源装置通过导线和开关与控制模块相连。

所述滤光片3是由红色和茶色圆形亚克力板叠在一起形成的。

所述紫外光源装置为与控制模块相连的紫外灯5，紫外灯5前端的聚光放大器与滤光片3上的小孔相对应。

所述激光和广谱光源装置分别为激光灯6和广谱灯7，所述激光灯6安装在广谱灯7前端并和广谱灯7处在同一条直线上，所述广谱灯7安装在反光镜8的中心位置。紫外灯5与激光灯6和广谱灯7不在同一直线上。

所述反光镜8采用金属铝镀膜的抛物线型反光面。

所述电源装置包括充电电池10和与充电电池10相连的电池充电插座11，所述电池充电插座11设置于外壳1末端。电池充电插座11采用2芯的航空插头，通过六角螺母固定在装置底盖上，电池充电插座11通过2芯导线连接到充电电池10。充电电池10采用12V锂电池，充电电池10通过2芯导线连接到控制模块9。

所述开关为磁性开关4，所述磁性开关4采用干簧管，用于打开磁性开关4的磁铁嵌入在外壳上的旋转套环12内。

如图2所示，控制模块9是一块PCB电路板，在电路板上集成了磁性开关4、电源管理等元件。其具体原理图如图2所示。其中磁性开关4采用干簧管来实现。采用集成芯片LM2575-5实现从12V到5.8V的直流电压转换，以集成芯片NE555和STB55NF06来控制LM2575-5开关，以实现LM2575-5输出接近于方波的直流5.8V脉冲电压，以给广谱灯7供电。

反光镜8采用金属铝镀膜的抛物线型反光面。广谱灯7采用功率2W的卤钨灯泡，广谱灯7由控制模块提供直流5.8V脉冲电压，广谱灯7安装在反光镜的中心。滤光片3由2块彩色圆形亚克力板组成，厚度均为2mm，红色和茶色亚克力板叠在一起形成了滤光片。激光灯6采用红光激光笔，激光灯由控制模块提供直流12V直流电压供电，其中心和广谱灯7的中心在一条直线上。紫外灯5采用功率1W的冷阴极紫外线灯管，由控制模块9提供直流12V电压，在滤光片3上开了一个直径为6mm的小孔，紫外灯5的聚光放大器正好对准这个小孔，紫外光直接穿过红外玻璃2。红外玻璃2为6mm厚的氟化钡窗口。用于打开磁性开关4的磁铁嵌入在圆形塑料旋转套环12内，安装在装置圆形外壳上。

防爆外壳1采用304不锈钢材料，结构符合GB3836.2-2000防爆标准要求。

控制模块9给广谱灯7提供5.8V脉冲电压，产生出范围在0.4μm～5.0μm的系列光谱，经过反光镜8后发散光源的能量得到集中，光线变为平行光束。平行光束经过滤光片3，对红外多波段火焰探测器感测的非主通道的红外光谱(主要是5.0μm、3.8μm)进行足够衰减，这样形成了近似于火焰燃烧时的光谱。控制模块9给激光灯6提供12V直流电源，激光灯6发出的一束激光穿过滤光片3和红外玻璃2，在照射面形成一个红色原点。控制模块9给紫外灯5提供12V直流电源，紫外灯5发出的紫外光经过自身聚光后，穿过红外玻璃2，距离可达3米。

现场测试及检验时，转动旋转套环12打开装置电源，装置内的广谱灯7、激光灯6、紫外灯5透过红外玻璃2发出闪烁的红色的组合光，其中激光灯6在照射面形成了一个红色光点，指示装置的光路中心点，把装置照射光中心点对准探测器探测面，距离在2米之内，查看火焰探测器是否报警，以达到测试及检验的目的。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明保护范围以内。

Claims (5)

1.一种手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，其特征是，包括外壳，所述外壳内前端依次叠加设有红外玻璃和滤光片，滤光片后部设有紫外、激光和广谱光源装置，所述光源装置后面设有反光镜，反光镜后部设有与所述光源装置相连的控制模块，控制模块后部设有电源装置，外壳上设有开关，所述电源装置通过导线和开关与控制模块相连；

所述滤光片是由红色和茶色圆形亚克力板叠在一起形成的；

所述紫外光源装置为与控制模块相连的紫外灯，紫外灯前端的聚光放大器与滤光片上的小孔相对应；

所述激光和广谱光源装置分别为激光灯和广谱灯，所述激光灯安装在广谱灯前端并和广谱灯处在同一条直线上，所述广谱灯安装在反光镜的中心位置；

所述紫外灯发出的紫外光经前端的聚光放大器聚光后形成一条紫外光路，直接穿过滤光片上的小孔，经红外玻璃后作为模拟火灾发生时产生的紫外光源；

所述广谱灯发出的范围在0.4μm～5.0μm的系列光谱经过反光镜后，光线变为平行光束，经过滤光片和红外玻璃后形成近似于火焰燃烧时的光谱；

现场测试及检验时，广谱灯、激光灯和紫外灯透过红外玻璃发出闪烁的红色的组合光。

2.如权利要求1所述的手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，其特征是，所述控制模块是一块PCB电路板。

3.如权利要求1所述的手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，其特征是，所述反光镜采用金属铝镀膜的抛物线型反光面。

4.如权利要求1所述的手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，其特征是，所述电源装置包括充电电池和与充电电池相连的电池充电插座，所述电池充电插座设置于外壳末端。

5.如权利要求1所述的手持式防爆红紫外火焰探测器现场检测装置，其特征是，所述开关为磁性开关，所述磁性开关采用干簧管，用于打开磁性开关的磁铁嵌入在外壳上的旋转套环内。

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