CN221261767U - 多波段火焰探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种多波段火焰探测器，包括壳体，壳体包括前壳与后盖，前壳后侧设有开口，后盖可拆卸地安装在前壳的开口上，前壳两侧分别设有线缆接口和扩展接口，线缆接口内设有过线橡胶塞，过线橡胶塞上设有线缆压帽，扩展接口内设有声光报警器，前壳的底部设有支架安装座，前壳内设有信号采集机构。该探测器检测可靠性高、误报率小、响应速度快；密封性好，防水性能可靠；报警信号清晰明了，有利于提高报警、运行、故障信号可靠性。

Description

多波段火焰探测器

技术领域

本实用新型涉及光学火焰探测技术领域，具体涉及一种多波段火焰探测器。

背景技术

工业生产过程中，火灾安全防范是重中之重，由于火灾监控系统的缺乏或火灾探测设备的不足导致火灾爆发的案例屡屡发生。采用感光式火焰探测器作为火灾初期的监控是一种有效的防范手段。传统火焰探测器一般是由一种或多种不同波段的感光式传感器为检测核心，即为单波段火焰探测器或多波段火焰探测器。

然而，现阶段火焰探测器存在以下缺陷：

1.传统单波段火焰探测器在进行火焰探测时由于检测波段单一，在进行实际应用时，经常会对光源干扰及热干扰做出误判段，从而出现误报警的现象；

2.由于现场环境不确定，火焰探测器的防护性能不足，露天环境下长期工作会在壳体内部产生结露现象，影响探测器工作性能；

3.现有主流火焰探测器基本都是基于单束光信号告知用户探测器当前运行状态，如运行、故障、火警等，在大空间检测场所下，实际显示效果则会大打折扣，操作人员难以注意到较弱的灯光，严重时会造成人员对报警信号的忽视，延误火警的处理。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种多波段火焰探测器，检测可靠性高、误报率小、响应速度快；密封性好，防水性能可靠；报警信号清晰明了，有利于提高报警、运行、故障信号可靠性。

为实现上述目的，本实用新型的多波段火焰探测器，包括壳体，壳体包括前壳与后盖，前壳后侧设有开口，后盖可拆卸地安装在前壳的开口上，前壳两侧分别设有线缆接口和扩展接口，线缆接口内设有过线橡胶塞，过线橡胶塞上设有线缆压帽，扩展接口内设有声光报警器，前壳的底部设有支架安装座，前壳内设有信号采集机构。

进一步地，前壳为圆柱状结构，前壳背离后盖一侧设有玻璃安装槽，玻璃安装槽内设有光学玻璃，前壳内设有PCB安装柱，信号采集机构包括通过PCB安装柱设置在前壳内的信号采集模块电路板，信号采集模块电路板设置在PCB安装柱贴近光学玻璃的一端，信号采集模块电路板接近光学玻璃的一面上设有环形的LED光圈，信号采集模块电路板接近光学玻璃的一面上设有紫外传感器、第一红外传感器和第二红外传感器，信号采集模块电路板接近光学玻璃的一面设有遥控信号接收探头，信号采集模块电路板接近光学玻璃的一面设有自检光源。

进一步地，紫外传感器设置在信号采集模块电路板的中间，紫外传感器为长方形的，紫外传感器为横向设置的，第一红外传感器和第二红外传感器为圆形的，第一红外传感器和第二红外传感器分别设置在紫外传感器横向的两侧，自检光源位于第一红外传感器远离紫外传感器的一侧，遥控信号接收探头设置在紫外传感器纵向的一侧。

进一步地，LED光圈包括若干LED光源，LED光源围绕信号采集模块电路板的中心呈圆环状均匀分布，LED光圈围绕在紫外传感器、第一红外传感器和第二红外传感器的外周。

进一步地，信号采集模块电路板背离光学玻璃的一面上设有安装在PCB安装柱上的主控模块电路板，主控模块电路板上设有微控制器电路、紫外信号处理电路、红外信号处理电路、RS485通信电路、LED及红外光源控制电路。

进一步地，主控模块电路板背离信号采集模块电路板的一面设有安装在PCB安装柱上的电源模块电路板，电源模块电路板上设有电源输出模块、继电器组和电流环输出模块。

进一步地，玻璃安装槽上设有压板安装孔，压板安装孔通过螺栓组件安装有玻璃压板。

进一步地，后盖外侧设有旋拧圆环结构，旋拧圆环结构为突出在后盖表面的圆环状结构，旋拧圆环结构均匀分为6段，后盖内侧设有O型圈安装槽，O型圈安装槽中设有橡胶O型圈。

本实用新型的多波段火焰探测器具有以下优点：

1.采用多个波段的高精度光学传感器，对于火焰检测更加精确，相比于传统单通道火焰探测器，检测可靠性高、误报率小、响应速度快；

2.采用高防护性能设计，密封性好，防水性能可靠，使探测器内部工作环境稳定可靠，具备防护性能上的优势；

3.采用高亮的环形灯显示设计，报警信号清晰明了，有利于提高报警、运行、故障信号可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的多波段火焰探测器的结构示意图。

图2是多波段火焰探测器设有光学玻璃一面的示意图。

图3是多波段火焰探测器侧面的剖视图。

图4是多波段火焰探测器俯视方向的剖视图。

图5是用于体现信号采集模块电路板的结构示意图。

图6是用于体现主控模块电路板的结构示意图。

图7是用于体现电源模块电路板的结构示意图。

附图标记：1、前壳；11、线缆接口；12、过线橡胶塞；13、线缆压帽；14、扩展接口；15、声光报警器；16、支架安装座；17、玻璃安装槽；171、光学玻璃；18、玻璃压板；19、PCB安装柱；2、后盖；21、旋拧圆环结构；22、O型圈安装槽；3、信号采集模块电路板；31、LED光圈；32、紫外传感器；33、第一红外传感器；34、第二红外传感器；35、遥控信号接收探头；36、自检光源；4、主控模块电路板；41、微控制器电路；42、紫外信号处理电路；43、红外信号处理电路；44、RS485通信电路；45、LED及红外光源控制电路；5、电源模块电路板；51、电源输出模块；52、继电器组；53、电流环输出模块。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实用新型首选实施方式的多波段火焰探测器，包括壳体及电路系统。壳体包括前壳1与后盖2，前壳1后侧设有开口，后盖2通过螺纹可拆卸地安装在前壳1的开口上。后盖2外侧设有旋拧圆环结构21，旋拧圆环结构21为突出在后盖2表面的圆环状结构，旋拧圆环结构21均匀分为6段，每段之间留有间隙，便于将后盖2安装到壳体上。后盖2内侧设有O型圈安装槽22，O型圈安装槽22中设有橡胶O型圈，能够提升后盖2旋拧至前壳1后的整体防护性能。

如图3与图4所示，前壳1两侧分别设有线缆接口11和扩展接口14，线缆接口11内设有过线橡胶塞12，过线橡胶塞12上设有线缆压帽13，用于电源线缆及信号线缆对外走线。扩展接口14内设有声光报警器15，不用时可用等螺纹接口的堵头做密封处理。前壳1的底部设有支架安装座16，可根据实际需求选择安装特定支架。

如图3与图4所示，前壳1为圆柱状结构，前壳1背离后盖2一侧设有玻璃安装槽17。玻璃安装槽17内设有蓝宝石材质的光学玻璃171，玻璃安装槽17上设有压板安装孔，压板安装孔通过螺栓组件安装有玻璃压板18，玻璃压板18将光学玻璃171固定在玻璃安装槽17内。玻璃安装槽17内部有环形胶封凹槽，其内部可进行灌胶工艺，实现光学玻璃171与壳体之间的胶封，提升壳体密封防护性能。

如图3与图4所示，电路系统包括信号采集模块电路板3、主控模块电路板4和电源模块电路板5，各模块电路板之间通过接插器件固连并进行电信号传输，电源模块电路板5通过接入DC 24V电源为系统进行供电，并完成与外围设备的数据交互。信号采集模块电路板3将所采集火焰信号处理后传输给主控模块电路板4进行分析处理。主控模块电路将所采集信号进行运算处理，并根据算法实现火焰的判别，最终根据用户需求完成报警信号输出。前壳1内上下两侧相距沿前壳1径向延伸的PCB安装柱19，PCB安装柱19与前壳1内部相连接，其顶部设置有内螺纹结构。信号采集模块电路板3、主控模块电路板4和电源模块电路板5通过PCB安装柱19安装在前壳1内，前壳1内还设有用于限位各电路板的立柱，各电路板上分别设有与立柱形状相符合的缺口。信号采集模块电路板3、主控模块电路板4和电源模块电路板5沿逐渐远离光学玻璃171的方向依次设置。

如图3与图5所示，信号采集模块电路板3为第一层电路板，信号采集模块电路板3接近光学玻璃171的一面上设有紫外传感器32、第一红外传感器33和第二红外传感器34。紫外传感器32设置在信号采集模块电路板3的中间，紫外传感器32为长方形的，紫外传感器32为横向设置的，检测光谱范围为185nm～260nm。第一红外传感器33和第二红外传感器34为圆形的，第一红外传感器33和第二红外传感器34分别设置在紫外传感器32横向的两侧。第一红外传感器33的中心波段为4.3um，用于检测火焰主体辐射信号。第二红外传感器34的中心波段3.95um，用于检测背景干扰信号。第一红外传感器33远离紫外传感器32的一侧自检光源36，用于发出自检信号，光源光谱范围为0～5um。

紫外传感器32纵向的一侧设有遥控信号接收探头35，遥控信号接收探头35用于接收支持NEC协议的红外遥控信号。

如图3与图5所示，信号采集模块电路板3接近光学玻璃171的一面上设有环形的LED光圈31，LED光圈31为三色光圈，LED光圈31包括24颗LED光源，3颗LED光源为一组，每组按顺时针分别由红、绿、黄三种颜色的LED构成，共分为8组。LED光源围绕信号采集模块电路板3的中心呈圆环状均匀分布，LED光圈31围绕在紫外传感器32、第一红外传感器33和第二红外传感器34的外周。LED光圈31用于发出报警、运行、故障信号，实现高可靠信号指示效果。

如图3与图6所示，主控模块电路板4为第二层电路板，主控模块电路板4上设有微控制器电路41、紫外信号处理电路42、红外信号处理电路43、RS485通信电路44、LED及红外光源控制电路45。微控制器电路41采用32位微处理器，对整体硬件电路系统进行控制。紫外信号处理电路42对紫外传感器32进行输入控制，并对紫外传感器32输出脉冲信号进行整形，最终输入给微控制器电路41进行火焰分析。红外信号处理电路43由一级二阶高通滤波放大电路和一级二阶低通滤波放大电路构成，用于将有第一红外传感器33和第二红外传感器34构成的双通道红外热释电传感器进行滤波放大，并输入给微控制器电路41进行火焰分析。RS485通信电路44采用带隔离的RS485收发器，遵循Modbus RTU通信协议，用于输出用户所需的探测器信息。LED及红外光源控制电路45用于接收微控制器的控制指令，并将指令传递给LED光圈31及自检光源36，从而实现光源显示效果。

如图3与图7所示，电源模块电路板5为第三层电路板，电源模块电路板5上设有电源输出模块51、继电器组52和电流环输出模块53。电源输出模块51包括24V输入电源模块、24V转5V电源模块和5V转3.3V电源模块，用于为整个硬件电路提供电源供给。继电器组52包括3组单刀双掷继电器，一组常开报警继电器、一组常闭故障继电器、一组常开辅助继电器；电流环输出模块53为4-20mA电流环输出模块53，用于将探测器的运行状态以模拟电流量输出。

本实用新型的多波段火焰探测器检测可靠性高、误报率小、响应速度快；密封性好，防水性能可靠；报警信号清晰明了，有利于提高报警、运行、故障信号可靠性。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims (8)

1.一种多波段火焰探测器，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括前壳(1)与后盖(2)，所述前壳(1)后侧设有开口，所述后盖(2)可拆卸地安装在前壳(1)的开口上，所述前壳(1)两侧分别设有线缆接口(11)和扩展接口(14)，所述线缆接口(11)内设有过线橡胶塞(12)，所述过线橡胶塞(12)上设有线缆压帽(13)，所述扩展接口(14)内设有声光报警器(15)，所述前壳(1)的底部设有支架安装座(16)，所述前壳(1)内设有信号采集机构。

2.根据权利要求1所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述前壳(1)为圆柱状结构，所述前壳(1)背离后盖(2)一侧设有玻璃安装槽(17)，所述玻璃安装槽(17)内设有光学玻璃(171)，所述前壳(1)内设有PCB安装柱(19)，所述信号采集机构包括通过PCB安装柱(19)设置在前壳(1)内的信号采集模块电路板(3)，所述信号采集模块电路板(3)设置在PCB安装柱(19)贴近光学玻璃(171)的一端，所述信号采集模块电路板(3)接近光学玻璃(171)的一面上设有环形的LED光圈(31)，所述信号采集模块电路板(3)接近光学玻璃(171)的一面上设有紫外传感器(32)、第一红外传感器(33)和第二红外传感器(34)，所述信号采集模块电路板(3)接近光学玻璃(171)的一面设有遥控信号接收探头(35)，所述信号采集模块电路板(3)接近光学玻璃(171)的一面设有自检光源(36)。

3.根据权利要求2所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述紫外传感器(32)设置在信号采集模块电路板(3)的中间，所述紫外传感器(32)为长方形的，所述紫外传感器(32)为横向设置的，所述第一红外传感器(33)和第二红外传感器(34)为圆形的，所述第一红外传感器(33)和第二红外传感器(34)分别设置在紫外传感器(32)横向的两侧，所述自检光源(36)位于第一红外传感器(33)远离紫外传感器(32)的一侧，所述遥控信号接收探头(35)设置在紫外传感器(32)纵向的一侧。

4.根据权利要求3所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述LED光圈(31)包括若干LED光源，所述LED光源围绕信号采集模块电路板(3)的中心呈圆环状均匀分布，所述LED光圈(31)围绕在紫外传感器(32)、第一红外传感器(33)和第二红外传感器(34)的外周。

5.根据权利要求4所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述信号采集模块电路板(3)背离光学玻璃(171)的一面上设有安装在PCB安装柱(19)上的主控模块电路板(4)，所述主控模块电路板(4)上设有微控制器电路(41)、紫外信号处理电路(42)、红外信号处理电路(43)、RS485通信电路(44)、LED及红外光源控制电路(45)。

6.根据权利要求5所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述主控模块电路板(4)背离信号采集模块电路板(3)的一面设有安装在PCB安装柱(19)上的电源模块电路板(5)，所述电源模块电路板(5)上设有电源输出模块(51)、继电器组(52)和电流环输出模块(53)。

7.根据权利要求2所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述玻璃安装槽(17)上设有压板安装孔，所述压板安装孔通过螺栓组件安装有玻璃压板(18)。

8.根据权利要求1所述的多波段火焰探测器，其特征在于，所述后盖(2)外侧设有旋拧圆环结构(21)，所述旋拧圆环结构(21)为突出在后盖(2)表面的圆环状结构，所述旋拧圆环结构(21)均匀分为6段，所述后盖(2)内侧设有O型圈安装槽(22)，所述O型圈安装槽(22)中设有橡胶O型圈。