JP7114306B2

JP7114306B2 - 炎検出装置

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Publication number: JP7114306B2
Application number: JP2018076588A
Authority: JP
Inventors: 秀成松熊; 克明奥山; 慎樹大森; 匡記祖父江; 史織鈴木; 知明山田
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2022-08-08
Anticipated expiration: 2038-04-12
Also published as: JP2019184451A

Description

本発明は、有炎燃焼時のＣＯ₂共鳴により発生する赤外線放射を検出して、炎の有無を判定する炎検出装置に関する。

従来、有炎燃焼により発生する放射線エネルギーを検出して、炎の有無を検出する炎検出装置にあっては、有炎燃焼時に発生するＣＯ₂の共鳴放射波長帯域における放射線を検出して、炎の有無を検出する炎検出装置や炎検出方法がよく知られている。

ここで、従来技術における炎検出装置について、簡単に説明する。

図７は、燃焼炎と、その他の代表的な放射体の赤外波長域における放射線スペクトルを示す概念図であり、横軸は放射線の波長、縦軸は放射線の相対強度を示す。

図７に示すように、燃焼炎のスペクトル特性１００においては、ＣＯ₂の共鳴放射により４．５μｍ付近の波長帯域に放射線相対強度のピークがある。

なお、以下では、特に断らない限り、ＣＯ₂共鳴放射帯とは、４．５μｍ帯を指すものとする。また、受光素子（光電変換素子）としては例えば焦電体が利用されている。

このように、従来の炎検出装置は、燃焼炎のＣＯ₂共鳴に伴って放射される４．５μｍ帯の赤外線を焦電体を用いた受光素子で電気信号に変換し、この電気信号から炎特有のちらつき周波数成分を抽出して炎の有無を判定するようにしている。

特開昭５５－０８８１２５号公報特許第４０１４１８８号公報

ところで、従来の炎検出装置に設けられた受光素子として利用する焦電体は、放射線エネルギーを電気信号に変換する焦電作用に加え、振動エネルギーを電気信号に変換する圧電作用を示すことが知られており、本来は４．５μｍ付近となる炎からの赤外線光を受光して焦電作用により光電変換した電気信号に基づく受光信号を出力するものであるが、地震等により炎検出装置に振動が加わると、受光素子が変形して圧電作用が働いて検出信号を出力してしまい、これにより誤って炎と判断して非火災報を出力する可能性がある。

本発明は、焦電作用と圧電作用をもつ受光素子の受光信号から燃焼炎を検出する炎検出装置について、受光信号から振動の影響を除去して確実な燃焼炎検出を可能とする炎検出装置を提供することを目的とする。

（炎検出装置）
本発明は、燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測して燃焼炎の有無を判断し検出する炎検出装置であって、
燃焼炎から放射される放射線エネルギーを受光素子で受光して所定の波長帯域を観測した受光信号を出力する受光ユニットと、
炎検出装置に加わる振動を振動検出素子で検出して振動検出信号を出力する振動検出ユニットと、
振動検出ユニットから出力された振動検出信号に基づき、受光ユニットから出力された受光信号を補正する振動補正部と、
振動補正部で補正された受光信号により燃焼炎の有無を判断する判断部と、
を備え、
受光ユニット及び振動検出ユニットは、
受光素子及び振動検出素子の各々を構成する焦電素子と、
所定の波長帯域の光を焦電素子に対し選択透過させる光学波長フィルタと、
を備えた同一のパッケージ構成を有し、
振動検出ユニットは、焦電素子に対し光の入射を遮断するマスク部材がパッケージ構成の前方に配置されたことを特徴とする。

（振動補正演算）
振動補正部は、振動検出ユニットから出力された振動検出信号に所定の係数を乗じて受光ユニットから出力された受光信号から減算することで、受光信号を補正する。

（補正係数）
振動補正部は、受光素子を遮光した状態で振動が加えられたときに、受光ユニットから出力される受光信号を振動検出ユニットから出力される振動検出信号で除した値を所定の係数として設定する。

（加速度検出素子による振動検出）
振動検出ユニットは、焦電素子に代えて焦電素子以外の加速度検出素子により振動検出素子を構成する。

（基本的な効果）
本発明は、燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測して燃焼炎の有無を判断し検出する炎検出装置であって、燃焼炎から放射される放射線エネルギーを受光素子で受光して所定の波長帯を観測した受光信号を出力する受光ユニットと、炎検出装置に加わる振動を振動検出素子で検出して振動検出信号を出力する振動検出ユニットと、振動検出ユニットから出力された振動検出信号に基づき、受光ユニットから出力された受光信号を補正する振動補正部とが設けられ、振動補正部で補正された受光信号により燃焼炎の有無を検出し判断するようにしたため、地震等による振動が炎検出装置に加わって受光ユニットの受光素子から圧電作用による信号が出力された場合、同じ振動が振動検出ユニットの振動検出素子に加わることで振動検出信号が出力され、受光ユニットから出力された受光信号を補正して受光信号に含まれる振動信号成分を軽減または除去することができ、振動に伴って受光ユニットから出力された信号により誤って炎と判断して非火災報を出力してしまうことを確実に防止できる。

（振動補正演算の効果）
また、振動補正部は、振動検出ユニットから出力された振動検出信号に所定の係数を乗じて受光ユニットから出力された受光信号から減算することで、受光信号を補正するようにしたため、振動検出信号に掛ける係数は例えば、製造時に炎検出装置に所定の振動を加え、このときの受光信号と振動検出信号の相関に基づいて定める。すなわち例えば、このときの受光信号値に振動検出信号値を一致させるための比率を予め求めておくことで、簡単な演算により受光信号に含まれる振動信号成分を除去することができる。

（焦電素子による振動検出の効果）
また、受光ユニットの受光素子は第１の焦電素子であり、振動検出ユニットの振動検出素子は、第２の焦電素子であり、受光ユニットは、燃焼炎から放射される所定波長帯域の光を選択透過させる光学波長フィルタと、光学波長フィルタを透過した光を受光して光電変換した電気信号に基づく受光信号を出力する焦電素子とを有する受光センサを備え、振動検出ユニットは、外部から加わる振動により圧電変換した電気信号に基づく振動検出信号を出力する第２の焦電素子と、第２の焦電素子に対し光の入射を遮断するように配置されたマスク部材とを有する振動センサを備えたため、受光ユニットの受光センサは、第１の焦電センサにおける、赤外線エネルギーを電気信号に変換する焦電作用により、燃焼炎から放射される所定波長帯の放射線エネルギーを確実に光電変換して受光信号を出力することを可能し、また、振動検出ユニットの振動センサは、第２の焦電素子に対し光の入射を遮断するように配置されたマスク部材により外からの放射線（光）を受けないようにすることで、圧電作用のみにより炎検出装置に加わる振動に伴う振動検出信号を確実に出力することを可能とする。

（同一の焦電素子による振動検出による効果）
また、振動検出ユニットの振動検出素子を、受光ユニットの第１の焦電素子と同じ構成を有する第２の焦電素子としたため、炎検出装置に振動が加わった際の、第１の焦電素子の圧電出力信号（振動の影響により出力される受光信号）と第２の焦電素子の圧電出力信号（振動検出信号）を相似特性とすることができ、振動補正演算を簡単にすることができる。

（加速度検出素子による振動検出の効果）
また、振動検出ユニットの振動検出素子を加速度検出素子としたため、炎検出装置の振動に伴い受光素子が圧電作用により出力する信号は振動による加速度の大きさに略比例する関係にあることから、加速度検出素子で検出した加速度信号に基づき受光ユニットの受光信号を補正することで、受光信号から振動に伴う信号成分を確実に除去することができる。

炎検出装置の実施形態を示したブロック図炎検出装置の外観を示した説明図受光センサの概略構成を示した説明図図３の受光センサにおける受光素子の等価回路を示した回路図燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測した場合に図１の受光ユニットから出力される受光信号を示した信号波形図燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測した場合に図１の受光ユニットから出力される受光信号の周波数分布を示した説明図燃焼炎と、その他の代表的な放射体の放射線スペクトルを示した特性図

［炎検出装置の概要］
（装置の概要）
図１は炎検出装置の実施形態を示したブロック図である。図１に示すように、本実施形態の炎検出装置１０は、受光ユニット１１、振動検出ユニット１２、ＭＰＵ（マイクロ処理ユニット）１５に設けられた振動補正部３６と判断部３８で構成される。

受光ユニット１１は、監視領域に存在する燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測するものであり、燃焼炎からＣＯ₂共鳴により放射される、概ね４．５μｍを中心波長とする赤外線波長帯の放射線エネルギーを受光して光電変換し、これを電気的に処理して受光信号Ｅ１を出力する。

受光ユニット１１には、受光センサ１６ａ、前置フィルタ２４ａ、プリアンプ２６ａ、メインアンプ２８ａが設けられ、メインアンプ２８ａから出力された受光信号Ｅ１は終段アンプ３０ａを介して、受光信号Ｅ１’としてＭＰＵ１５のＡ／Ｄ変換ポート３５ａでデジタル信号に変換して取り込まれる。

以降、Ａ／Ｄ変換前後で信号の記号を区別せず、変換後のデジタル信号も受光信号Ｅ１'として説明する。Ａ／Ｄ変換によるサンプリングは、たとえば６４Ｈｚでおこない、１秒間に６４点の受光信号データを得る。

振動検出ユニット１２は、地震等により炎検出装置１０に加わる振動を電気信号に変換し、これを電気的に処理して振動検出信号Ｅｖを出力する。振動検出ユニット１２には、振動センサ１７、前置フィルタ２４ｖ、プリアンプ２６ｖ、メインアンプ２８ｖが設けられ、メインアンプ２８ｖから出力された振動検出信号Ｅｖは終段アンプ３０ａを介して、振動検出信号Ｅｖ’としてＭＰＵ１５のＡ／Ｄ変換ポート３５ｖでデジタル受光信号に変換して取り込まれる。

こちらも、Ａ／Ｄ変換前後で信号の記号を区別せず、以降、変換後のデジタル信号も受光信号Ｅｖ'として説明する。Ａ／Ｄ変換によるサンプリングは、たとえば６４Ｈｚでおこない、１秒間に６４点の振動検出信号データを得る。

振動補正部３６は、振動検出信号Ｅｖ’に基づき、受光信号Ｅ１'を補正して、受光信号Ｅ１'に含まれる振動信号成分を除去した受光信号Ｅ１ａを出力する。

判断部３８は、振動補正部３６で振動信号成分が除去された受光信号Ｅ１ａに基づき、監視範囲の燃焼炎の有無を判断して検出する。

（装置外観と受光ユニット、振動検出ユニット）
図２は炎検出装置の外観を示した説明図である。図２に示すように、炎検出装置１０は、天井面や壁面の取付ベースに取り付けられる本体５０の下部に設けられたカバー５２の監視範囲側の面に透光性窓１８を設け、透光性窓１８の内部に配置された基板５６に、図１に示した光学ユニット１１の受光センサ１６ａと振動検出ユニット１２の振動センサ１７を配置している。

また、透光性窓１８の近傍には、内部の受光素子を見通せる位置に、試験光源として試験ランプ４２を収納した試験光源収納部４３を設けている。試験光源収納部４３には、試験ランプ４２からの試験光を透過する試験用透光性窓４４を配している。試験時に試験ランプ４２から発した試験光は、試験用透光性窓４４、透光性窓１８を透過して受光センサ１６ａで受光される。このときの受光信号に基づき、受光センサ１６ａの故障有無や透光性窓１８の汚れ状況などを試験する。

（受光ユニットの構成）
図１に示した受光ユニット１１において、受光センサ１６ａは燃焼炎からＣＯ₂共鳴により放射される、概ね４．５μｍを中心波長とする所定の赤外線波長帯域の放射線エネルギーを受光し、電気信号に変換して出力し、前置フィルタ２４ａは受光センサ１６ａから出力される受光信号から、炎の揺らぎ周波数に対応した所定の周波数帯域の信号成分のみを通過させ、プリアンプ２６ａは前置フィルタ２４ａを通過した信号成分を初段増幅し、メインアンプ２８ａはこれをさらに増幅して受光信号Ｅ１を出力する。

ここで、受光センサ１６ａは、光学波長フィルタ２０ａ、及び受光素子２２ａを備えている。受光素子２２ａは焦電素子（第１の焦電素子）である。

受光ユニット１１から出力された受光信号Ｅ１は、終段アンプ３０ａを介して受光信号Ｅ１’となり、ＭＰＵ１５に設けたＡ／Ｄ変換ポート３５ａによりデジタル受光信号Ｅ１’に変換して読み込まれ、振動補正部３６による振動補正と判断部３８による炎判断が実行される。以下、各構成について具体的に説明する。

（受光センサ１６ａ）
図３は受光センサの概略構成を示した説明図、図４は図３の受光センサにおける受光素子の等価回路を示した回路図である。

図３に示すように、受光センサ１６ａは、基板４６の表面に支持配置された焦電体４５を備え、これに受光電極２５を設け、基板４６の裏面側に配置されたＦＥＴ２７を備えてなる受光素子２２ａと、基板４６を基部４７上に支持しつつ基部４７を貫通して設けられた端子４８と、受光素子２２ａの前方（図示上方）に４．５μｍ付近の赤外線を選択透過するバンドパスフィルタである光学波長フィルタ２０ａを備えたカバー部材４９とからなるパッケージ構成を有している。すなわち、受光センサ１６ａは焦電センサであり、受光素子２２ａは焦電素子である。

また、受光素子２２ａの等価回路は、図４に示すように、ＦＥＴ２７のゲートから例えば焦電体４５と図３で図示省略した高抵抗２９の並列回路を介してゲート端子Ｇに接続し、またＦＥＴ２７のドレインとソースをそれぞれドレイン端子Ｄとソース端子Ｓに接続している。

ここで、光学波長フィルタ２０ａは、例えば、シリコン、サファイア等の基板上に、公知の方法でそれぞれ形成することができる。

（透光性窓１８）
透光性窓１８は、図２に示したように、カバー５２の、受光センサ１６ａの前面側に設けた所定の開口部に配置され、例えば、サファイアガラス等の赤外線透光性の部材により形成している。このため受光センサ１６ａは、受光限界視野が透光性窓１８の縁辺部で規制されることにより、所定の拡がり角度を有する検知エリアが設定される。

本実施形態の炎検出装置１０は、この検知エリア内に設定された所定の監視範囲の炎を検出する火災検出器である。

（前置フィルタ２４ａ）
前置フィルタ２４ａは、周波数選択部として機能し、受光センサ１６ａの受光素子２２ａから出力される受光信号から、炎判断処理に用いられる特定の周波数帯域の信号成分のみを通過させる例えばアクティブフィルタであり、後段のプリアンプ２６ａに特定の周波数帯域の信号成分を含む受光信号を出力する。

（プリアンプ２６ａとメインアンプ２８ａ）
プリアンプ２６ａは、前置フィルタ２４ａを介して入力される受光信号を所定の増幅率で初段増幅し、メインアンプ２８ａは、プリアンプ２６ａからの光信号を増幅し、受光信号Ｅ１として出力する。さらに、終段アンプ３０ａは受光信号Ｅ１を増幅して受光信号Ｅ１’を出力する。

（振動検出ユニット１２の構成）
図１に示した振動検出ユニット１２において、振動センサ１７は、炎検出装置１０に加わる振動エネルギーを圧電作用により電気信号に変換して出力し、前置フィルタ２４ｖは振動センサ１７から出力される振動検出信号から、所定の周波数帯域の信号成分のみを通過させ、プリアンプ２６ｖは前置フィルタ２４ｖを通過した信号成分を初段増幅し、メインアンプ２８ｖはこれを増幅して振動検出信号Ｅｖを出力する。さらに、終段アンプ３０ｖは振動検出信号Ｅｖを増幅して振動検出信号Ｅｖ’を出力する。

ここで、振動検出センサ１７は、受光ユニット１１に設けた受光センサ１６ａと同じ構成の焦電センサであり、光学波長フィルタ２０ｖ、及び第２の焦電素子である振動検出素子２２ｖを備えている。

振動検出ユニット１２から終段アンプ３０ｖを介して出力された振動検出信号Ｅｖ’は、ＭＰＵ１５に設けたＡ／Ｄ変換ポート３５ｖによりデジタル信号に変換して読み込まれ、これに基づき振動補正部３６による受光信号Ｅ１’の振動補正が実行される。以下、各構成について具体的に説明する。

（振動検出ユニット１２の振動センサ１７）
振動検出ユニット１２の振動センサ１７は、図３に示した受光センサ１６ａと同じ構成であり、振動センサ１７における振動検出素子の等価回路も図４に示した受光センサ１６ａにおける受光素子２２ａの等価回路と同じになる。

（透光性窓１８とマスク部材４０）
振動センサ１７に設けられた透光性窓１８と光学波長フィルタ２０ｖの間にはマスク部材４０が配置されており、透光性窓１８を通った外からの光をマスク部材４０で遮り、振動センサ１７で受けないようにしている。

このため振動センサ１７に設けられた焦電体は圧電作用のみにより振動エネルギーを電気信号に変換して出力する。

なお、マスク部材４０は、カバー５２と一体に設けても良いし、カバー５２の一部をマスク部材４０としても良い。或いは、マスク部材４０は、振動センサ（焦電センサ）のカバー部材とし、すなわち光学波長フィルタを取り除き、カバー部材の開口を塞ぐようにしても良い。

（振動検出ニット１２の前置フィルタ２４ｖ）
前置フィルタ２４ｖは、受光ユニット１１ａの前置フィルタ２４ａと同じであり、振動センサ１７の振動検出素子２２ｖから出力される振動検出信号から、振動補正に用いられる特定の周波数帯域の信号成分のみを通過させる例えばアクティブフィルタであり、後段のプリアンプ２６ｖに特定の周波数帯域の信号成分を含む振動検出信号を出力する。

前置フィルタ２４ｖで通過させる信号周波数帯域、またその通過特性を、前置フィルタ２４ａと同じにすることにより、炎検出装置１０に振動が加わったときに受光素子２２ａからの出力に基づく受光信号Ｅ１（或いはＥ１’）と、このときの振動検出素子２２ｖからの出力に基づく振動検出信号Ｅｖ（或いはＥｖ’）の信号波形を概ね相似とすることができ、振動補正を容易にすることができる。

（振動検出ユニット１２のプリアンプ２６ｖとメインアンプ２８ｖ）
プリアンプ２６ｖは、前置フィルタ２４ｖを介して入力される振動検出信号を所定の増幅率で初段増幅し、メインアンプ２８ｖは、プリアンプ２６ｖからの各受光信号を増幅し、振動検出信号Ｅｖとして出力する。

［ＭＰＵ１５による振動補正と炎判断］
ＭＰＵ１５は、ハードウェアとして、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ変換ポート３５ａ，３５ｖを含む各種の入出力ポート等を備え、振動補正部３６及び判断部３８は、ＣＰＵによるプログラムの実行により実現される機能である。

（振動補正部３６）
振動補正部３６は、振動検出ユニット１２から出力された振動検出信号Ｅｖ’により受光ユニット１１ａから出力された受光信号Ｅ１’を補正して振動信号成分を除去した受光信号Ｅ１ａを出力する。

具体的に、振動補正部３６は、振動検出ユニット１２から出力された振動検出信号Ｅｖ’に所定の係数Ｋを乗じて受光ユニット１１から出力された受光信号Ｅ１’から減算することで、振動信号成分を除去した受光信号Ｅ１ａを
Ｅ１ａ＝Ｅ１’－Ｋ・Ｅｖ’・・・（式１）
として出力する。

ここで、振動検出信号Ｅｖ’に掛ける係数Ｋは、受光素子２２ａに外部から光が入らないように透光性窓１８を遮光した状態で、例えば炎検出装置１０に炎のゆらぎ周波数帯の所定周波数の振動を加え、このときの受光素子２２ａ及び振動検出素子２２ｖから圧電作用のみによる振動検出信号を出力させる。

このとき受光ユニット１１から終段アンプ３０ａを通して出力される信号をＥ１ｔとし、振動検出ユニット１２から終段アンプ３０ｖを通して出力される信号をＥｖｔとすると、
Ｅ１ｔ＝Ｋ・Ｅｖｔ
となるように比率を係数Ｋとして設定すれば、式１により振動信号成分を除去できる。
係数Ｋは
Ｋ＝Ｅ１ｔ／Ｅｖｔ
として設定することができる。係数ＫはあらかじめＭＰＵ１５のメモリに記憶させておき、振動補正部３６で読み出して補正を実行する。

また、振動のみにより受光ユニット１１及び振動検出ユニット１２の各々から出力される信号は、振動が大きくなると飽和することから、例えば震度５の揺れに対し信号が飽和しないように、プリアンプ２６ａ，２６ｖ及びメインアンプ２８ａ，２８ｖ、終段アンプ３０ａ，３０ｖによる増幅率を設定する。

（判断部３８）
判断部３８は、振動補正部３６で振動信号成分が除去された受光信号Ｅ１ａを所定時間単位に取り込み、受光信号Ｅ１ａの信号振幅に対する時間積分処理を行い、積分値ΣＥ１を算出する。

図５は燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測した場合に図１の受光ユニットから出力される受光信号Ｅ１’を示した信号波形図である。振動時に焦電センサの圧電作用によって出力される受光信号Ｅ１’も、これと類似の信号波形を呈するため、非火災報の原因となる。同様にして、振動時に焦電センサの圧電作用によって出力される振動検出信号Ｅｖ’もまた類似の信号波形を呈するので、これに基づき受光信号Ｅ１’を補正して非火災報を回避する。

判断部３８は、図５に示す受光信号Ｅ１’から振動に基づく信号成分が除去された受光信号Ｅ１ａをＴ＝２秒単位（１２８点の受光信号データ単位）ごとに取込み、受光信号Ｅ１ａの基準電位からの差分の絶対値となる積分値ΣＥ１ａを求める。

次いで、判断部３８は、積分値ΣＥ１ａが、予め設定された閾値以下の場合には、炎に相当する受光出力が検出されなかったものと判断し、一方、積分値ΣＥ１ａが閾値を超えた場合には、炎有り判断の第１要素とする。

また、判断部３８は、Ｔ＝２秒間分ごとに取込んだ受光信号Ｅ１ａを高速フーリエ変換して分析し、８Ｈｚ以下の周波数帯域の周波数分布が所定条件を満たす場合に炎有り判断の第２要素とし、第一要素とあわせて複合的な炎有無判断を行う。

図６は、燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測した場合出力される受光信号Ｅ１ａの周波数分布を示した説明図である。判断部３８は、Ｅ１‘が振動補正された受光信号Ｅ１ａをＴ＝２秒単位（１２８点単位）に取込み、高速フーリエ変換により図６に示す周波数分布を得る。

図６に示すように、燃焼炎から放射される放射線エネルギーを周波数軸で観測すると、概ね８Ｈｚよりも低周波側に高い出力レベルを示す周波数分布が得られることから、実質的な炎のちらつき周波数が８Ｈｚまでの周波数帯域ＦＬに存在し、８Ｈｚを超える例えば１６Ｈｚまでの高周波側の周波数帯域ＦＨは低いレベルを示す。

このため、受光信号Ｅ１ａの周波数分布に基づく炎判断は、例えば８Ｈｚまでの範囲となる低周波側ＦＬの相対強度の積分値ΔＦＬおよび高周波側ＦＨの相対強度の積分値ΣＦ
Ｈを求め、この積分値の相対比ΣＦＬ／ΣＦＨが、予め設定された閾値以下の場合には、炎に相当する受光出力が検出されなかったものと判断し、一方、閾値を超えた場合には、炎有り判断の第２要素とする。

そして、判断部３８は、２秒単位で取り込んだ受光信号Ｅ１ａの積分値による炎有り判断の第１要素と、受光信号Ｅ１ａの周波数分布による炎有り判断の第２要素の両方が成立し、且つ、所定回数連続した場合に炎との判断を確定して火災検出信号を外部に出力する。

［本発明の変形例］
上記の実施形態は、１波長方式の炎検出装置を例にとっているが、例えば、燃焼炎のＣＯ₂の共鳴放射帯である４．５μｍ付近の波長帯域と、５．０μｍ付近の波長帯域における各々の放射線エネルギーを観測して炎を判定する２波長式の炎検出装置にも適用できる。

同様に、例えば、上記２波長式に２．３μｍ付近の波長帯域を加えた３波長式の炎検出装置にも適用できる。何れの場合も、補正を要する波長帯の受光信号を、振動センサからの振動検出信号に基づき補正することができる。

また、上記の実施形態は、振動検出センサとして焦電センサを例にとっているが、加速度センサなど、振動を検出して信号を出力する適宜のセンサが利用できる。

また、本発明は、振動補正演算の方法を含め、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：炎検出装置
１１：受光ユニット
１２：振動検出ユニット
１５：ＭＰＵ
１６ａ：受光センサ
１７：振動センサ
１８：透光性窓
２０ａ，２０ｖ：光学波長フィルタ
２２ａ：受光素子
２２ｖ：振動検出素子
２４ａ，２４ｖ：前置フィルタ
２５：受光電極
２６ａ，２６ｖ：プリアンプ
２７：ＦＥＴ
２８ａ，２８ｖ：メインアンプ
３０ａ，３０ｖ：終段アンプ
３５ａ，３５ｖ：Ａ／Ｄ変換ポート
３６：振動補正部
３８：判断部
４０：マスク部材
４５：焦電体

Claims

燃焼炎から放射される放射線エネルギーを観測して燃焼炎の有無を判断し検出する炎検出装置であって、
前記燃焼炎から放射される前記放射線エネルギーを受光素子で受光して所定の波長帯域を観測した受光信号を出力する受光ユニットと、
前記炎検出装置に加わる振動を振動検出素子で検出して振動検出信号を出力する振動検出ユニットと、
前記振動検出ユニットから出力された前記振動検出信号に基づき、前記受光ユニットから出力された前記受光信号を補正する振動補正部と、
前記振動補正部で補正された前記受光信号により燃焼炎の有無を判断する判断部と、
を備え、
前記受光ユニット及び前記振動検出ユニットは、
前記受光素子及び前記振動検出素子の各々を構成する焦電素子と、
前記所定の波長帯域の光を前記焦電素子に対し選択透過させる光学波長フィルタと、
を備えた同一のパッケージ構成を有し、
前記振動検出ユニットは、前記焦電素子に対し光の入射を遮断するマスク部材が前記パッケージ構成の前方に配置されたことを特徴とする炎検出装置。
請求項１記載の炎検出装置に於いて、
前記振動補正部は、前記振動検出ユニットから出力された前記振動検出信号に所定の係数を乗じて前記受光ユニットから出力された前記受光信号から減算することで、前記受光信号を補正することを特徴とする炎検出装置。
請求項２記載の炎検出装置に於いて、
前記振動補正部は、前記受光素子を遮光した状態で振動が加えられたときに、前記受光ユニットから出力される前記受光信号を前記振動検出ユニットから出力される前記振動検出信号で除した値を前記所定の係数として設定することを特徴とする炎検出装置。
請求項１記載の炎検出装置に於いて、
前記振動検出ユニットは、前記焦電素子に代えて焦電素子以外の加速度検出素子により前記振動検出素子を構成したことを特徴とする炎検出装置。