JPS6176922A - 炎検出装置 - Google Patents
炎検出装置Info
- Publication number
- JPS6176922A JPS6176922A JP59198459A JP19845984A JPS6176922A JP S6176922 A JPS6176922 A JP S6176922A JP 59198459 A JP59198459 A JP 59198459A JP 19845984 A JP19845984 A JP 19845984A JP S6176922 A JPS6176922 A JP S6176922A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beam splitter
- flame
- carbon dioxide
- resonance line
- radiant energy
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は輻射エネルギーにより炎の存在を検出する装置
に関する。
に関する。
従来提案されて〜・る炎検出装置としては、赤外線又は
紫外線の特定波長域の輻射エネルギーが所定の大きさに
あるか否かにより検出するタイプのもの、あるいは、二
波長方式と云われる炭酸ガスの共鳴線の４．４μｍ帯の
輻射エネルギーと共鳴線以外の波長（例えば３．５μｍ
）の輻射エネルギーを測定し、前者の輻射エネルギーが
大きいことを検知して炎を検出するタイプのものがある
。
紫外線の特定波長域の輻射エネルギーが所定の大きさに
あるか否かにより検出するタイプのもの、あるいは、二
波長方式と云われる炭酸ガスの共鳴線の４．４μｍ帯の
輻射エネルギーと共鳴線以外の波長（例えば３．５μｍ
）の輻射エネルギーを測定し、前者の輻射エネルギーが
大きいことを検知して炎を検出するタイプのものがある
。
〔発明が解決しようとしている問題点〕かかるタイプの
装置は、誤報があり信頼性の点で不充分なものであった
。即ち、装置近傍に存在する物体からの輻射エネルギー
、太陽光等の炎以外の輻射エネルギーも当然検出装置に
入射する。その結果、上記前者のタイプのものにあって
は所定のエネルギーのレベルを検出した場合、それが炎
からのものであるか否かを充分に判別できないまま警報
を発生するので、それが誤報になることが多い。また、
後者のタイプのものにあっては、２つの波長におけるエ
ネルーレベルの関係が炭酸ガスの共鳴線の輻射エネルギ
ーレベルのそれと同じにあるような輻射エネルギーが、
炎以外から入射した場合には誤報を発生する。
装置は、誤報があり信頼性の点で不充分なものであった
。即ち、装置近傍に存在する物体からの輻射エネルギー
、太陽光等の炎以外の輻射エネルギーも当然検出装置に
入射する。その結果、上記前者のタイプのものにあって
は所定のエネルギーのレベルを検出した場合、それが炎
からのものであるか否かを充分に判別できないまま警報
を発生するので、それが誤報になることが多い。また、
後者のタイプのものにあっては、２つの波長におけるエ
ネルーレベルの関係が炭酸ガスの共鳴線の輻射エネルギ
ーレベルのそれと同じにあるような輻射エネルギーが、
炎以外から入射した場合には誤報を発生する。
本出願人等は、かかる難点のない装置として炭酸ガスの
共鳴線における輻射エネルギーを検出する炭酸ガスエネ
ルギー検出手段と、所定波長範囲における全輻射エネル
ギーを検出する全輻射エネルギー検出手段と、一方の検
出手段により検出されたエネルギーに基づき他方のエネ
ルギーを算出するエネルギー算出手段と、他方の検出手
段により検出されたエネルギーと、該エネルギー算出手
段により算出されたエネルギーとを比較し炎を感知する
比較回路とからなる炎検出装置を提案した。
共鳴線における輻射エネルギーを検出する炭酸ガスエネ
ルギー検出手段と、所定波長範囲における全輻射エネル
ギーを検出する全輻射エネルギー検出手段と、一方の検
出手段により検出されたエネルギーに基づき他方のエネ
ルギーを算出するエネルギー算出手段と、他方の検出手
段により検出されたエネルギーと、該エネルギー算出手
段により算出されたエネルギーとを比較し炎を感知する
比較回路とからなる炎検出装置を提案した。
本発明は、かかる装置の改良であって、低コスト化を図
ることを目的とする。
ることを目的とする。
本発明は炭酸ガス共鳴線の波長帯の赤外線を選択的に透
過し又は反射するビームスプリッタ−と、該ビームスプ
リッタ−の透過光を受光する位置に設けた第１の受光素
子と、該ビームスプリッタ−の反射光を受光する位置に
設けた第２の受光素子とからなり、両受光素子の信号を
処理することにより炎を検出する装置である。
過し又は反射するビームスプリッタ−と、該ビームスプ
リッタ−の透過光を受光する位置に設けた第１の受光素
子と、該ビームスプリッタ−の反射光を受光する位置に
設けた第２の受光素子とからなり、両受光素子の信号を
処理することにより炎を検出する装置である。
以下図面に基づいて説明する。第１図は本発明による装
置の原理図であり、第２図は輻射エネルギーの分光分布
を示す図である。
置の原理図であり、第２図は輻射エネルギーの分光分布
を示す図である。
第２図において、曲線Ａは炎の放射スペクトルに対する
もので、炭酸ガスの共鳴線として波更４．４μｍ付近に
鋭いピークを示し、２〜３μｍ付近に小さなピークがあ
る。曲線Ｂは太陽光あるいは比較的高温の物体からの輻
射エネルギー分布で、２μｍより短い波長にピークを有
する。
もので、炭酸ガスの共鳴線として波更４．４μｍ付近に
鋭いピークを示し、２〜３μｍ付近に小さなピークがあ
る。曲線Ｂは太陽光あるいは比較的高温の物体からの輻
射エネルギー分布で、２μｍより短い波長にピークを有
する。
曲線Ｃはこれとは逆に比較的低温度の物体からの輻射エ
ネルギー分布で４．４μｍより長い波長にピークがある
。
ネルギー分布で４．４μｍより長い波長にピークがある
。
本発明は、かかるへ曲線と炎以外の曲線Ｂ又はＣとを炭
酸ガスの主共鳴線に相当する波長λ１′からλ、′の波
長範囲の輻射エネルギー１１ｉｃと波長λ、からλ１′
およびλ、′からλ、における波長範囲の輻射エネルギ
ーＺａとに基づいて、次のように区別する。即ち、予め
炎の分光分布から求めておいた比１１Ｘｃ／Ｅａの値ａ
と、測定して求めた比Ｋｃ／Ｅａの値すとを対比し、ｂ
がａとほぼ同じか、大きいときに炎からの輻射エネルギ
ー、即ち曲線Ａであると判断する。かかる波長範囲λ１
〜λ２は特に限定されるものではないが、実用的には炭
酸ガスの共鳴線を含む赤外領域、具体的には１〜１５μ
ｍが使用される。可視光を含んでもよい。また、波長範
囲ス、′〜λ８′は４〜５μｍの波長域を使用するのが
感度が高く実用上好ましい。
酸ガスの主共鳴線に相当する波長λ１′からλ、′の波
長範囲の輻射エネルギー１１ｉｃと波長λ、からλ１′
およびλ、′からλ、における波長範囲の輻射エネルギ
ーＺａとに基づいて、次のように区別する。即ち、予め
炎の分光分布から求めておいた比１１Ｘｃ／Ｅａの値ａ
と、測定して求めた比Ｋｃ／Ｅａの値すとを対比し、ｂ
がａとほぼ同じか、大きいときに炎からの輻射エネルギ
ー、即ち曲線Ａであると判断する。かかる波長範囲λ１
〜λ２は特に限定されるものではないが、実用的には炭
酸ガスの共鳴線を含む赤外領域、具体的には１〜１５μ
ｍが使用される。可視光を含んでもよい。また、波長範
囲ス、′〜λ８′は４〜５μｍの波長域を使用するのが
感度が高く実用上好ましい。
具体的には第１図に示すように、第１図の装置において
、輻射源１５からの輻射エネルギーを集光する集光レン
ズ１の後方にビームスプリッタ−２が設けである。ビー
ムスプリッターハ光軸に対し、約４５度傾斜しており、
集光された輻射エネルギーの一部はビームスプリッタ−
を透過し、一部はビームスプリッタ−によす反射される
。
、輻射源１５からの輻射エネルギーを集光する集光レン
ズ１の後方にビームスプリッタ−２が設けである。ビー
ムスプリッターハ光軸に対し、約４５度傾斜しており、
集光された輻射エネルギーの一部はビームスプリッタ−
を透過し、一部はビームスプリッタ−によす反射される
。
本発明におけるビームスプリッタ−は赤外線を透過する
基板上に多層膜を形成し、炭酸ガス共鳴線に相当する波
長域の赤外線を選択的に透過する、いわゆるバンドパス
フィルター特性を有する。この透過光を受光する位置に
は第１の受光素子３が、また、上記反射光を受光する位
置には第２の受光素子４が設けである。これら受光素子
３および４で発生した電気信号は、増巾率を増減できる
増巾回路５及び６により増巾される。この増巾率は自動
増巾率調整回路７により調整が可能である。
基板上に多層膜を形成し、炭酸ガス共鳴線に相当する波
長域の赤外線を選択的に透過する、いわゆるバンドパス
フィルター特性を有する。この透過光を受光する位置に
は第１の受光素子３が、また、上記反射光を受光する位
置には第２の受光素子４が設けである。これら受光素子
３および４で発生した電気信号は、増巾率を増減できる
増巾回路５及び６により増巾される。この増巾率は自動
増巾率調整回路７により調整が可能である。
８及び９は周波数０．１〜２０ Ｈ２の信号を透過スる
バンドパスフィルターである。炎より放射される輻射エ
ネルギーの強度は時間的に変動しており、その周波数は
０．１〜２０ Ｈ，である。
バンドパスフィルターである。炎より放射される輻射エ
ネルギーの強度は時間的に変動しており、その周波数は
０．１〜２０ Ｈ，である。
従ってこのバンドパスフィルターを設けること忙より装
置の信頼性が増す。かかるバンドパスフィルターを設け
る代りに、上記周波数範囲に感度を有する焦電型受光素
子を３，４に使用してもほぼ同等の効果が得られる。
置の信頼性が増す。かかるバンドパスフィルターを設け
る代りに、上記周波数範囲に感度を有する焦電型受光素
子を３，４に使用してもほぼ同等の効果が得られる。
１０は演算回路で、フィルター８及び９からの信号を比
較する。
較する。
上記装置においては、ビームスプリッタ−上の多層膜が
炭酸ガス共鳴線に相当する波長域の赤外線を選択的に透
過するように形成されていたが、かかる赤外線を選択的
に反射するように形成してもよい。
炭酸ガス共鳴線に相当する波長域の赤外線を選択的に透
過するように形成されていたが、かかる赤外線を選択的
に反射するように形成してもよい。
第３図は本発明による別の装置であり、集光レンズ２１
の後方に赤外線ファイバー２０が接続され、その後方に
ケース２２が設けである。
の後方に赤外線ファイバー２０が接続され、その後方に
ケース２２が設けである。
このケースには窓が設けられ、そこに炭酸ガス共鳴線に
相当する赤外線を選択的に透過し又は反Ｈするビームス
プリッタ−２３が設けてあり、これを透過した赤外線が
第１の受光素子２４に到達すると共に、ビームスプリッ
タ−で反射した赤外線はケース２５に収容された第２の
受光素子２６へ到達するようになっている。
相当する赤外線を選択的に透過し又は反Ｈするビームス
プリッタ−２３が設けてあり、これを透過した赤外線が
第１の受光素子２４に到達すると共に、ビームスプリッ
タ−で反射した赤外線はケース２５に収容された第２の
受光素子２６へ到達するようになっている。
本発明において用いられるビームスプリッタ−を構成す
る基板は、赤外線を透過する物質であればよく、具体的
に水晶、サファイヤ、シリコンが使用される。中でも水
晶は炭酸ガス共鳴線の波長域の長波長端側（約５μｍ）
に吸収端があるので、炭酸ガス共鳴線に相当する波長域
の短波長側のみ反射する多層膜を形成すれば目的とする
波長域の赤外線を選択的に透過するビームスプリッタ−
が形成され、ビームスプリッタ−の形成が容易であるこ
とにより特に望まし℃・。
る基板は、赤外線を透過する物質であればよく、具体的
に水晶、サファイヤ、シリコンが使用される。中でも水
晶は炭酸ガス共鳴線の波長域の長波長端側（約５μｍ）
に吸収端があるので、炭酸ガス共鳴線に相当する波長域
の短波長側のみ反射する多層膜を形成すれば目的とする
波長域の赤外線を選択的に透過するビームスプリッタ−
が形成され、ビームスプリッタ−の形成が容易であるこ
とにより特に望まし℃・。
本発明はビームスプリッタ−基板上に特定波長域の赤外
線を選択的に透過し又は反射する多層膜を形成したので
装置が極めて低コストで製作できる。
線を選択的に透過し又は反射する多層膜を形成したので
装置が極めて低コストで製作できる。
第１図は、本発明による装置の原理図である。
第２図は、輻射エネルギーの分光分布図である。
第３図は、本発明による別の装置である。
１．２１ −・集光レンズ
２．２３ ・・・ビームスプリッタ−３、４，２４
，２６・・・受光素子 法 １ 図 第 ３ 図
，２６・・・受光素子 法 １ 図 第 ３ 図
Claims (2)
- （１）炭酸ガス共鳴線の波長帯の赤外線を選択的に透過
し又は反射するビームスプリッターと、該ビームスプリ
ッターの透過光を受光する位置に設けた第１の受光素子
と、該ビームスプリッターの反射光を受光する位置に設
けた第２の受光素子とからなり、両受光素子の信号を処
理することにより炎を検出する炎検出装置。 - （２）前記ビームスプリッターは、炭酸ガス共鳴線の波
長帯の赤外線を選択的に透過する多層膜を板状水晶に形
成したものである特許請求の範囲第１項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59198459A JPS6176922A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 炎検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59198459A JPS6176922A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 炎検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176922A true JPS6176922A (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=16391454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59198459A Pending JPS6176922A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 炎検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176922A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000321132A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk | 炎感知器 |
| US6756593B2 (en) | 2001-11-30 | 2004-06-29 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kabushiki Kaisha | Flame Sensor |
| JP2007278724A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 画像取得装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5690399A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fire detector |
| JPS5979123A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | Seiwa Denki Kk | 炎感知器 |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59198459A patent/JPS6176922A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5690399A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fire detector |
| JPS5979123A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | Seiwa Denki Kk | 炎感知器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000321132A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk | 炎感知器 |
| US6756593B2 (en) | 2001-11-30 | 2004-06-29 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kabushiki Kaisha | Flame Sensor |
| JP2007278724A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 画像取得装置 |
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