任何物质的燃烧必然伴随着局部温度的升高,从而在其周围空间产生一定强度的电磁波辐射。物质燃烧过程中所产生的辐射光谱有其固有的特点,利用传感器来测量辐射信号,便可以探测到火焰的产生,这就是火焰探测器的基本原理。 不同的物质燃烧时,其发射出的红紫外光谱有所差别,从火焰光谱图中可以明显看出三个火焰辐射峰值部分。 其中一个是紫外段0。28m以下部分,另两个分别是红外段4。3m和4。6m附近,地表上的日光辐射曲线在这三个波段恰好处于波谷位置。 通常情况下的火焰探测波段的滤光片中心波长都是在4。3m和4。4m附近,采用不同的带宽设计能够检测到碳氢化合物燃烧火焰中释放的CO2和CO气体所辐射的4。04。6m范围的中红外波长红外信号,可根据不同燃料燃烧发射的光谱来选择不同的传感器。 红外热释电火焰传感器利用热释电效应,采用钽酸锂单晶作为敏感元材料。钽酸锂晶体材料的居里温度在600以上,相对介电常数小,比探测率高,在很宽的室温范围内,材料的热释电系数随温度的变化很小,输出信号的温度变化率只有12,传感器性能的温度稳定性非常好,并且在120um波长范围内光谱响应一致性非常好。 非制冷型硒化铅(PbSe)硫化铅(PbS)传感器是一种铅盐类红外光电传感器,其工作原理是基于半导体材料的光电导效应,从而将红外辐射能量转换为电信号。 这种光电导型敏感元是具有NaCl结构的窄禁带半导体材料,有较大的激子波尔半径和较高的介电常数,使其在15m近、中红外光谱波段有强烈的吸收和响应。