火焰的輻射是具有離散光譜的氣體輻射和伴有連續(xù)光譜的固體輻射，其波長在0.1-10μm或更寬的范圍，為了避免其他信號的干擾，常利用波長<300nm的紫外線，或者火焰中*的波長在4.4μm附近的CO2輻射光譜作為探測信號。紫外線傳感器只對185~260nm狹窄范圍內(nèi)的紫外線進(jìn)行響應(yīng),而對其它頻譜范圍的光線不敏感,利用它可以對火焰中的紫外線進(jìn)行檢測。到達(dá)大氣層下地面的太陽光和非透紫材料作為玻殼的電光源發(fā)出的光波長均大于300nm，故火焰探測的220m-280nm中紫外波段屬太陽光譜盲區(qū)（日盲區(qū)）。紫外火焰探測技術(shù)，使系統(tǒng)避開了zui*的自然光源一太陽造成的復(fù)雜背景，使得在系統(tǒng)中信息處理的負(fù)擔(dān)大為減輕。所以可靠性較高，加之它是光子檢測手段，因而信噪比高，具有極微弱信號檢測能力，除此之外，它還具有反應(yīng)時間極快的特點。與紅外探測器相比，紫外探測器更為可靠，且具有高靈敏度、高輸出、高響應(yīng)速度和應(yīng)用線路簡單等特點。因而充氣紫外光電管正日益廣泛地應(yīng)用于燃燒監(jiān)控、火災(zāi)自報警、放電檢測、紫外線檢測、及紫外線光電控制裝置中。
但對于傳統(tǒng)的紫外光電管器件，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計和制備工藝的限制，其噪聲和靈敏度是一個互相矛盾的參數(shù)。一般而言，需將靈敏度控制在一個合適的水平，過高的靈敏度對器件的低噪聲指標(biāo)是十分困難的，因為靈敏度和噪聲信號都是由光敏管發(fā)出，傳統(tǒng)的檢測器會將兩種信號同時放大。所以其靈敏度比較差,檢測距離小,不能抗雷電的干擾,存在一定的誤報率。因而需要基于現(xiàn)有或新發(fā)展的探測原理方法，與其它學(xué)科技術(shù)交叉，通過改進(jìn)信號采集和處理等方法來改善系統(tǒng)性能。
火焰探測報警器技術(shù)的現(xiàn)狀
國標(biāo)中對于點型紫外火焰探測器的響應(yīng)規(guī)定30s均可接受，但由于科技的進(jìn)步，市場上的火焰探測報警產(chǎn)品的響應(yīng)時間性均能滿足這個時間范圍，但對于實際應(yīng)用和安防要求而言這是必須的，而且對指標(biāo)和性能要求越來越高。國內(nèi)的大部分報警系統(tǒng)響應(yīng)時間在S級，國外*公司日本濱松、美國MSA等其響應(yīng)速度zui快可達(dá)到ms級，可查閱的國外*的火焰檢測器探測距離為500米，不能用在更遠(yuǎn)距離火焰探測中。市場上的火焰檢測器主要有感煙傳感器、紅外傳感器和紫外光敏管，即使是采用多信息融合技術(shù)的火焰探測系統(tǒng)，其檢測的信息來源也主要是這三個方面。傳統(tǒng)的火焰探測傳感器存在以下不足：
a. 煙霧傳感器，這是一種火焰間接檢測器，當(dāng)火焰產(chǎn)生后煙霧也隨著產(chǎn)生。當(dāng)煙霧達(dá)到一定的濃度時發(fā)出報警信號。用這種方式檢測火焰有很大的弊病，有很多物質(zhì)燃燒時不產(chǎn)生煙霧（如天然氣、乙醇、甲醇等），并且檢測距離較短，傳感器必須在煙霧zui濃的位置，可見當(dāng)火焰發(fā)生到煙霧濃密，然后報警，在有的場合可能為時太晚。
b. 熱釋放紅外火焰檢測器，直接檢測火焰中波長為4.35±0.15μm的紅外光譜，檢測目標(biāo)比較明確，它由熱釋放探頭和放大器組成，不足之處是：這種類型的傳感器具有壓電性，對聲音電磁波以及震動都十分敏感，所以使用的地方受到一定的限制，它的檢測距離小于80m。
c. 常規(guī)的紫外火焰檢測器，直接檢測火焰中180-260nm的紫外光譜，檢測的目標(biāo)也十分明確，響應(yīng)速度也比較快。它由紫外光敏探頭和放大器組成，不足之處是:靈敏度差,檢測距離小于15m,不能抗雷電的干擾,存在一定的誤報率,因此只能用在距離較短的封閉環(huán)境,如加熱爐、工業(yè)鍋爐等地方。
針對不同類型火焰探測器的特點限制，怎么融入火災(zāi)探測報警需要的實時性
和準(zhǔn)確性，火焰探測的高速響應(yīng)、遠(yuǎn)距離探測（針對不同場所而言）、準(zhǔn)確無誤報等特性就成為火焰探測技術(shù)必須解決的難題。鑒于紫外火焰探測自身的優(yōu)點和探測系統(tǒng)的易實現(xiàn)性、和探測距離的擴(kuò)展性，所以對紫外光敏管加入智能火焰探測模塊，通過采用放大電路、信號處理和數(shù)字濾波技術(shù)，改善了市場上現(xiàn)有火災(zāi)報警系統(tǒng)存在的不足，這也是我們研究ZJM-6火焰檢測器的初衷。