测试红外光源的防爆性能

红外传感器进行气体检测时，气室内充满了待测气体，HC类气体如甲烷就容易发生爆炸，若是气室不进行防爆处理则传感器是无法安全地进行使用。气室由光源罩、红外光源、气室中腔及探测器构成。红外气室的所有部件中，可能造成气体爆炸的只有红外光源，这是因为红外光源属于热辐射型光源，红外光源是产热元器件工作时光源具有较高的温度、长时间工作其又会产生热量积累，当热量积累达到气体爆炸条件后有可能造成爆炸。

需要对红外光源工作的整个过程进行监测，验证其正常工作的温度和连续工作时的热量积累是否能达到HC类气体的点火温度。红外光源温度的测量是在DZF-6020真空干燥箱中进行测试的。真空干燥箱一方面可以阻止外界环境的干扰，另一方面又可以有效地阻断红外光源热量过快得散失，可以测量红外光源在极限条件下的最高温度和热量积累。红外光源工作温度如图5-16所示。

用信号发生器给红外光源提供一个频率为3Hz的方波信号进行驱动（方波占空比为50%，低电平为0V，高电平为5V）。采用HHM290万用表进行温度测量，HHM290万用表既可以进行激光瞄准非接触温度测量又可以进行接触差模测量温度。将红外光源、信号发生器、万用表放入到真空干燥箱中。打开万用表的非接触式温度测量开关，选择“单激光斑”对准红外光源，对其正常进行时的温度进行测量；将热电偶的双引脚搭放在红外光源的附近用以测量红外光源工作时的热量积累。红外光源工作温度热量累积如图5-17所示。

图5-16 红外光源工作温度曲线图(www.xing528.com)

图5-17 红外光源工作温度热量累积曲线图

红外光源在温度测试实验过程中，光源玻璃外壳的温度最终稳定在75～78℃范围，这个温度范围远远小于HC类气体的点火温度范围（650～750℃）；红外光源外部的热量积累的温度最终稳定为38℃，这个温度也是小于HC类气体的点火温度的，所以红外光学气室无需进行额外的防爆处理。