烟雾与紫外传感器-物联网传感器技术

1.烟雾传感器（光散射式感烟传感器）

烟雾传感器主要应用于火灾消防系统，检测对象为可燃物阻燃时产生的烟雾。该种传感器把可视粒子作为被测对象。采用红外线发光元件，每隔3.5s发出波长为0.9μm、脉冲宽度约70ns的红外光，发光元件与受光元件的夹角为135°，在光源与受光元件之间配置一个遮板，当没有烟时，受光元件没有光照射；当有烟时，光线由于烟粒子散射，受光元件就可以检测出散射光。这种烟雾传感器的特点是其灵敏度与烟的种类无关。

一般光散射式感烟传感器供电要求为直流15～30V，监测时静态电流为50mA左右，报警时为30～100mA；火灾探测有三级灵敏度级别，烟气流动速度为0.2～0.4m/s时，感烟的响应时间不超过30s；设有延时和非延时两种工作方式，可在烟浓度达到设定值时，在规定的感烟时间内，敏感到烟雾大小并立即启动或经过一段延时判断后，启动火灾控制器中的开关电路输出火灾报警信号。

2.离子感烟传感器

感烟电离室是离子感烟传感器的核心部件，分为单极型电离室和双极型电离室两种结构形式。整个电离室全部被射线照射的称为双极型电离室；电离室局部被射线照射，使一部分形成电离区，而未被射线照射的部分成为非电离区，从而形成单极型电离室。一般离子感烟传感器的电离室均设计成单极型。当发生火灾时，烟雾进入电离室后，单极型电离室要比双极型电离室的离子电流变化大，可以得到较大的反映烟雾浓度的电压变化量，从而提高离子感烟传感器的灵敏度。

通常采用Ama放射源作为离子感烟传感器的放射源。电离室两电极P₁、P₂间的空气分子受到放射源不断放出的射线照射，高速运动的粒子撞击空气分子，使得两电极间空气分子电离为正离子和负离子，这样，电极之间原来不导电的空气具有导电性。此时在电场作用下，正、负离子的有规则运动形成离子电流。

离子感烟传感器对于火灾初起和阻燃阶段的烟雾气溶胶检测非常灵敏有效，可测烟雾粒径范围为0.03～10μm。当有火灾发生时，烟雾粒子进入电离室后，电离部分（区域）的正离子和负离子被吸附到烟雾粒子上，使正、负离子相互中和的概率增加，从而将烟雾粒子浓度大小以电流变化量大小表示出来，实现对火灾参数的检测。

3.透光式烟度计(www.xing528.com)

透光式烟度计在工作时，阀瓣盖住旁通管，废气从测量管中部流入，在管两端流出。一只卤素灯发出的光束穿过测量管，一部分光被废气中的碳烟微粒等吸收，从而使到达光电管的光能量被衰减，光电管产生的光电流与被测废气所含不透明微粒浓度相对应。光电流由后续仪表测量。空气被鼓风机不断送入，经空气管冷却后，吹拂卤素灯和光电管，然后与测量管流出的废气混合经排气管流出机外。转换手柄用来将灯和光电管转换到空气管的两侧，以便调整和校正指示的零点。光被吸收的量值也与废气中细粒冷凝物（碳氢化合物）有关。因此，在某些情况下，还要确定温度对测量值的影响。通过将测量管加热到一定温度来消除这种影响。英国的Hartridge式烟度计是一种具有代表性的透光式烟度计。

透光式烟度计主要用于测量柴油机发动机排出废气中碳烟成分的高低，不仅可抽检，也可作连续测量，可以测定发动机加速和减速等不稳定工况的烟度变化。不仅能测定碳粒子，也能测定白烟和蓝烟。它是将可见光透射部分或全部废气流，利用透过光的衰减程度来测定废气烟度。

4.紫外火焰传感器

当有机化合物燃烧时，其氢氧根在氧化反应中会辐射出强烈的波长为250nm的紫外光。紫外火焰传感器就是通过检测燃烧时发出的紫外辐射光来探测火灾的。

紫外火焰传感器的敏感元件是紫外光电管，其工作原理为光电效应。它在能透过紫外线玻璃管内装置光阴极和阳极两根电极。玻璃管内抽成真空或充以惰性气体。当光阴极接收到紫外光辐射时立刻发射出电子，在外电场的作用下，电子被阳极收集形成光电流。

紫外火焰传感器的优点是不受高温辐射的影响。充气式紫外火焰传感器比真空式灵敏度高5～10倍，因为管内充有一定量氢气和氮气，当光电子加速向阳极运动时，使气体分子电离产生电子和离子，使电流增大，在极短时间内，造成雪崩式的放电过程，从而使紫外光电管由截止状态变成导通状态，驱动电路发出火灾报警信号。

紫外火焰传感器主要应用于火灾消防系统，尤其是一些易燃易爆场所，用来监测火焰的产生。同时，也可用于发动机、锅炉、窑炉等的熄火报警。