[發明專利]一種吸氣式高靈敏度煙顆粒探測器及其應用

有效

• 申請號: 201310291204.0
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103366495A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 劉士興;尹坤;陳長正;駱鑫鑫;任曉;魯迎春
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G08B17/107
• 分類號: G08B17/107;G01N15/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種吸氣式高靈敏度煙顆粒探測器，其特征是：所述煙顆粒探測器布置在被監測區域的抽氣管道的末端，通過抽氣管道主動抽取并過濾空氣樣品，利用所述探測器采用激光粒子散射方法對主動抽取并經過濾的空氣樣品中粒徑不大于20μm的煙顆粒進行檢測，獲得檢測信號。

2.根據權利要求1所述的吸氣式高靈敏度煙顆粒探測器，其特征是：所述煙顆粒探測器以激光源(1)發出的波長為850nm、功率為5mW的紅外激光作為測量光束，所述測量光束的方向和由感光元件(6)構成的光接收器的光接收方向均與由進氣孔(12)導入的氣流流動方向處于互相垂直的軸線上；所述測量光束通過擴束鏡(2)和準直整形單元(3)調節成一束平行光，收集在探測腔(5)中的由于火災發生早期而產生的粒徑不大于20μm的煙顆粒對于所述測量光束產生紅外散射光，所述紅外散射光通過聚光鏡(11)匯聚到感光元件(6)，在光接收器中形成與散射光強呈線性正比關系的電流檢測信號；在探測腔(5)正下方設置有消光腔(9)，所述消光腔(9)用于對測量光束進行消光處理，消光腔(9)底部正中的錐體(8)將測量光束散開并直射到消光腔內的吸光材料上。

3.根據權利要求2所述的吸氣式高靈敏度煙顆粒探測器，其特征是：所述光接收器的結構設置為：所述感光元件(6)是采用兩端無偏置電壓的硅光電池，在探測室(5)對稱的位置上布置兩片硅光電池，由所述硅光電池輸出與散射光強呈線性正比關系的電流檢測信號。

4.根據權利要求3所述的吸氣式高靈敏度煙顆粒探測器，其特征是：針對所述硅光電池的電流檢測信號設置低噪聲放大電路；所述低噪聲放大電路是采用加入相位補償電容的光壓式放大電路，相位補償電容C_f并聯在所述低噪聲放大電路的反饋回路中。

5.一種主動吸氣式高靈敏火災探測器，其特征是：設置一吸氣管道(15)，自所述吸氣管道(15)的入口端依次設置過濾模塊(16)，溫度探測模塊(17)，一氧化碳氣體探測模塊(18)和吸氣泵(19)，在所述吸氣泵(19)的出口端設置權利要求1所述的煙顆粒探測器(21)，以所述吸氣泵(19)向所述煙顆粒探測器導入經過濾的空氣樣品；設置一數據處理模塊(20)，所述數據處理模塊(20)對于來自所述溫度探測模塊(17)、一氧化碳氣體探測模塊(18)和煙顆粒探測器(21)的探測信號進行信號處理和判斷，實現火災報警。

6.根據權利要求5所述的主動吸氣式高靈敏火災探測器，其特征是：所述來自溫度探測模塊(17)、一氧化碳氣體探測模塊(18)和煙顆粒探測器(21)的探測信號包括：煙顆粒濃度值s、煙顆粒濃度增加值ds、溫度值t、溫度連續上升值dt、一氧化碳濃度值g、一氧化碳濃度增量dg。