毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
火是不可掌握的，随着科学的发展，人们逐渐认识了火焰，同时也发明了认识火焰的工具火焰检测器，它主要是由探头和信号处理器两个部分组成，输出表示火焰强度的模拟量信号、表示有无火焰的开关量信号和(或)表示火焰强度的视频信号。
火焰检测器有很多品牌，目前利用辐射光能原理的火焰检测器是使用最广泛，也是较行之有效的火焰检测方法。辐射光能强度检测的原理是用探头接收火焰发出的辐射，按照其强度的大小判断火焰的存在与否。由于检测波段的不同，可以分为紫外线、可见光、红外线及全辐射火焰检测。目前，国内火焰检测装置的应用有常规火焰检测装置和图像火焰检测装置。
紫外光火焰检测器采用紫外光敏管作为传感元件，其光谱范围在0.006～0.4μm之间。紫外光敏管是一种固态脉冲器件，其发出的信号是自身脉冲频率与紫外辐射频率成正比例的随机脉冲。紫外光敏管有二个电极，一般加交流高电压。当辐射到电极上的紫外光线足够强时，电极间就产生雪崩脉冲电流，其频率与紫外光线强度有关，最高达几千赫兹，灭火时则无脉冲。火焰燃烧向外释放紫外线，通过紫外光电二极管转换成微弱的电流，经过信号调理，单片机控制输出，实现火焰检测。所设计的检测器检测准确、性能稳定，适合用于燃气工业炉的火焰检测。
可见光火焰检测器采用光电二极管作为传感元件，其光谱响应范围在0.33～0.7μm之间。可见光火焰检测器由探头、机箱和冷却设备等部分组成。炉膛火焰中的可见光穿过探头端部的透镜，经由光导纤维到达探头小室，照到光电二极管上。该光电二极管将可见光信号转换为电流信号，经由对数放大器转换为电压信号。对数放大器输出的电压信号再经过传输放大器转换成电流信号。然后通过屏蔽电缆传输至机箱。在机箱中，电流信号又被转换为电压信号。代表火焰的电压信号分别被送到频率检测线路、强度检测线路和故障检测线路。强度检测线路设有两个不同的限值，即上限值和下限值。当火焰强度超过上限值时，强度灯亮，表示着火；当强度低于下限值时，强度灯灭，表示灭火。频率检测线路用来检测炉膛火焰闪烁频率，它根据火焰闪烁的频率是高于还是低于设定频率，可正确判断炉膛有无火焰。故障检测线路也有两个限值，在正常的情况下，其值保持在上、下限值之间。一旦机箱的信号输入回路出现故障，如光电管至机箱的电缆断线，则上述电压信号立刻偏离正常范围，从而发出故障报警信号。不同的生产厂家生产的可见光火焰检测装置在性能、结构设计、硬件质量上各有不同。国内火电厂目前普遍采用可见光火焰检测装置。
红外光火焰检测器采用硫化铅或硫化镉光敏电阻作为传感元件，其光谱响应范围在0.7～3.2μm之间。红外光火焰检测器也是由探头、机箱和冷却设备组成。燃烧器火焰的一次燃烧区域所产生的红外辐射，经由光导纤维送到探头，通过探头中的光敏电阻转换成电信号，再由放大器放大。该火焰信号由屏蔽电缆送到机箱，通过频率响应开关和一个放大器后，再同一个参考电压(可调)进行比较。适用于燃油、燃气燃烧的火焰检测, 而在燃煤锅炉燃烧器火焰检测的应用则较少。
图像火焰检测装置是一种与常规火检机理完全不同的新一代火检装置。它是基于对热能的检测，能采集每个燃烧器的火焰图像，运用数字图像处理技术对火焰图像进行处理，得出每个燃烧器在一定的范围内的温度场分布，再根据对火焰温度场基于一定算法的分析，得出每个燃烧器有火或无火的判断，判断结果以继电器接点形式输出，同时发出燃烧不稳的报警信号。由于图像火焰检测装置具有丰富的可视化图像，包括单燃烧器火焰的真实火焰图像、彩色火焰温度场、火焰强度趋势图像、所有燃烧器火焰图像的历史记录，有利于运行人员优化燃烧指导。图像火焰检测装置既具有基于视频技术的火焰工业电视为运行人员提供辅助监视的功能，又具有输出有火与否的信号直接参与控制保护等功能。
图像火焰检测装置是新一代火检装置，代表了火焰检测发展的新趋势。国内目前有山东烟台龙源电力技术有限公司生产图像火焰检测装置，其生产的LY 2000-Ⅱ图像火焰检测装置具有常规火焰检测装置的功能外，还具有自动选择和修正火焰特征区、历史故障追忆、自检等功能，与国外同类产品相比,具有较高的性价比。
目前，我国300MW以上大型火力发电机组使用的锅炉火焰检测器仍以进口产品居多，美国Bailey公司的FLAMON；Forney公司的IDD智能动态检测器、DPD数字影象检测器；Coen公司的IR7200双色火焰检测器、iSCAN一体化火焰检测器等火焰检测器有一定的行业代表性，而分析它们的整体功能设计、光探测器选型的特点则会对今后选择进口设备和确定国产火焰检测器发展方向有一定启迪。
国外一直注重火焰检测器的研究创新，比如近年来，Forney推出DPD，独到的计算机软件设计发掘了PbS 传感器的最大潜能。Coen开发了iSCAN，传承双色光探测器的优点，引入计算机网络技术，全面更新系统结构。
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