光电式感烟探测器

光电式感烟探测器光电式感烟探测器是对能影响红外、可见和紫外电磁波频谱区辐射的吸收或散射的燃烧产物敏感的探测器。光电式感烟探测器由光源、光电元件、电子开关及迷宫般的型腔密室组成。它是利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。光电式感烟探测器根据其结构和原理分为遮光型和散射型两种。遮光型（或减光型）光电式感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光敏元件（硅光电池）对应装置在小暗室（即型腔密室或称采样室）里构成。在正常（无烟）情况下。光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光敏元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持正常状态，不发生报警。当发生火灾有烟雾存在时，光源发出的光线受烟粒子的散射和吸收作用，使光的传播特性改变，光敏元件接收的光强明显减弱，电路正常状态被破损，则报警。散射型光电式感烟探测器的发光二极管和光敏元件设置的位置不是相对的。光敏元件设置在多孔的小暗室里。无烟雾时，光不能射到光敏元件上，电路维持在正常状态。而发生火灾有烟雾存在时，光通过烟雾粒子的反射或散射到达光敏元件上，则光信号

转换成电信号。经放大电路放大后。驱动报警装置，发出火灾报警信号。F面主要分析散射型光电感烟探测器原理:光电感烟探测器的原理是光的散射，散射光的强度与粒径和散射角度有关。散射示意图如图"接收点（X,YZ）

或（RA4＞） ►Y ►Y接收点在XY平面上的投影IiI4f+♦II入射光束（Z方向）1散射示意设非偏振单色平面波的辐射能流率为啊，按米氏（Mie）理论，在与入射波传播方向成9空间散射角方向上，球形气烟粒子散射的辐射能流率：(1)

(1)式中：入一入射电磁波波长；R一散射粒子到光电接收器的接收点(xg间的距离；h(e),i2(e)一米氏理论辐射强度函数，与球形粒子的散射角0、粒子尺度dp(dp=2r),复折射率n和波长人有关。当存在大量烟粒了散射时，考虑粒子尺度谱概率密度函数p(r)和粒子数浓度Z,散射的辐射能流率可写成=<p=<p0—j-yXVxZxJ(ij(0)<p=<p0—j-yXVxZxJ(ij(0)+i2(e))p(r)drR q式中：V是对q>有贡献的所有烟粒子所处的散射体积，其限定条件是言假定无数次散射，散射体积V比R'小.由于V<R3,可认为在接收辐射能流率的光电接收器上将接收散射体积中所有粒子。假定粒子在散射体积中均匀分布，具有相同的复折射率,并将这些粒子的散射角全部定作L这样散III射到光电接收器上的辐射能通量。可由式(2)在其光敏元件表面上积分计算得出：III(3)"<pxR2xsinQdSdcp(3)当Ae<r2时(Ae为光敏元件的表面积，R为散射体积与光敏元件间的距离)，式(3)可近似为；I0=(pxAE (4)设定所有粒子的辐射强度函数：1(L(e)+i2(e))xp(r)xdr为某一定值i时，由式(2)、式(4)可得：Ur：xVxAexZxi (5)光电接收器的输出电压信号与接收散射的辐射能量④成正比。当其结构设计定型后，数值啊、从RsV、A&和光敏元件及电子放大器的传递系数均可认定是常数.并把这些常数综合成为探测器的结构常数K,因此，可把探测器光电接收器的输出信号〔探测器的响应值)定义为丸：ys=KxZxi(OA.p(r),n) (6)在特定的烟粒子的情况下，i(eA,p(rXn)可为某一定值，设K(=Kxi,则式(6)可写成：y$=KJ&A,p(r),n)xZ (7)由式(2)〜(6)可见，影响散射光型探测器输出信号的主要因素，除探测器的结构常数K和烟粒子浓度Z外，还受到粒子尺度、复折射率，散射角，光波长，以及粒子形状的影响•光电感烟火灾侦测器工作原理图:

火灾发生前，没有烟雾:火灾发生后，产生烟雾:图示的反射式烟雾报警器灵敏度较高。在没有烟雾时，由于红外对管相互垂直，烟雾室内又涂有黑色吸光材料，所以红外LED发出的红外光无法到达红外光敏三极管。当烟雾进入烟雾室后，烟雾的固体粒子对红外光产生漫反射（图中示出几个微粒的反射示意），使部分红外光到达光敏三极管。烟雾越大，接收到光也越强流过光敏三极管的电流也越大。必须指出的是，室内抽烟也可能引起误报警，所以还必须与其它火灾传感器组成综合火灾报警系统，由大楼中的主计算机作出综合判断，并开启相应房间的消防设备。根据上述原理，还可以将烟雾报警器安装在小汽车里。当车内有人吸烟时，将自动启动抽风机，将烟排出车外。F面是一些实物图片：黏解国片祯大功能特型hL探用仙虐理器控制L白勒指位fit雷愎位可箧3.红外光霜傅感器L聊制输出N.C.JN.O.可避5.LED指不耳艮警6\金届屏蔽置f抗重fits干撞7、 墓境igjffi性强8、 SMT工暮裂造，稀定性强9、 防_1■防虫、抗白光干SsStF技ifi•数工作重建:DC9”16VfiSffi^^:<2mA（DC12V）iE®S^:<10mA（DC12Y）魅警指示:SI色LED傅感器：红外光雷僖感器工作湍度>1。篁〜+的笆墓境湿度:最大95WRH［照避始咀象）抗RF干H：10MHz—1GHz20V/m^警输出:常Ba/常18,接MDC2BV1Q0mA域:富窒冏言度焉6nn~12ni,—1B探测器的.保^面稹封一般保^琨埸而言舄80m2,