火災(zāi)氣體產(chǎn)物和煙霧顆粒的光聲復(fù)合探測研究.pdf

1、該文提出了一種利用氣體濾波技術(shù)和光聲技術(shù)相結(jié)合的一氧化碳和煙顆粒的復(fù)合探測方法.在火災(zāi)探測技術(shù)的不斷發(fā)展中,氣體探測技術(shù)正成為一種備受關(guān)注的火災(zāi)探測方法,尤其近年來,光聲氣體檢測技術(shù)也成為火災(zāi)探測領(lǐng)域中一個新的研究方向.光聲氣體檢測技術(shù)是一種高靈敏度的氣體分析手段,但是,一般其預(yù)先封存試樣的"取樣-分析"模式,難以滿足火災(zāi)探測的現(xiàn)場性、實時性要求.當前研究人員提出的光聲火災(zāi)探測系統(tǒng)設(shè)計方式都有著各自的局限性.利用氣體滲透膜的方式嚴重影響

2、探測器的早期快速響應(yīng)能力;另一種使用氣體濾波器與光源之間附加的吸收路徑進行在線檢測的方法,無法區(qū)分吸收路徑中的氣體吸收和煙顆粒消光.由于火災(zāi)煙霧是氣態(tài)產(chǎn)物和顆粒的混合物,實際光聲信號的衰減是由CO的特征吸收和煙霧顆粒的消光引起的.如果將兩部分信號分離開不僅可實現(xiàn)準確的CO檢測,而且可以得到煙霧的消光信號,即獲得了更豐富的火災(zāi)信息.該文在CO氣體濾波腔的基礎(chǔ)上增加了一個參考光聲腔來測量煙霧顆粒造成的消光作用,通過兩光聲腔的信號分析處理實現(xiàn)

3、了CO濃度和煙顆粒消光的分別測量.系統(tǒng)利用兩個光聲腔串聯(lián),前者充有CO氣體,后者充有具有特征紅外吸收但大多火災(zāi)中又不會產(chǎn)生的氣體如C<,3>H<,8>.這樣,CO光聲腔的信號衰減量反映了CO的特征吸收和煙霧顆粒的消光,C<,3>H<,8>光聲腔的信號衰減量僅反映了煙霧顆粒消光作用.根據(jù)粒子散射和吸收理論可以證明,兩個光聲腔的信號之間存在關(guān)聯(lián),煙霧顆粒在CO和C<,3>H<,8>特征吸收波長(4.7μm和3.36μm)上的消光作用可認為具