火焰长距离定向检测光学设计方法的研究

摘要

针对现有火焰探测装置探测距离短、不能实现火焰的定向检测等问题,提出了一种基于热释电火焰传感器的光学设计方法和实现方案.在该方案中给出了两种火焰定向检测类型,一种实现面向型定向检测,另一种实现线向型定向检测.在面向型火焰定向检测方案中,探测装置的视角在水平方向和垂直方向采用非对称的光学设计,垂直方向通过专门设计的透镜实现较大范围聚焦,水平方向通过专门设计的夹缝控制视角的大小.线向型火焰定向检测主要基于超小视角的透镜设计得以实现.基于本设计方案的火焰探测器,可以通过适当调节光学参数改变探测距离,并能实现远距离火焰探测,火焰检测具有定向性.这在大空间自动消防水炮设计、森林防火等领域具有广阔的应用前景.试验证明,本系统达到了预期的效果.