專利名稱：光纖火焰探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖傳感及火災(zāi)探測和報警領(lǐng)域，特別涉及一種光纖火焰探測器。
背景技術(shù)：
在火災(zāi)探測和報警領(lǐng)域，通過對火焰特征和的探測來鑒別火災(zāi)的發(fā)生，從而及時 地報警，是一種有效的方式?；谶@一方式開發(fā)的火焰探測器已廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)和 民用場合，目前，火焰探測器都是通過現(xiàn)場探測器本地光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)行火災(zāi)判斷，繼而由電 纜將信號傳至火災(zāi)報警控制器，實現(xiàn)消防聯(lián)動，控制消防設(shè)備。上述方式不可避免地易于受 到雷電及各種干擾。盡管已有多個美國專利提出了光纖火焰探測器，如美國專利4701624， 463788，5051590，6135760，6071114，61115111等，在抗干擾方面，有著明顯優(yōu)點(diǎn)，但相應(yīng)的 產(chǎn)品卻鮮見應(yīng)用。其主要原因則是性價比低，單只探測點(diǎn)數(shù)少，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖火焰探測器，能夠大大增加光纖火焰 探測器探測點(diǎn)數(shù)，從而獲得較高的性價比。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光纖火焰探測器，包括光纖火焰光探 頭，用于將火焰光收集進(jìn)光纖，其能夠進(jìn)行波長編碼；多通道的光纖信號處理器，其分析處 理光特征，并給出火焰報警信號；一段或多段連接上述光纖火焰光探頭和光纖信號處理器 的傳輸光纖，將火焰光信號傳輸至遠(yuǎn)端的光纖信號處理器，其特征在于，所述的光纖火焰光 探頭包括帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和安裝底座；將火焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦 透鏡或組件；實現(xiàn)光纖火焰光探頭級聯(lián)的含濾波器件的上路光纖光路；位于探頭外殼的兩 處光纖接口，光纖接口為尾纖或者法蘭，且具有輸入/輸出方向性；所述的光纖信號處理器 包括將光纖信號處理器與傳輸光纖相連接的多通道光纖接口模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊的光檢 測模塊；采集和處理信號的信號采集和處理模塊；以及輸出報警信號的模塊。本發(fā)明的有益效果在于能夠大大增加光纖火焰探測器探測點(diǎn)數(shù)，進(jìn)而獲得較高 的性價比。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1、圖2、圖3為本發(fā)明幾種光纖火焰探測器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、圖5、圖6為火焰光聚入光纖的幾種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖2結(jié)構(gòu)的另一種方式示意圖；圖8為圖3結(jié)構(gòu)的另一種方式示意圖；圖9為三個火焰光探頭級聯(lián)示意圖；圖10為多通道光纖信號處理器方案示意圖；圖11為基于波長可調(diào)諧濾波器的檢測方案示意圖12為基于光譜儀或多波長計檢測方案示意；圖13為基于平面波導(dǎo)AWG檢測方案示意圖。圖中附圖標(biāo)記為1為光纖信號處理器，2為傳輸光纖，3為帶安裝底座和透光保護(hù)窗(圖中未標(biāo)出) 的火焰光探頭外殼，4為光纖耦合器，5為將火焰光聚焦進(jìn)光纖6的聚焦透鏡或組件，X為 光纖熔接點(diǎn)或尾纖或光纖連接法蘭處。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的光纖火焰探測器，包括用于將火焰光收集進(jìn)光纖的光纖火 焰光探頭，該火焰光探頭設(shè)置在一個火焰光探頭外殼3內(nèi)部，并且該火焰光探頭外殼3帶有 安裝底座和透光保護(hù)窗(圖中未顯示)，外殼上的透光保護(hù)窗為聚焦透鏡，或者外殼上的透 光保護(hù)窗也可以沒有聚焦功能?；鹧婀馓筋^還包括位于探頭外殼的兩處光纖接口，這兩處 光纖接口可以是尾纖或法蘭，且具有輸入/輸出方向性。還包括光纖信號處理器1，一段或多段傳輸光纖2，傳輸光纖2將光纖信號處理器1 與光纖火焰光探頭相連接。當(dāng)光纖火焰光探頭探測到火焰光，所探測到的火焰光通過傳輸 光纖2傳輸，將光信號傳輸至遠(yuǎn)端的光纖信號處理器1，光纖信號處理器1對該光信號進(jìn)行 處理和分析，并判斷是否要發(fā)出報警。通常，連接光纖火焰光探頭和光纖信號處理器1的傳 輸光纖2的一段至少長50m，或者數(shù)段傳輸光纖累計長至少50m。并且傳輸光纖兩端的光纖 火焰光探頭和光纖信號處理器1分別安裝于現(xiàn)場和監(jiān)控室，這樣在現(xiàn)場檢測到火焰光的光 纖火焰光探頭能通過傳輸光纖2將光信號傳遞到位于監(jiān)控室的光纖信號處理器1，便于用 戶在監(jiān)控室監(jiān)控的情形。此外，亦可將傳輸光纖兩端的光纖火焰光探頭和光纖信號處理器 1都安裝于現(xiàn)場，通過無線或有線通訊方式將信號傳送至監(jiān)控室。在本發(fā)明中，光纖信號處理器包括光檢測模塊，以及多通道光纖接口模塊，使得光 纖信號處理器至少包括兩個通道。當(dāng)多通道光纖接口模塊將進(jìn)入光纖信號處理器的光進(jìn)行 光層面的處理，再由光檢測模塊將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，最后再傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集和處理模 塊對經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后的電信號進(jìn)行采集和處理。數(shù)據(jù)采集和處理模塊探測出各通道上每個火 焰光探頭的波長或光功率或其組合，由不同波長所構(gòu)成的波長編碼解碼方式和不同的處理 器通道，可判斷出探頭所處的位置。再由火焰光探頭的功率和閃動頻率以及功率譜密度和 幾率密度函數(shù)的參數(shù)組合來設(shè)定火災(zāi)報警的閾值條件。當(dāng)探頭信號滿足上述的閾值條件， 即發(fā)出聲、光、電報警信號。如圖10所示，光纖信號處理器除了包括光檢測模塊，以及多通道光纖接口模塊和 信號采集和處理模塊，還可以在火焰光探頭的通道和光檢測模塊之間包括波長可調(diào)濾波 器、光譜儀、多波長計、AWG濾波器。還可以包括MXN耦合器、或者M(jìn)XN光開關(guān)或組件構(gòu)成 多通道的功能。并且所述的光纖接口模塊可以為光電轉(zhuǎn)換模塊上的光纖法蘭接口或者是帶 光纖法蘭接口的MXN耦合器、MXN光開關(guān)或組件。火焰光探頭通常包括帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和安裝底座3，將火 焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦透鏡或組件5，由上/下路(ADD/DROP)光纖濾波器組成的，或者由其 它光學(xué)濾波器、光纖濾波器之一與光纖耦合器或者光纖環(huán)行器之一組合而成的上路光纖光 路。所述的光纖濾波器或光學(xué)濾波器件是粘接或固定于聚焦透鏡或組件前面、中間、后面的濾光片，或是鍍制在火焰光探頭光路中任意光學(xué)端面的光學(xué)濾光薄膜；或者所述的光纖濾 波器或光學(xué)濾波器件是布拉格光纖光柵、或為陣列波導(dǎo)光柵，或是單獨(dú)的光纖濾波器件；或 者所述的光纖濾波器或光學(xué)濾波器件為薄膜濾光片型的、光纖拉錐型的、平面波導(dǎo)型的。并 且光纖濾波器或光學(xué)濾波器件帶寬范圍從0. Inm到5000nm。在本發(fā)明中，該上路光纖光路 能夠?qū)崿F(xiàn)光纖火焰光探頭級聯(lián)。上述傳輸光纖2和上路光纖光路中的光纖6可以是單模光纖或多模光纖或大孔徑 光纖，并且其所用的材料可以石英的或多組分的或硅的或塑料的光纖。在火焰光探頭中，所述的聚焦透鏡或組件5為自聚焦透鏡(GRINLENQ或C透鏡 (C-LENS)或普通光學(xué)球面或非球面透鏡，或是在光纖端面磨制或燒制或刻蝕制成的光纖透 鏡，或是上述透鏡的組合。在本發(fā)明中，還可以在光纖火焰光探頭外殼或安裝底座上或光纖信號處理器上， 設(shè)有LED燈或能夠顯示工作和報警狀態(tài)的顯示燈及供電和信號線接口。信號處理器1通常包括將光纖信號處理器與傳輸光纖相連接的光纖接口模塊；將 光信號轉(zhuǎn)化為電信號的光電轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)采集和處理模塊；以及輸出報警信號的模塊。 從傳輸光纖2傳輸過來的信號首先通過與傳輸光纖相連接的光纖接口模塊接收，后通過光 電轉(zhuǎn)換模塊將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后由數(shù)據(jù)采集和信號處理模塊進(jìn)行處理，判斷是否 要進(jìn)行報警，如果要進(jìn)行報警則由輸出報警信號的模塊輸出報警信號。在圖1中，火焰發(fā)出的光經(jīng)過聚焦透鏡或者透鏡組件5會聚到光纖6中，聚焦透鏡 或者透鏡組件5中的濾波器過濾火焰光，使得有特征信息的光會聚到光纖6進(jìn)入到光纖耦 合器4中，光纖耦合器一端通過光纖2傳輸?shù)焦饫w信號處理器1，光纖信號處理器1將傳輸 到的光信號分析處理光特征，給出火焰報警，若沒有火焰發(fā)生，光處理器得不到光信號，不 會給出報警信號。本發(fā)明上路光纖光路能夠?qū)崿F(xiàn)光纖火焰光探頭級聯(lián)，如圖9所示，包括光纖信號 處理器1、三個不同波長或波段的火焰光探頭、三個帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和 安裝底座，分別為帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和安裝底座3-1、帶透光保護(hù)窗的光 纖火焰光探頭外殼和安裝底座3-2、帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和安裝底座3-3。 三段傳輸光纖2-1、2-2、2-3，其中傳輸光纖2-1連接光纖信號處理器與光纖火焰光探頭外 殼和安裝底座3-1，傳輸光纖2-2連接光纖火焰光探頭外殼和安裝底座3-1與光纖火焰光探 頭外殼和安裝底座3-2，傳輸光纖2-3連接光纖火焰光探頭外殼和安裝底座3-2與光纖火焰 光探頭外殼和安裝底座3-3。在圖9中，光纖信號處理器1通過傳輸光纖2-1與第一級火焰光探頭的外殼和安 裝底座3-1相連接，第一級火焰光探頭中包括將火焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦透鏡或組件5-1、 在5-1端面鍍制的窄帶光學(xué)薄膜構(gòu)成的光學(xué)濾波器、組件尾纖6-1，光纖耦合器4-1 ；上述器 件組成第一級火焰光探頭上路光纖光路。第一級火焰光探頭的外殼和安裝底座3-1通過傳輸光纖2-2與第二級火焰光探頭 的外殼和安裝底座3-2相連接，第二級火焰光探頭中包括將火焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦透鏡 或組件5-2、在5-2端面鍍制的窄帶光學(xué)薄膜構(gòu)成的光學(xué)濾波器、組件尾纖6-2，光纖耦合器 4-2 ；上述器件組成第二級火焰光探頭上路光纖光路。第二級火焰光探頭的外殼和安裝底座3-2通過傳輸光纖2-3與第三級火焰光探頭的外殼和安裝底座3-3相連接，第三級火焰光探頭中包括將火焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦透鏡 或組件5-3、在5-3端面鍍制的窄帶光學(xué)薄膜構(gòu)成的光學(xué)濾波器、組件尾纖6-3，光纖耦合器 4-3 ；上述器件組成第一級火焰光探頭上路光纖光路。在圖9中，每個聚焦透鏡或者透鏡組件5-1、5-2和5_3的光波長或光波段都不相 同，它們分別接受的波長范圍不相互重合，是從紫外到中、遠(yuǎn)紅外的光譜中的三個波長或波 段。不同級的火焰光探頭可以探測不同波段范圍的火焰光，并通過上路光纖光路、光耦合器 和傳輸光纖，最終傳輸?shù)焦饫w信號處理器1中。這樣，當(dāng)光纖信號處理器1判斷所得到的火 焰光波長來自某個特定的聚焦透鏡或者透鏡組件的波長范圍內(nèi)，則能夠根據(jù)該聚焦透鏡或 者透鏡組件的位置判斷火災(zāi)發(fā)生的位置。通過本發(fā)明的火焰光探頭級聯(lián)，不僅可以判斷出 是否發(fā)生火災(zāi)，而且能準(zhǔn)確的預(yù)報火災(zāi)發(fā)生的位置。此外，有效增加了火焰探測器的探測點(diǎn) 數(shù)。以上舉例僅為三個探頭級聯(lián)，更多探頭的級聯(lián)是可能的。進(jìn)一步，在本發(fā)明中，所述光纖火焰光探頭可以在同一個光纖火焰光探頭外殼和 安裝底座中，采取兩種設(shè)計方式。一種方式是設(shè)計兩個以上透光保護(hù)窗和相應(yīng)的兩個以上 彼此光路分離的或級聯(lián)的光纖火焰光探頭光路；另一種方式是在同一個透光保護(hù)窗內(nèi)，設(shè) 計相應(yīng)的兩個以上彼此光路分離的或級聯(lián)的光纖火焰光探頭光路，從而實現(xiàn)寬視角的火焰 光探測。如圖2所示，包括光纖信號處理器1，傳輸光纖2連接光纖信號處理器1和火焰光 探頭，火焰光探頭包括火焰光探頭的外殼和安裝底座，包括帶有濾光器或者濾光片或薄膜 的將火焰光聚焦進(jìn)光纖6的聚焦透鏡或者透鏡組，火焰發(fā)出的光經(jīng)過聚焦透鏡或者透鏡組 件5會聚到光纖6中，聚焦透鏡或者透鏡組件5過濾火焰光，使得有特征信息的光會聚到光 纖6，光纖6中可能設(shè)有光纖熔點(diǎn)或光纖連接法蘭從耦合器的另一端入射，經(jīng)布拉格光纖光 柵(FBG) 7反射回耦合器，再經(jīng)過傳輸光纖2將光信號傳遞到光纖信號處理器1。信號處理 器得到光纖光柵信息，給出火焰報警。光纖光柵7波長的不同，給出了不同位置的編碼。如圖7所示，圖7的結(jié)構(gòu)與圖2類似，區(qū)別在于圖2中的光耦合器由圖7中的光環(huán) 行器4代替。火焰發(fā)出的光經(jīng)過聚焦透鏡或者透鏡組件5會聚到光纖6中，聚焦透鏡或者 透鏡組件5過濾火焰光，使得有特征信息的光會聚到光纖6，光纖6中可能設(shè)有光纖熔點(diǎn)或 光纖連接法蘭，進(jìn)入光纖6的光通過光環(huán)行器4再經(jīng)過反射型濾波器，即布拉格光纖光柵 (FBG)反射，再經(jīng)過傳輸光纖2將光信號傳遞到光纖信號處理器1。在圖2和圖7的實施例中，布拉格光纖光柵反射型濾波器7也可由單獨(dú)的其他反 射型光纖濾波器替代，如薄膜型濾波器、平面波導(dǎo)型濾波器代替，也可為不同波長級聯(lián)的布 拉格光纖光柵或上述其他反射型光纖濾波器級聯(lián)，形成雙波長或多波長火焰光探頭。如圖3所示，圖3中的4為寬帶光直通的上下路波分復(fù)用(Add/drop)光纖濾波 器，火焰發(fā)出的光經(jīng)過聚焦透鏡或者透鏡組件5會聚到光纖6中，聚焦透鏡或者透鏡組件5 過濾火焰光，使得有特征信息的光會聚到光纖6，光纖6中可能設(shè)有光纖熔點(diǎn)或光纖連接法 蘭，帶有特征信息的光入射到寬帶光直通的上下路波分復(fù)用(Add/drop)光纖濾波器，使得 窄帶光沿傳輸光纖2傳輸?shù)叫盘柼幚砥?，其他光線透射，光纖信號處理器1接受到窄帶光 進(jìn)行處理。圖8是圖3的另一種形式，如圖8所示，4改為窄帶光直通的上下路波分復(fù)用(Add/ drop)光纖濾波器?；鹧姘l(fā)出的光經(jīng)過聚焦透鏡或者透鏡組件5會聚到光纖6中，聚焦透鏡或者透鏡組件5過濾火焰光，使得有特征信息的光會聚到光纖6，光纖6中可能設(shè)有光纖 熔點(diǎn)或光纖連接法蘭，帶有特征信息的光入射到窄帶光直通的上下路波分復(fù)用(Add/drop) 光纖濾波器4，使得窄帶光透過濾波器4沿傳輸光纖2，其他光線反射，光纖信號處理器1接 受到窄帶光進(jìn)行處理，在圖8中箭頭為窄帶火焰光傳輸。在圖3和圖8中，Add/drop型光纖濾波器可以是薄膜型的或是平面波導(dǎo)型的或是 光纖拉錐型的或是布拉格光纖光柵。圖4、圖5、圖6是聚焦透鏡或者透鏡組件5的具體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，組件 5中包括聚焦透鏡組件和濾光片，其中5-1、5-3為準(zhǔn)直聚焦透鏡對，5-2為濾光片。光纖6 將光信號首先傳輸?shù)?-1中，濾光片貼著透鏡5-1的表面，濾光片5-2與透鏡5-3之間有一 定的距離。圖4結(jié)構(gòu)也可以采用簡化結(jié)構(gòu)方式，如采用單個透鏡，在其任一表面或部分或所 有光軸表面或光纖6端面或外殼的透光保護(hù)窗玻璃表面鍍?yōu)V光薄膜。圖5、6為圖4結(jié)構(gòu)的復(fù)雜形式。如圖5所示，組件5中包括聚焦透鏡組件和濾光 片，其中5-0、5-1、5-3為準(zhǔn)直聚焦透鏡對，5-2為濾光片。5-0為帶尾纖6的斜8°玻璃管光 纖頭，5-1為帶斜8°自聚焦透鏡。5-2濾光片貼合透鏡5-1沒有斜角的表面。如圖6所示，此實施例沒有采用濾光片，而是利用了光纖濾波器，光通過光纖6’傳 輸?shù)焦饫w濾波器5，，在經(jīng)過光纖6傳輸?shù)骄劢雇哥R或者聚焦透鏡組5，將聚焦透鏡5和光纖 濾波器5’分離開來。上述各種方案中，每個火焰光探頭皆可以通過連接法蘭或熔接點(diǎn)與另一個不同波 長的火焰光探頭級聯(lián)。如圖9所示，圖9體現(xiàn)的是圖1方案的三個火焰光探頭級聯(lián)情形， λ 、λ2、λ 3分別代表不同的濾波波長，箭頭為火焰光傳輸方向在說明書中已經(jīng)做過詳細(xì) 的說明。至于更多的級聯(lián)及其他方案級聯(lián)的情形也和圖9中的情形類似。上述各方案也可組合級聯(lián)形成一個優(yōu)化的方案，如成本較低的或光損耗較小的 等。火焰光探頭外殼上亦可加上報警確認(rèn)燈或在光纖信號處理器上加報警確認(rèn)燈。也可在 同一個外殼和底座中，設(shè)計制作2個以上火焰光探頭光路，形成雙波長或多波長探頭，以取 得更為豐富的探測信息，便于獲得更為可靠的報警參數(shù)設(shè)置。光纖信號處理器也可以是多 通道的，從而形成多通道、多級聯(lián)的探測網(wǎng)絡(luò)。如圖10所示，其為一種多通道光纖信號處理器方案示意圖?；鹧婀馓筋^光纖尾纖 通過連接器或熔點(diǎn)直接與光電轉(zhuǎn)換模塊中和光纖接口模塊相連接。不同通道火焰光探頭的 波長可以是相同的，亦可以是部分相同的或全同的。如圖11所示，體現(xiàn)基于波長可調(diào)諧濾波器的光纖信號處理器方案。一方面，通過 波長可調(diào)諧濾波器將來自各通道的火焰光探頭的波長區(qū)分開來；另一方面，通過光纖耦合 器或光開關(guān)或其組件或上述兩者的組合，將不同通道的火焰光探頭區(qū)分開來；由此實現(xiàn)火 焰光探頭空間/波長的編碼和解碼，從而獲得火焰光探頭位置信息。如圖12所示，體現(xiàn)一種基于光譜儀或多波長計的光纖信號處理器方案。來自各通 道的火焰光探頭經(jīng)過不同的通道，通過IXN光開關(guān)，將不同通道的火焰光探頭區(qū)分開來， 再經(jīng)過光纖CCD陣列光譜儀或體光柵光譜儀或者多波長計檢測光譜特征，最后到達(dá)信號采 集和處理及報警輸出模塊。如圖13所示，體現(xiàn)一種基于平面波導(dǎo)AWG的光纖信號處理器方案。來自各通道的 火焰光探頭經(jīng)過不同的通道，通過IXN光開關(guān)，將不同通道的火焰光探頭區(qū)分開來，再通過IXN AWG濾波器，由于IXN AWG濾波器將一路復(fù)合的多波長光分解出N路各自波長互 不干擾和重疊的光，因此分解出N路不通的波長光，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊將光信號轉(zhuǎn)化為 電信號，最后到達(dá)信號采集和處理及報警輸出模塊。以上多通道光纖信號處理器每個通道所連接的火焰光探頭都可以級聯(lián)，從而構(gòu)成 多通道、多級聯(lián)的探測網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明一方面，通過光學(xué)、光纖聚焦元器件，將火焰光信號聚焦進(jìn)光纖，再通過光 纖將信號傳輸至信號處理器，從而可在遠(yuǎn)端對信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和信號處理，這一方式為 現(xiàn)場無電探測，且信號通過光纖傳輸，免電磁干擾，且本征防爆。此外，本發(fā)明可以運(yùn)用傳 統(tǒng)火焰探測器的雙波長或多波長技術(shù)以及功率譜密度和幾率密度函數(shù)技術(shù)，獲得優(yōu)良的性 能。另一方面，通過有效的光路設(shè)計和波長編碼技術(shù)，實現(xiàn)光纖火焰探頭間的級聯(lián)，借助光 纖信號處理器的多通道、多波段的處理能力，易于構(gòu)建中大規(guī)模的光纖火焰探測器陣列，從 而使的單只光纖火焰探測器測點(diǎn)數(shù)大大增加，進(jìn)而獲得較高的性價比。本發(fā)明并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式
的描述旨在于為了描 述和說明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案。基于本發(fā)明啟示的顯而易見的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為 落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上的具體實施方式
用來揭示本發(fā)明的最佳實施方法，以使得本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本發(fā)明的多種實施方式以及多種替代方式來達(dá)到本發(fā)明的 目的。
權(quán)利要求
1.一種光纖火焰探測器，包括光纖火焰光探頭，用于將火焰光收集進(jìn)光纖，其能夠進(jìn)行波長編碼；多通道的光纖信號處理器，其分析處理光特征，并給出火焰報警信號；一段或多段連接上述光纖火焰光探頭和光纖信號處理器的傳輸光纖，將火焰光信號傳 輸至遠(yuǎn)端的光纖信號處理器，其特征在于，所述的光纖火焰光探頭包括帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和安裝底座；將火 焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦透鏡或組件；實現(xiàn)光纖火焰光探頭級聯(lián)的含濾波器件的上路光纖光 路；位于探頭外殼的兩處光纖接口，光纖接口為尾纖或者法蘭，且具有輸入/輸出方向性；所述的光纖信號處理器包括將光纖信號處理器與傳輸光纖相連接的多通道光纖接口 模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊的光檢測模塊；采集和處理信號的信號采集和處理模塊；以及輸出報 警信號的模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，所述光纖火焰光探頭的級聯(lián) 是通過采用含有不同波長的濾波器件的上路光纖光路及相互連接來實現(xiàn)的；所述的上路光 纖光路是由上/下路光纖濾波器組成的；或者由其它光學(xué)濾波器、光纖濾波器之一與光纖 耦合器或者光纖環(huán)行器之一組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，所述的聚焦透鏡或組件為自 聚焦透鏡或C透鏡或普通光學(xué)球面或非球面透鏡，或是在光纖端面磨制或燒制或刻蝕制成 的光纖透鏡，或是上述透鏡的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，所包含的光檢測模塊包括波 長可調(diào)濾波器、光譜儀、多波長計、AWG濾波器，所述的多通道光纖接口模塊為MXN耦合器、 MXN光開關(guān)或組件，并且所述的多通道光纖接口模塊為光檢測模塊上的光纖法蘭接口或者 是帶光纖法蘭接口的MXN耦合器、MXN光開關(guān)或組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，光纖火焰光探頭外殼或安裝 底座上或光纖信號處理器上，設(shè)有LED燈或能夠顯示工作和報警狀態(tài)的顯示燈及供電和信 號線接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，連接光纖火焰光探頭和光纖 信號處理器的傳輸光纖一段至少長50m或數(shù)段累計長50m，且傳輸光纖兩端的光纖火焰光 探頭和光纖信號處理器分別安裝于現(xiàn)場和監(jiān)控室或者都安裝于現(xiàn)場，通過無線或有線通訊 方式將信號傳送至監(jiān)控室。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，傳輸光纖和上路光纖種類是 單模光纖或多模光纖或大孔徑光纖，傳輸光纖和上路光纖材料為石英的或多組分的或硅的 或塑料的光纖。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，光纖火焰光探頭的火焰光探 測范圍為從紫外到中、遠(yuǎn)紅外光譜中的一段或若干段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖火焰探測器，其特征在于，在同一個光纖火焰光探頭外 殼和安裝底座中，可以設(shè)置兩個以上透光保護(hù)窗和相應(yīng)的兩個以上彼此光路分離的或級聯(lián) 的光纖火焰光探頭光路；或者是，在同一個透光保護(hù)窗內(nèi)，設(shè)置相應(yīng)的兩個以上彼此光路分離的或級聯(lián)的光纖 火焰光探頭光路。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖火焰探測器，其特征在于，所述光纖濾波器或光學(xué)濾 波器件是粘接或固定于聚焦透鏡或組件前面、中間、后面的濾光片，或是鍍制在火焰光探頭 光路中光學(xué)端面的光學(xué)濾光薄膜；或者所述的光纖濾波器或光學(xué)濾波器件是布拉格光纖光 柵、或為陣列波導(dǎo)光柵，或是單獨(dú)的光纖濾波器件；或者所述的光纖濾波器或光學(xué)濾波器件 為薄膜濾光片型的、光纖拉錐型的、平面波導(dǎo)型的，且所述的光纖濾波器或光學(xué)濾波器件帶 寬范圍從0. Inm到5000nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纖火焰探測器，包括光纖火焰光探頭；多通道的光纖信號處理器；一段或多段連接上述光纖火焰光探頭和光纖信號處理器的傳輸光纖；所述的光纖火焰光探頭包括帶透光保護(hù)窗的光纖火焰光探頭外殼和安裝底座；將火焰光聚焦進(jìn)光纖的聚焦透鏡或組件；實現(xiàn)光纖火焰光探頭級聯(lián)的含濾波器件的上路光纖光路；位于探頭外殼的兩處光纖接口，光纖接口為尾纖或者法蘭，且具有輸入/輸出方向性；所述的光纖信號處理器包括將光纖信號處理器與傳輸光纖相連接的多通道光纖接口模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊的光檢測模塊；采集和處理信號的信號采集和處理模塊；以及輸出報警信號的模塊。本發(fā)明大大增加單只光纖火焰探測器的探測點(diǎn)數(shù)，從而獲得高的性價比。
文檔編號G01J1/04GK102044126SQ200910201708
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者葉建華 申請人:葉建華