基于木质粉尘燃烧特征光谱的火花探测装置研究

为解决木材加工厂所面临的粉尘爆炸事故威胁,保护人民群众的生命财产安全,丰富国内燃爆检测设备的种类并提高检测设备的检测效率和精度,通过研究粉尘爆炸五要素中的点火源发现粉尘燃烧时具备若干特征。燃爆产生初期粉尘处于炽热或者着火状态,前期研究发现,粉尘着火时会在钠、钾元素对应的波长范围内产生2个特殊的光谱特征。围绕这2个光谱特征,采用dsPIC作为控制芯片制作检测电路板,搭载硅型PIN光电二极管、LT1793和LT1012型运算放大器作为信号采集单元,通过二级放大电路来放大所捕获的火花信号,再由上位机和dsPIC决策最终的有效信息。为验证本装置是否具备实用性,联合第三方权威认证机构,依照国际标准搭建验证平台并进行了有效性检测。结果表明,本装置能够较为灵敏地对火花进行探测。认证结果表明,本装置最远可探测到75 cm距离的火花信号,是国际标准(15 cm)的5倍,且装置的反应时间低于520μs,远超德国某品牌设备的响应时间,符合企业使用需求。