在火灾传感器技术中,火灾气体传感器技术起步晚,但发展较快,尤其在火灾早期报警领域愈来愈受到火灾研究人员的重视,并已研制出各种类型的火灾气体传感器以及智能、复合气体火灾传感器。目前,火灾气体传感器继续朝着小型化、智能化和多参量、多判据的复合探测方向发展。
随着新的传感技术和新材料的应用以及微电子技术的发展,火灾气体传感器趋向小型化、微型化。利用纳米粒子的电阻随周围环境中组成气体的改变而发生变化的特性,可将纳米材料制成气体传感器,对有毒气体、易燃易爆气体等进行检测和定量测量。由于纳米材料结晶表面催化活性强,以及具有多孔结构等特点,使用纳米结晶薄膜制作的气敏元件具有更强的可选择性和抗干扰性,提高了火灾报警的准确性,减少误报率。同时,纳米材料粒度小,表面积小,大大降低使用温度,缩小了功耗,使火灾气体传感器逐步精良化、微型化。
因纳米、薄膜等新材料制备技术的成功应用,为火灾气体传感器集成化和智能化提供了很好的前提条件。火灾气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、仿生学、神经网络、模糊理论等多学科综合技术的基础上得到发展。研制能够同时监测多种气体的全自动数字化的智能气体传感器,将是今后该领域的重要发展方向。
火灾是一个极其复杂的物理、化学过程,不同环境和不同燃烧物质的火灾生成物,如气体成分、烟雾粒径、温度场分布及光谱构成均有不同,只用一种火灾参量探测变化莫测的各类火灾势必有很大困难,可能引起误报的非火灾信号有灰尘、水气、烟雾等不具备真实火灾的参量。因此,多参量、多判据的复合火灾探测不仅可以克服单一火灾参量造成的误报,还可以识别由于非火灾信号导致的误报,仍是未来火灾气体传感器的研究热点。此外,多参量、多判据的复合气体传感器还可以使火灾探测的时间缩短,实现早期报警。
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