Les
détecteurs optiques de flammes sont constitués à la base par des
capteurs travaillant dans l'ultra violet et/ou dans l'infrarouge. Ces
capteurs reçoivent les rayonnements émis par les flammes. Suivant leurs
performances, ils sont équipés d'un ou plusieurs capteurs soit dans
l'UV seul soit dans l'IR seul. Quant aux appareils les plus
performants, ils disposent d'une combinaison des deux types de
capteurs.
La détection de flammes est rendue difficile par les
divers rayonnements venant interférer avec le spectre du feu. Ces
rayonnements sont des plus divers et la qualité première d' un
détecteur optique de flammes est de ne pas être perturbé par cet
environnement.
Les Capteurs Ultra Violet (185 / 265 nm)
Principe:
Photo-tube à avalanche, capture de photons et transformation en énergie électrique
Un
photo-tube est constitué d’une cathode et d’une anode mises sous une
très forte différence de potentiel (290v) et scellées dans un tube de
quartz rempli de gaz inerte ionisant.
Lors d’un rayonnement à une
longueur d’onde inférieure à 265 nm, les photons frappant la cathode
libèrent des électrons qui sont propulsés vers l’anode. Les électrons,
porteurs d ’énergie ionisent les molécules de gaz contenues dans
l’ampoule créant ainsi une réaction en chaîne. Le capteur génère un
signal de sortie sous forme d'une suite d’impulsions de tension.
La détection UV seule:
- Foudre, arcs électriques, certains éclairages artificiels peuvent interférer avec la mesure
- La mesure peut être perturbée par une fumée épaisse ou des dépôts d’huile sur l’optique
Les Capteurs Infrarouge (2 / 6 µm)
Principe:
Pyro-électrique, détection d’un rayonnement thermique
Un cristal en lithium / tantale est associé à un transistor à effet de champ et à un filtre à une longueur d ’onde précise.
Les
vacillements aléatoires émis par la flamme dans le proche infrarouge
sont perçus par le cristal qui génère un signal traité par un filtre
passe-bande, basse fréquence (1-20 Hz).
La détection IR seule:
- Faibles atténuations à travers les fumées, particules, encrassements des optiques
- Reste performant sur les mauvais taux de combustion
- Matériel peu coûteux
- D'autres sources chaudes en mouvement ou vibrations (Chauffage, tubulures d’échappement) peuvent interférer avec la mesure
- La présence d’eau atténue la sensibilité
- Peu performant sur les combustions très vives (Flamme de gaz de méthane, acétylène, GPL.. )
La détection multi IR:
- Longue portée (Triple IR), grande sensibilité
- Taux d’alarmes intempestives très bas
- Insensible aux soudures à l’arc, éclairs, peu sensibles aux rayonnements des corps noirs
- Peu sensible à l’encrassement des optiques
Mais:
- Grande sensibilité aux combustions lentes
- Perte de sensibilité avec le givre
- Atome de carbone nécessaire dans la combustion
La détection UV combinée à une détection double IR :
- Cumul les avantages des deux technologies
- Niveau d’alarmes intempestives très faible
- Sources parasites non communes
- Parfaite sélectivité aux feux d’hydrocarbures
- Temps de réponse très court (Entre 600 et 800 ms)
- Large cône de vision
- Amplification IR sans fausses alarmes
Mais:
- Mal adapté aux combustions très chargées en carbone (Mauvaise combustion => fortes fumées)
- Atome de carbone nécessaire dans la combustion