Приведены результаты исследования свойств излучения пламени с использованием портативного многоканального спектрометра «Колибри-2», разработанного в ИАиЭ СО РАН. Прибор создан по оптической схеме Черни - Тернера с применением в качестве диспергирующего элемента плоской дифракционной решетки и линейки фотодиодов - в качестве приемника излучения. Конструкция спектрометра оптимизирована для получения спектра в любой из областей, лежащих в спектральном интервале 190 - 1100 нм. Установлено, что во внутренней реакционной зоне газового топлива присутствуют полосы радикалов, тогда как во внешней зоне преобладает излучение воды и сажи. Излучение пламени твердого топлива по спектральному составу близко к излучению внешней диффузионной зоны газового факела. Показано, что путем анализа спектров излучения для горелок с завихрителем может быть определена опасность срыва пламени по уменьшению интенсивности свечения радикалов в зоне нормального положения фронта, а также опасность проскока пламени - по появлению в спектре интенсивных линий натрия и калия. Полученные данные могут быть использованы при создании датчиков дистанционного оптического контроля устойчивости пламени углеводородов и определении информативных зон факелов.
Study of the flame radiation properties on a portable multichannel spectrometer “Kolibri-2” developed at the Institute for Automation and Electrometry Siberian Branch of the Russian Aademy of Sciences is presented. The device is created according to Czerny-Turner’s optical circuit using plane diffraction grating as dispersive element and linear array of photo diodes as the radiation receiver. The structure of spectrometer is optimized to observe spectrum in any of the areas from the spectral interval 190 - 1100 nm. It is found that the bands of radicals are present within an internal gas fuel reaction zone, whereas radiation of water and soot prevail in the external zone. Radiation of the solid fuel flame is similar in spectral structure to radiation of external diffusion zone of a gas torch. It is shown that a possibility of flame blowout can be determined in analysis of the radiation spectra of the torches with swirlers through reduction of the intensity of radical luminescence in a zone of normal front position, whereas blowback - through occurrence of sodium and potassium spectrum lines. The obtined data can be used in developing sensors for remote optical control of the flame stability of hydrocarbons and determination of the torch informative zones.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.