【检测案例】科研利器，火焰成像：紫外成像仪助力森林火灾形成机理与防灾研究实验

透视火焰奥秘，守护绿色森林

一、项目背景

森林雷击火的引燃机制、火焰蔓延规律及早期预警技术一直是火灾防治的重点研究方向。

在真实火灾场景中，因烟雾干扰、火焰形态瞬变、以及明火与阴燃的复杂交织，使传统基于可见光的工业相机难以清晰捕捉火情演变过程，更无法实现早期火苗侦测与预警。

为突破上述瓶颈，某国家重点实验室引入蔚云光电自主研发的高性能手持式多通道紫外成像仪。该产品基于火焰燃烧会辐射日盲紫外光的特性，可实现燃烧过程的可视化观察与强度测算，助力团队开展了一系列燃烧学科实验。

二、检测概要

本次测试全程在受控实验场地内进行。

三、检测内容

1.紫外观测火焰形态验证试验

实验过程：将松针堆置于试验盒，用喷枪点燃，使用紫外成像仪实时观察。

紫外光斑聚集的形态与可见光火焰形状高度一致

基于日盲紫外光斑分布来识别火焰特征的有效性验证成功✅

2.模拟雷击电弧引燃松针实验

实验过程：在雷击火模拟实验台，模拟雷击电弧放电引燃松针堆。

捕获电弧击穿瞬间的强烈紫外信号爆发

可清晰区分出“电弧击穿”与“后续燃烧”的阶段✅

3.堆积木方燃烧实验

实验过程：在开阔场地点燃堆积木方，使用紫外成像仪观察其燃烧过程。

通过紫外光子分布有效观测木方燃烧态势演变✅

4.高压电作用下树枝升温着火实验

实验过程：将一长约50cm的树枝固定于实验台，并在树枝两端施加交流高压电，树枝从表面局部升温，最终发生贯穿树枝的电弧放电。

紫外光斑分布的动态演变，不仅精确定位初始燃烧位置更反映了能量积累与突变的实际表现

在受控实验条件下获取火花位置、大小、放电强度、紫外光子数等特征参数，用户可进一步研究实际森林火情的扩散机理

5.小型火源观测实验

实验过程：在小型容器内利用尖端放电引燃松针，使用紫外成像仪进行观测。

可对微小火焰所释放的紫外光做出灵敏响应

对早期火源侦测具有优异性能✅

四、检测总结

本次实验的圆满成功实证了紫外成像技术在燃烧科学研究中的应用效果，并清晰地预示着其在公共安全与防灾减灾领域的广阔前景：

（1）推动森林防火预警前移：

借助紫外成像技术的高灵敏度和强抗干扰性特点，实现森林火情的超早期预警与精准定位，为应急消防争取宝贵时间。

（2）赋能消防实战指挥：

通过将紫外智能载荷搭载于无人机，可形成强大的复杂环境侦查能力：在浓烟、暗夜或多遮挡条件中直观识别火点实际情况，判断火势强度与蔓延方向。并可与消防作业无人机进行“查-打配合”，大幅提升灭火效率与安全性。

（3）深化火灾科学研究：

本案例验证了紫外成像仪可参与火情起因（特别是雷击、电弧引发的火灾）、燃烧演变、扩散走势等火灾科学基础研究。长远来看，通过紫外成像仪积累的大量直观影像和科学数据将持续助力行业性学术推动，帮助研究人员从现象描述走向机理揭示，为火灾模型的构建与验证提供关键依据，从而推动形成更科学、更高效、更安全的火灾防控体系。