近年来,由除尘器管道混入点火源而引发粉尘爆炸的事故日益增多,粉尘爆炸具有极强破坏性且涉及行业范围很广,煤炭、化工、医药、金属加工、粮食和饲料加工等行业都有发生,因此研究除尘器管道内点火源的探测与报警技术具有十分重要的研究意义和很高的应用价值。除尘器管道内的点火源具有体积小、热度低、移动快等特点,只能采用非接触式的方法进行探测,本课题利用PbS红外探测器构建点火源探测系统,通过对点火源发出的红外辐射进行探测来识别点火源。本文建立了探测器接收管道内点火源辐射数学模型,利用MATLAB计算分析了点火源温度、直径、速度等因素对探测器接收点火源辐射功率的影响。由于红外探测器窗口很小,接收范围有限,灵敏度低,因此设计了光学部分来拓展探测器接收范围和提高探测器的灵敏度。设计了系统硬件电路,包括模拟信号采集电路和数字信号处理电路。模拟信号采集电路包括偏置电路、放大电路、精密全波整流电路、低通滤波电路等。数字信号处理电路以MSP430单片机为核心进行信号采集和处理,设有键盘、液晶、串行通信接口。软件部分主要包括信号的采集、处理、显示和RS-232通信。实现了信号自动采集、RS-232通信、液晶显示和键盘操作。本次设计完成了系统的整体构建与调试,并在实验室模拟点火源及管道环境搭建了点火源探测实验装置,进行了点火源探测初步实验,测试了系统的探测性能。实验证明系统对用5mm直径发射率约为0.5的小钢珠模拟的的点火源反应快速,能够可靠探测,根据实验给出了探测系统在不同距离能够探测到的5mm直径钢珠模拟的点火源的温度范围。