Датчик дыма принцип действия

Содержание статьи

Использование дымовых извещателей в помещении

Сегодняшний российский рынок представляет вниманию потребителей широчайший выбор изделий в сфере производства пожарной сигнализации, позволяющие распознать возгорание точно, эффективно и в первые секунды его возникновения. Существует несколько типов извещателей дыма, которые обладают своими достоинствами и недостатками, зависящими от принципа их работы.

Характеристика устройств

Дымовой пожарный извещатель – это сигнализационная система, необходимая для обнаружения огня и извещения о нем. Установка пожарных датчиков необходима во всех административных зданиях и социальных объектах, для своевременного предупреждения о начавшемся возгорании и его быстрого устранения. В статье ниже рассмотрены основные типы извещателей, в частности – дымовые.

В противопожарной системе выделяются несколько видов детекторов:

  • дымовые (распознавание дыма) — подразделяются на оптические и ионизационные;
  • тепловые (реагирующие на быстрое повышение температуры): максимальные, дифференциальные и максимально-дифференциальные.
  • пламени (обнаружение открытого огня). Включают в себя 4 класса дальности обнаружения пламени. К 1-му классу относятся приборы, реагирующие на огонь от 25 и более метров. К 4-му классу – от 8 метров.
  • газовые (срабатывающие при присутствии газа);
  • комбинированные (включающие в себя все виды сразу);

Как отдельный вид, существуют ручные извещатели, представляющие собой кнопку или рычаг пожарной сигнализации, который включается с помощью ручного управления.

Извещатели пожарные дымовые срабатывают при попадании на оптико-электроную камеру датчика мельчайших частичек дыма. От их насыщенности зависит скорость реакции прибора. Принцип работы дымовых приборов основывается на том, что посылаемый луч при наличии в воздухе частиц дыма рассеивается. Прибор специальным датчиком фиксирует это изменение излучения. Малейшее «затуманивание» приводит к активации системы сигнализации.

Принцип работы дымового извещателя

Применяются данные приборы в домашнем обиходе, в местах массового скопления людей (школы, больницы, торговые центры), на производстве.

Извещатель пожарный дымовой пользуется большой популярностью за счет высокой чувствительности, а также быстрого реагирования на возникший очаг возгорания. Его механизм, практически, не дает сбоев, и число ложных тревог сводится к минимуму.

Виды дымовых сигнализационных приборов

От способа обнаружения возгорания, дымовые извещатели подразделяются на: оптические и ионизационные.

Оптические

Оптические детекторы функционируют посредством контроля физического состава воздушной массы и улавливания в ней продуктов горения. К данным датчикам относятся:

Определяют очаг возгорания в небольшой конкретной зоне. Датчики этого вида улавливают дым, исследуя отраженные инфракрасные лучи в специальной оптической камере. Дымовая камера состоит из устройства инфракрасного излучения и приемника для исследования отраженного воздуха. Точечные датчики дыма разнообразны по формам и моделям.

Выделяются автономные точечные дымовые пожарные извещатели и радиоканальные.

Автономные дымовые извещатели оснащены аккумуляторными батареями и звуковыми датчиками. Работают самостоятельно, без наблюдения оператора. Они просты в использовании и невысоки в цене. Принцип их работы заключается в попадании частичек дыма на оптическую камеру. Устройство спрятано в пластиковый корпус с различным дизайном, сочетающимся с интерьером комнаты. Работает как автономно, так и от сети.

Радиоканальные точечные извещатели функционируют на определенной радиоволне, по которой в случае обнаружения пожара, передается сигнал на пульт оператора. Работают от батареек. Расстояние между датчиками – 4-5 метров.

Контролируют помещение на предмет возгорания в линейной зоне. Используются на промышленных и крупных объектах (торговые центры, офисы, общественные учреждения). Характеризуются высокой чувствительностью при выявлении дыма. Линейные дымовые извещатели разделяются на двухкомпонентные и однокомпонентные.

Двухкомпонентные датчики состоят из приемника и передатчика, располагающихся в разных сторонах помещения. Как только дым попадает в контролируемую зону, срабатывает механизм пожарного оповещения.

Однокомпонентные приборы являют собой единый блок с пассивным рефлектором, анализирующим состояние воздуха.

Линейные извещатели обнаруживают любые виды дыма и эффективны в работе.

Самый сложный и дорогостоящий тип приборов изо всех типов дымовых датчиков возгорания. Представляют собой мощный корпус, внутри которого находится точечный лазерный извещатель, и воздухозаборные трубки. Они принудительно производят отбор и анализ воздуха из помещения в быстром режиме. Аспирационные противопожарные датчики применяются на важных объектах (архивы, музеи, корабли) и соответственно, очень высоки в цене.

Ионизационные

Ионизационный извещатель пожарный дымовой состоит из двух камер приемки воздуха и производит излучение, безопасное для жизни и здоровья человека. Чистый воздух проходит сквозь обе камеры. Если в помещении появится дым, то его частички задержатся в 1-ой камере, вызвав уменьшение силы тока во 2-ой. Так срабатывает пожарная сигнализация. Есть 2 типа подобных сигнализаций: радиозотопные и электроиндукционные.

Чаще всего ионизационные датчики используются на больших складских помещениях и в производственной сфере.

Радиоизотопные детекторы дыма оповещают о возгорании после появления и действия дыма на ток. Эти датчики ионизируют воздушное пространство специальным радиоактивным веществом. Когда дым попадает в одну из камер прибора, он растворяется в заряженных частицах тока, вследствие чего, сила действия напряжения внутри камеры снижается и срабатывает сигнал.

Извещатели пс автоматические дымовые фотоэлектрические радиоизотопные лучше всех других видов приборов выявляют «черный» дым.

Электроиндукционные приборы пропускают воздух из контролируемого помещения в зарядную камеру через газоход и анализируют его состав. На частички заборного воздуха воздействует униполярный заряд, и они приобретают объемный заряд.

Электроиндукционные датчики исследуют длительность и амплитуду движения микрочастиц воздуха. Если возникает отклонение от заданных параметров, мгновенно замыкается контактный механизм и сигнал о пожаре передается на контрольный пункт, где за работой системы следит оператор.

Электроиндукционные извещатели используются на особо важных объектах, в том числе, на МКС.

Устройство

Оповещение о пожаре может быть адресным или неадресным. Это зависит от способа подключения конкретного извещателя к пожарной системе.

Адресные датчики передают сигнал на пульт, где определяется место возникновения пожара, так как все приборы идентифицируются в системе под определенным номером. Используются в больших зданиях и производственных помещениях.

Неадресные детекторы дыма издают лишь звуковой сигнал, и определить место возгорания можно только ориентируясь на него.

Оптико-электронный дымовой извещатель пожарной сигнализации состоит из пластикового корпуса, где находятся оптическая камера, светоприемник и рефракционные шторки. Частицы воздуха, попадая на камеру, отражают излучение от источника света. Схема датчика анализирует состав и плотность свечения посредством светоприемника. При обнаружении дыма срабатывает сигнализация. Рефракционные шторки защищают устройство от лишнего света и от пыли, находящейся в воздухе.

Большое накопление пылевых частиц снижает чувствительность извещателя и может приводить к частым сбоям. Поэтому важно регулярно протирать устройство от пыли.

Оптические извещатели дымовые могут быть оснащены светодиодными и лазерными светоизлучателями.

Ионизационные извещатели представляют камеру с двумя пластинами, находящимися под током. Ток исходит от источника ионизации: катушка или радиоактивный изотоп. Если в камеру проникает дым, напряжение между пластинами снижается и срабатывает датчик оповещения о пожаре.

Где и какие виды целесообразно использовать?

В жилых домах, как правило, устанавливаются оптические точечные приборы.

В большом объемном пространстве применяются оптические линейные датчики с адресным типом оповещения.

На особо важных объектах чаще размещаются оптические аспирационные извещатели пожарной сигнализации, способные определить начавшееся возгорание в считанные секунды.

Установка

При покупке и установке дымовых пожарных извещателей необходимо обращать внимание на их основные характеристики:

  • гарантийный срок службы;
  • материал;
  • разновидность прибора;
  • инерционность и скорость срабатывания;
  • чувствительность;
  • потребляемая мощность;
  • дальность работы;
  • площадь охвата.

Установка и количество пожарных извещателей зависит от площади помещения, высоты потолков, площади контролируемой зоны датчика, наличия опасных зон.

В одном помещении монтируются, как минимум, 2 датчика возгорания. Один прибор используется тогда, когда: а) площадь комнаты невелика и соответствует охватываемой площади датчика; б) если установлена адресная система оповещения о пожаре.

В среднем, любой датчик охватывает площадь от 55 кв.м. (при высоте потолков 10-12 м) до 85 кв.м. (высота потолка 3-3,5 м). Если потолки более 12 метров, датчики возгорания монтируются в два уровня – на стенах/на потолке. Если вверху устанавливаются точечные приборы, то на стенах преимущественно – линейные.

Пожарные извещатели располагаются под потолочными перекрытиями и на максимальном расстоянии от стен 450 см. Расстояние между двумя дымовыми извещателями не должно превышать 900 см.

Если потолки навесные, то датчики дыма монтируются между двумя потолками и не менее 1 метра от вентиляционного отверстия. Если помещение неправильной формы или имеет нестандартные инженерные конструкции, количество пожарных датчиков должно быть увеличено.

Установка и монтаж приборов пожарной безопасности должны производиться специалистами. Самостоятельная установка может быть проведена с нарушением технических требований и работа приборов будет некорректна.

Техническое обслуживание приборов должно проводиться на регулярной основе и не реже одного раза в три месяца.

Пожарный извещатель и принцип его действия

Пожарный извещатель – специальное техническое устройство, предназначенное для своевременного предупреждения в случае появления очагов возгорания. Иногда его называют датчиком, однако это не совсем правильно, так как датчик – это лишь один из основных элементов, расположенных в пожарном извещателе. Однако, так как в технической документации он именуется зачастую именно «датчик», можно придерживаться этого правила.

Классификация пожарных извещателей.

Классифицируется оборудования для извещения о пожаре по двум факторам:

  • физический принцип
  • параметр активации

Обнаруживает возгорание и активируется извещатель по одной из трех причин:

  • Резкое повышение температуры в окружении
  • В воздухе резко повышается концентрация частиц дыма
  • Появления в окружающей среде излучения, испускаемого открытым пламенем
Читайте также:  Действия при землетрясении ОБЖ

Далее будут рассмотрены основные типы моделей пожарных извещателей.

Тепловые извещатели реагируют на резкое изменение температуры в окружающей среде. Как правило, в них устанавливается механизм, способный реагировать на температуру до 75 градусов по Цельсию.

Тепловые дифференциальные извещатели – одни из наиболее распространенных, так как характеризуются оперативностью реагирования и стабильностью в работе. У них внутри располагается пара теплочувствительных элементов. Первый из которых изолирован и никак не контактирует с окружением, второй имеет выход наружу.

Дымовые модели датчиков оповещают о пожаре в том случае, если в окружающей среде резко возрастает концентрация дымовых частиц. Так как дым может характеризоваться по различным параметрам, выделяют несколько типов дымовых пожарных извещателей:

Комбинированные модели получили более редкое распространение из-за своей сложности конструкции и высокой стоимости по сравнению с приборами определенного типа. Однако стоит отметить, что они обладают большей надежностью и универсальностью. Никто не знает, каким образом возникнет возгорание и чем оно будет характеризоваться. К примеру, пламя может гореть и без выделения обильного дыма – дымовые модели в таких условиях не способны дать вовремя оповещение о пожаре.

Извещатели пламени – еще одна разновидность устройств, которые реагируют на появление открытого очага возгорания. Они могут встречаться на рынке двух типов:

Самыми распространенными являются ручные извещатели, которые приводятся в действие человеком. Для этого необходимо повернуть или опустить рычаг, расположенный на них, и мгновенно начнет раздаваться предупреждающий сигнал. Ими оснащаются все общественные здания, однако к категории автономных они не относятся.

Принцип работы пожарных извещателей.

Многообразие пожарных извещателей обусловило различные принципы их работы. Коротко рассмотрим каждый в отдельности.

Принцип работы тепловых пожарных извещателей.

У простых точечных тепловых датчиков внутри располагается специальный элемент, который реагирует на изменение температуры в окружающей среде. Как правило, максимальная температура определения возгорания у таких устройств невысокая – до 75 градусов.

Однако встречаются более сложные и усовершенствованные модели, где за основу взята электрическая цепь, у которой отрицательное температурное сопротивление. Как только градус в окружении начинает увеличиваться, сопротивление резко возрастает и вызывает протекание тока большой силы. В тот момент, когда его величина преодолеет пороговую, датчик приводится в действие и начинает вырабатывать сигнал тревоги.

Достоинствами такого устройства по сравнению с обычными тепловыми контактными датчиками являются возможность регулировки предельной температуры и оперативность реагирования.

В дифференциальных тепловых извещателях устанавливается два термоэлемента. Один из них располагается внутри и не имеет возможности контактировать с окружающей средой, второй наоборот – устанавливается снаружи. Третьим элементом является дифференциальный усилитель, который формирует сигнал, прямо пропорциональный разности силе тока на каждом из термоэлементе. Так как в нормальных условиях температура снаружи и внутри не отличается, по проводникам протекает одинаковый по силе ток, но при возникновении возгорания в окружающую среду выделяется тепло, температура увеличивается, ток на внешнем проводнике начинает расти а на внутреннем остается на прежнем уровне и дифференциальный усилитель, обнаруживая эту разницу, приходит в действие.

В больших цехах производственных зданий, в нефтехимической промышленности такие приборы неэффективны, так как температура воздуха там может резко изменяться и без воспламенения, вызывая ложные срабатывания.

Принцип работы дымовых пожарных извещателей.

Дым представляет собой совокупность частиц аэрозоля, которые выделяются в воздух во время горения. Для того, чтобы он однозначно описывался, во внимание нужно принять четыре параметра:

  • Размер частиц
  • Химический состав частиц
  • Скорость движения частиц
  • Концентрация частиц

Так как три первых параметра зависят от четвертого (концентрации), то дымовые пожарные датчики используют принцип работы, который позволяет определить увеличение концентрации частиц дыма в окружающей среде.

В ионизационных моделях главным чувствительным элементом является сравнительно слабый источник радиоактивного излучения. Поток частиц делится по полам и направляется в две камеры, первая из которых связана с окружающей средой, а вторая – изолирована. Если в первой камере начинают скапливаться частицы дыма, в открытой камере начинает протекать ток меньшей силы, чем в изолированной и пожарный извещатель приводится в состояния готовности дать сигнал тревоги. Стоит отметить, что несмотря на радиоактивное излучения, ущерба здоровью ионизационные модели не наносят, однако утилизироваться они должны как особо опасные отходы.

Оптические модели дымовых излучателей основаны на эффекте рассеивания ИК-излучения, проходя через частицы дыма. В измерительной камере располагаются приемник и светодиод, выделяющий в окружающую среду инфракрасное излучение. Как только частицы дыма попадают внутрь и начинают свое хаотическое броуновское движение, тем самым вызывает рассевание инфракрасных потоков. Приемник улавливает произошедшие изменения и приводит устройство в действие.

Линейные дымовые модели устроены по очень схожему принципу, основанному на инфракрасном излучении.

Принцип работы пламенных пожарных извещателей.

Извещатели, которые позволяют определять появление открытого пламени в окружающей среде, работают по очень простой схеме. Как только в помещении возникает источник возгорания, огонь вызывает характерное ему излучение, которое начинает распространяться во все стороны. В зависимости от модели (инфракрасные, ультрафиолетовые), приемник определяет соответствующий для него тип излучения и приводит в действие механизм, позволяющий подать сигнал тревоги.

В каких случаях используется.

Говорить много о том, в каких случаях необходимо использовать пожарные извещатели, не стоит. Они установлены сегодня в всех помещениях, где постоянно находится большое количество людей. МЧС также рекомендует установить датчики пожара в частных домах и квартирах, чтобы они смогли своевременно предупредить о возникновении пожара либо о его предпосылках, спасая при этом не только жизни людей, но и их имущество.

Как правильно установить.

Количество используемых датчиков в одном помещении может быть совершенно любым и не ограничено никакими правилами. Однако если площадь помещения превышает 10 кв. м., рекомендуется устанавливать два и более извещателя, чтобы они могли охватить как можно большую по площади территорию.

Устанавливать точечные тепловые приборы рекомендуется под перекрытием. Если такой возможности по тем или иным причинам нет, они могут монтироваться на колонне, стенах и других несущих конструкциях.

Устанавливать датчики на потолке необходимо на расстоянии не менее 10 см от стен. Устанавливать датчики на несущих конструкциях (стены, колоны и т. д.) необходимо на уровне от 10 до 30 см от потолка.

Места размещения дымовых и тепловых увещателей выбираются таким образом, чтобы воздушные потоки, проходящие по помещению, обязательно попадали в область их действия. Вот почему из зачастую монтируют около вентиляционных выходов.

Установку пожарных извещателей должны осуществлять только профессиональные мастера, знающие все особенности работы и точное конструктивное строение монтируемого прибора.

Если пожарные датчики устанавливаются в помещениях с многоуровневыми потолками, часть из них должны располагаться на наклонных перекрытиях на уровне, не ниже 30 см самого низкого уровня на потолке.

Датчики пожарные дымовые: обзор, принцип работы, установка

Системы обеспечения безопасности домашнего и промышленного типа все чаще задействуют функции детекторов. Чувствительные элементы позволяют фиксировать признаки угрозы, своевременно оповещая хозяина или работников ведомственных служб соответствующего профиля. И в охранно-защитных системах, и в качестве самостоятельных устройств используются датчики пожарные дымовые, которые обнаруживают возгорание и дают сигнал тревоги. Существуют разные модели таких детекторов, отличающиеся по устройству, характеристикам и функциональному наполнению.

Устройство датчика

Прибор состоит из внутренней функциональной начинки и пластикового корпуса, обеспеченного компактной оснасткой для фиксации. Внутри содержатся преобразователи, которые воспринимают целевую величину – признак, позволяющий зафиксировать факт возгорания. Это чувствительный элемент, в данном случае обрабатывающий параметры задымления в обслуживаемой зоне. При этом существуют как многофункциональные, так и узконаправленные устройства. Первый тип дымовых пожарных датчиков контролирует только показатель одного признака. Многофункциональные приборы, в свою очередь, могут сравнивать и обрабатывать сразу несколько сигналов – например, кроме задымления, также учитывать температуру. В сложных моделях также предусматриваются возможности для тонкой настройки чувствительности. Эта опция позволяет повышать или понижать порог срабатывания, отсекая ложные сигналы.

Принцип действия

Для понимания общего принципа работы таких датчиков следует обратиться к свойствам самого дыма. Это совокупность аэрозольных частиц, выделяемых очагом возгорания. Соответственно, задача чувствительного элемента заключается в определении ненормального состояния воздушной среды. В зависимости от модели, датчики пожарные дымовые за счет преобразователя могут фиксировать одну или несколько характеристик облака аэрозоля, формируемого горением. К основным параметрам относится фракция частиц, химический состав, плотность и скорость. Опять же, детектор с помощью чувствительного элемента может направлять сигнал как при критическом уровне одного из показателей, так и на основе совокупного анализа данных значений. Чем больше информации воспринимает устройство, тем точнее будет оповещение. Надо отметить, что ложные срабатывания являются одним из самых распространенных общих недостатков подобных датчиков, поэтому возможности детальной настройки по разным параметрам высоко ценятся специалистами.

Проводные и беспроводные устройства

Традиционный способ связи детекторов сигнализационных систем и управляющих контроллеров, которые принимают тревожные сообщения, предполагает использование кабеля. Таким образом производится прямая коммуникация, отличающаяся надежностью и стабильностью передачи данных. Причем, кроме трансляции сигнала, обеспечивается и энергоснабжение пожарного дымового датчика. Проводной канал монтируется от панели управления или непосредственно от электрощита. Во втором случае не обязательна передача информации с оповещением от датчика на пульт управления. Аппарат может питаться от основной электропроводки, а сигналы направлять прямо пользователю.

Полностью же независимые приборы исключают необходимость стороннего энергоснабжения и связки с центральным контроллером. Задача отправки сообщений решается за счет радиомодулей, а питание обеспечивается собственными аккумуляторами и батарейками. Получается автономный датчик, пожарный дымовой сенсор которого может работать даже на объектах, где вовсе не предусматривается центральное энергообеспечение. В частных же домах этот вариант удобен тем, что не требует монтажа новых линий проводки.

Читайте также:  Действия водителя при угрозе столкновения

Особенности автоматических моделей

По умолчанию все датчики работают без требования в виде их постоянного контроля. Но простейшие версии после срабатывания перестают выполнять функцию детектора. То есть, зафиксировав факт возгорания посредством обнаружения избыточной концентрации дымового облака, прибор перестает работать. Это нормальное состояние, при котором требуется специальная активация устройства – или путем его включения, или посредством обновления определенных узлов. Совершения подобных манипуляций не требуют автоматические модели. Как правило, это беспроводные пожарные датчики, дымовые чувствительные элементы которых самостоятельно входят в состояние готовности сразу после срабатывания. Причем автоматическое включение можно настроить на определенные параметры. Наиболее технологичные приборы, например, допускают установку алгоритма зависимости новых параметров детекции от тех, которые были зафиксированы в предыдущем сеансе включения. Так, если была зафиксирована чрезмерная плотность дыма, то обновление рабочих показателей может предполагать или повышение, или понижение порога чувствительности сенсора.

Ионизационные детекторы

Этот класс датчиков представляют две группы устройств – радиоизотопные и электроиндукционные. Работа обоих типов детекторов базируется на способности фиксировать показатели ионизационного тока, который возникает в процессе влияния на него со стороны продукта сгорания. В случае с радиоизотопными моделями происходит взаимодействие дыма и радиоактивных элементов внутри конструкции прибора. Собственно, главным недостатком устройств такого рода является присутствие токсически опасных веществ в конструкции, а достоинством – универсальность с точки зрения возможности детекции разных продуктов сгорания. В свою очередь, электроиндукционные устройства в качестве активного элемента используют миниатюрный насос, затягивающий дым для обработки, и униполярный коронный разряд. Последний подается электродами, поэтому для стабильного функционирования приборов этого типа требуется надежный источник энергоснабжения. Независимый пожарный датчик дымовой на батарейке в данном случае не смог бы обеспечить нужные параметры питания, поэтому на принципе измерения ионизационного тока чаще всего базируются классические сетевые модели.

Оптические детекторы

Это электронные устройства, чувствительным элементом которых выступает фотоприемник в комбинации со световым излучателем. В процессе работы такие модели реагируют на изменение цвета в воздушной среде. Данная способность позволяет приборам фиксировать критические показатели присутствия продуктов сгорания и, соответственно, извещать об этом хозяина. Важно подчеркнуть, что дымовые пожарные датчики с фотоэлементами реагируют именно на серый смог, а не на черный. Конкретные параметры обнаружения определяются настройками чувствительности. Оптические спектры позволяют выполнять установки в широком диапазоне значений.

Точечные и линейные модели

В семействе оптических моделей также имеет место разделение устройств по охвату зоны обслуживания. Точечные приборы способны фиксировать превышения в назначенных показателях задымления непосредственно на месте установки. Электронно-оптическая начинка передает сигнал на шлейф резистора, который, в свою очередь, посылает сигнал на реле управления. Затем информация от точечного дымового датчика преобразуется в сообщение тревоги и передается конечному пользователю. Что касается линейных моделей, то они имеют конкретный радиус действия, определяемый длиной сканирующего луча. Оптический элемент наподобие лазера пускает световой поток на 100-200 м и при фиксации изменений в его параметрах из-за дымового барьера направляет соответствующий сигнал на блок контроля.

Монтаж датчика

Выбор места для установки определяется типом датчика. Меньше всего ограничений относится к беспроводным точечным моделям, хотя и такие приборы желательно монтировать в местах наиболее вероятного доступа к источникам воспламенения. Также, независимо от типа детектора, располагать его рекомендуется в 10 см от потолка и в 10-30 см от пола. При этом следует предусмотреть, чтобы климатическое и вентиляционное оборудование не оказывало прямого воздействия на прибор. Непосредственно подключение пожарных датчиков дымовых осуществляется через электротехническое реле с питающими и сигнальными контурами. Небольшой контактор обычно предусматривается в корпусе устройства. Через него и выполняется соединение проводов. Автономные же модели, как говорилось выше, не требуют кабельного подключения. Крепеж осуществляется метизами из комплекта – кронштейнами, саморезами или монтажными скобами.

Техническое обслуживание прибора

Компактные и простые в своем устройстве датчики требуют к себе немного внимания. Примерно раз в месяц при условии постоянной эксплуатации производители рекомендуют прочищать каналы газоходов, тыльные поверхности корпуса и проверять надежность соединений. Также техническое обслуживание пожарной сигнализации включает в себя меры по калибровке и перенастройке чувствительности. Будет не лишним провести и тестирование аппарата, оценив корректность функционирования начинки.

Популярные модели

Наиболее распространены в России датчики серии ИП-212. Их выпускает предприятие «Рубеж», в ассортименте содержатся модификации с интегрированной сиреной, возможностями регулировки уровня громкости и параметров чувствительности. Что касается питания, то чаще всего это автономные устройства. Например, пожарный дымовой датчик ИП-212 43 М обеспечивается 4 элементами формата AAA. Имеют немалый спрос и модели от предприятия «Болид» из линейки ДИП-34АВТ. Представители этого семейства отличаются присутствием эргономичных установочных розеток в комплекте, небольшими размерами и скромным энергопотреблением.

В заключение

Выбор подходящего датчика – дело ответственное, поскольку от его работы зависит своевременность регистрации факта возгорания. И, что самое главное, оповещение пользователя. Предпочтение стоит отдавать моделям, которые именно предусматривают возможность связи с центральным сигнализационным модулем. Это панель управления, которая после принятия сигнала может рассылать тревожные сообщения хозяину, пожарникам и другим службам охраны.

В процессе эксплуатации от владельца потребуется лишь выполнение технического обслуживания пожарной сигнализации в виде чистки приборов, проверки электротехнических соединений и качества работы чувствительных элементов. Простейшие модели детекторов без возможности связи в удаленном режиме тоже могут быть полезны, но только в случае, если хозяева находятся в момент тревоги дома. Такие устройства при фиксации критического уровня задымления включают собственную сирену, от слышимости которой и будет зависеть эффективность дальнейших мер в борьбе с возгоранием. Кроме того, следует правильно рассчитать и количество датчиков. Одного устройства будет достаточно только на оснащение помещения на 10 м2. Большие площади придется обеспечивать несколькими устройствами, предварительно разделяя их на зоны.

Принцип работы и конструкция датчика дыма — возможно ли сделать самому?

Дымовой извещатель одно из самых распространенных устройств в системах пожарной сигнализации и пожаротушения. Прибор реагирует на продукты горения, их способность изменять оптическую среду, инфракрасное излучение объекта и другие признаки, по которым можно зафиксировать возгорание. Благодаря тому, что дым даже в малых количествах сильно меняет оптическую прозрачность атмосферы и сразу поднимается кверху, его достаточно просто фиксировать. Это позволяет определять очаг возгорания на ранней стадии, что объясняет распространение данных извещателей. Но для эффективного их использования необходимо знать, как работает датчик дыма, как он устроен, и учитывать это при выборе места монтажа.

Конструкция датчика дыма

Точечный дымовой извещатель состоит из двух частей. Первая выглядит, как плоский цилиндр с четырехконтактной площадкой (называется розетка), он крепится на потолок или стену. Вторая рабочая часть выглядит, как двухступенчатый усеченный конус. В его основании находится электронный блок, а в вершине дымовая камера. Части легко размыкаются потому, что приходится периодически датчик снимать. Это сделано для того, чтобы очищать его от пыли и проведения регламентных работ или быстрой замены. Подключение датчика дыма осуществляется простым поворотом на розетке. Для контроля наличия извещателя в розетке имеются два контакта, замыкающиеся после установки прибора. Иногда требуется отключить датчик дыма, как в случае производства пыльных работ в комнате. Для этого он просто выкручивается из розетки.

Оптический извещатель возгорания использует эффект рассеяния излучателя. Он устанавливается так, чтобы его свет не попадал на фотоприемник. При наличии дыма в датчике прозрачность воздуха меняется, и свет отражается на фотодиод, что вызывает срабатывание сенсора. Дымовая камера имеет сложную форму. Она обеспечивает свободное движение воздуха, минимизирует попадание пыли и защищает от электромагнитных помех. Кроме этого, за счет черных изогнутых пластин, расположенных по периметру камеры, препятствует попаданию внешних источников света и излучения от светодиода за счет многократного отражения на фотодиод. Практически все излучение, попадающее на пластины, поглощается ими.

Схема подключения дымовых датчиков пожарной сигнализации – традиционная, по четырехпроводному кабелю. Два провода идут на питание, по третьему подается сигнал тревоги в случае обнаружения дыма и по четвертому контролируется наличие извещателя в розетке.

Принцип работы датчика дыма

По принципу работы пожарные дымовые датчики делятся на два типа: оптические и ионизационные. Первые бывают:

Вторые устройства разделяются на две группы: радиоизотопные и электроиндукционные, применяются в особо ответственных помещениях.

Точечные дымовые датчики используют свойство серого дыма рассеивать инфракрасное излучение. Излучатель и приемник находятся в одном корпусе. Дым, попадая в прибор, вызывает изменение оптической среды, что приводит к отражению излучения светодиода на фотодиод. Если мощность излучения, попавшего на фотоприемник будет больше какого-то порогового значения, то прибор сработает.

Линейные дымовые датчики состоят из двух частей: излучателя и приемника. Они устанавливаются под потолком на стенах напротив друг друга в прямой видимости. Принцип работы датчика задымления заключается в следующем. Излучатель (светодиод) постоянно включен. Приемник (фотодиод) все время контролирует мощность принимаемого сигнала. При изменении излучения больше определенного предела сенсор срабатывает. Схема подключения пожарных дымовых датчиков данного типа отличается от обычных однокорпусных тем, что присутствует дополнительный кабель питания на излучатель.

Принцип действия аспирационного датчика дыма заключается в принудительном отборе воздуха из атмосферы охраняемого помещения и последующем контроле его состояния с помощью сверхчувствительных лазерных дымовых сенсоров. Используется в «чистых» производственных зонах, серверных, операционных и других местах, где особенно требуется раннее обнаружение возгорания. Имеет высокую стоимость.

Радиоизотопный датчик облучает атмосферу камеры, ионизируя ее. На электроды, введенные в область ионизации, подается напряжение, и возникает ионизационный ток. При попадании смога ионы воздуха начинают прилипать к крупным и менее подвижным частицам дыма. Это приводит к уменьшению ионизационного тока, что сигнализирует о наличии возгорания. Датчик эффективен при обнаружении черных дымов, поглощающих ИК излучение. Из-за радиоактивного излучения не применяется в жилых зданиях.

Читайте также:  Принцип действия датчика движения

Электро-индукционный датчик имеет электрический насос, который засасывает воздух в газовую трубку, где под воздействием коронного разряда заряжается. Двигаясь дальше, и попадая в камеру с измерительным электродом, наводит на нем потенциал пропорциональный объему заряженных частиц. Электронный блок обрабатывает амплитуду, скорость его нарастания и выдает сигнал тревоги, в случае превышения пороговых значений. Используется на международной космической станции «Мир».

Можно ли датчик дыма сделать своими руками?

Проще всего сделать оптический линейный извещатель дыма. Схема состоит из двух светодиодов, фототранзистора, операционного усилителя, переменного сопротивления и пьезокерамического излучателя. Вся конструкция выполняется на одной плате. Свет от первого светодиода, открывает фототранзистор, и напряжение с эмиттера поступает на инвертирующий вход операционного усилителя. На другой вход усилителя через переменный резистор поступает потенциал, который регулирует чувствительность прибора. При нарушении баланса между входами усилителя из-за присутствия дыма на выходе появляется сигнал, включающий второй индикационный светодиод и пьезо-сирену. Устройство можно даже подключить как датчик дыма в пожарную сигнализацию.

Ионизационные пожарные извещатели: виды и принцип действия

Ионизационный пожарный извещатель – это высокотехнологичное автоматическое устройство для регистрации очага пожара по появлению в газовоздушной среде защищаемого помещения летучих продуктов процесса горения – мельчайших частиц копоти, гари. Такой способ обнаружения основан на свойстве ионизированного воздуха притягивать частицы дымового потока, что и послужило появлению такого названия.

По своей эффективности, это одна из последних ступеней технического развития дымовых пожарных извещателей, сравнимая по чувствительности, скорости/инерционности обнаружения характерных признаков процесса горения с образованием дымов, лишь с газовыми, аспирационными, проточными датчиками; превышая показатели оптико-электронных устройств, предназначенных для таких же целей.

Ионизационные пожарные извещатели способны обнаруживать очаг возгорания не только на самой ранней стадии по появлению летучих частиц реакции горения, но и реагируют на любой их размер; а также цвет, зависящий от физико-химических параметров пожарной нагрузки в защищаемых помещениях, так называемый серый и черный дым; что недоступно большинству других автоматических устройств, фиксирующих образование дымового потока.

Из-за сложности производства, технического контроля при создании подобных устройств; необходимости утилизации/дезактивации, отслуживших свой срок ионизационных пожарных извещателей только на специализированных предприятиях атомной промышленности, созданы предпосылки для высокой стоимости изделий.

В силу наличия в них, пусть и в допустимых государственными нормами, небольшого количества радиоактивных веществ внутри миниатюрных радиоизотопных излучателей, являющихся неотъемлемым элементом конструкции в большинстве моделей изделий; отчасти из-за сформировавшегося предвзятого общественного мнения в нашей стране они серийно не производятся.

Однако, за рубежом их изготовление продолжается, и сертифицированные в установленном порядке изделия можно приобрести на российском рынке пожарно-технической продукции.

Извещатель пожарный дымовой-ионизационный

Согласно определения, данному в ГОСТ Р 53325-2012, это автоматическое устройство обнаружения очага возгорания, способ действия которого основывается на изменении значений электрического тока, проходящего через искусственно ионизированный воздух, при появлении в них дымовых частиц, образовавшихся в процессе горения твердых, жидких материалов.

По контролируемому признаку пожара, конструкции изделий, техническому устройству чувствительных элементов датчиков, способу обнаружения дымовых частиц к ионизационным пожарным извещателям относят два вида:

Радиоизотопный дымовой извещатель КИ-1

Это дымовой пожарный извещатель, который срабатывает вследствие воздействия продуктов горения на ионизационный ток внутренней рабочей камеры извещателя. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. При введении в такую камеру противоположно заряженных электродов возникает ионизационный ток. Заряженные частички «прилипают» к более тяжёлым частичкам дыма, снижая свою подвижность — ионизационный ток уменьшается. Его уменьшение до определённого значения извещатель воспринимает как сигнал «тревога».

Структурная схема радиоизотопного пожарного извещателя РИД-1

Принцип действия ионизационных пожарных извещателей

Удивительна история изобретения дымового радиоизотопного детектора. В конце 1930-х гг. физик Вальтер Йегер занимался разработкой ионизационного датчика для обнаружения отравляющего газа. Он полагал, что ионы молекул воздуха, образованные под действием радиоактивного элемента (схема А, Б), будут связываться молекулами газа и за счет этого будет уменьшаться электрический ток в цепи прибора. Однако небольшие концентрации ядовитого газа не оказывали никакого влияния на проводимость в измерительной ионизационной камере датчика. Вальтер с расстройства закурил и вскоре с удивлением заметил, что микроамперметр, подключенный к датчику, зафиксировал падение тока. Оказалось, что частицы дыма от сигареты воспроизвели тот эффект, который не смог обеспечить отравляющий газ (схема В). Этот эксперимент Вальтера Йегера проложил путь для создания первого детектора дыма.

Основывается на фиксации, регистрации изменений показателей электротока, проходящего через ионизированные молекулы воздушной среды в чувствительном элементе датчика, при воздействии на них мелких частиц летучих продуктов реакции горения.

При попадании таких частиц в камеру датчика ионизационного дымового извещателя они за счет разности электрических потенциалов присоединяются к ионам, что снижает скорость их движения и, как результат, силу тока; при снижении их количества, удалении из чувствительного элемента устройства – сила тока начинает расти.

Уменьшение силы электротока, проходящего через ионизированный воздух, до порогового/критического значения, установленного настройками изделия, воспринимается устройством как признак обнаружения очага пожара в контролируемой зоне, защищаемом помещении; с формированием, передачей тревожного сообщения на приемно-контрольную аппаратуру установки АПС или блок управления системы автоматического пожаротушения.

Принцип работы радиоизотопных дымовых извещателей основывается на ионизации воздушной среды в контрольной камере чувствительного элемента, размещенного внутри корпуса изделия, при интенсивном излучении его маломощным узконаправленным источником радиоактивного излучения; в электроиндукционных пожарных датчиках ионизация воздуха осуществляется униполярным коронным разрядом электрического тока.

Конструкция ионизационного извещателя

Получившего наибольшее распространение по сравнению с электроиндукционным устройством, ионизационного радиоизотопного дымового извещателя состоит из следующих элементов:

  • Корпуса из высококачественного пластика, например, негорючего поликарбоната с отверстиями для входа и выпуска воздуха, дымовых газов, защищенными как мелкой металлической сеткой от проникновения насекомых, так и формой корпуса вокруг них, их расположением на нем для защиты от воздействия прямых воздушных потоков.
  • Монтажной базы с электронной печатной платой, на которой установлены две, последовательно включенные в электрическую цепь ионизационные камеры – контрольная и измерительная; блок управления с микроконтроллером, предназначенный для обработки данных, передачи сигналов, адресации устройства; входными/выходными скользящими зажимными контактами/клеммами для подключения к шлейфу установки АПС.
  • Конструктивно контрольная камера размещена внутри измерительной, являясь закрытым объемом, защищенным от проникновения частиц дыма; в то время как измерительная камера открыта, предназначена для свободного проникновения, фильтрации газовоздушной среды для фиксации происходящих в ней изменений.

Типовая конструкция ионизационного извещателя

  • Компактного источника радиоактивного излучения, чаще содержащего ничтожно малое количество изотопа америция-241, нанесенного на металлическую фольгу, установленного внутри контрольной камеры. Его излучение проникает через обе камеры, образуя в воздухе положительно и отрицательно заряженные частицы – ионы воздуха; при этом радиоизотопный источник излучения несет положительный, а внешняя измерительная камера – отрицательный заряд. При подаче электропитания на входные контакты ионизационного пожарного извещателя внутри него возникает электрическое поле.
  • При накоплении на сигнальном электроде, установленном на границе соединения контрольной и измерительной дымовой камер, положительного заряда достаточной силы, установленного настройками микроконтроллера; он через аналого-цифровой преобразователь, входящий в состав электронной интегральной схемы, формируется в тревожный сигнал, передаваемый на прибор/блок установки АПС.

Сила тока в ионизированном пространстве внутри такого пожарного извещателя остается стабильной только при сохранении нормальных условий в зоне контроля.

При малейших изменениях в воздухе ионизационные пожарные извещатели чутко реагируют, приводя в действие весь комплекс автоматической противопожарной защиты, что дает возможность, если не сразу ликвидировать очаг возгорания; то дать возможность локализовать его, дать время до прибытия пожарных подразделений, минимизировать материальный ущерб.

Оцените статью
Добавить комментарий