Устройства, позволяющие предупредить о начале возникновения пожара на его ранней стадии, получили название пожарных извещателей. Пожарный датчик (сенсор) входит в состав пожарного извещателя и является элементом, первым реагирующим на внешнее воздействие. Чувствителен он и к резким изменениям состояния окружающей среды, в которой находится.
Именно тип сенсора определяет свойства и основные характеристики пожарного извещателя. Комплексное объединение извещателей пожарной сигнализации разных типов позволяет создать эффективную систему аварийного пожаротушения в разных условиях ее использования.
Разновидности устройств
Пожар в помещении сопровождается появлением задымления, повышением температуры в окружающей зоне, появлением открытого пламени, выделением углекислого и угарного газа. На каждый из этих факторов должно реагировать названное устройство.
По принципу определения начала пожара датчики пожарной сигнализации разделяются на несколько основных групп:
- тепловые;
- определения дыма;
- пламени;
- газовые.
Предупреждение о начале бедствия может выдаваться в звуковой форме (сирена), световой индикацией, электрическим сигналом. Это предусмотрено в системах пожарной сигнализации. Схема пожарного датчика любой группы состоит из чувствительного элемента (сенсора), электронной схемы, преобразующей физическую величину в электрический сигнал, и пожарного извещателя.
Тепловые датчики
Существует несколько разновидностей датчиков этого типа, но все они предназначены для сигнализации превышения допустимой температуры в контролируемой зоне. Самые первые сенсоры использовали свойство легкоплавких металлов для создания точек спая.
Электрическая цепь, в состав которой входит такой датчик, под действием высокой температуры в зоне его установки разрывается. Это фиксируется схемой контроля и воспринимается как пожар. Цепочка соединенных последовательно устройств позволяет контролировать большую по площади территорию. Пожарные датчики такого типа являются одноразовыми и сегодня практически не используются.
Другая технология использует термическую зависимость сопротивления определенных металлов от окружающей температуры. При возрастании температуры в контролируемой зоне сопротивление может увеличиться или уменьшаться. Тепловой пожарный датчик включается в одно из плеч мостовой схемы. В диагональ такого моста включен прибор, измеряющий ток.
В отсутствие нагрева ток через прибор не протекает - мост является сбалансированным. А в процессе нагрева за счет изменения сопротивления пожарного теплового датчика баланс нарушается. Через измеритель начинает протекать ток. Превышение его допустимого (порогового) значения схема контроля воспринимает как пожар и выдает предупреждающий сигнал.
Еще один принцип, реализованный в схеме пожарного датчика этого типа, - возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в спае двух разнородных металлов (хромель-алюмель) при увеличении температуры в зоне расположения сенсора. Величина ЭДС зависит от величины температуры и от скорости ее возрастания. Объединение нескольких датчиков в группу позволяет определить начало увеличения показателя с высокой точностью. Порог срабатывания может быть выставлен для любого значения температуры, определяющей начало пожара. Использование тепловых пожарных датчиков целесообразно в небольших замкнутых пространствах.
Датчики определения дыма
В бытовых и административных зданиях для определения возникновения пожара на его начальной стадии применяются дымовые извещатели. В качестве чувствительного элемента в них могут применяться дымовые пожарные датчики, работа которых осуществляется с использованием разных принципов определения оптической плотности воздуха. Наибольшее распространение получили приборы ионизационного и оптического типа.
Основным элементом датчика первого типа является ионизационная камера, в которой частицы воздуха под действием коронного разряда приобретают объемный электрический заряд. При приложении к электродам постоянного напряжения возникает движение заряженных частиц - электрический ток.
В камеру посредством малогабаритного электрического насоса через цилиндрическую трубку засасывается задымленный воздух. Частицы дыма, попадая в устройство, прикрепляются к ионам и делают их нейтральными. Величина электрического тока уменьшается. Степень уменьшения зависит от количества дыма, присутствующего в контролируемом помещении. Пороговое электронное устройство позволяет установить значение силы тока в камере, которое будет определяться извещателем как пожар.
При определении пожара оптико-электронным методом используется дымовая камера, в которой напротив друг друга на разной высоте закреплены светодиод и фотоприемник одного диапазона длин волн. При отсутствии задымления в месте установки ток в цепи не протекает. При попадании частиц дыма в открытую камеру происходит преломление луча светодиода. Количество света, отраженного от частиц и попавшего на фотоприемник, зависит от степени задымленности помещения в месте установки дымового извещателя. От настройки электронной схемы зависит начало сигнализации о пожаре.
Датчики пламени
Устройства этой группы находят применение там, где продукты горения не выделяют достаточного количества дыма, на открытых промышленных площадях. Электромагнитное излучение, сопровождающее процесс горения, зависит от температуры пламени и его интенсивности. Чувствительный элемент (сенсор) реагирует на интенсивность излучения в одном из диапазонов - инфракрасном, видимом или ультрафиолетовом.
Газовые датчики
Устройства этой группы рекомендуется устанавливать в квартирах с использованием печного отопления (каминов) и с газовыми кухонными плитами. Вещества, выделяющиеся в процессе горения или тления, в газовом анализаторе подвергаются электрохимическому преобразованию и сравнению полученного сигнала с допустимым значением. При превышении концентрации угарного или углекислого газа выше допустимой раздается звуковой сигнал сирены "Тревога".
Комбинированные датчики
Датчики этой группы представляют собой многоканальные комбинированные устройства. Одно устройство способно зафиксировать различные признаки пожара. Наибольшее распространение получила комбинация дымового и теплового датчиков. Сигнал предупреждения о пожаре выдается по команде любого из них.
Перед началом эксплуатации после установки устройства производится поочередная тестовая проверка каждого канала, путем нажатия соответствующих кнопок на корпусе изделия. Пожарные датчики ИП являются автономными извещателями. Для их работы требуется батарейка, емкости которой хватает для нормального функционирования устройства в течение года.
Заключение
После прочтения материала, изложенного в статье, читатель должен понимать, что белые коробочки с кнопками и лампочками, закрепленные на потолках в производственных помещениях и в местах большого скопления людей предназначены для автоматического предупреждения о пожаре. Датчики пожарной сигнализации устанавливает техническая служба противопожарной защиты в обязательном порядке. Для установки устройства в помещениях собственника жилья требуется только его желание.
