LD乐动体育火灾探测器构成原理

 LD乐动体育APP官网     |      2023-03-29 13:35:17    |      小编

  LD乐动体育②普通感烟探测器使用的传感器是靠黑烟遮挡住光源或放射产生报警的。高灵敏度空气采样式感烟(火灾)探测器工作方式为主动吸气工作方式,主动抽取空气样本并进行烟粒子(包括不可见烟粒子)探测计数分析;同时,它采用独特设计的检测室和现代高科技技术——激光器件,使可靠性和灵敏度提高了近千倍。因此,它对初期火灾具有极灵敏的反应,可提前预报火灾隐患,从而赢得宝贵的扑救时间。

  如图10-7所示,离子感烟火灾探测器有两个电离室,一个为烟雾粒子可以自由进入的外电离室(测量电离室),另一个为烟雾不能进入的内电离室(平衡电离室),两个电离室串联并在两端外加电压,正常状态下V=V1V2。当烟雾粒子进入外电离室时离子流减少使两个电离室电压重新分配,V1变成V11,V2变成V22,当V11V1,V22V2时,即第2结点的电位发生变化从而输出火灾报警信号。

  传统的光电感烟探测器采用前向散射光采集技术,但其存在一个很大的缺陷就是对黑烟灵敏度较低,对白烟灵敏度较高。由于大部分火灾在早期发出的烟都是黑烟,所以大大地限制了这种探测器的使用范围。

  空气采样感烟探测器是通过管道抽取被保护的空间样本到中心检测室,以监视被保护空间内烟雾存在与否的火灾探测器。该探测器能够通过测试空气样本,了解烟雾的浓度,并根据预先确定的响应阈值给出相应的报警信号。

  主动式空气采样感烟火灾探测报警系统(high sensitivity artificial-intelligence smoke detection system,简称HSASD),是一种主动式的探测系统,其内置的抽气泵在管网中形成了一个稳定的气流,通过所敷设的管路抽样孔不停地从警戒区域抽取空气样品并送到探测室进行检测。为了防止空气中的灰尘或其他颗粒对检测造成干扰,所采集的空气样品要经过一道过滤网。其工作原理如图10-10所示。该系统在测量室内特定的空间位置安装了测量光源(一般为氙闪光灯或激光器)及特殊的反射镜,来自被保护区的烟雾粒子经过气流传感器穿过反射镜中心孔后,激光发射装置发射出平行的激光光束,照射到空气样本上。如果样本中有烟粒子存在,光束将产生前向散射,散射光线经凹面反光镜反射到高灵敏度光接收器,所产生的散射光强弱变化量测量后经过处理计算,并结合测得的散射光信号脉冲数,测出空气样本中的烟粒子数。这些数据经过“人工神经网络”微处理器处理后,与预先设定的报警阈值比较,如果烟雾浓度达到警报级别则发出警报,而其他杂乱光线透过中心光栏后由平面反光镜射出探测室。

  散射光型光电感烟探测器由检测暗室、发光元件、受光元件和电子电路所组成。检测暗室是一个特殊设计的“迷宫”,外部光线不能到达受光元件,但烟雾粒子却能进入其中。另外,发光元件与受光元件在检测暗室中成一定角度设置,并在其间设置遮光板,使得从发光元件发出的光不能直接到达受光元件上。散射光型光电感烟探测器的工作原理如图10-8所示,当烟雾粒子进入光电感烟探测器的烟雾室,探测器内的光源发出的光线被烟雾粒子散射,其散射光被处于光路一侧的光敏元件感应。光敏元件的响应与散射光的大小有关,且由烟雾粒子的浓度所决定。如果探测器感受到的烟雾浓度超过一定限量时,光敏元件接收到的散射光的能量足以激发探测器动作,从而发出火灾报警信号。

  HSASD系统与常规感烟火灾探测器相比较,这种主动式空气采样感烟火灾探测系统具有如下一些优点。

  ①普通的感烟探测器为被动工作方式,等待烟依靠空气自然对流到达后才能探测。在火灾早期,通常烟的扩散速度很慢,需经过较长的时间才能到达探测器,有的根本就到达不了。探测器无法实现超早期火灾探测报警。

  使压力升高,为使管内外气压平衡,这时气体可通过泄漏孔排出。当环境温度温升速率超过某一值时,空气管内迅速膨胀的气体来不及从泄漏孔排出,从而使空气管内的气压升高,导致膜片膨胀,使电气触点闭合,产生一个短路信号,经输入模块后送到,便发出火灾报警信号。图10-14膜盒差温火灾探测器的结构

  火灾探测器通常由敏感元件(传感器)、探测信号处理单元和判断及指示电路等组成,它是火灾自动探测系统的组成部分,至少能向控制和指示设备提供一个适合的信号。

  火灾探测器根据其传感器的结构形式,有下列两种常见的形式:Байду номын сангаас

  (1)点型火灾探测器这种探测器是指响应一个小型传感器附近的火灾产生的物理和/或化学现象的火灾探测器件。在建筑对象中使用的火灾探测器,绝大多数是点型火灾探测器。

  感温火灾探测器是对警戒范围中的温度进行监测的一种探测器。物质在燃烧过程中释放出大量热,使环境温度升高,致使探测器中热敏元件发生物理变化,从而将温度转变为电信号,传输给,由其发出火灾信号。感温火灾探测器,根据其结构造型的不同分为点型感温探测器和线型感温探测器两类;根据检测温度参数的特性不同,可分为定温式、差温式、及差定温组合式三类。定温类火灾探测器用于响应环境的异常高温;差温类火灾探测器响应环境温度异常变化的升温速率;差定温火灾探测器则是以上两种火灾探测器的组合。

  感烟火灾探测器是利用一个小型烟雾传感器响应悬浮在其周围附近大气中的燃烧和(或)热解产生的烟雾气溶胶(固态或液态微粒)的一种火灾探测器,分为离子感烟探测器,光电感烟探测器和空气采样感烟探测器三种类型。

  离子感烟火灾探测器是利用电离室离子流的变化基本正比于进入电离室的烟雾浓度来探测火灾的。电离室内的放射源(放射性元素:“镅241”)将室内的纯净空气电离,形成正、负离子。当两个收集极板间加一电压后,在极板间形成电场,在电场的作用下,离子分别向正、负极板运动形成离子流。当烟雾粒子进入电离室后,由于烟雾粒子的直径大大超过被电离的空气粒子的直径。因此,烟雾粒子在电离室内对离子产生阻挡和俘获的双重作用,从而减少了离子流。

  当火灾发生时,室内局部温度将以超过常温数倍的异常速率升高。差温火灾探测器就是利用这种异常速率产生感应而研制的一种火灾探测器。当环境温度以不大于1C/min的温升速率缓慢上升时,差温火灾探测器将不发出火灾报警信号,较为适用于发生火灾时温度快速变化的场所。它有点型和线型两种结构。

  火灾作为一种失去控制的灾害性燃烧现象,在其发生的初期一般均会释放出烟雾颗粒,通常烟雾的出现比火焰和高温都要早。针对烟颗粒是火灾早期最为重要的火灾参量之一的各种感烟探测技术随之不断出现。从最早期的离子感烟技术到光电感烟探测技术,以及具有超高灵敏度的空气采样式烟雾探测器,感烟火灾探测技术得到了广泛的发展与运用。据统计,目前我国每年建筑中新安装的火灾探测器数量有(500~600)万只,其中约80%为感烟探测器,正占据着统治市场的地位。感烟探测技术使人类在实现火灾早期报警向前迈进了一大步,极大地推动了火灾自动探测技术的发展。

  点型定温火灾探测器的工作原理是:当它的感温元件被加热到预定温度值时发出报警信号。它一般用于环境温度变化较大或环境温度较高的场所,用来监测火灾发生时温度的异常升高,常用的有双金属型,易熔合金型、水银接点型、热敏电阻型及半导体型几种。

  双金属定温火灾探测器是以具有不同热膨胀系数的双金属片为敏感元件的一种定温火灾探测器。LD乐动体育常用的结构形式有圆筒状和圆盘状两种,圆筒状的结构如图10-11(a)(b)所示,由不锈钢管,铜合金片以及调节螺栓等组成。两个铜合金片上各装有一个电接点,其两端通过固定块分别固定在不锈钢管上和调节螺栓上。由于不锈钢管的膨胀系数大于铜合金片,当环境温度升高时,不锈钢外筒的伸长大于铜合金片,因此铜合金片被拉直。在图(a)中两接点闭合时发出火灾报警信号;在图(b)中两接点打开时发出火灾报警信号。双金属圆盘状定温火灾探测器的结构如图(c)所示。

  热敏电阻及半导体PN结定温火灾探测器是分别以热敏电阻及半导体为敏感元件的一种定温火灾探测器。两者的原理大致相同,区别仅仅是火灾探测器所用的敏感元件不同。热敏电阻火灾探测器的工作原理如图10-12所示,当环境温度升高时,热敏电阻RT,随着环境温度的升高电阻值变小,A点电位升高;当环境温度达到或超过某一规定值时,A点电位高于B点电位,电压比较器输出高电平,信号经处理后输出火灾报警信号。

  (2)线型火灾探测器这种探测器是指响应某一连续线路附近的火灾产生的物理和/或化学现象的火灾探测器件。

  自火灾探测器发明至今的一个半世纪以来,人们认真分析研究了物质燃烧过程中所伴随的燃烧气体、烟雾、热、光等物理及化学变化的情况,研制了不同类型的探测器,并不断提高火灾探测器技术,使火灾探测器的灵敏度不断提高,预报早期火灾的能力不断增强。根据火灾探测器对不同火灾参量的响应,可分为感温、感烟、感光、复合和可燃气体等五种。

  点型差温火灾探测器主要有膜盒差温、双金属片差温、热敏电阻差温火灾探测器等几种类型。常见的膜盒差温火灾探测器,它由感温外壳、波纹片、漏气孔及定触点等几部分构成,其结构如图10-14所示。外壳、波纹片和气塞螺钉共同形成一个密闭的气室,该气室只有气塞螺钉的一个很小的泄气孔与外面的大气相通。在环境温度缓慢变化时,气室内外的空气由于有泄气孔的调节作用,因而气室内外的压力仍能保持平衡。但是,当发生火灾,环境温度迅速升高时,气室内的空气由于急剧受热膨胀而来不及从泄气孔外逸,致使气室内的压力增大将波纹膜片鼓起,而被鼓起的波纹膜片与触点碰接,从而接通了电触点,于是送出火警信号到报警。

  线型缆式定温探测器由感温电缆、接线盒和终端盒三部分组成。感温电缆是检测火灾的敏感元件,接线盒、终端盒为配套部件,可以向火灾报警发出火灾信号。感温电缆由两根弹性钢丝分别包敷热敏绝缘材料,绞成对型,绕包带再加外护套而制成。图10-13为线型定温感温电缆的结构。在正常监视状态下,两根钢丝间阻值接近无穷大。由于电缆终端接有电阻,并在另一端加上电压,故正常情况下,电缆中通过微小的监视电流。当电缆周围温度上升到额定动作温度时,其钢丝间热敏绝缘材料的绝缘性能被破坏,绝缘电阻发生跃变,接近短路,火灾报警检测到这一变化后,报出火警信号。当线型定温感温电缆发生断线时,监视电流变为零,据此可发出故障报警信号。

  图1021烟温复合探测器结构1红外发射管2迷宫3烟雾敏感空间4红外接收管5温敏二极管6外壳7底座二常用火灾探测器分类比较见表101表101常见火灾探测器分类比较探测器型式性能特点灵敏度高历史悠久点型离子感烟探测器技术成熟性能稳定对阻燃火的反应最灵感烟探测器灵敏度高对湿热气点型光电感烟探测器流扰动大的场所适应红外光束激光线型感烟探测器探测范围大可靠性环境适应性好会展中心演播大厅大会堂体育馆影剧院等无遮挡大空间同上适用范围备注宾馆客房办公楼图书馆影剧院邮政大楼等公共场所易受电磁干扰散射光式对黑烟不灵敏易受红外紫外光干扰探测视线易被遮挡电气防火及火灾监控电子教材点型感温探测器感温探测器线型感温探测器同上性能稳定可靠性环境适应性好厨房锅炉房地下车库吸烟室等电气电缆井变配电装置各种带式传送机构等各种燃油机房油料感光探测器对明火反应迅速探测范围宽广储藏库等火灾时有强烈火焰和少量烟热场所综合探测火灾时的烟雾温度信号探测准确可靠性高装有联动装置系统等单一探测器不能确认火灾的场所价格贵成本高易受阳光和其他光源干扰

  线型差温火灾探测器是根据广泛的热效应而动作的,主要的感温元件有按面积大小蛇形连续放置的空气管、分布式连接的热电偶以及分布式连接的热敏电阻等。如图10-15空气管线型差温探测器主要由两部分组成:①敏感元件空气管一般为紫铜管,置于要保护的场所;②传感元件膜盒和电路部分,可装在保护现场或者装在保护现场之外。当环境温度升高时,空气管内的空气开始膨胀,0- 261 -

  光电感烟火灾探测器是利用烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。根据烟雾粒子对光线的吸收和散射作用,光电感烟火灾探测器又分为减光型和散射光型两种。

  减光型感烟探测器由发光元件、透射镜和受光元件组成,平常光源(发光元件)发出的光,通过透镜射到光敏元件(受光元件)上,电路维持正常,如果有烟雾从中阻隔,到达光敏元件的光通量就显著减弱,于是光敏元件就把光强的变化转化成电信号的变化。光电流相对于初始标定值的变化量的大小,反映了烟雾的浓度,据此可通过电子电路对火灾信息进行处理,通过放大电路发出相应的火灾信号。

  图10-8散射光型光电感烟探测器的工作原理线型红外光束式感烟探测器是对警戒范围中某一线路周围的烟雾粒子予以响应的火灾探测器,也属于一种减光型感烟探测器,如图10-9所示。它的特点是监视范围广,保护面积大。它由发射器和接收器两个独立部分组成,作为测量用的光路暴露在被保护的空间,且加长了许多倍。如果有烟雾扩散到测量区,烟雾粒子对红外光束起到吸收和散射的作用,使到达受光元件的光信号减弱。- 258 -