ابتدا لینک زیر را کلیک کنید :
دتکتورهای دودی اعلام حریق چگونه کار می کنند؟
در حال حاضر دو نوع دتکتور دودی مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از:
1- دتکتور دودی یونیزاسیون
2- دتکتور دودی نوری (فوتو الکتریک)
نحوه کارکرد این دو نوع دتکتور در نحوه تشخیص ذرات دود قابل دید یا غیر قابل دید موجود در هوا و در شرایط آتش متفاوت می باشد. در ذیل به طور مبسوط نحوه کارکرد هر کدام توضیح داده خواهد شد.
نحوه کارکرد دتکتور دودی یونیزاسیون:
آژیر خطر حریق حساس به دود چگونه کار می کند؟
آنچه در اختیار دارید یک آشکارساز دود از نوع یونش است. این وسیله برای این اعتبار دود را آشکارسازی می کند که دود در توانایی هوا برای هدایت جریان الکتریکی ضعیف مداخله می کند.
تحت شرایط متعارف، هوا الکتریسیته را هدایت نمی کند؛ هوا یک عایق فوق العاده است. علت این امر آن است که مولکول های نیتروژن و اکسیژن هوا از خودشان بار الکتریکی ندارند. آن ها دارای الکترون های سست پیوندی هم نیستند که بتوانند بار را از نقطه ای به نقطه دیگر منتقل کنند یعنی همان کاری که فلزات انجام می دهند. در غیر این صورت، برقی که از خطوط انتقال نیروی فشار قوی عبور می کند به سرعت و مستقیما از هوا به زمین انتقال می یافت و از همه چیز از جمله پیکر خود ما می گذشت.
مولکول های هوا- نیتروژن ، اکسیژن و معدودی مولکول دیگر- بار الکتریکی خاصی ندارند زیرا اتم هایی که این مولکول را می سازند حاوی تعداد مساوی بارهای مثبت و منفی اند که یکدیگر را خنثی می کنند. بارهای مثبت موجود در هسته های اتم ها هستند و بار های منفی به شکل الکترون هسته را دور می زنند، اما پرتو زایی می تواند از طریق بیرون آوردن و کندن الکترون ها از مولکول ها هوا را به رسانای الکتریسیته تبدیل کنند، در حالی که بار آن ها مثبت می ماند. این مولکول های باردار الکترون گریز را یون می نامند، و می گوییم که پرتو زایی هوا را یونیده کرده است. از آنجا که هوای یونیده حاوی مولکول های باردار است، پس الکتریسیته را هدایت می کند.
پرتوزایی (رادیواکتیویته)چگونه هوا را یونیده می کند؟
هسته اتم های پرتو زا ناپایدارند و از طریق پرتاب کردن برخی ذرات که آنها را تشکیل می دهند( پرتابی با سرعتی نزدیک به سرعت نور) تجزیه و متلاشی می شوند. هسته امریکیم-241 ترجیحا ذرات آلفا را بیرون پرتاب می کند، که در قیاس با سایر ذرات گسیل شده ی پرتوزا مانند ابعاد زمین فوتبال به توپ فوتبال است: یک ذره تنومند ذره آلفا می تواند به اتمی که با آن برخورد می کند آسیب برساند، از این رو برای یونیده کردن ذرات هوا وسیله بسیار خوبی به شمار می آید.
مقدار کمی امریکیوم-241 در داخل آشکارساز دود قرار دهید که در این صورت ذرات آلفای آن ناحیه کوچکی از هوای پیرامونش را به طور پیوسته و مداوم یونیده می کنند. این باتری الکتریکی خیلی ضعیفی را فراهم می آورد که در هوا جاری است. اما وقتی مقدار ذراتی دود در هوا پراکنده شود یون ها می توانند با آنها برخورد کنند و بارشان را کاهش دهند. کم شدن بار در هوا به این معناست که جریان الکتریکی کمتری می تواند جاری شود. یک مدار این افت جریان را آشکارسازی می کند و آژیر گوش آزار را به صدا در می آورد.
مقدار امریکیوم-241 پرتوزا در یک آژیر هشدار حساس به دود فوق العاده ناچیز است: معمولا نه دهم یک میکروکوری، که متناظر است با یک چهارم یک میکروگرم. هرچند که این یک ربع یک میکروگرم بیش از 30000 ذره آلفا در هر ثانیه گسیل می کند اما چندان نیست که باعث نگرانی شود، زیرا ذرات آلفا در ماده نافذ چندان ضعیف اند که یک برگ کاغذ می تواند آنها را متوقف کند. تابش ذره آلفا به هیچ وجه از جعبه ی هشدار دهنده ی حساس به دود بیرون نمی آید
محل جمع شدن دود و تجزیه و تحلیل ذرات (chamber) در این نوع دتکتور، شامل دو صفحه (الکترود) مصرفی و یک منبع رادیواکتیو (241 Americium) جهت یونیزه کردن هوای بین این دو الکترود می باشد.
نمونه ذره رادیواکتیو:
منبع رادیواکتیو از خود ذراتی را ساتع کرده که این ذرات با مولکولهای موجود در هوا برخورد کرده که این کار باعث آزاد سازی الکترونشان می شود. هنگامیکه مولکولهایی الکترون خود را آزاد می کنند، به یونهای مثبت تبدیل می شوند، و مولکولهای دیگر که این الکترونها را پذیرفته و با خود ترکیب می کنند به یونهای منفی تبدیل می شوند.
در این هنگام تعداد برابری یون مثبت و منفی بوجود می آیند. سپس یونهای مثبت به سمت الکترود منفی رفته و جذب آن شده و همچنین یونهای منفی به سمت الکترود مثبت رفته و جذب آن می شوند.
نحوه توزیع یونها:
این یونیزاسیون سبب بوجود آمدن یک جریان کم یونیزه شده که بوسیله یک مدار الکترونیکی که به این الکترودها متصل است، اندازه گیری می شود. این شرایط و مقدار جریان، شرایط و کارکرد نرمال و معمولی یک دتکتور می باشد.
ذرات حریق و شعله خیلی بزرگتر از مولکولهای یونیزه شده هوا می باشند. هنگامیکه ذرات حریق وارد محل و چمبر (chamber) یونیزاسیون دتکتور می شوند، مولکولهای یونیزه شده هوای موجود در آن با این ذرات ترکیب می شوند.
نحوه توزیع یونها و ذرات حریق:
بعضی از این ذرات مثبت و بعضی دیگر منفی می شوند. هنگامیکه این ذرات بزرگ با یونها در حال ترکیب هستند، از تعداد یونهای آزاد کاسته می شود. این کاهش یونها، سبب کاهش مقدار جریان موجود بین الکترودها شده و این کاهش توسط مدار الکتریکی متصل به الکترودها اندازه گیری می شود. این مقدار با مقدار معمولی کارکرد دتکتور مقایسه شده و اگر به یک آستانه و حد مشخصی برسد، شرایط آلارم و هشدار برقرار می گردد.
تغییرات در رطوبت و فشار اتمسفریک بر روی جریان موجود در چمبر تاثیر گذاشته و شرایطی را مانند شرایط ورود ذرات حریق به داخل چمبر بوجود می آورد. برای اینکه تغییرات رطوبت و فشار در دتکتور جبران سازی شود، دتکتورهایی با 2 چمبر ساخته شده و هم اکنون نیز جای خود را بخوبی در کارخانجات تولید دتکتور و اعلام حریق باز نموده اند.
دتکتورهای 2 چمبره از 2 چمبر یونیزاسیون استفاده می نمایند، اولین آن چمبر تشخیص و احساس کردن است که به سمت هوای آزاد باز بوده و راه دارد.
دتکتور 2 چمبره:
این چمبر بوسیله ذرات معلق، رطوبت و فشار مورد تاثیر قرار می گیرد. دومین چمبر، چمبر مرجع نام دارد که هیچ راهی به هوای بیرون ندارد و فقط از رطوبت و فشار هوا تاثیر می پذیرد، به خاطر این که ورودی نازک و کوچک آن از ورود هرگونه ذرات بویژه ذرات حریق جلوگیری می نماید.
مدار الکترونیکی، جریان هر دو چمبر را اندازه گیری کرده و خروجی آنها را با هم مقایسه می کند، اگر فشار یا رطوبت هوا تغییر کند، خروجی هر دو چمبر همزمان بطور برابر تغییر کرده و در نتیجه تغییر دو خروجی دوباره ا هم برابر شده و صفر می گردد.
ولی اگر ذرات حریق وارد چمبر تشخیص گردد، مقدار جریان در این چمبر کاهش پیدا کرده در حالیکه مقدار جریان در داخل چمبر مرجع بدون تغییر باقی می ماند، به همین دلیل مدار الکترونیکی در مقایسه جریان بین دو چمبر تغییر احساس کرده و به شرایط هشدار می رود.
نکته : بعضی شرایط وجود دارند که می توانند بر روی این دتکتور 2 چمبره تاثیر گذار باشند، گرد و غبار، رطوبت بیش از اندازه (کندانس)، جریان عمده و قابل توجه هوا، و ذرات و مولکولهای ریزی که مدار الکترونیکی موجود در سنسور به اشتباه آنها را ذرات حریق تشخیص می دهد.
نحوه کارکرد و عملکرد دتکتور دودی نوری (فوتوالکتریک):
دود تولید شده توسط حریق بر روی شدت نوری که از داخل هوا می گذرد تاثیر می گذارد. دود می تواند جلوی منبع نوری را گرفته یا شدت نور آنرا کم می کند، همچنین می تواند باعث پراکنده شدن نور بر اثر برخورد با ذرات دود و منعکس شدن آن شود. دتکتورهای دودی نوری طراحی شده اند تا دود را بر اساس این اثرها بر روی نور تشخیص دهند.
دتکتور دودی با عملکرد پراکندگی نور:
اکثر این دتکتورها از نوع سریع بوده و به روش پراکندگی نور عمل می کنند. یک دیود نوری (IR LED)، نور به هوا ساطع کرده که بطور معمول بوسیله قطعه حساس به نور دریافت نمی شود که بطور عمده این قطعه فتودیود (photo-Diode) می باشد.
دتکتور با عملکرد پراکندگی نور
هنگامیکه ذرات دود وارد مسیر نور می شود، نور به ذرات برخورد می کند.
دتکتور با عملکرد پراکندگی نور به همراه ذرات دود
این برخورد باعث انعکاس نور به سمت قطعه حساس به نور شده و به این ترتیب باعث پاسخگویی دتکتور به دود و اعلام هشدار می شود.
دتکتور دودی با عملکرد جلوگیری از انتشار نور
در نوع دیگر از دتکتور دودی نوری، از یک منبع نوری و قطعه گیرنده نور استفاده می شود.
دتکتور با عملکرد جلوگیری از انتشار نور
وقتی که ذرات دود جلوی منبع ساطع کننده نور را می گیرد دتکتور با عملکرد جلوگیری از انتشار نور بهمراه ذرات دود باعث کاهش رسیدن نور به قطعه گیرنده شده و در خروجی سنسور تاثیر می گذارد. این تغییر بوسیله مدار الکترونیکی سنسور بررسی شده و هنگامیکه از یک مقدار معین پایین تر رود، دتکتور عمل کرده و اعلام هشدار می کند.