Датчики пламени и их применение

Рядовые граждане далеко не всегда обращают внимание на небольшие устройства, располагающиеся на перекрытиях или стенах общественных зданий, крупных торговых центров и прочих пространств. Однако это важные устройства, позволяющие вовремя зафиксировать начинающийся пожар и предотвратить неблагоприятные последствия.

датчик пламени

Пожарные извещатели пламени сегодня являются стандартным элементом системы безопасности общественных зданий. Пожарная сигнализация представляет собой комплекс, в который входят датчики и измерители, различные по принципу действия и передачи информации на центральный пульт, а также призванные контролировать разные параметры.

Классификация приборов

Датчики пламени, входящие в общую систему, разделяются на два типа:

  • активный. Когда возникает возгорание, прибор генерирует сигнал и начинает ликвидацию очага автоматически;
  • пассивный. Призван зафиксировать изменения и отправить соответствующее оповещение на пульт пожарной охраны.

Классифицируются датчики пламени пожарной сигнализации и на основании дальности обнаружения открытых очагов возгорания. Существует четыре класса:

  • первый уверенно определяет очаг на дальности в двадцать пять метров;
  • второй — семнадцать метров;
  • третий — двенадцать метров;
  • четвертый — не более восьми.

датчики пламени пожарной сигнализации

Еще один вариант классификации ПИ предлагает опираться на такие факторы:

  • принцип приведения в действие — ручные или автоматические;
  • тип питания — с помощью отдельной проводки, контактного шлейфа, полностью автономная система;
  • как определяется место возгорания — запускается общая тревога или выделяется конкретный очаг воспламенения в помещении или здании.

Датчики пламени различаются между собой по принципам определения воспламенения и действия. Приборы могут фиксировать появление дыма в помещении или реагировать на повышенное выделение тепловой энергии. Отдельные устройства регистрируют выделение газа. Кроме того, существую комбинированные модели, способные отслеживать сразу несколько параметров. Есть еще инфракрасные датчики.

Газовые приборы

газовый прибор

Данные девайсы активируются, когда фиксируют изменения в атмосфере в помещении — они определяют выделение углекислого и угарного газов, образующихся при возгорании. Такие устройства не устанавливаются на промышленных объектах из-за вероятности ложного срабатывания, но хорошо подходят для частных домов, коттеджей или квартир, так как могут вовремя зафиксировать утечку газа.

Сенсоры такого характера могут оповестить о наличии очага пожара на самом раннем этапе, когда газы выделяются в малой концентрации. Датчики реагируют на следующие колебания:

  • по СО 0.0001–0.0008 %;
  • по СО2 от 0.00001–0.00002 %.

Газовые ПИ могут также срабатывать на СхНу — летучие углеводороды и другие газы, которые могут свидетельствовать о возникновении очага возгорания. По типу проводящего анализ сенсора они разделяются на электрохимические и полупроводниковые. Кроме того, у датчиков такого типа есть два класса чувствительности.

Устройства достаточно надежны и долговечны, однако чаще используются в комбинации с тепловыми извещателями. Чисто газовые ПИ сегодня используются крайне редко, они подходят только для определенных помещений. В составе комбинированных систем они помогают эффективно отслеживать состояние даже в условиях сильной запыленности.

Преимуществом ГПИ становится отсутствие ложных срабатываний на присутствие в воздухе аэрозолей, испарений разного характера. Однако универсального сенсора, который мог бы определять все типы газов, не существует.

Дымовой извещатель пожарный пламени

Дымовой извещатель

Нередки случаи, когда воспламенение начинается с небольшого тления, из-за которого образуется задымление. Дымоуловители фиксируют подобное. Установка таких приборов выполняется в закрытых пространствах с высотой потолков до тринадцати метров. Они могут располагаться на колоннах, на поверхности стен на расстоянии от десяти до сорока сантиметров от потолка и пятнадцати от углов.

Дымоуловители не подходят для кухонь, санузлов или лестничных клеток, а также помещений, где наблюдается повышенная задымленность.

Оптико-электронные дымоуловители состоят из светодиода и фотоприемника, находящихся на разной высоте относительно друг друга в дымовой камере. Когда в нее попадает дым, преломление света фиксируется фотоэлементом, и на пульт пожарной охраны отсылается импульс.

Внешние источники освещения не должны воздействовать на фотоприемник, недопустима высокая запыленность помещения.

Недорогие устройства способны зафиксировать воспламенение на ранней стадии, но эффективность их скромная — они могут срабатывать ложно и не реагируют на черный дым, который выделяется при горении резиновых изделий.

Тепловой извещатель пожарный пламени

Тепловой извещатель

Тепловые устройства — датчики огня — фиксируют резкий перепад температур в замкнутом пространстве. Они подходят для установки в курительных комнатах, на кухнях, в туалетах и в других специфических помещениях. Ранее такие устройства начинали работать в момент, когда фиксировался переход определенного температурного порога, обычно выше семидесяти градусов. Современные технологии позволили развить приборы, и теперь они учитывают не только колебания температур, но и скорость того, как происходят изменения.

Модификации приборов подобного типа:

  • точечные — призваны контролировать небольшие зоны, автоматически отсылают сигнал на пульт управления, где локализуется очаг воспламенения;
  • многоточечные — устанавливаются на одной линии с заданным шагом. Когда наступает экстренная ситуация, срабатывает вся линия приборов;
  • линейные — это термокабель, который и выступает контролирующим элементом, срабатывающим в том случае, если температура меняется по всей длине.

Где устанавливаются пожарные извещатели пламени — на потолке, так как это позволяет быстрее отреагировать на возрастающую температуру в замкнутом пространстве.

Тепловые ИПП рекомендуется устанавливать в помещениях с небольшой высотой потолка, они экономически выгодны, так как стоят недорого и просто обслуживаются. Однако если пожар начинается с выделения газов и отравляющих веществ, а не с резкого возрастания температуры, то эффективность устройств снижается. До срабатывания сигнализации возникает определенная задержка, что ставит под угрозу жизни людей.

Комбинированные сенсоры

Комбинированные сенсоры

Чтобы точнее определять наличие очагов воспламенения, значительно чаще применятся мультисенсорные ИПП. В этом случае приборы реагируют и на изменения температур, и на повышение концентрации газов. Использование различных детекторов позволяет гарантировать эффективность. Мультисенсорные гаджеты сочетают:

  • детекторы, фиксирующие выделение тепловой энергии;
  • датчики пламени;
  • дымоуловители.

Главное преимущество таких систем в том, что они обязательно оповещают об опасности. Чаще всего устанавливается комбинация из дымоуловителя и теплового детектора, однако отдельные устройства могут контролировать до четырех параметров, то есть фиксируют и наличие дыма, и возрастание теплоты, и появление пламени, и выделение газов. Недостатком таких мультисенсоров становится значительная стоимость.

Инфракрасные датчики

Инфракрасный датчик

Детекторы такого типа фиксируют излучение тепловой энергии, которая хорошо определяется в инфракрасном диапазоне. Этот принцип лег в основу разнообразных приборов, в частности биноклей, снабженных тепловизорами, которые помогают не только осмотреться, но и найти источники тепла. Чем выше температура объекта, тем более заметным он становится для наблюдателя.

Характеристика, на которую опирается принцип функционирования детектора, — длина волны, которая напрямую зависит от увеличения тепла — растет интенсивность излучения, сокращается длина волны. ИК-излучению отводится восемьдесят процентов в спектре электромагнитных волн.

Фотоэлемент подобного пожарного детектора способен преобразовывать излучение в инфракрасном спектре в электрический импульс. Современная техника при этом учитывает еще и ультрафиолетовый спектр.

Чтобы защитить детекторы от ложного срабатывания из-за засветки от солнца или ламп, сварки и других источников, используются оптические фильтры:

  • для инфракрасного диапазона 4.2…4.6 мкм;
  • для ультрафиолетового 150…300 нм.

Этот вид извещателей располагается не только внутри помещений, но и на открытом пространстве, например, где концентрируются взрывоопасные вещества. Они помогают обезопасить от пожаров:

  • нефтяные скважины и платформы для добычи нефти,
  • морские терминалы,
  • нефтехранилища и резервуары,
  • склады горюче-смазочных материалов,
  • автомобильные заправки.

инфракрасные датчики

Ложных срабатываний у этих устройств в запыленных помещениях не случается, что также является существенным преимуществом. У инфракрасных сенсоров есть определенная классификация:

  • реагирующие на пульсацию открытого пламени. Недорогие и простые конструкционно, однако могут не зафиксировать пожар, возникающий от вспышки из-за определенного порога чувствительности;
  • регистрирующие постоянные составляющие пламени. Подходят для монтажа в помещениях, где вспышек и солнечного света не бывает;
  • комплексные детекторы, фиксирующие излучение по трем ИК-диапазонам. Они могут отделять вспышки от солнца или сварочного аппарата от реального воспламенения.

Многоспектральные инфракрасные сенсоры необходимы на нефтегазовых объектах, так как они реагируют на оба спектра и сразу же оповещают об очаге возгорания. Такие приборы способны выдерживать экстремальные условия и работают в широком диапазоне температур. У них высокий уровень защиты и соответствующая стоимость.

Многоспектральный инфракрасный датчик

Отдельные модели ИПП многодиапазонные и помехоустойчивые, они оборудуются системой самоконтроля, которая позволяет фиксировать сбои и сообщать о них на пульт для своевременного ремонта.

Автоматические системы, предназначенные для быстрого реагирования, необходимы на опасных производствах. В такие чаще всего включаются современные ИК-сенсоры, способные сработать за долю секунды при обнаружении опасности.

Установка датчиков

Монтаж приборов, позволяющих своевременно оповестить о возгорании и активировать систему пожаротушения, производится на перекрытиях, стенах или оборудовании, если речь о промышленном производстве.

Схема

Размещаются сенсоры по определенной схеме, которая помогает исключить возможность помех от солнечного света, засветки из-за вспышек. Также их располагают вдали от вибрации. Важно, чтобы к датчикам был возможен доступ для сервисного обслуживания, замены или ремонта.

Определенную зону помещения контролируют обычно два датчика, однако эксперты рекомендуют устанавливать три, чтобы в случае выхода из строя одного из детекторов, противопожарная система продолжала исправно служить основной цели.

Расчет площади охранной зоны производится на основании ГОСТ Р 53325–2012.

Система пожаротушения может включать извещатели разного вида, контролирующие различные параметры, которые между собой отличаются как по принципу действия, так и по чувствительному элементу. Разным бывает и способ передачи сигнала на центральный пульт пожарной безопасности.

Компании-производители стремятся разработать уникальный алгоритм, который позволит с точностью определять очаг возгорания, и потому к выбору модели устройства нужно подходить внимательно.

Чтобы система пожаротушения работала эффективно, рекомендуется сочетать детекторы пламени с другими приборами. Так можно добиться более надежного срабатывания системы в экстренных ситуациях.

Схема

Без системы пожарной безопасности сегодня трудно представить производственные помещения. Это обязательный элемент разных производств и сфер.

Необходимы извещатели и в частных коттеджах, в квартирах и дачных домиках. Это позволяет уберечь имущество от серьезного повреждения из-за спонтанного возгорания, возникающего по разным причинам.

Выбор противопожарных детекторов

При выборе сенсоров, способных вовремя обнаружить возгорание, принимается во внимание несколько факторов:

  • скорость срабатывания датчика во время экстремальной ситуации;
  • дальность обнаружения возможного воспламенения;
  • уровень рабочего напряжения и степень употребления электрического тока;
  • диапазон рабочих температур;
  • период восстановления и угол сектора сканирования;
  • устойчивость к помехам — вспышкам, солнечному свету, сварке и так далее;
  • потребление тока в разном режиме работы;
  • размеры, материал изготовления, параметры корпуса устройства.

Для детекторов, размещаемых снаружи, важен не только рабочий температурный диапазон, но и защита корпуса от негативных факторов внешней среды — влажности, воздействия солнечных лучей, коррозирующих факторов иного характера.

Часто широкий угол сканирования не требуется, но нужно, чтобы детектор был способен контролировать небольшую площадь, при этом блокируя сигналы с других участков, расположенных поблизости.

Размещение датчика

Эффективные автоматические системы требуют установки нескольких устройств, которые будут дублировать друг друга, чтобы в случае внезапной поломки не возникало ситуации, когда помещение остается без должного уровня защиты.

Количество приборов определяется площадью помещения, параметрами его огнестойкостью и типом веществ или иных предметов, которые находятся внутри. Каждый сектор пространства перекрывается как минимум двумя сенсорами, причем наиболее результативной будет система, когда эти детекторы применяют разный тип обнаружения воспламенения.

Производители стремятся постоянно улучшать и повышать надежность предлагаемых систем. Новейшие приборы позволяют отбросить помехи, определяют наличие опасных газов в воздухе, оснащаются современной электроникой.

Видео по теме

Хорошая реклама
 

Ссылка на основную публикацию