System sygnalizacji pożaru - czujki pożaru

System sygnalizacji składa się m.in z czujek pożarowych /detektorów/ i w tym artykule zajmę się tym elementem składowym. Postaram się przedstawić podział czujek pożarowych oraz opisać kilka typów. Skupię się na najczęściej występujących detektorach w polskich warunkach.

Czujki ze względu na wykrywaną wielkość fizyczną dzielimy na:

Czujki temperatury:

•  czujki nadmiarowe (progowe)
• czujki różniczkujące 
•  czujki nadmiarowo różniczkujące 

Czujki dymu

• czujki jonizacyjne
• czujki optyczne na przetwornik światła rozproszonego
• czujki optyczne na przetwornik światła pochłoniętego

Czujki płomienia

• czujki promieniowania podczerwonego (IR)
• czujki promieniowania ultrafioletowego (UV)

CZUJKI TEMPERATURY

  

Przekroczenie progu temperatury lub przekroczenie ustalonego przyrostu temperatury w czasie powoduje zadziałanie czujki. Zasada działania czujki polega na tym, że wzrost temperatury powoduje spadek napięcia na termistorze. Gdy napięcie to będzie niższe od napięcia odniesienia, wówczas czujka wygeneruje alarm. Wprowadzenie elementów opóźniających w dzielniku pomiarowym umożliwia wykrywanie wzrostu temperatury w czasie. Rozwiązanie polega na opóźnieniu wnikania ciepła do termistora odniesienia umieszczonego we wnętrzu obudowy czujki.

CZUJKI DYMU

Czujki jonizacyjne

Działają na zasadzie zmniejszania prądu jonizacji pomiarowej komory jonizacyjnej, w wyniku zmniejszania się ruchliwości nośników prądu, do których przyłączają się drobinki aerozolu. Jonizację wnętrza komory pomiarowej uzyskuje się wykorzystując promieniowanie izotopowego źródła (przeważnie na bazie Am 241). Na prąd komory jonizacyjnej wpływ mają: temperatura, wilgotność, ciśnienie, wentylacja komory oraz stale zwiększający się stopień zabrudzenia źródła izotopowego, izolatorów, elektrod komory. Wraz ze wzrostem zabrudzenia zmniejsza się margines czułości komory. O ile wpływ temperatury, wilgotności, ciśnienia można kompensować przez zastosowanie komory jonizacyjnej odniesienia , o tyle skutki wentylacji komory nie mogą być kompensowane. Ograniczyć wpływ wentylacji komory można przez odpowiednią konstrukcję mechaniczną, a także przez wytworzenie ujemnego, przestrzennego ładunku ( chmury elektronów) w pobliżu dodatnio naładowanej elektrody.

Czujki optyczne rozproszeniowe

Działają na zasadzie pomiaru promieniowania rozproszonego przez cząstki aerozolu w szczelnej dla światła otoczenia komorze. Generator wytwarzający impulsy o małym wypełnieniu steruje źródłem światła, którym jest dioda elektroluminescencyjna. Promieniowanie dociera do odbiornika (fotodioda), gdy nastąpi rozproszenie na cząstkach aerozolu. Sygnał z fotodiody po wzmocnieniu jest kierowany na wejście bramki iloczynu logicznego AND. Drugie wejście bramki jest przyłączone do generatora. Jedynie koincydencja dwóch impulsów może spowodować zmianę stanu wyjścia bramki. W ten sposób eliminuje się zakłócenia powstające w torze przemian promieniowania rozproszonego. Drugim elementem eliminującym fałszywe alarmy jest okresowo kasowalny licznik. Tylko odpowiednia ilość następujących po sobie impulsów może przepełnić licznik i tym samym uruchomić układ wyjściowy. Za definiowanie okna czasowego odpowiedzialny jest dzielnik częstotliwości.