Газовые пожарные извещатели

В процессе горения различных веществ и материалов газовый состав атмосферы претерпевает значительные изменения. Принцип действия газовых ПИ основан на регистрации этих изменений с целью формирования тревожного сигнала. Основным элементом газового ПИ является чувствительный элемент (сенсор), обеспечивающий перевод значения концентрации в атмосфере того или иного газа в электрический сигнал.

Наиболее распространенные горючие вещества и материалы, обращающиеся как в производстве, так и в быту, представляют собой органические соединения. Основными газами, образующимися при сгорании таких горючих веществ, являются углекислый газ (СО2) и угарный газ (СО).

Известным в технике чувствительным элементом, регистрирующим наличие в атмосфере повышенного содержания недоокисленных газов, например угарного газа, является так называемый датчик Тагучи. При попадании угарного газа на поверхность датчика происходит его доокисление, датчик меняет свою электрическую характеристику, что является сигналом к срабатыванию ПИ. В то же время датчик Тагучи регистрирует не только угарный газ, но и многие другие недоокисленные газы, то есть обладает низкой селективностью, что приводит к ложным срабатываниям газовых ПИ, реагирующих на распространяющиеся в окружающей среде газы, не связанные с возгоранием.

В силу оговоренных выше сложностей в создании газовых ПИ, эти приборы пока не нашли широкого применения и весьма редко используются в автоматических системах пожарной сигнализации.

3. Характеристики пожарных извещателей пламени, особенности их работы и применения.

Обнаружительная способность ПИ пламени характеризуется чувствительностью, т.е. расстоянием, на котором он срабатывает от излучения пламени тестовых очагов заданной величины. Чувствительность пожарного излучателя зависит от спектра излучения пламени при горении разных материалов и диапазона спектральной чувствительности извещателя.

Другой важной характеристикой пожарного извещателя является его инерционность.
Инерционность извещателей пламени, в основном, связана со способом обработки сигнала, формируемого фотоприемником. Способ обработки сигнала связи, в свою очередь, с информационным признаком пожара, на который реагирует ПИ.

Извещатели, реагирующие на постоянную составляющую входного сигнала, как правило, могут иметь малую инерционность (1 мкс…3с).

Извещатели, реагирующие на пульсации излучения, имеют значительно большую инерционность, связанную с необходимым временем для обработки входного сигнала, как правило, более 3 с.

Пожарные извещатели пламени в зависимости от спектральной чувствительности и особенностей обработки входного сигнала имеют различные уровни помехозащищенности.

Извещатели пламени ультрафиолетового диапазона практически не чувствительны к излучению, исходящему от объектов с температурами поверхности, не имеющей видимого свечения, светильникам, закрытым плафонами, лампам накаливания (за исключением открытых ламп в кварцевой колбе, например, металло-галогенных, некоторых типов газоразрядных).

Извещатели пламени УФ диапазона, в отличие от ИК извещателей, могут применяться для обнаружения пожара в условиях наличия в защищаемых зонах перегретых, не имеющих свечения тел, например, в камерах сушки.

Извещатели УФ диапазона чувствительны к излучению дуги при проведении сварочных работ и воздействию излучения от молний и солнца через проемы, не защищенные стеклом, поглощающим ультрафиолетовое излучение, например, оконным. Следует учитывать наличие в контролируемой зоне газов и паров воды, ослабляющих излучение пламени.

Извещатели, область чувствительности которых выбрана в ближней инфракрасной области спектра (например, с фотопреобразователями из Si, Ge), обладают более низкой помехоустойчивостью к воздействию солнечного излучения, чем извещатели с фотопреобразователями, спектр чувствительности которых смещен в более длинноволновую область спектра, например, PbS и PbSe.

Извещатели, реагирующие на эффект пульсации пламени, получили широкое применение благодаря простоте конструкции и более низкой стоимости по сравнению с извещателями, реагирующими на постоянную составляющую излучения пламени.
Преимуществом метода является возможность получения высокой помехоустойчивости извещателя к фоновым помехам постоянного уровня.

Недостатками извещателей пульсационного типа являются:
• невозможность регистрации полезной постоянной составляющей излучения, исходящего из зоны пожара, значение которого может достигать 98%;
• невозможность регистрации пожара, развитие которого возникает не от малого, свободно горящего очага, а от вспышки испарившихся материалов, при которой переменная составляющая очага пламени может быть не зарегистрирована, вследствие превышения размерами области вспышки размеров телесного угла зоны чувствительности извещателя;
• низкая помехоустойчивость к помехам, вызванным перемещающимися объектами и вращающимися элементами оборудования, качающимися деревьями, насекомыми и птицами и т.д., на фоне постоянного фонового излучения;
• низкое быстродействие по сравнению с излучателями, реагирующими на постоянную составляющую излучения пламени.

Для использования в качестве привода автоматических систем пожарных систем предпочтение, как правило, отдается извещателям, реагирующим на постоянный уровень излучения, не связанный с условиями горения. Такие извещатели более устойчивы к модулированным воздействиям излучения солнца и других источников, не связанных с пожаром.

Для повышения помехоустойчивости предпочтительно применение многоспектральных пожарных извещателей.