Дымовые извещатели

Дымовые извещатели реагируют на появление в воздухе заданной концентрации частичек дыма. Поскольку понятие дым является менее элементарным, чем базовое понятие «температура», стоит рассмотреть его более подробно. Дым – есть совокупность аэрозольных частиц различной природы, выделяющихся при процессе горения различных материалов.

Дым однозначно описывается четырьмя параметрами: химическим составом частиц, их размером, концентрацией и скоростью движения. Состав, размер и концентрация зависят от химической природы горящего вещества, а концентрация и скорость движения зависят от распределения воздушных потоков в контролируемой зоне.

Собственно дымовые извещатели определяют лишь один параметр из четырех: концентрацию частиц дыма до определенной максимальной скорости их движения (обычно не выше 10 м/с). Однако, поскольку состав частиц может быть очень различным, существуют дымовые извещатели двух видов с различными физическими принципами обнаружения, – оптические и ионизационные. И хотя для многих составов аэрозоля оба типа обнаружения одинаково эффективны, для некоторых разновидностей более эффективным является один из них.

Теперь рассмотрим более подробно, как устроены дымовые извещатели этих типов.

Ионизационные дымовые извещатели содержат источник слабого радиоактивного излучения (чаще всего используется америций-241) со сверхнизким уровнем порядка 0,9 мкКюри (ниже фонового излучения).

Поток радиоактивных частиц направляется в две отдельные камеры: изолированную от окружающей среды контрольную и открытую для внешнего воздуха измерительную. При попадании частиц дыма в измерительную камеру происходит уменьшение тока, протекающего через нее, поскольку при этом происходит уменьшение длины пробега альфа-частиц и увеличение рекомбинации ионов. Для обработки используется разностный сигнал между измерительной и контрольной камерами.

Важно подчеркнуть, что ионизационные дымовые извещатели не наносят вреда здоровью людей, и единственное затруднение при работе с ними связано с необходимостью специального захоронения после окончания срока службы, который составляет не менее 5 лет.

Оптические дымовые извещатели используют оптический эффект рассеивания инфракрасного излучения на частицах дыма. Измерительная камера таких пожарных извещателей содержит ИК-светодиод и фотоприемник, ориентированные относительно друг друга так, чтобы излучение светодиода в нормальных условиях не попадало на фотоприемник. Для исключения возможности случайного попадания излучения на фотоприемник (например, отраженного от стенок), оно направляется в специально сконструированную оптическую камеру. Частички дыма при появлении в воздухе попадают в оптическую камеру и на них происходит хаотическое рассеяние излучения диода, вследствие чего часть излучения начинает попадать на фотоприемник, обеспечивая получение электрического сигнала. Уровень этого сигнала тем выше, чем больше концентрация рассеивающих частиц дыма в воздухе. При превышении сигналом определенного порога принимается решение о наличии возгорания.

Важно отметить, что для устойчивой работы оптических дымовых извещателей весьма важной является степень совершенства конструкции оптической камеры, поскольку именно она определяет степень совершенства всего прибора и, во многом, его стоимость (не секрет, что все электронные части практически одинаковы во всех оптических дымовых извещателях и их цена составляет мизерную часть стоимости прибора).

Линейные дымовые извещатели представляют собой активный инфракрасный прибор при попадании частиц дыма на луч которого уменьшается сигнал с выхода фотоприемника. Извещение «Пожар» формируется не по отсутствию светового луча на фотоприемнике (это классифицируется как неисправность), а по его ослаблению за счет дыма при наличии возгорания.

Дымовые извещатели этого типа используются в тех случаях, когда либо необходимо минимальным количеством извещателей перекрыть большие линейные пространства, либо при очень высоких потолках (выше 4м), когда время достижения дымом обычного извещателя велико. Отсюда следует их область применения: протяженные складские и производственные помещения, зрительные залы и пр.

Извещатели пламени

Иногда необходимо зарегистрировать наличие пожара при первом появлении пламени, до горения окружающих материалов. В этом случае необходимо использовать извещатель пламени. Открытый факел пламени содержит характерное излучение как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной частях спектра. Соответственно, существует два типа этих устройств: ультрафиолетовые и инфракрасные извещатели пламени.

Ультрафиолетовый извещатель пламени с помощью высоковольтного газоразрядного индикатора постоянно контролирует мощность излучения в спектральном диапазоне 220-280 мкм. При появлении возгорания резко повышается интенсивность разрядов между электродами индикатора, что и фиксируется при превышении порога излучателем. Один такой пожарный извещатель может контролировать до 200 кв.м поверхности при высоте установки до 20м. Инерционность срабатывания извещателя этого типа не превышает 5 секунд.

Инфракрасный извещатель пламени с помощью ИK-чувствительного элемента и оптической фокусирующей системы регистрирует характерные всплески ИК-излучения при появлении открытого пламени. Инфракрасный извещатель пламени позволяет определять в течение 3 секунд наличие пламени размером от 10см на расстоянии до 20м при угле обзора 90⁰.

На практике извещатели пламени применяются не часто, однако есть случаи, когда они просто незаменимы. И это касается не только обнаружения открытого пламени. В соответствии со СHиП максимальная высота установки дымовых и тепловых пожарных извещателей составляет 12м. Однако следует иметь в виду, что в помещениях с высокими потолками происходит эффект «зависания» дыма, – поднимаясь вверх, дым успевает остыть и зависает, не достигая потолка, а, следовательно, и извещателя. Именно для таких случаев практически единственная возможность обнаружить пожар – использовать извещатель пламени.

Извещатели пожарные ручные

Извещатель пожарный ручной является обязательным компонентом любой системы пожарной сигнализации. Его назначение – принудительная подача сигнала о пожаре при его обнаружении персоналом здания.

Извещатель пожарный ручной может быть выполнен в виде рычага или кнопки, покрытых прозрачными материалами, которые легко и без осколков разбиваются при пожаре. Обычно пожарные извещатели этого типа устанавливаются на выходах с этажей на лестничные клетки.