Системи пожежної та охоронної сигналізації
Страница 7 из 36
Галузь застосування: ІЧ-сповіщувачі можуть виявляти відкрите полум'я пожежі, як з димоутворюванням, так і без нього. Вони встановлюються в тих місцях, де зберігаються або переробляються матеріали, що легко запалюються.
Помилкові ознаки: у зоні виявлення ІЧ-сповіщувача забороняється розташовувати пристрої розжарювання.
< >< >< >4.2. Ультрафіолетові сповіщувачі полум'я
УФ-сповіщувачі полум'я реагують на ультрафіолетову частину електромагнітного випромінювання полум'я. Однак, саме ця частина спектра світла, яка попадає на землю, відфільтровується земною атмосферою. Завдяки цьому сповіщувачі не реагують на звичайне денне світло.
Рис. 4.3 - Структурна схема сповіщувача полум'я УФ типу
Звичайним прикладом чутливого елемента є фотоелектрична газорозрядна трубка з холодним катодом (на зразок лічильника Гейгера-Мюллера), що реагує на УФ-випромінювання в межах вузької зони спектра (1,85–2,35 мкм).
УФ-сповіщувач здатний самостійно здійснювати контроль за високою напругою на датчику. Кількість розрядних імпульсів відповідає силі УФ-випромінювання.
УФ-сповіщувачі реагують на горіння рідин (наприклад, спирту), газу (наприклад, воденю) і металів, які горять без димоутворення. Вони встановлюються в місцях зберігання або переробки речовин, які легко займаються.
Помилкові ознаки: робота газо - і електрозварювання; ртутні або газорозрядні лампи; фотоспалах; рентгенівське - і гамма-випромінювання можуть навіть на великій відстані спричинити помилкове спрацювання сповіщувача.
Перешкоди: густий дим, пил або водяна пара на території, що контролюється сповіщувачем можуть перешкоджати проходженню УФ-випромінювання. Забруднення поверхні сповіщувача (сажа, бруд, жир і т. інш.) перешкоджає попаданню УФ-випромінювання на сповіщувач, зменшує його чутливість.
< >< >5. ДиМОВІ ОПТИЧНО-ЕЛЕКТРОННІ ПОЖЕЖНІ СПОВІЩУВАЧІ
< >< >< >5.1. Принципи побудови оптично-електронних сповіщувачів < >І оцінка міри задимлення
У початковій стадії розвитку пожежі має місце процес повільного горіння з виділенням великої кількості диму. При розвитку пожежі у закритих приміщеннях з нестачею кисню процес горіння деяких речовин може тривати декілька годин, заповнюючи приміщення димом задовго до помітного підвищення температури та виникнення полум'я.
Дим - це сукупність твердих часток, зважених в повітрі або іншому газоподібному середовищу. На початковій стадії пожежі частки малі (до 0,1¸1,0 мкм). Рухаючись, вони стикаються одна з одною та злипаються. При цьому середній розмір їх збільшується. Видимий дим - це частки розміром від 0,4 мкм і більше. Подальше зростання часток при слабких теплових потоках від малих вогнищ пожежі звичайно припиняється.
Димові пожежні сповіщувачі, що застосовуються для виявлення диму, використовують два методи: оптично-електронний і радіоізотопний.
Перевагою радіоізотопних димових пожежних сповіщувачів є здатність реагувати на частки диму розмірами від 0,1 до 1,0 мкм – проти 0,5¸10 мкм для оптично-електронних димових пожежних сповіщувачів. Це значно збільшує межі можливого використання радіоізотопних сповіщувачів – від виявлення тліючих пожеж піролізу до пожеж з відкритим полум’ям.
Оптично-електронний метод є основою роботи переважної більшості існуючих моделей димових ПС. Метод полягає в аналізі стану середовища в місці встановлення ПС шляхом зондування локального об'єму робочої камери ПС за допомогою оптичного променя. В алгоритм роботи ПС закладається один з двох критеріїв "прийняття рішення" про пожежу в приміщенні, що захищається:
- світловий потік, що пройшов через контрольну ділянку менше допустимої величини;
- світловий потік на контрольній ділянці перевищує допустиму величину.
При побудові сповіщувачів, що реалізують перший алгоритм, вимірюванню підлягає світловий потік, що пройшов через ділянку, яка контролюється, а при реалізації другого алгоритму - величина розсіяного потоку.
Якщо джерело і приймач зондувального променя розташовані на малій відстані один від одного, то ПС контролює стан середовища в точці і називається точковим.
Якщо джерело і приймач світла рознесені на значну відстань, то контролюється стан зони вздовж деякої лінії і ПС називається лінійним.
У першому випадку ослаблення світлового потоку можна визначити як:
, (5.1)
Де Ф0 - світловий потік, що входить;
Ф - світловий потік, що виходить;
С - концентрація диму;
L- Товщина шару диму;
K - коефіцієнт пропорційності (поглинання), що залежить від довжини хвилі випромінювання та діаметра часток диму.
Згідно з виразом (5.1), ослаблення потоку світла димом залежить від властивостей часток диму і від довжини хвилі джерела світла, що застосовується.
У другому випадку співвідношення між першим і другим потоками світла дорівнює:
, (5.2)
Де Ф0 - первинний потік світла;
Ф - відбитий потік світла;
N - число часток в об'ємі диму;
V - об'єм часток;
k - коефіцієнт пропорційності;
q - кут, що визначає напрям розсіяного світла;
l - довжина хвилі падаючого світла.
Розсіяння, відбиття і поглинання світла аерозолями (до яких відноситься і дим) залежить від розміру, форми і природи часток аерозолю, а також від довжини хвилі падаючого світла. Якщо світловий промінь, який проходить через аерозоль спостерігати під деяким кутом на темному фоні, то наявність часток легко виявити по розсіяному світлу. При цьому відомо, що світловий потік, розсіяний дрібними частками має переважно блакитне забарвлення, а той, що пройшов через це середовище - переважно червоне. З розсіянням світла малими частками пов'язаний і інший ефект - поляризація світла.
Розсіяння світла відбувається при взаємодії електромагнітних хвиль з електронами розсіюючої речовини. Падаючі хвилі викликають періодичні коливання в системі електронів, що випускають повторні хвилі, які і складають неуважне випромінювання. До нього також входять дифрагована, заломлена і відображена складові, що мають велике значення при розсіянні світла макроскопічними частками.
