کارکرد دتکتور حرارتی

آشکارسازهای حرارت

سومین اصل قاعده نشانگرهای آتش حرارت است که یکی از چهار روش تشخیص آتش سوزی از طریق احتراق میباشد. این ناحیه ایمنی که طی 20 سال گذشته به سرعت در حال رشد است.

تحقیق و توسعه تکنولوژی های تشخیص خوبی را بهبود داده و چندین تکنولوژی جدید را برای بهبود تشخیص آتش نشان ارائه می دهد و همچنین کمتر از علل آلارم های دروغین حساس است.

قبل از اینکه پیش برویم، مهم است بدانیم که پایه آتش چیست؛ آتش به عنوان احتراق شناخته شده است دنباله ای از واکنش شیمیایی حرارت زا بین سوخت و یک اکسیدان همراه با محصولات جانبی احتراق ؛ گرما، دود و تابش الکترومغناطیسی (نور).

همچنین مهم است که تشخیص دهیم که دود یک آئروسل یا مخلوط ذرات معلق در هوا است که حاوی مجموعه ای از جامدات هوا، ذرات مایع و گازهایی است که وقتی یک ماده تحت احتراق  منتشر می شود زیرا هر یک ازسنسور ها بر چهار تکنولوژی تشخیص طراحی شده اند که به یکی از سه فرایند احتراق پاسخ دهند. چهار روش اصلی برای تشخیص آتش سوزی در این مقاله وجود دارد: گرما، دود، شعله و آشکارسازهای احتراق.

آشکارسازهای حرارتی

دو روش برای شناسایی گرمای آتش وجود دارد.

  • آشکارسازهای دما ثابت:

 هنگامی که درجه حرارت محیط به طور قابل توجهی افزایش یابد نسبت به سطح از پیش تعیین شده که در آن حسگر دما کار می کند، کار می کند.

  • آشکارساز دماسنج:

زمانی که دمای محیط افزایش یابد یا در طول زمان به  سرعت تغییر یابد آشکارساز فعال می شود.

در طول سالها، تکنولوژی و فن آوری هایی برای تشخیص گرما وجود دارد. این فن آوری ها را می توان به چهار نوع اصلی تقسیم کرد.

الکترومکانیکی

الکترومکانیکی – همانطور که از نام آن مشخص است، سنسورهای حرارتی الکترومکانیکی به دلیل ترکیبی از حرکت مکانیکی یک مدار الکتریکی فعال میکند  چهار نوع اساسی از آشکارساز گرمای ثابت الکترومکانیکی وجود دارد؛

در سیستم های ایمنی مدرن استفاده نمی شود، ترموستات شامل یک نوار دوتایی می باشد (بی متال)، که یکی از انها در انتها موقعیت قرار گرفته و در انتهای دیگر بسته به تغییر دمای آن، آزاد می شود. نوار بی متال نیز بخشی از یک مدار الکتریکی را تشکیل می دهد. هنگامی که درجه حرارت نوار دوتایی را افزایش یابد، مدار الکتریکی برای خاموش شدن یک زنگ فعال می شود.

دومین و رایج ترین نوع دماسنج دما ثابت، یک آلیاژ قابل اشتعال است که شامل یک آلیاژ اکتیو است. این نوع آشکارساز حرارت، شایع ترین دستگاه آشکارساز گرما بین سال های 1970 و 2000 بود. آلیاژ ائوتکتیک ترکیبی از دو یا چند فلزی است که نقطه ذوب آنها در دمای پایین تر از فلز می باشند. هنگامی که درجه حرارت محیط به درجه یوتکتیک افزایش می یابد، آلیاژ حالت را از جامد به مایع مانند لحیم تغییر می دهد. این باعث می شود که یک فنر تحت فشار تحت فشار قرار بگیرد تا یک زنگ را فعال کند و مدار الکتریکی را فعال کند.

نوع سوم ممکن است در سیستم های آتش سوزی بسیار قدیمی یافت شود و شامل طول سیم حساس به گرما بین دو نقطه می شود. این نوع آشکارساز حرارت یک روش قدیمی تشخیص حرارت است و دیگر استفاده نمی شود. آشکارساز شامل طول سیم حساس به گرما با یک نقطه ثابت در موقعیت است، و نقطه دوم بر روی یک چرخ قرقره قرار گرفته شده است. در انتهای سیم وزن برای حفظ تنش در سیم با افزایش دمای محیط، سیم گسترش می یابد و وزن کاهش می یابد. این سیستم کالیبراسیون شده است به طوری که در یک دمای ثابت از پیش تعیین شده وزن به نقطه ای می رسد که می تواند یک مدار الکتریکی فعال  و یک زنگ را ایجاد کند.

نوع چهارم آشکارساز گرمای ثابت دما الکترومکانیکی یک آشکارساز حرارتی توزیع شده (همچنین به عنوان یک آشکارساز گرمایی خطی شناخته می شود) که شامل یک جفت پیچیده از هادی های الکتریکی است که از یک ایزولاتور حساس به گرما جدا شده اند و در یک پوسته محافظ محصور شده اند . هنگامی که در معرض حرارت قرار می گیرد، مقره حالت فیزیکی را از یک جامد سخت به حالت مذاب تغییر می دهد و باعث می شود که سیم های پیچ خورده برای ایجاد یک مدار الکتریکی برای ایجاد زنگ هشدار ایجاد شود.

Optomechanical

Optomechanical – این نوع آشکارساز حرارتی، یک تغییر مدرن از آشکارساز حرارتی از نوع خط الکترومکانیکی است و می تواند به عنوان یک توزیع گرمای اپتومکانیک طبقه بندی شود. آشکارسازهای حرارتی اپتومیکانی دارای یک یا چند کابل فیبر نوری هستند که توسط یک عایق ساخته شده حساس به حرارت جدا شده و با یک غلاف خارجی محافظت می شوند. یک سیگنال نور متمرکز از طریق فیبر نوری عبور می کند. هنگامی که در معرض حرارت قرار می گیرد، عایق با درجه حرارت حساس از حالت جامد به حالت مذاب تغییر می کند که اثر تخریب یا قطع سیگنال نور متمرکز را دارد. تغییر سیگنال توسط یک دستگاه نظارت می شود که پس از آن هشدار را فعال می شود.

Electropneumatic

Electropneumatic  اصلی برای یک آشکارساز گرمایی الکتروپانوماتیک اولین بار در سال 1941 اختراع شد و از آن زمان به توسعه محصول پرداخته شده است. آشکارسازهای گرمای الکترومغناطیسی شامل یک محفظه تحت فشار و کنترل شده حاوی دیافراگم است که به علت تغییر دیافشار با توجه به سرعت تغییر دمای محیط حرکت می کند. هنگامی که دمای محیط سریعتر از نرخ کالیبراسیون است که خروجی آن طراحی شده است برای آزاد شدن، دیافراگم به اندازه کافی حرکت می کند تا یک مدار الکتریکی برای نشان دادن زنگ هشدار ایجاد کند. مزیت اصلی آشکارسازهای گرما الکتروپمپوماتیک این است که آنها در محدوده دمایی کار می کنند، زیرا آنها به سرعت تغییر دما، فقط در دمای ثابت پاسخ نمی دهند.

الکترونیک (ترمیناتور)Electronic (Thermistor)

رایج ترین نوع آشکارساز گرمای مورد استفاده در سراسر استرالیا، دستگاه الکترونیکی با ترمیناتور است که به عنوان عنصر حساس به حرارت عمل می کند. ترمیستور یک نوع مقاومت است که مقاومت آن به طور معنی داری بر اساس درجه حرارت تغییر می کند. این آشکارسازها می توانند به عنوان یک دمای ثابت و یک دستگاه افزایش سرعت عمل کنند یا هر دو بسته به طراحی مورد نظر خود را انجام دهند. این آشکارسازها همچنین ممکن است ویژگی هایی را برای کاهش احتمال آلارم های کاذب را کاهش می دهند،

پنج طبقه بندی از آشکارساز حرارت برای استفاده وجود دارد، آنها بر اساس عملیات دما ثابت خود و یا افزایش (در صورت نصب) طبقه بندی شده است.

نوع  A نقطه سفید

دما طبیعی، شامل هر دو دما ثابت (58 -88) سانتیگراد و افزایش سرعت حرکت.

نوع  Bنقطه آبی

دما معمولی، با استفاده از درجه حرارت ثابت (58 ℃ – 88 ℃) تنها راه اندازی.

نوع C  نقطه سبز

دما بالا، شامل هر دو دما ثابت (88-132) سانتیگراد و افزایش سرعت حرکت.

نوع  D نقطه قرمز

دما بالا، با استفاده از درجه حرارت ثابت (88-132) سانتیگراد تنها راه اندازی.

نوع E  نقطه ی زرد

دما مخصوص. این نوع از آشکارساز گرما انتخاب می شود زمانی که هدف از حفاظت را نمی توان با انواع A به D راضی نیست

در آینده نزدیک، این دسته بندی ها با استانداردهای ISO (AS 7240.5) آشکارسازهای گرما با محدوده وسیع تر جایگزین خواهند شد.

در حالی که آشکارسازهای حرارت یک فرم بسیار قابل اعتماد تشخیص آتش هستند، معمولا به عنوان یک وسیله ایمنی توصیه نمی شود. آشکارسازهای گرما اغلب برای تشخیص حضور آتش مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که پدیده های فریبنده از یکی از محصولات جانبی احتراق وجود دارد.