“煙霧探測器”的前世今生,煙霧探測器的工作原理
火災是當今世界上發(fā)生頻率最高的災害之一,由此出現了煙霧探測器。根據相關(guān)統計,全世界平均每1天發(fā)生的火災就高達1萬(wàn)多起,造成了數百人死亡。而且火災造成的損失,隨著(zhù)時(shí)間的推進(jìn)還在呈幾何級地倍數增長(cháng)。
因此,對火災自動(dòng)探測技術(shù)的迫切需求逐漸增長(cháng),尤其是火災煙霧探測技術(shù)。
煙霧探測器的工作原理:
煙霧探測器,又叫煙霧報警器,是通過(guò)監測煙霧的濃度來(lái)實(shí)現火災防范,由總線(xiàn)供電,與火災報警控制器聯(lián)網(wǎng)、通訊組成一個(gè)報警系統。根據使用的傳感器類(lèi)型來(lái)劃分,火災煙霧探測器可分為離子煙霧報警器和光電煙霧報警器。
煙霧探測器的前世今生:
煙霧探測器誕生至今,已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年的歷史。
第一臺用電的自動(dòng)火災探測器,是由愛(ài)迪生的合伙人、美國物理學(xué)家兼數學(xué)家Francis Robbins Upton于1890年獲得專(zhuān)利。
隨后1902年,英國工程師George Andrew Darby(喬治·安德魯·達比)在英國伯明翰申請了第一臺歐洲電熱探測器的專(zhuān)利。他的發(fā)明被稱(chēng)為“黃油哨兵”,并被視為是現代煙霧探測器的前身。
而1939年,瑞士物理學(xué)家恩斯特·梅里(Ernst Meili)設計了一種能夠探測礦井中可燃氣體的電離室裝置。耶格(Walter Jaeger)和恩斯特·梅里(Ernst Meili)的實(shí)驗,為現代煙霧探測器的誕生鋪平道路,并在此基礎上建立了完整的火災自動(dòng)報警系統。
國際消防界普遍以此作為火災自動(dòng)報警系統的新起點(diǎn)。隨后經(jīng)過(guò)大約十年的研究、制造和改良,煙霧探測器在1951年投入市場(chǎng),首次在美國銷(xiāo)售。但是由于價(jià)格昂貴、體積較大、安裝時(shí)需要鋪設相應的線(xiàn)路,所以只在大型工廠(chǎng)和商業(yè)中心使用。
1965年,第一臺家用的低成本煙霧探測器由美國企業(yè)家皮爾薩奧(Duane D. Pearsall)開(kāi)發(fā)出來(lái)。這是一種可以輕松安裝、可更換的電池供電單元。并于1975年開(kāi)始批量生產(chǎn)這些家用煙霧探測器裝置。
1972年Donald Steele和Robert Emmark發(fā)明光電(光學(xué))煙霧探測器由電子信號實(shí)驗室的,并于1972年獲得專(zhuān)利。
光電煙霧探測器技術(shù)簡(jiǎn)介:
由于離子感煙技術(shù)使用的是放射性物質(zhì),引起環(huán)境污染,盡管使用過(guò)程是安全的,但是在生產(chǎn)、儲存和報廢處理方面卻是十分困難的。隨著(zhù)光電煙霧探測技術(shù)的發(fā)明,光電煙霧探測技術(shù)逐漸取代離子煙霧探測技術(shù)的趨勢越來(lái)越明顯。因為光電煙霧探測器具有無(wú)放射性污染、受風(fēng)流和環(huán)境濕度變化影響小、成本低、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。
光電煙霧探測器是基于煙霧粒子對光線(xiàn)產(chǎn)生散射、吸收(或遮擋)原理的煙霧探測器。減光式(或遮光式)光電煙霧探測器應用較少。
現在國內外生產(chǎn)和應用的大多數為散射光式光電煙霧探測器,它是基于光散射的原理:光電煙霧探測技術(shù)絕大多數采用散射光原理工作,基本原理為:在敏感空間無(wú)煙霧粒子存在時(shí),探測器外殼之外的環(huán)境光線(xiàn)被迷宮阻擋,基本上不能進(jìn)入敏感空間,紅外光敏二極管只能接收到紅外光束經(jīng)多次反射在敏感空間形成的背景光,因此不產(chǎn)生光電流,電路處在正常監視工作狀態(tài)。
當煙霧顆粒進(jìn)入由迷宮所包圍的敏感空間時(shí),煙霧顆粒吸收入射光并以同樣的波長(cháng)向周?chē)l(fā)射光線(xiàn),部分散射光線(xiàn)被紅外光敏二極管接收后,使受光元件阻抗發(fā)生變化,形成光電流,從而實(shí)現了將煙霧信號轉變?yōu)殡娦盘柕墓δ?。當光電流大到一定程度時(shí),探測器即發(fā)出報警信號。