Как работает дымовая сигнализация

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

По своей сути дымовые сигнализаторы - это очень простые устройства, которые нуждаются только в двух функциях: способе обнаружения дыма и способе оповещения людей о проблеме. Из новой технологии, включающей лазеры в технологии старого мира, которые полагаются на одинокого человека, сидящего в башне на стороне горы, которая только что ждет дыма, все делают по-разному. Две наиболее часто используемые дымовые сигнализаторы (в основном потому, что они недороги) представляют собой сигналы тревоги фотоэлектрического и ионизационного детекторов. Разница между ними заключается в том, как они обнаруживают частицы дыма. В зависимости от условий пожара один тип обычно лучше другого. Существует много других видов детекторов, которые являются более дорогостоящими и часто специфичными для конкретной ситуации (например, для защиты секретных документов или компьютерных серверов). Они, как правило, гораздо более чувствительны и позволяют различать уровни обнаружения и тревоги. Наиболее распространенными из них являются аспирационные детекторы.

Фотоэлектрические детекторы используют луч света, излучаемый светоизлучающим диодом (LED), который детектируется фотоэлементом. Существует распространенное заблуждение, что фотоэлемент постоянно получает свет от светодиода, и когда дым мешает, срабатывает сигнализация (аналогично тому, как часто срабатывает сигнализация двери в магазинах удобства). Это заблуждение игнорирует одну вопиющую проблему. Для блокирования света от фотоэлемента потребуется большое количество дыма, что делает его чрезвычайно нечувствительным. Человек был бы мертв от дымовой ингаляции задолго до того, как детектор когда-нибудь исчезнет. По крайней мере, соседи будут предупреждены о том, что мертвое тело вот-вот сгорится! (Свободное кремация для вас, которые хотят быть экономными, даже в смерти!)

То, что на самом деле происходит в фотоэлектрической пожарной сигнализации, - это светодиод, посылающий луч света, обычно вниз по Т-образной камере. Сидение на дне Т - это фотоэлемент. Когда дым входит в камеру, часть света рассеивается частицами, а некоторые лучи попадают в фотоэлемент. Когда этот фотоэлемент обнаруживает свет, он генерирует электрический ток, который запускает сигнал тревоги с определенным порогом. Как только этот ток остановится (дым очищается), аварийный сигнал остановится. Фотоэлектрические детекторы лучше обнаруживают медленные, тлеющие и, как правило, более дымовые, пожары.

Ионизационные извещатели используют ионизирующее излучение из материала, известного как Americium-241. Ионизирующее излучение - это просто излучение веществ, которые могут освобождать электроны от атома или молекулы, а результат - ионы, имеющие удельный электрический заряд как положительных, так и отрицательных. Детекторы используют небольшое количество Americium-241, содержащегося в небольшой камере. Эта камера состоит из двух противоположно заряженных металлических пластин, которые расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Когда частицы (альфа-частицы) взаимодействуют с воздухом в камере, они создают ионы. Положительно заряженная пластина притягивает отрицательные ионы, а отрицательно заряженная пластина притягивает положительные ионы. Эта система создает небольшой электрический ток. Когда дым поступает в камеру, частицы присоединяются к заряженным ионам и возвращают их обратно в нейтральное электрическое состояние. Это нарушает электрический ток и срабатывает сигнализация. Горячий воздух также может изменять скорость, с которой происходит ионизация в камере, и это также вызывает тревогу. Ионизационные детекторы гораздо чаще встречаются, чем фотоэлектрические детекторы, потому что они менее дороги и лучше обнаруживают меньшие количества дыма, возникающие из-за быстрых пылающих огней.

Если вы беспокоитесь о том, что в вашем доме есть «ядерная радиация», не делайте этого. Небольшое количество радиации, обнаруженное в детекторе, практически безвредно, что является преимущественно альфа-излучением. Этот тип не может даже проникнуть на лист бумаги и заблокирован всего несколькими сантиметрами воздуха. Единственная опасность возникает, если вы вдыхаете частицы. Таким образом, не разлукая ионизационную камеру и не вдыхая воздух, чтобы попытаться развить сверхдержавы. Повреждение тканей легких, увеличение риска развития рака легких и другие подобные проблемы со здоровьем, возможно, не являются сверхдержавой, на которую вы надеялись. Плюс название супергероя «Визы» не будет точно внушать страх сердцам злодейцев во всем мире.

Разные сильные стороны этих двух основных типов датчиков привели к созданию детекторов, в которых используются оба типа систем. Это позволяет быстро обнаруживать как мелкие тлеющие пожары, так и быстро движущиеся.

Менее распространенные аспирационные детекторы дыма используют вентилятор для вытяжки воздуха из окружающей среды; затем используется система фильтрации, считывания и анализа образца воздуха. В зависимости от окружающей среды, требующей защиты, эта система может быть такой же чувствительной (примерно в 1000 раз больше, чем стандартный фотоэлектрический или ионизационный детектор) или продвинутой, как того требует ситуация. Если система обнаруживает какую-либо негативную окружающую среду, такую как очень небольшое количество дыма, небольшие изменения температуры или мерцающий свет (как из пламени), он может уведомлять соответствующий персонал разными способами. Множество уровней предупреждения могут вызывать различные реакции в зависимости от стадии пожара: от простого уведомления персонала о предстоящей проблеме до связи с панелью управления пожарной сигнализацией для настройки кондиционирования воздуха или выпуска различных типов средств подавления огня или всего вышеперечисленного,Поэтому, если вам нужно защитить свою полную коллекцию журналов Playboy, вы можете потратить дополнительные деньги и купить одну из этих систем. Никто не хочет выпускать их в декабре 1953 года, показывая прекрасную мисс Монро, чтобы создать дым для вашего куска дерьмового фотоэлектрического детектора!

Бонусные факты:

• Одним из наиболее распространенных способов создания ионизационного датчика является встраивание америция-241 в золотую фольгу путем прокатки слитков азерицидного оксида в фольге. Эта матрица имеет толщину около одного микрометра (вам потребуется 1 миллион из них, собранных вместе, чтобы получить чуть более 3 футов) и зажат между гораздо более толстой серебряной подложкой и стальным белым металлическим ламинатом толщиной 2 микрон. Этот сэндвич достаточно толстый, чтобы удерживать радиоактивный материал, в то же время позволяя альфа-частицам проходить через него.
• Americium-241 - это искусственный металл, обнаруженный Гленном Сиборгом в 1944 году. Он производится, когда атомы плутония поглощают нейтроны в ядерных реакторах. Он имеет период полураспада 432 года.
• Первая система обнаружения, которая обладала способностью воспринимать дым, была создана Гринхахером из Берна в 1922 году. Первый лабораторный список андеррайтеров для устройства обнаружения дыма был получен Вальтером Кидде в 1929 году и использовался для выпуска общей системы наводнения CO2 для судовых применений,
• Первая ионизационная камера для обнаружения дыма была случайно обнаружена Уолтером Джегером в 1930-х годах, когда он пытался разработать детектор отравляющего газа. В начале 1940-х годов Jaeger и Meili собрались вместе и создали первое дополнение ионизационного детектора, который мы используем сегодня. Эта первая попытка использовала огромный источник питания и требовала 220-вольтовой системы. Только в 1960-х годах использовался Americium-241, требующий гораздо меньшего напряжения. В 1964 году First Alert смог разработать 24-вольтовый ионизационный детектор. Широкое использование детекторов дыма в домашних хозяйствах было невозможно до года спустя, когда Дуэйн Пирсалл и Стэнли Петерсон создали фотоэлектрический детектор с одной станцией, который питался от батареи.
• 96% всех домов в США имеют по крайней мере одну дымовую сигнализацию; У 75% есть тот, который действительно работает.
• Около 66% смертей от домашних пожаров были результатом домов, в которых не было рабочего детектора дыма. Аварийные сигналы от дыма, которые выходят из строя, обычно являются результатом отключенных или мертвых батарей, последний из которых содержит 25% всех аварийных аварийных сигналов.
• NFPA рекомендует вам проверять свой детектор дыма и менять батареи два раза в год. Для тех, кто живет в районах с дневным светом, рекомендуется делать это, когда вы меняете свои часы.