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电离感烟探测器与光电感烟探测器性能对比分析

一、电离感烟探测器和光电感烟探测器的工作原理及分类

电离感烟探测器和光电感烟探测器是目前工程中使用最广泛的两种火灾探测器。电离感烟探测器利用放射性同位素衰变过程中发出的α射线(目前常用241Am)电离电离室中的空气,使电离室在电子电路中呈现电阻特性。当烟雾进入电离室时,它改变了被空气电离的离子数量,即改变了电离电流,相当于电离室电阻的变化。根据电阻变化的大小识别烟雾量,判断是否发生火灾。电离感烟探测器的工作原理如图1-1所示。根据离子感烟探测器辐射源的数量,可分为双源双室型和单源双室型,如图1-2所示:

图1-1 离子感烟探测器框图 图1-2 单源双室离子感烟探测器结构图

光电烟雾探测器是一种利用火灾烟雾产生吸接收和散射光来探测火灾的装置。烟雾是通过测量烟雾对吸集光的衰减效果来确定的,因此检测火灾的探测器称为调光光电烟雾探测器。根据发光元件和受光元件安装位置的不同,调光型光电烟雾探测器可分为点式和线式两种(红外光束感烟探测器为线式),其工作原理如图1-3所示;如果在光路之外,通过测量烟雾对光的散射效应产生的光能来探测烟雾的探测器称为散射光电烟雾探测器。根据接收散射光的角度,散射型光电烟雾探测器可分为前向散射和后向散射两种形式。工作原理如图1-4所示。

图1-3 调光型光电烟雾探测器示意图 图1-4 散射光光电烟雾探测器示意图

二、离子感烟探测器和光电感烟探测器环境适宜性分析

2.1 双源双室离子感烟探测器与单源双室离子感烟探测器环境适宜性分析

双源双室电离感烟探测器将两个单极电离室串联起来,一个作为探测电离室(也称外置电离室),将结构制成允许烟雾通过的类型一个容易进入,另一个用作检测电离室(也称为外部电离室)。补偿电离室(也称内部电离室)做成烟雾颗粒难以进入、空气能缓慢进入的结构。双源双室电离感烟探测器的两种不同结构的电离室很可能引起环境温度、湿度、气压等自然条件的变化对两个电离室产生不同的影响,从而减少这种影响。探测器类型。抗环境干扰能力;

单源双室离子感烟探测器,其工作原理与双源双室型相同,但结构完全不同,如图1-2所示,补偿电离室构成A与C之间,A与BA之间形成检测电离室,利用放射源形成两个电离室。这种探测器的优点是不仅节省了快速放射源,而且减少了放射源的剂量,提高了安全性。另外,单源双室离子感烟探测器的感烟探测电离室和补偿电离室在结构上基本是开放式的,提高了适应使用环境中小颗粒缓慢变化的能力,尤其是在潮湿的环境中。领域。在防潮方面,单源离子感烟探测器的自适应性能优于双源离子感烟探测器。因此,单源双室离子感烟探测器的环境适用性明显优于双源双室型。目前生产的离子烟雾探测器几乎无一例外地采用单源双室结构。

2.2 电离感烟探测器和点式光电感烟探测器的环境适宜性分析

电离感烟探测器和点式光电感烟探测器都是接触式探测器。只有足够浓度的烟雾才能进入探测器,实现火灾探测功能。由于探测器材料和内部结构的限制,点型感烟探测器对其使用场所的湿度、气流速度和腐蚀性气体排放有要求。通常情况下,它们满足以下条件之一不应选择离子烟雾探测器:

(1)相对湿度往往大于95%;(2)风速大于5m/s;(3)有大量灰尘和水雾滞留;(4)可以产生腐蚀性气体;(5)Smoke 在正常情况下停留;(6) 会产生醇类、醚类、酮类等有机物。点式光电烟雾探测器不适用于满足以下条件之一的场所:(1)可能会产生黑烟;(2)有很多灰尘和水雾停留;(3)可能会产生蒸汽和油雾;(4)正常情况下有烟雾停留;

2.3 防护场所的空间大小和建筑高度对点式感烟探测器使用效果的影响

空间的大小和建筑物的高度也是影响点型烟雾探测器使用的重要因素。对于内部空间大、建筑物高度和中庭较高的建筑物,烟气在建筑物内长距离流动电子烟代理,其温度和浓度迅速降低,特别是火灾初期产生的烟气可能不会上升到屋顶 发生分散。普通建筑中使用的吸顶点式感烟探测器无法探测到初始火灾的烟雾。

此外,大空间建筑的外部环境也会对室内温度分布产生重要影响。特别是在夏季,由于太阳辐射和外界热空气的影响,建筑物屋顶的温度往往会大幅度升高,因此在建筑物的屋顶下可以形成一定厚度的热空气层电子烟禁售,这就足够了。以防止温度不太高的烟雾。上升到大空间的天花板。这种现象通常被称为“热障效应”。 “热障效应”限制了烟雾上升到天花板附近。可见,在高度较高的大空间屋顶上安装点式感烟探测器难度较大。

2.4 红外光束线感烟探测器环境适宜性分析

红外光束线感烟探测器与点式调光光电感烟探测器的工作原理相同,只是烟雾不必进入点式光电探测器的采样室。烟雾可能会减弱红外光束。红外光束线型感烟探测器可在长达 100m 的线上替代多个点型感烟探测器。因此,在可以使用红外光束线型烟雾探测器的地方,可以使用点式光电烟雾探测器。可以使用。但作为工程应用,需要比较受保护空间的大小、建筑结构的特点、设备成本、使用维护成本,以及受保护空间的影响等诸多因素。环境。根据工程实践经验,红外光束线感烟探测器更适合安装在以下场所:(1)无盾大空间仓库、展览馆、博物馆、纪念馆、档案馆、机库等;(2)无盾)建筑)物件的中庭;(3)古建筑、文物保护馆、大厅等;(4)发力量、变配站等;(5)tunnel作品。

红外光束线感烟探测器不宜用于以下场所:(1)保护空间内有一定浓度的灰尘和水蒸气颗粒,且颗粒浓度变化较快;(2)有一定浓度的灰尘和水蒸气颗粒的地方)振动剧烈;(3)有阳光或强红外辐射源的地方。

三、离子感烟探测器和光电感烟探测器对烟雾的响应性能分析

电离感烟探测器和光电感烟探测器对烟雾颗粒的响应性能与烟雾探测的工作原理密切相关,也与烟雾颗粒的粒径、形状、折射率等特性有关。一般来说幻魔射线蒸汽电子烟,离子感烟探测器对各种烟雾颗粒的响应灵敏度是一致的,而前向散射型光电感烟探测器对颜色较浅的灰色烟雾极为敏感,但对明火产生的黑烟更为敏感。低的。图3-1显示了散射光光电烟雾探测器和电离烟雾探测器的响应值与单光谱气溶胶粒子粒径的关系。这里的响应值是指探测器的输出电压减去背景噪声电压再除以粒子数浓度,单位为μV·cm3。对于散射光光电烟雾探测器电子烟,响应值与烟雾粒径的6次方近似成正比,而离子烟雾探测器的响应值与粒径近似线性相关。图3-2所示为三种感烟探测器对不同类型火灾的响应曲线。

图 3-1 散射光光电烟雾探测器和电离烟雾探测器 图 3-2

响应值与粒度分布的关系

从图3-2可以看出,在阴燃与明火的交界处,电离感烟探测器和光电感烟探测器的响应值都有突变,但它们的突变强度不同。散射光电烟雾探测 器官明显大于离子突变。这是因为在明火过程中产生的烟雾颗粒的粒径比在阴燃过程中产生的烟雾颗粒的粒径小得多。散射式光电烟雾探测器的响应受颗粒大小的影响很大,而离子烟雾探测器受烟雾颗粒大小的影响较小。因此幻魔射线蒸汽电子烟,对于离子感烟探测器来说,随着烟雾光谱从可见烟到不可见烟的变化,相对响应灵敏度增加的很小,即离子感烟探测器的响应灵敏度与烟雾的颜色近似无关;散射光感烟探测器对灰色可见烟雾具有较高的响应灵敏度,由于黑烟对光的吸receiving效应,对黑烟的响应相对较慢。

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