火灾报警器种类及基本原理

火灾报警器种类及基本原理火灾报警器种类及基本原理 火灾探测器的种类很多 大致有如下几种 火灾探测器的种类很多 大致有如下几种 1 1 离子感烟探测器 离子感烟探测器 2 2 光电感烟探测器 光电感烟探测器 3 3 感温探测器感温探测器 包括定温式和差温式 包括定温式和差温式 4 4 气体式探测器 气体式探测器 5 5 红外线式探测器 红外线式探测器 6 6 紫外线式探测器 紫外线式探测器 2 2 常用的火灾探测器基本原理 常用的火灾探测器基本原理 1 1 感烟火灾探测器 感烟火灾探测器 火灾发展过程大致可以分为初期阶段 发展阶段和衰减熄灭阶火灾发展过程大致可以分为初期阶段 发展阶段和衰减熄灭阶 段 感烟火灾探测器的功能在于 在初燃生烟阶段 能自动发出段 感烟火灾探测器的功能在于 在初燃生烟阶段 能自动发出火火 灾报警灾报警信号 以期将火扑灭在未成灾害之前 根据结构不同 感烟信号 以期将火扑灭在未成灾害之前 根据结构不同 感烟 探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器 探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器 离子感烟探测器离子感烟探测器 离子式感烟探测器是由两个内含离子式感烟探测器是由两个内含 Am241Am241 放射源的串联室 场效放射源的串联室 场效 应管及开关电路组成的 内电离室即补偿室 是密封的 烟不易进应管及开关电路组成的 内电离室即补偿室 是密封的 烟不易进 入 外电离室即检测室 是开孔的 烟能够顺利进入 在串联两个入 外电离室即检测室 是开孔的 烟能够顺利进入 在串联两个 电离室的两端直接接入电离室的两端直接接入 24V24V 直流直流电源电源 当火灾发生时 烟雾进入检 当火灾发生时 烟雾进入检 测电离室 测电离室 Am241Am241 产生的产生的 射线被阻挡 使其电离能力降低 因而射线被阻挡 使其电离能力降低 因而 电离电流减少 检测电离室空气的等效阻抗增加 而补偿电离室因电离电流减少 检测电离室空气的等效阻抗增加 而补偿电离室因 无烟进入 电离室的阻抗保持不变 因此 引起施加在两个电离室无烟进入 电离室的阻抗保持不变 因此 引起施加在两个电离室 两端分压比的变化 在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时 两端分压比的变化 在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时 开关电路动作 发出报警信号 开关电路动作 发出报警信号 光电感烟探测器光电感烟探测器 光电式感烟探测器由光源 光电元件和光电式感烟探测器由光源 光电元件和电子电子开关组成 利用光开关组成 利用光 散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测 并及时发出报警信号 散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测 并及时发出报警信号 按照光源不同 可分为一般光电式 激光光电式 紫外光光电式和按照光源不同 可分为一般光电式 激光光电式 紫外光光电式和 红外光光电式等红外光光电式等 4 4 种 种 a a 一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射 一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射 型两种 型两种 遮光型光电感烟探测器由一个光源 灯泡或发光二极管 和一遮光型光电感烟探测器由一个光源 灯泡或发光二极管 和一 个光电元件对应装在小暗室内构成 在无烟情况下 光源发出的光个光电元件对应装在小暗室内构成 在无烟情况下 光源发出的光 通过透镜聚成光束 照射到光电元件上 并将其转换成电信号 使通过透镜聚成光束 照射到光电元件上 并将其转换成电信号 使 整个电路维持在正常状态 不发出报警 当火灾发生有烟雾进入探整个电路维持在正常状态 不发出报警 当火灾发生有烟雾进入探 测器 使光的传播特性改变 光强明显减弱 电路正常状态被破坏 测器 使光的传播特性改变 光强明显减弱 电路正常状态被破坏 则发出报警信号 则发出报警信号 散射光电式感烟探测器的发光二极管和光电元件设置的位置不散射光电式感烟探测器的发光二极管和光电元件设置的位置不 是对应的 光电元件设置在多孔的小暗室里 无烟雾时 光不能射是对应的 光电元件设置在多孔的小暗室里 无烟雾时 光不能射 到光电元件上 电路维持正常状态 而发生火灾时 有烟雾进入探到光电元件上 电路维持正常状态 而发生火灾时 有烟雾进入探 测器 光通过烟雾粒子的反射或散射到达光电元件上 则光信号转测器 光通过烟雾粒子的反射或散射到达光电元件上 则光信号转 换成电信号 经放大电路放大后 驱动自动报警装置发出报警信号 换成电信号 经放大电路放大后 驱动自动报警装置发出报警信号 b b 激光式感烟探测器 由激光发射机 包括脉冲电源和激光发 激光式感烟探测器 由激光发射机 包括脉冲电源和激光发 生器 和激光接收器 包括光电接收器 脉冲放大及报警 组成 生器 和激光接收器 包括光电接收器 脉冲放大及报警 组成 它利用激光方向性强 亮度高及单色性和相干性好的特点 在无烟它利用激光方向性强 亮度高及单色性和相干性好的特点 在无烟 情况下 脉冲激光束射到光电接收器上 转换成电信号 情况下 脉冲激光束射到光电接收器上 转换成电信号 报警器报警器不不 发出报警 一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度 发出报警 一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度 使光电接收器信号显著减弱 探测器发出报警信号 在种类繁多的使光电接收器信号显著减弱 探测器发出报警信号 在种类繁多的 激光光源中 半导体激光器由于具有所需激发电压低 效率高 脉激光光源中 半导体激光器由于具有所需激发电压低 效率高 脉 冲功率大 器件体积小 耐震 寿命长和价格低廉等优点而受到重冲功率大 器件体积小 耐震 寿命长和价格低廉等优点而受到重 视 视 c c 紫外光和红外光感烟探测器 它们具有灵敏度高 性能稳定 紫外光和红外光感烟探测器 它们具有灵敏度高 性能稳定 可靠 探测方位准确等优点 因而得到普遍重视 并成为目前火灾可靠 探测方位准确等优点 因而得到普遍重视 并成为目前火灾 探测器的重要设备和发展方向 探测器的重要设备和发展方向 光电式感烟探测器发展很快 种类不断增多 就其功能而言 光电式感烟探测器发展很快 种类不断增多 就其功能而言 它能实现早期火灾报警 除应用于大型建筑物内部外 还特别适用它能实现早期火灾报警 除应用于大型建筑物内部外 还特别适用 于于电气火灾电气火灾危险性较大的场所 如计算机房 仪器仪表室和电缆沟 危险性较大的场所 如计算机房 仪器仪表室和电缆沟 隧道等处 隧道等处 2 2 感温火灾探测器 感温火灾探测器 感温探测器按结构原理不同有双金属片型 感温探测器按结构原理不同有双金属片型 膜膜盒型 热敏电子盒型 热敏电子 元件型等三种 元件型等三种 双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件 的 一般制成差温和定温两种形式 定温式是当环境温度上升达到的 一般制成差温和定温两种形式 定温式是当环境温度上升达到 设定温度时 定温部件立即动作 发出报警信号 差温式是当环境设定温度时 定温部件立即动作 发出报警信号 差温式是当环境 温度急剧上升 其温升速率 温度急剧上升 其温升速率 min min 达到或超过探测器规定的动 达到或超过探测器规定的动 作温升速率时 差温部件立即动作 发出报警信号 作温升速率时 差温部件立即动作 发出报警信号 膜盒型探测器由波纹板组成一个气室 室内空气只能通过气膜盒型探测器由波纹板组成一个气室 室内空气只能通过气 塞螺钉的小孔与大气相通 一般情况下 指环境温升速率不大于塞螺钉的小孔与大气相通 一般情况下 指环境温升速率不大于 1 min1 min 气室受热 室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏 气室受热 室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏 到大气中去 当发生火灾时 温升速率急剧增加 气室内的气压增到大气中去 当发生火灾时 温升速率急剧增加 气室内的气压增 大 波纹板向上鼓起 推动弹性接触片 接通电接点 发出报警信大 波纹板向上鼓起 推动弹性接触片 接通电接点 发出报警信 号 号 电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电 子开关线路组成 两个热敏电阻中一个可直接感受环境温度的变化 子开关线路组成 两个热敏电阻中一个可直接感受环境温度的变化 而另一个则封闭在一定热容量的小球内 当外界温度变化缓慢时 而另一个则封闭在一定热容量的小球内 当外界温度变化缓慢时 两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近 开关电路不动作 火两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近 开关电路不动作 火 灾发生时 环境温度剧烈上升 两个热敏电阻阻值变化不一样 原灾发生时 环境温度剧烈上升 两个热敏电阻阻值变化不一样 原 来的稳定状态破坏 开关电路打开 发出报警信号 来的稳定状态破坏 开关电路打开 发出报警信号 3 3 火灾探测器的选择 火灾探测器的选择 1 1 根据火灾的特点选择探测器 根据火灾的特点选择探测器 火灾初期有阴燃阶段 产生大量的烟和少量热 很小或没有火灾初期有阴燃阶段 产生大量的烟和少量热 很小或没有 火焰辐射 应选用感烟探测器 火焰辐射 应选用感烟探测器 火灾发展迅速 产生大量的热 烟和火焰辐射 可选用感烟火灾发展迅速 产生大量的热 烟和火焰辐射 可选用感烟 探测器 感温探测器 火焰探测器或其组合 探测器 感温探测器 火焰探测器或其组合 火灾发展迅速 有强烈的火焰辐射和少量烟和热 应选用火火灾发展迅速 有强烈的火焰辐射和少量烟和热 应选用火 焰探测器 焰探测器 火灾形成特点不可预料 可进行模拟试验 根据试验结果选火灾形成特点不可预料 可进行模拟试验 根据试验结果选 择探测器 择探测器 2 2 根据安装场所环境特征选择探测器 根据安装场所环境特征选择探测器 相对湿度长期大于相对湿度长期大于 95 95 气流速度大于 气流速度大于 5m s5m s 有大量粉尘 有大量粉尘 水雾滞留 可能产生腐蚀性气体 在正常情况下有烟滞留 产生醇水雾滞留 可能产生腐蚀性气体 在正常情况下有烟滞留 产生醇 类 醚类 酮类等有机物质的场所 不宜选用离子感烟探测器 类 醚类 酮类等有机物质的场所 不宜选用离子感烟探测器 它利用激光方向性强 亮度高及单色性和相干性好的特点 在无烟它利用激光方向性强 亮度高及单色性和相干性好的特点 在无烟 情况下 脉冲激光束射到光电接收器上 转换成电信号 情况下 脉冲激光束射到光电接收器上 转换成电信号 报警器报警器不不 发出报警 一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度 发出报警 一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度 使光电接收器信号显著减弱 探测器发出报警信号 在种类繁多的使光电接收器信号显著减弱 探测器发出报警信号 在种类繁多的 激光光源中 半导体激光器由于具有所需激发电压低 效率高 脉激光光源中 半导体激光器由于具有所需激发电压低 效率高 脉 冲功率大 器件体积小 耐震 寿命长和价格低廉等优点而受到重冲功率大 器件体积小 耐震 寿命长和价格低廉等优点而受到重 视 视 c c 紫外光和红外光感烟探测器 它们具有灵敏度高 性能稳定 紫外光和红外光感烟探测器 它们具有灵敏度高 性能稳定 可靠 探测方位准确等优点 因而得到普遍重视 并成为目前火灾可靠 探测方位准确等优点 因而得到普遍重视 并成为目前火灾 探测器的重要设备和发展方向 探测器的重要设备和发展方向 光电式感烟探测器发展很快 种类不断增多 就其功能而言 光电式感烟探测器发展很快 种类不断增多 就其功能而言 它能实现早期火灾报警 除应用于大型建筑物内部外 还特别适用它能实现早期火灾报警 除应用于大型建筑物内部外 还特别适用 于于电气火灾电气火灾危险性较大的场所 如计算机房 仪器仪表室和电缆沟 危险性较大的场所 如计算机房 仪器仪表室和电缆沟 隧道等处 隧道等处 2 2 感温火灾探测器 感温火灾探测器 感温探测器按结构原理不同有双金属片型 感温探测器按结构原理不同有双金属片型 膜膜盒型 热敏电子盒型 热敏电子 元件型等三种 元件型等三种 双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件 的 一般制成差温和定温两种形式 定温式是当环境温度上升达到的 一般制成差温和定温两种形式 定温式是当环境温度上升达到 设定温度时 定温部件立即动作 发出报警信号 差温式是当环境设定温度时 定温部件立即动作 发出报警信号 差温式是当环境 温度急剧上升 其温升速率 温度急剧上升 其温升速率 min min 达到或超过探测器规定的动 达到或超过探测器规定的动 作温升速率时 差温部件立即动作 发出报警信号 作温升速率时 差温部件立即动作 发出报警信号 膜盒型探测器由波纹板组成一个气室 室内空气只能通过气膜盒型探测器由波纹板组成一个气室 室内空气只能通过气 塞螺钉的小孔与大气相通 一般情况下 指环境温升速率不大于塞螺钉的小孔与大气相通 一般情况下 指环境温升速率不大于 1 min1 min 气室受热 室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏 气室受热 室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏 到大气中去 当发生火灾时 温升速率急剧增加 气室内的气压增到大气中去 当发生火灾时 温升速率急剧增加 气室内的气压增 大 波纹板向上鼓起 推动弹性接触片 接通电接点 发出报警信大 波纹板向上鼓起 推动弹性接触片 接通电接点 发出报警信 号 号 电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电电子感温探测器由两个阻值和温度特性相同的热敏电阻和电 子开关线路组成 两个热敏电阻中一个可直接感受环境温度的变化 子开关线路组成 两个热敏电阻中一个可直接感受环境温度的变化 而另一个则封闭在一定热容量的小球内 当外界温度变化缓慢时 而另一个则封闭在一定热容量的小球内 当外界温度变化缓慢时 两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近 开关电路不动作 火两个热敏电阻的阻值随温度变化基本相接近 开关电路不动作 火 灾发生时 环境温度剧烈上升 两个热敏电