【正文】 通過一個高靈敏度的精確探測器對其進行分析，對保護區(qū)域的火災(zāi)產(chǎn)生的物理和化學參量變化作出響應(yīng)。 2. 根據(jù)對不同火災(zāi)參量的響應(yīng)及不同的響應(yīng)方法 1)感煙式火災(zāi)探測器 感煙式火災(zāi)探測器是對警戒范圍中火災(zāi)煙霧濃度參量作出響應(yīng)的探測器。感煙式火災(zāi)探測器主要用于探測火災(zāi)過程的早期和陰燃階段的煙霧，所以是實現(xiàn)早期報警的主要手段。而根據(jù)感煙式火災(zāi)探測器不同的警戒范圍，感煙式火災(zāi)探測器又分為幾種類型，如表 1—1所示。 2)感溫式火災(zāi)探測器 感溫式火災(zāi)探測器是對警戒范圍中火災(zāi)熱量 (溫度 )，即環(huán)境氣流的異常高溫或 (和 )升溫速率作出響應(yīng)的探測器。 特點： 結(jié)構(gòu)簡單，電路少，與感煙探測器相比可靠性高、誤報率低，且可以做成密封結(jié)構(gòu)，防潮防水防腐蝕性好，可在惡劣環(huán)境 (風速大、多灰塵、濕等 )中使用。但是感溫式火災(zāi)探測器靈敏度較低，報警時間遲。 它的類型如表 1—2所示。 3)感光式火災(zāi)探測器 感光式火災(zāi)探測器是對警戒范圍中火災(zāi)火焰光譜中的紫外或紅外輻射作出響應(yīng)的探測器，通常又稱火焰探測器，且都是點型火災(zāi)探測器。工程中主要用的有兩種，如表 1—3所示；， 由于光輻射的傳播速度快 (3 108m／ s)，另一方面火焰探測器的傳感器件接收光輻射的響應(yīng)時間極短 (在 ms數(shù)量級 )，所以火焰探測器響應(yīng)速度極快，這類探測器對快速發(fā)生的火災(zāi) (特別是可燃液體火災(zāi) )或爆炸引起的火災(zāi)能及時響應(yīng)，適用于突然起火而又無煙霧的易爆易 燃場所。 4)可燃氣體火災(zāi)探測器 可燃氣體火災(zāi)探測器是對 火災(zāi)早期階段 ，由于預(yù)熱和汽化作用所產(chǎn)生的燃燒氣體作出 ,響應(yīng)的探測器和對可燃氣體進行泄漏監(jiān)測的探測器。 燃燒氣體中一般包括的成分有一氧化碳 (CO)、二氧化碳 (CO2)、氫氣(H2)、碳氫化合物 (CyHy)、水蒸汽 (H20)等。還可能有烴類、氰化物類、鹽酸蒸氣或其他特殊燃燒材料產(chǎn)生的分子化合物等。這些氣體比煙霧粒子產(chǎn)生得早，在感煙火災(zāi)探測器尚未發(fā)出報警信號前已達到相當大的濃度。因此，利用氣敏元 (器 )件實現(xiàn)對燃燒氣體的探測在早期報警的效果應(yīng)比感煙火災(zāi)探測器好。常用的探測器如表 1—4所示。 5)復(fù)合型火災(zāi)探測器 同時具有兩種或兩種以上探測傳感功能的火災(zāi)探測器為復(fù)合式火災(zāi)探測器。 (1)差定溫探測器 把差溫和定溫兩種功能組合起來的差定溫探測器既能對某個異常高溫值作出響應(yīng)，又能對異常升溫速率作出響應(yīng)。 (2)離子光電感煙復(fù)合式探測器 把離子感煙和光電感煙兩種功能組合起來的離子光電感煙復(fù)合式探測器，它既能探測開放性燃燒的小顆粒煙霧，又能探測悶燃火產(chǎn)生的大顆粒濃煙、黑煙。 (3)感煙感溫復(fù)合式火災(zāi)探測器 把感煙和感溫兩種探測傳感功能組合在一起的感煙感溫復(fù)合式火災(zāi)探測器，可達到在探測早期火情的前提下，對后期火情也給予監(jiān)視。 (4)感煙感光復(fù)合式探測器 把感煙和感光兩種探測傳感功能組合在一起的感煙感光復(fù)合式火災(zāi)探測器，既可達到探測早期火情的目的又能對快速發(fā)生的火災(zāi) (特別是可燃液體火災(zāi) )或爆炸引起的火災(zāi)能及時響應(yīng)。 (5)感溫感光復(fù)合式探測器 把感溫和感光兩種探測傳感功能組合在一起的感溫感光復(fù)合式火災(zāi)探測器，可運用在無煙霧、多灰塵、潮濕、突然起火易爆易燃場所。 6)視頻火災(zāi)探測器 視頻火災(zāi)探測是利用攝像機對警戒范圍中煙、熱量、火焰進行實時監(jiān)視。攝 像機監(jiān)控范圍大，靈敏度高，實時圖像清晰，便于存儲、查詢。視頻火災(zāi)探測誤 報率低、可在惡劣環(huán)境 (風速大、多灰塵、潮濕等 )中使用。 1． 2． 2 感煙火災(zāi)探測器 感煙火災(zāi)探測器就是用于探測火災(zāi)初期的煙霧，并自動向火災(zāi)報警控制器發(fā)出報警信號的一種火災(zāi)探測器。 1)點型離子式感煙探測器 點型離子式感煙火災(zāi)探測器是利用內(nèi)裝有放射源的電離室作為傳感器件，雙源雙室結(jié)構(gòu)，再配上相應(yīng)的電子電路所構(gòu)成的探測器?？蓪馂?zāi)早期階段和陰燃階段所產(chǎn)生的煙霧 (包括氣溶膠粒子 )作出有效的響應(yīng)。根據(jù)探測器內(nèi)電離室的結(jié)構(gòu)形式，又可分為雙源和單源感煙式探測器。 （ 1）電離室 感煙電離室是離子感煙探測器的核心傳感器件，其工作原理如圖所示。電離室兩極間的空氣分子受放射源 Am241不斷放出的 α 射線照射，高速運動的 α 粒子撞擊空氣分子，從而使兩極間空氣分子電離為正離子和負離子，這樣就使電極之間原來不導(dǎo)電的空氣具有了導(dǎo)電性。此時在電場的作用下，正、負離子的有規(guī)則運動，使電離室呈現(xiàn)典型的伏安特性，形成離子電流。 電離室可以分為單極性和雙極性兩種。電離室局部被 α 射線覆蓋，使電離室一部分為電離區(qū)，另一部分為非電離區(qū)，從而形成單極性電離室。由圖可見，煙霧進入電離室后，單極性電離室要比雙極性電離室的離子電流變化大，相應(yīng)的感煙靈敏度也要高。因此，單極性電離室結(jié)構(gòu)的離子感煙探測器更常用。 離子感煙探測器感煙原理： 當煙霧粒子進入電離室后，被電離部分的 正離子與負離子被吸附到煙霧粒子上，使正、負離子相互中和的概率增加； 同時離子附作在體積比自身體積大許多倍的煙霧粒子上，會使離子運動速 度急劇減慢，最后導(dǎo)致的結(jié)果就是離子電流減小。顯然，煙霧濃度大小可 以以離子電流的變化量大小進行表示，從而實現(xiàn)對火災(zāi)過程中煙霧濃度這 個參數(shù)的探測。 E Am241 α射線 ＋ ＋ － － － － 主感知 區(qū) 域 電離區(qū)域 P1 P2 單極性電離室結(jié)構(gòu) 雙極性 單極性 離子電流I h 外加電壓 U 飽和電流 Is A B Aˊ Bˊ ΔIh ΔIh 電離室結(jié)構(gòu)和電特性示意圖 （ 2） 雙源式感煙探測原理 這是一種雙源雙電離室結(jié)構(gòu)的感煙探測器，即每一電離室都有一塊放射源，其原理如圖所示。一室為檢測用開室結(jié)構(gòu)電離室 M；另一室為補償用閉室結(jié)構(gòu)電離室 R。這兩個室反向串聯(lián)在一起，檢測室工作在其特性的靈敏區(qū)，補償室工作在其特性的飽和區(qū)，即流過補償室的離子電流不隨其兩端電壓的變化而變化。無煙時，探測器工作在 A點。有煙時，由于檢測室 M中，離子減少且離子運動速度減慢，相當于其內(nèi)阻變大。又因雙室串聯(lián)，回路電流不變，故檢測室兩端電壓增高，探測器工作點移至 B點。 A點和 B點間的電壓增量△ U，即反映了煙霧濃度的大小。 補償電離室 檢測電離室 開關(guān)電路 V1 V2 回路電壓 V0 24V DC 電路原理 電離電流 I 無煙時曲線 進煙后曲線 補償電離室 檢測電離室 ΔV I1 I1 ˊ V1 ˊ 電壓 0 V0 工作特性曲線 V1 V2 V2 ˊ 雙源式感煙探測器的電路原理和工作特性 M R A B （ 3） 單源式感煙探測原理 單源式感煙探測器原理如圖所示 。 其檢測電離室和補償電離室由電極板 Pl、 P2和 Pm等構(gòu)成 ， 共用一個放射源 。 其檢測室和補償室都工作在非飽和靈敏區(qū) ， 極板 Pm上電位的變化量大小反映了煙霧濃度的大小 。 單源式感煙探測器的檢測室和補償室在結(jié)構(gòu)上都是開室 ， 兩者受環(huán)境溫度 、 濕度 、 氣壓等因素的影響相同 ， 因而提高了對環(huán)境的適應(yīng)性 。 離子感煙探測器按對煙霧濃度檢測信號的處理方式的不同 ， 可分為閾值報警式感煙探測器 ， 編碼型類比感煙探測器以及分布智能式感煙探測器 。 比較放 大電路 傳輸 電路 － ＋ P1 P2 Pm 單源式離子感煙探測器原理示意圖 單源雙室離子式感煙探測器有以下幾個優(yōu)點。 ①由于兩個電離室同處在一個相通的空間，只要兩者的比例設(shè)計合理，就既能保證在火災(zāi)發(fā)生時 煙霧順利進入檢測室 迅速報警，又能保證在環(huán)境變化時 兩室同時變化 而避免參數(shù)的不一致。 它的工作穩(wěn)定性好，環(huán)境適應(yīng)能力強。不僅對環(huán)境因素 (溫度、濕度、氣壓和氣流 )的緩慢變化有較好的適應(yīng)性，對變化快的適應(yīng)性則更好，提高了抗?jié)?、抗溫性能? ② 增強了抗灰塵、抗污染的能力 。當灰塵輕微地沉積在放射源的有效發(fā)射面上，導(dǎo)致放射源發(fā)射的。粒子的能量強度明顯變化時，會引起工作電流變化，補償室和檢測室的電流均會變化，從而檢測室的分壓變化不明顯。 ③一般雙源雙室離子感煙探測器是通過調(diào)整電阻的方式實現(xiàn)靈敏度調(diào)節(jié)的，而單源雙室離子感煙探測器則是通過改變放射源的位置來改變電離室的空間電荷分布，即源電極和中間電極的距離連續(xù)可調(diào)，這就可以比較方便地改變檢測室的靜態(tài)分壓，實現(xiàn)靈敏度調(diào)節(jié)。這種 靈敏度調(diào)節(jié)連續(xù)而且簡單 ，有利于探測器響應(yīng)閾值的一致性。 ④單源雙室只需一個更弱的。放射源，比雙源雙室的電離室放射源強度減少一半，而且也克服了雙源雙室兩個放射源 難以匹配 的缺點。 這些探測器也存在致命的缺點， 即靈敏度固定，安裝后不易改變， 因為在不同場合，不同環(huán)境就不能選擇惟一一個最佳的火災(zāi)靈 敏度，在某些場合這個靈敏度是最佳的，在另一保護區(qū)這個靈 敏度可能顯得太高，會產(chǎn)生誤報，使人們對產(chǎn)品失去信心，而 在另一保護區(qū)內(nèi)這個靈敏度可能顯得又太低，會出現(xiàn)漏報或不 報，使火災(zāi)蔓延，失去早期探測報警的作用。 該探測器是通過與報警閾值電壓的比較來確定是否給控制器送去報警信號的，這一比較電路由于受環(huán)境影響，例如溫度、濕度，或探測器比較電路電子電路自身漂移的影響，影響報警信號的穩(wěn)定性和可靠性，而出現(xiàn)誤報現(xiàn)象，該電路缺乏自診斷能力和自排除能力，它不具備自動判斷探測器本身的工作是否正常的能力，不能判斷和消除由于環(huán)境變化引起電路狀態(tài)變化。 上述探測器稱為開關(guān)量的探測器，即控制探測的參數(shù)超過其自身設(shè)定值就報警的探測器。 （ 4）模擬量感煙探測器 模擬量感煙探測器能把煙霧進入測量電離區(qū)引起的電離電流的變化，送到探測器自身設(shè)置的微處理器中進行判斷和處理，探測器本身具有智能化 (類比 )功能，它能自動跟蹤環(huán)境條件變化，根據(jù)變化調(diào)整閾值電壓大小，確定探測器的老化程度，自動檢測干擾信息，環(huán)境條件變化或灰塵累計超過了允許工作的極限，而發(fā)出故障信號，驅(qū)動故障指示電路。 這些智能功能使探測器具有最大的可靠性和最佳的反應(yīng)靈敏度，最高的功能穩(wěn)定性使系統(tǒng)能可靠、穩(wěn)定地工作。通常模擬量感煙探測器具有下述功能。 ① 閾值補償功能 正常工作時，探測器運行在故障閾值和閾值補償之間，當發(fā)生火災(zāi)時，探測器輸出參數(shù)超過報警信號值，發(fā)出報警信號。隨著探測器使用時間的增加，探測器內(nèi)積累了灰塵，使探測器輸出參數(shù)上移，靠近閾值電壓補償上限，為保證探測器靈敏度不變，預(yù)報警值和報警值相應(yīng)上升，報警輸出達到閾值補償?shù)淖畲笾禃r，探測器發(fā)出故障信號，控制器顯示更換或清洗該探測器信號。 ②延時功能 為了防止由于昆蟲和人吸煙引起的誤報，模擬量探測器通常通過延時確認的方式來確認和判斷誤報。 ③靈敏度的自動調(diào)節(jié) 能對不同環(huán)境、不同場合的探測器設(shè)置不同的靈敏度。模擬量的探測器能通過控制器對多個探測器進行閾值調(diào)控和火災(zāi)報警延時的調(diào)控來達到有效的、及時的報警。 離子感煙探測器具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、誤報率低、壽命長、價格低的特點，是火災(zāi)初期預(yù)警的理想裝置，因而得到廣泛應(yīng)用，在建筑工程中的應(yīng)用約占感煙探測器的 90％左右。 2)光電感煙火災(zāi)探測器 光電感應(yīng)探測器是利用火災(zāi)時產(chǎn)生的煙霧可以改變光的傳播特性，并通過光電效應(yīng)而制成的一種火災(zāi)探測器，根據(jù)煙霧粒子能對光電產(chǎn)生吸收、散射的作用，光電探測器可分為 遮光型 和 散射型 兩種，其結(jié)構(gòu)主要由 檢測室、電路、固定支架和外殼 等組成。 （ 1）遮光型感煙探測原理 遮光型感煙火災(zāi)探測器由光束發(fā)射器、光束接收器和暗室組成，光束發(fā)射器由光源和透鏡組成。 目前通常用紅外發(fā)光二極管作為光源，它具有可靠性高、功耗低、壽命長的特點，光源受脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電流調(diào)制，用球面式凸透鏡將光源發(fā)出的光線變成平行光束 遮光型感煙探測器具體又可分為點型和線型兩種類型。 ①點型遮光感煙探測器 ：這種探測器原理如圖所示。其中的煙室為特殊結(jié)構(gòu)的暗室，外部光線進不去，但煙霧粒子可以進入煙室。煙室內(nèi)有一個發(fā)光元件及一個受光元件。發(fā)光元件發(fā)出的光直射在受光元件上，產(chǎn)生一個固定的光敏電流。當煙霧粒子進入煙室后，光被煙霧粒子遮擋，到達受光元件的光通量減弱，相應(yīng)的光敏電流減小，當光敏電流減小到某個設(shè)定值時，該感煙探測器發(fā)出報警信號。 . 脈沖信號 輸出控制 放大電路 開關(guān)元件 光學透鏡 暗箱 光敏二極管 發(fā)光二極管 電源 . . . . . . . . 遮光型光電感煙探測器