دتکتور شعله

دتکتور شعله (IR و UV)

دتکتورهای شعله چندین کاربرد در محیط‌های مختلف از سیستم‌های گرمایش دارند.  دتکتورهای شعله می‌توانند خطرات محیطی را به‌ وسیله تشخیص سریع یک شعله ناخواسته کاهش دهند. بنابراین، دتکتور شعله قابل اعتمادتر هستند، مخصوصا در محیط‌های بیرون، جایی که دتکتور شعله می‌تواند سریع‌تر به حضور آتش نسبت به دتکتور حرارتی و دودی پاسخ دهد. طیف نور از اشعه گاما تا امواج رادیویی گسترش یافته است. امواج UV مخفف Ultraviolet (ماورابنفش) و IR مخفف Infrared (مادون قرمز) نام امواجی است که در این طیف قرار دارند. همان‌طور که می‌دانیم مواد در حال سوختن از خود نور تولید می‌کنند که این نورِ دارای امواج برای هر ماده متفاوت است.

یک دتکتور شعله UV/IR شامل سنسورهای فرابنفش (UV) و مادون قرمز (IR) می‌باشد که در یک دستگاه تکی به یکدیگر متصل شده‌اند. سنسورهای UV در دتکتور شعله توسط تشخیص امواج UV خارج شده از شعله ماده در حال سوختن کار می‌کنند و به رنج عظیمی از سوخت‌های آتش‌زا مانند هیدروکربن‌ها، سولفورها، هیدرازین و آمونیا حساس هستند.عمده امواج خارج شده از سوخت هیدروکربن‌ها در محدوده‌ای بین ۳/۴ و ۴/۴ میکرون می‌باشد که این محدوده در ناحیه مادون قرمز قرار دارد و سنسورهای IR می‌توانند به راحتی این محدوده را تشخیص دهند. آن چیزی که توسط دتکتور شعله IR تشخیص داده می‌شود، انرژی آزاد شده توسط سوختن CO2 در یک فرکانس رزونانسی ۳/۴ میکرون می‌باشد.

یک یا چند سنسور رادیویی نوری در طراحی دتکتورهای شعله نوری استفاده می‌شوند که می‌توانند روی UV,IR و یک ترکیبی از این دو (UV/IR) یا چندین محدوده IR پیکربندی شوند. امواج رادیویی غلط از بسیاری از منابع صنعتی یا محیطی می‌توانند مانع رسیدن امواج آتش به دتکتور شعله شوند که این کار تشخیص آتش را با مشکل مواجه می‌کند. دستگاه نباید توسط محیط تحت تاثیر قرار بگیرد و در زمان مشابه باید یک حساسیت خوب به آتش داشته‌باشد.

دتکتور
دتکتور شعله ir/uv

آن چیزی که توسط دتکتور شعله IR تشخیص داده می‌شود، انرژی آزاد شده توسط سوختن CO2 در یک فرکانس رزونانسی ۳/۴ میکرون می‌باشد.مزیت برتر دتکتور شعله با سنسورهای UV و IR که در یک دستگاه با یکدیگر ترکیب شده‌اند این است که آنها یک منبع هشداردهنده با دو سنسور می‌باشند. همان‌طور که اشاره شد، هر سنسور به صورت جداگانه عمل می‌کند، اما اضافه کردن الگوریتم‌های پردازش سیگنال پیشرفته، ترکیب دو سنسور را قادر می‌سازد تا عملکرد دتکتور شعله را به محدوده گسترده‌ای از مایعات قابل اشتعال، گازها و مواد جامد فرار افزایش دهد. در زمان یکسان، سنسورهای UV و IR می‌توانند به صورت جداگانه رد هشدارهای غلط را ارتقا دهند.تشخیص آتش بر پایه خاصیت‌های متفاوت آتش مانند خروج دود، افزایش در دما و خروج امواج نوری می‌باشد. در محیط‌های بزرگ و بیرونی، دتکتور شعله یکی از سریع‌ترین و قابل اعتمادترین روش‌های تشخیص می‌باشد. دتکتور شعله برپایه امواجی است که توسط آتش در محدوده مرئی (Vis)، فرابنفش (UV) و مادون قرمز (IR) تولید می‌شوند.

دتکتور شعله UV (فرابنفش)

دتکتورهای فرابنفش می‌توانند تنها به امواج UV که طول موج آنها کمتر از ۳۰۰ نانومتر است واکنش نشان دهند. این سنسور شامل یک آند و یک کاتد می‌باشد که در یک اختلاف پتانسیل بزرگ (حدود ۳۰۰ ولت) جای گرفته‌اند و در یک لوله کوارتزی پرشده از گاز بی‌اثر مهر و موم شده‌اند. فوتون‌ها توسط امواج UV روشن می‌شوند و برخورد آنها به کاتد، الکترون‌ها را آزاد می‌کند که باعث می‌شود الکترون‌ها به آند منتقل شوند. مولکول‌های گاز، توسط الکترون‌ها یونیزه می‌شوند که یک واکنش زنجیره‌ای تولید می‌شود. سپس، یک سیگنال خروجی به عنوان توالی پالس ولتاژ توسط دتکتور شعله تولید می‌شوند.

گاهی‌اوقات، این نوع دتکتور برای مایعات قابل اشتعال مانند آتش‌سوزی هیدروکربن‌ها کارایی دارد اما تنها به این محدود نمی‌شود. دتکتور شعله یکی از معدود دستگاه‌هایی است که به تشخیص آتش‌سوزی فلز، آمونیا و هیدروژن اجازه می‌دهد.

این نوع از دتکتور شعله می‌تواند زمان پاسخ به شدت سریعی را فراهم کند؛ ۱۰۰ها میلی‌ثانیه یا حتی کمتر؛ و حساسیت آن به بیشتر از پیکو وات بر سانتی‌متر‌مربع می‌رسد. هنوز ظرفیت تشخیص دتکتور شعله در حضور دود دقیق نشده‌است. بنابراین، در حادثه سوخت آتش در یک محیط بسته، اگر سنسور UV نتواند به سرعت شعله‌ها را ببیند، ممکن است که آتش را تشخیص ندهد. در امری دیگر، امواج UV توسط فیلم‌های روغنی که ممکن است روی پنجره دتکتور قرارگرفته‌باشند، یا توسط دیگر ترکیبات آلی (کربن‌دار) که در محیط حضور دارند، جذب شود. این فاکتورها، حساسیت تشخیص را محدود خواهدکرد. دتکتور شعله همچنین به رعد و برق، قوس الکتریکی و اشعه ایکس حساسیت دارد به طوری که می‌تواند آلارم‌های غلط ایجاد کند.

دتکتور شعله uv
دتکتور ir

دتکتور شعله IR (مادون قرمز)

یک دتکتور IR، یک سنسور پیروالکتریک است که قادر به تشخیص امواج گرمایی می‌باشد و به تفاوت سیگنال نوری دریافت شده حساسیت بیشتری نشان می‌دهد. یک کریستال تانتالیوم/ لیتیوم با یک آمپلی فایر OP یا ترانزیستور اثر میدانی همراه است. یک فیلتر نوری، یک باند طفی خاص یا طول موج را انتخاب می‌کند.

کریستال به طور تصادفی نورهایی که توسط آتش در ناحیه مادون قرمز منتشر می‌شود را تشخیص می‌دهد و یک سیگنال پردازش شده توسط یک فیلتر عبور با فرکانس پایین (۱ تا ۲۰ هرتز) قبل از اینکه توسط یک ریز پردازنده تفسیر شود، ایجاد می‌کند. اجزای امروزی نسبت سیگنال به نویز خوبی دارند که قادرند فاکتورهای تقویت کننده را در نظر بگیرند و در نتیجه حساسیت عالی به تابش شعله دارند.

دتکتور IR در محیط‌های دودی و آتش‌های بد سوز مانند گازوئیل کارآمد است؛ اما در محیط‌های آبی (سرما و مه و…) و بسیاری منابع IR دخیل دیگر که در محیط وجود دارند، حساس است. این منابع ممکن است با سیگنال‌های که باید تشخیص داده شوند همپوشانی می‌کند.

در راستای حفاظت در برابر این حساسیت‌های قوی و جلوگیری از هشدارهای غلط، چند سنسور در یک دستگاه تکی استفاده می‌شوند. عموما این دتکتورها قابل اعتمادتر و ارزان‌تر از دتکتورهای UV هستند.

دتکتورهای ترکیبی UV/IR

این نوع دتکتور دو روش تکنولوژی را با یکدیگر ترکیب کرده‌است و در رد هشدارهای غلط و فاصله تشخیص به خوبی عمل می‌کند. با این حال، دتکتورهای ترکیبی UV/IR، محدودیت‌های ترکیبی دتکتورهای UV/IR را متحمل می‌شوند.

دتکتورهای ترکیبی UV/IR2

دتکتور شعله ترکیبی UVIR2 که از یک سنسور UV اجرا کننده استفاده می‌کند، در فاصله‌هایی از رنج تشخیص توسط قسمت مادون قرمز محدود شده‌است. سنسور IR برای جلوگیری از یک فعالیت معقول زنجیره‌ای IR توسط پس‌زمینه حرارتی اطراف آن محدود می‌شود. با استفاده از اطلاعات بیشتر در محدوده IR، از طریق سنسور دوم، زنجیره تقویت‌کننده از دتکتور شعله افزایش می‌یابد و در نتیجه، دامنه تشخیص را افزایش می‌دهد و در زمان یکسان از آلارم اشتباه مصون می‌ماند.

دتکتورهای چند IR

تعداد زیادی از وسایل، به محدوده ir گاز CO2 در ۴/۴ میکرون بستگی دارند، اما در اینجا، بعضی دستگاه‌ها در محدوده iR ترکیب H2O در ۹/۲ میکرون، در جهت تشخیص آتش‌گرفتگی آمونیا یا هیدروژن وجود دارند. معمولا دتکتورهای چند IR، محدوده تشخیص بزرگ‌تری را ارائه می‌دهند و به شدت از اعلام آلارم‌های غلط جلوگیری می‌کنند. به علاوه، این دتکتورها به ضعف‌های مربوط به بخارات و دودهای روغنی و دیگر منابع تداخلی در سیستم مانند قوس جوشکاری، رعد و برق و غیره حساس نیستند. همچنین، زنجیره تقویت‌کننده از دتکتور شعله افزایش می‌یابد و سیگنال و طول‌موج مناسب را انتخاب می‌کند. معمولا ۳ دتکتور IR در ۳ ناحیه طیفی متفاوت استفاده می‌شوند که رنج تشخیص بدست‌آمده بین ۴۰ و ۸۰ متر روی استاندارد آتش هپتان، حتی در حضور بسیاری از منابع IR تداخلی در محیط، استاندارد شده‌است.

دتکتور شعلهuvir
اعلام حریق

انتخاب یک تکنولوژی

معیارهای زیر به انتخاب مناسب‌ترین تکنولوژی برای کاربرد دتکتور شعله کمک می‌کنند:

  • سوختی که شامل مولکول‌های هیدروکربنی نمی‌شود: مناسب‌ترین دستگاه یک دتکتور پیکربندی شده روی خروجی UV یا H2O براساس مادون‌قرمز خواهد بود. به طور کلی رنج تشخیص ورژن‌های چند IR برای سوخت‌های هیدروکربنی کمتر است.
  • منبع خطر (آتش) در یک فاصله بسیار دور و یا بسیار نزدیک است: ورژن‌های چند IR که حساسیت خوبی را بدست می‌دهند انتخاب خواهند شد.
  • فضاهای کاری که به محیط بیرونی نزدیک هستند، جایی که دود به سرعت انباشته می‌شود یا جاهایی که ممکن است مقداری بخار وجود داشته باشد، مانند سولفید هیدروژن، آمونیا، متیل متاکریلات، اتیل یا متیل آکریات، ترکیبات آروماتیک مانند تولوئن، استیرن، هیدروکسی بنزن، بنزن، زایلن، بعضی ترکیبات نیتروژنی مانند نیترومتان، نیتروپروپان، نیتروبنزن، بعضی ترکیبات کلرینه مانند تتراکلرواتیلن، کلروبنزن، دیکلروبنزن، کلروپرن، کلرو-نیتروپروپان، وینیل کلراید و آخرین آنها بعضی مشتقات اتان یا بوتان مانند استون یا اتانول، استالدهید، بوتیل آمین، بوتادین و بوتانون. در این مورد، از ورژن‌های اجرایی UV می‌بایست دوری شود، زیرا این ناحیه به شدت توسط این بخارات تضعیف شده‌است.
  • نواحی کاری بیرونی: استفاده از تکنولوژی UV تنها، به دلیل حساسیت این دستگاه به منابع UV شدید و اشعه UV که می‌تواند از انواع سطح‌ها مخصوصا فلزات منعکس شود، خطرناک می‌باشد.
  • ناحیه‌های پوشیده که شامل تجهیزات داغ با وسایلی برای تهویه هوای قوی و پتانسیل حضور CO2: استفاده از تکنولوژی UV (UV,UVIR,UVIR2) در جهت ارتقاء مقاومت در برابر هشدار غلط، پیشنهاد می‌شود.
  • هشداری که باید بسیار کوتاه باشد (کمتر از ۱ ثانیه): اول، لازم است تا خطر را در یک فاصله کوتاه دریافت کند و متعاقبا دتکتور UV را که ممکن است سریع‌تر عمل کند، ترغیب کند.

نصب و ست‌آپ

همان‌طور که قبلا اشاره شد، باید دید مخروطی دستگاه هنگام نصب، در نظر گرفته شود تا فضای حفاظت شده را بپوشاند. به علاوه، دستگاه‌ها اغلب در جاهایی با ارتفاع زیاد نصب شده‌اند و یک شخص باید به حضور فضاهای سایه‌دار در پایه دتکتور دقت کند. بهتر است که دتکتورهای شعله با استفاده از نواحی IR بر روی لوله‌هایی که می‌تواند در حضور باد قوی تکان بخورد نصب نشوند تا هیچ سیگنال پس‌زمینه‌ای ایجاد نشود؛ در غیر این صورت می‌توانند با تشخیص تداخل داشته‌باشند. با استفاده از قسمت قابل‌توجه دتکتورهای شعله، کاربران می‌توانند حساسیت و همچنین تاخیر زمانی  قبل از زدن هشدار را تنظیم کنند، که این به نوع خطر در محیط تحت نظارت بستگی دارد. حساسیت نسبت به حداکثر فاصله که یک آتش‌سوزی باعث ایجاد زنگ می‌شود، تغییر می‌کند. زمان‌بندی به زمان (در ثانیه) ارجاع می‌شود که طی آن، دستگاه باید یک سیگنال ثابت آتش را قبل از زنگ هشدار دریافت کند.

نتیجه‌گیری

بنابر این اطلاعات، انتخاب درست یک دتکتور شعله به شناسایی دقیق مکان و تجهیزات بستگی دارد.

  • اول از همه، شامل سوال‌هایی از قبیل اینکه چه نوع آتشی لازم است تا تشخیص شود (آتش گرفتگی فلزات، آتش گرفتگی مایعات قابل اشتعال و غیره)، چه نوع محیط کاری باید باشد (بیرونی، درونی، صنعتی، منابع تداخلی محیطی و غیره)، پاسخ زمانی پیش‌بینی شده چقدر است و اینکه فاصله مورد نیاز برای پوشش توسط دتکتور شعله چقدر می‌باشد.
  • دوم اینکه، نصب باید به طور صحیح پیکربندی شود: کنترل پنل، مکان دستگاه‌ها، تست‌های کاربردی و تنظیم حساسیت و زمان تاخیر.
  • و در آخر، تعمیر و نگهداری دستگاه شامل تمیز نگه‌داشتن پنجره‌های دستگاه و یا زمانی که خود-تست‌های نوری نقصی را نشان می‌دهند.

آسا

به سامانه خدمات اعلام حریق و اطفاء حریق آسا خوش آمدید

هم اکنون میتوانید جهت اخذ مشاوره به صورت رایگان در تمامی زمینه های خدمات آتش نشانی به صورت مستقیم با کارشناسان مجموعه از طریق شماره زیر تماس حاصل فرمایید

تماس

مشاوره رایگان