Kā darbojas dūmu signalizācija

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

To pamatā ir dūmu signāli, kas ir ļoti vienkāršas ierīces, kurām vajadzīgas tikai divas funkcijas: veids, kā noteikt dūmus un veids, kā brīdināt cilvēkus par problēmu. No jaunām tehnoloģijām, kurās iesaistīti lāzeri un vecās pasaules tehnoloģijas, kas balstās uz vientuļām personām, kas sēž torņa malā, tikai gaidot, lai redzētu dūmus, visi dara to pašu dažādos veidos. Divi visbiežāk izmantotie dūmu signalizācijas (galvenokārt tāpēc, ka tie ir lēti) ir fotoelektriskie un jonizācijas detektori. Atšķirība starp abām ir atkarīga no tā, kā tās atklāj dūmu daļiņas. Atkarībā no uguns apstākļiem viens veids parasti ir labāks par otru. Pastāv daudzi citi detektoru veidi, kas ir dārgāki un bieži vien specifiski (piemēram, nepieciešamība aizsargāt klasificētus dokumentus vai datoru serverus). Tie mēdz būt daudz jutīgāki un ļauj daudziem dažādiem atklāšanas un trauksmes līmeņiem. Visbiežāk no tiem ir aspirācijas detektori.

Fotoelektriskie detektori izmanto gaismas staru, ko sūta no gaismas diode (LED), ko nosaka fotoelements. Pastāv plaši izplatīts nepareizs uzskats, ka fotoelementi no gaismas diodes vienmēr saņem gaismu, un, kad dūmi nokļūst ceļā, tiek aktivizēts trauksmes signāls (līdzīgi kā durvju trauksme veikalos veikalos bieži darbojas). Šī nepareizā izpratne ignorē vienu acīmredzamu problēmu. Tas prasītu lielu daudzumu dūmu, lai bloķētu gaismu no fotoelementa, padarot to ārkārtīgi nejutīgu. Cilvēks būtu miris no ieelpošanas dūmu ilgi pirms detektors kādreiz aiziet. Vismaz kaimiņiem būtu jābrīdina par to, ka mirušais ķermenis gatavojas sadedzināt! (Brīvs kremācija jums, kas vēlas būt ietaupīta pat nāvi!)

Fotoelektriskās ugunsgrēka trauksmes gadījumā faktiski notiek gaismas diode, kas sūta gaismas staru, parasti uz leju T veida kamerā. Sēdeklis T apakšā ir fotoelements. Kad dūmi iekļūst kamerā, daļu no gaismas izkliedējas daļiņas, un daži no stariem tiek sūtīti uz fotoelementu. Kad šis fotoelements nosaka gaismu, tas ģenerē elektrisko strāvu, kas aktivizē trauksmes signālu ar noteiktu slieksni. Kad šī pašreizējā pietura (dūmi tiek notīrīti), signalizācija pārtrauks darboties. Fotoelektriskie detektori ir labāk, ja tiek konstatēti lēni, gaišāki un tādējādi parasti smēķējami ugunsgrēki.

Jonizācijas detektori izmanto materiālu, kas pazīstams kā Americium-241, jonizējošo starojumu. Jonizējošais starojums ir vienkārši starojums no vielām, kas var atbrīvot elektronus no atoma vai molekulas, un neto rezultāts ir joni, kuriem ir vai nu pozitīva, vai negatīva īpaša elektriskā lādiņa. Detektori izmanto nelielu daudzumu Americium-241, kas atrodas nelielā kamerā. Šī kamera sastāv no divām pretēji uzliktām metāla plāksnēm, kuras tiek turētas nelielā attālumā. Kad daļiņas (alfa daļiņas) mijiedarbojas ar gaisu kamerā, tās rada jonus. Pozitīvi uzlādēta plāksne piesaista negatīvos jonus, un negatīvi uzlādētā plāksne piesaista pozitīvos jonus. Šī sistēma rada mazu elektrisko strāvu. Kad dūmi iekļūst kamerā, daļiņas piestiprina pie lādēta joniem un atjauno to atpakaļ neitrālā elektriskā stāvoklī. Tas izjauc elektrisko strāvu un tiek aktivizēts trauksmes signāls. Karstais gaiss var arī mainīt ātrumu, kādā jonizācija notiek kamerā, un tas arī aktivizēs trauksmi. Jonizācijas detektori ir daudz biežāk nekā fotoelektriskie detektori, jo tie ir mazāk dārgi un labāk, ja tiek konstatēti mazāki dūmu daudzumi, kas nāk no ātri degošiem ugunsgrēkiem.

Ja jūs satraucat par savu māju, kam tajā ir "kodolenerģētika", nē. Detektorā atrodamais nelielais radiācijas daudzums ir praktiski nekaitīgs, galvenokārt pārsvarā alfa starojums. Šis tips pat nevar iekļūt papīra gabaliņā un tas ir bloķēts tikai dažu centimetru gaisa. Vienīgais risks rodas, ja jūs ieelpojat daļiņas. Tātad neaizņemiet jonizācijas kameru un neuztrauciet gaisu, mēģinot attīstīt lielvaras. Plaušu audu bojājumi, palielinot plaušu vēža risku un citas šādas veselības problēmas, var nebūt lielā vara, kuru jūs cerat. Turklāt superhero vārds "Wheezy" precīzi neuzliek bailes no ļaunuma izdarītāju sirdīm visā pasaulē.

Šo divu galveno sensora veidu atšķirīgās stiprās īpašības ir radījušas detektorus, kas izmanto abas sistēmas. Tas ļauj ātri atklāt gan nelielu, dzidru ugunsgrēku, gan ātri pārvietojas.

Mazāk izplatītie aspirējošie dūmu detektori izmanto ventilatoru, lai no apkārtējās vides novadītu gaisu; Tālāk tiek izmantota gaisa parauga filtrēšanas, uztveršanas un analīzes sistēma. Atkarībā no vides, kam vajadzīga aizsardzība, šī sistēma var būt tik jutīga (aptuveni 1000 reižu lielāka par standarta fotoelektrisko vai jonizācijas detektoru) vai uzlabota, kā to prasa situācija. Ja sistēma atklāj jebkāda veida negatīvu vidi, piemēram, ļoti mazus dūmu daudzumus, nelielas temperatūras izmaiņas vai mirgojošas gaismas (kā no liesmas), tā var paziņot atbilstošam personālam daudzos dažādos veidos. Vairāki brīdinājuma līmeņi var izraisīt dažādas atbildes atkarībā no uguns stadijas, vienkārši paziņojot neapmierinātās problēmas personālam, lai sazinātos ar ugunsgrēka trauksmes vadības paneli, lai pielāgotu gaisa kondicionēšanu vai atbrīvotu dažādu veidu ugunsdzēšanas līdzekļus vai visus iepriekšminētos.Tātad, ja jums ir nepieciešams aizsargāt savu pilnīgo Playboy žurnālu kolekciju, jūs varētu vēlēties tērēt papildu naudu un iegādāties kādu no šīm sistēmām. Neviens nevēlas, lai viņu 1953. gada decembra izdevums ar jauku Monrou kundzi kļūtu par dūmu, kas rada dūmu fotoelektrisko detektoru!

Bonus fakti:

Viens no visizplatītākajiem veidiem, kā padarīt jonizācijas sensoru, ir iestrādāt americium-241 zelta folijā, velmējot amerija oksīda lietņus folijā. Šī matrica ir apmēram viena mikrometra biezuma (jums vajadzētu 1 miljonu no tiem kopēt, lai iegūtu mazliet vairāk kā 3 pēdas), un ir nostiepta starp daudz biezāku sudraba pamatni un 2 mikronu biezu tērauda balto metālu laminātu. Šī sviestmaize ir pietiekami bieza, lai saglabātu radioaktīvo materiālu, vienlaikus ļaujot šķērsot alfa daļiņas.
Americium-241 ir cilvēka radīts metāls, ko 1944. gadā atklāja Glens Seaborgs. To ražo, kad plutonija atomi absorbē neitronus kodolreaktoros. Tās pusperiods ir 432 gadi.
Pirmā detektēšanas sistēma, kas spēja uztvert dūmus, 1922.gadā radījusi Greinshers no Berne. 1929. gadā Walter Kidde ieguva pirmo Drošinātāju laboratorijas sarakstu dūmu detektoru sarakstam, un to izmantoja, lai atbrīvotu kopējo plūdu CO2 sistēmu kuģa vajadzībām.
Pirmo jonizācijas kameru dūmu atklāšanas nolūkos 1930. gados netīši atklāja Walter Jaeger, kamēr viņš mēģināja izstrādāt indes gāzes detektoru. 1940. gadu sākumā Jaeger un Meili sapulcējās un izveidoja pirmo mūsdienās izmantoto jonizācijas detektoru. Šis pirmais mēģinājums izmantoja milzīgu barošanas avotu un vajadzīga 220v sistēma. Tikai 1960. gados tika izmantots Americium-241, kas prasīja daudz zemāku spriegumu. 1964. gadā "First Alert" spēja izstrādāt 24v jonizācijas detektoru. Dūmu detektoru plaša izmantošana mājsaimniecībās nebija iespējama tikai gadu vēlāk, kad Duane Pearsall un Stanley Peterson izveidoja vienu stacijas fotoelektrisko detektoru, kas darbināts ar akumulatoru.
96% no visām mājām ASV ir vismaz viena dūmu trauksme; 75% ir tāds, kas faktiski darbojas.
Apmēram 66% nāves gadījumu no māju ugunsgrēkiem bija māju, kurām nebija darba dūmu detektora, rezultāts. Dūmu trauksmes signāli, kas neizdodas, parasti ir atvienotu vai mirušo bateriju rezultāts, no kuriem pēdējais veido 25% no visiem dūmu trauksmes signāla defektiem.
NFPA iesaka pārbaudīt dūmu detektoru un izmainīt baterijas divas reizes gadā. Tiem, kas dzīvo apgabalos, kuros ir dienas apgaismojuma taupīšanas laiks, ieteicams to izdarīt, mainot savus pulksteņus.