← План занятия |
Пожар сопровождается процессом возникновения электромагнитного
излучения в оптическом диапазоне. Оптический диапазон излучения в зависимости
от длины волны подразделяется на ультрафиолетовый, видимый инфракрасный.
Излучение очага пожара в зависимости от температуры горения и вида химической
реакции имеет разный спектральный состав. Спектр излучения пламени достаточно
сложный и состоит из:
сплошного излучения, создаваемого, в основном, за счет
нагревания различных твердых и жидких частичек, образующихся над очагом
пожара при неполном сгорании (частичек сажи, паров воды и т.п. ), кроме
того, нагревается зона подготовки вещества к горению; сплошное излучение
имеет два характерных пика, что обусловлено излучением нагретых паров
воды и радикалов ОН, а также излучением нагретой двуокиси углерода;
линейного спектра, который образуется в результате химической реакции
в пламени (взаимодействие между молекулами вещества); состав данного излучения
зависит от вида горючего вещества и окислителя;
отдельных линий, образующихся в результате электронных переходов в атоме
под действием внешней энергии (тепла, химической реакции).
При высоких температурах горения увеличивается количество
таких линий, которые располагается в ультрафиолетовом диапазоне спектра.
Спектр излучения пламени содержит разный по интенсивности и диапазону
состав, на который влияет большое количество факторов. Однако для каждого
конкретного состава горючих веществ характерен определенный вид спектра,
хотя интенсивность отдельных его составляющих варьируется в зависимости
от размера очага пожара и условия горения.
Обнаружение излучения очага пожара на излучающем фоне требует специальных
мероприятий по защите от ложных срабатываний. Излучающий фон может (при
его достаточной интенсивности) насытить чувствительный элемент извещателя,
и излучение помехи небольшой интенсивности вызывает срабатывание извещателя.
Поэтому в ПИ используются чувствительные элементы, имеющие избирательную
спектральную характеристику.
В ультрафиолетовом диапазоне спектра применяются
счетчики фотонов или газонаполненные индикаторы. Эти элементы
обладают большой чувствительностью и работают по принципу внешнего
фотоэффекта. Отличаются они размерами фотокатода и, соответственно,
чувствительностью. Элементы работают в импульсном режиме. Их электронные
схемы построены по принципу обработки информации о количестве поступающих
импульсов от очага пожара. При незначительном излучающем фоне фотоэлементы
генерируют небольшое число импульсов в единицу времени, но при возникновении
пожара резко возрастает поток фотонов, и фотоэлементы генерируют достаточное
количество импульсов для срабатывания ПИ.
Схемы обработки импульсов могут быть накопительными (т. е. производится
аккумуляция импульсов в конденсаторе до определенное ее величины) или
"цифровыми" (т.е. срабатывание извещателя происходит при подсчете
определенного количества импульсов за точно заданное время). При длительной
эксплуатации ультрафиолетовых ПИ наступает старение материала фотокатода,
и, соответственно, спектральная характеристика сдвигается в область
видимого диапазона излучения. Устойчивость извещателя к излучению фона
снижается. Эксплуатация его становится невозможной из-за увеличения
вероятности ложного срабатывания.
Инфракрасные извещатели в качестве чувствительных элементов имеют в основном фоторезисторы. Они работают по принципу внутреннего фотоэффекта и изменяют свои электрические параметры в зависимости от интенсивности падающего на них светового потока
Примеры технической реализации извещателей пламени:
Извещатель пламени ИП-329 (Аметист)
Извещатель пламени СИ-1
|