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烟雾探测器,又叫烟雾报警器,你知道吗

发布时间:2019-08-23 17:34:06 星期五
摘要:

火灾是当今世界之上发生频率最高的灾害之一。依据相关统计,全世界平均每1天发生的火灾便高达1万多起,造成数百人死 […]

火灾是当今世界之上发生频率最高的灾害之一。依据相关统计,全世界平均每1天发生的火灾便高达1万多起,造成数百人死亡。所以火灾造成的损失,随著时间的推进也于呈几何级地减半增长。

从此产生了对于火灾手动探测技术的迫切需求,特别是火灾烟雾探测技术亦取得了长足的发展与比较广泛的应用。

 

烟雾探测器的工作原理

 

烟雾探测器,亦叫烟雾报警器,是透过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,改由总线供电,和火灾报警控制器联网、通讯组成一个报警系统。依据使用的传感器类型来划分,火灾烟雾探测器可分为离子烟雾报警器与光电烟雾报警器。

 

烟雾探测器的发展历史

 

烟雾探测器自诞生到今,已走过了一百多年的历史。

 

第一台用电的自动火灾探测器,是改由爱迪生的合伙人、美国物理学家兼数学家Francis Robbins Upton在1890年获得专利。不幸的是,他的这一成就经常作为人们所忽略了。

 

这是因为当时一字之差的一个乌龙事件造成的——他的专利遭错误的标记为“就携式电动轮胎报警”( Portable Electric Tire-Alarm),正确的应该是“Portable Electric Fire-Alarm”就携式电动火灾报警器。

 

之后的1902年,英国工程师George Andrew Darby(乔治·安德鲁·达比)于英国伯明翰申请了第一台欧洲电热探测器的专利。他的发明遭称为“黄油哨兵”,并且遭视为是现代烟雾探测器的前身。

 

他的发明构造非常简单:两片电板,下方夹着一块黄油,如果烟雾腾升因而起时,它们便会融化黄油,令两片电板相互接触形成通路,进而引发警报。与说它于探测烟雾,与其说它于探测温度。

 

这是一个非常巧妙的设计,不幸的是亦有十分多的弊端:最先,它非常容易误报,烈日炎炎的夏天,警报可能便会响个绝不停;所以,黄油的安装非常绝不方便,也会滴得四处均是。后来有很多发明家前仆后继,均没有能找出越来越好的解决方法。遂,这个难题两拖便是三十年。

 

直到20世纪40年代初,瑞士物理学家耶格(Walter Jaeger)误打误撞地发明了真正的烟雾探测器。这个计划两开始是作为矿场设计一种能够探测瓦斯毒气的报警器。

 

他们依据电离之后的离子受烟雾粒子影响会使电离电流减小的原理,设计了一个“电离室”,利用放射性物质把这个小室的空气电离出各种悬浮的离子。这些离子可以连通两边的电路,令电流保持于一个稳定的水平之上。

 

他预计进入传感器的气体会和电离的空气分子结合,进而改变仪器电路之中的电流。不料,小浓度的气体对于传感器的电导率没有影响。他的设备绝不符合其设计目的。耶格沮丧地点燃了一支香烟,反而意外地发现仪器之上的仪表已记录了电流下降。他的香烟之中的烟雾颗粒显然已完成了瓦斯毒气无法做到的事情。

 

同时期的1939年,瑞士物理学家恩斯特·梅里(Ernst Meili)设计了一种能够探测矿井之中可燃气体的电离室装置。耶格(Walter Jaeger)与恩斯特·梅里(Ernst Meili)的实验,作为现代烟雾探测器的诞生铺平道路,并且于此基础之上建立了完整的火灾手动报警系统。

 

国际消防界普遍以作为火灾手动报警系统的新起点。之后经过约十年的研究、制造与改良,烟雾探测器于1951年投入市场,首次于美国销售。不过因为价格昂贵、体积比较大、安装时需要铺设相应的线路,因此仅于大型工厂与商业中心使用。

 

1965年,第一台家用的低成本烟雾探测器改由美国企业家皮尔萨奥(Duane D. Pearsall)开发出来。这是一种可以轻松安装、可更换的电池供电单元。并且在1975年开始批量生产这些家用烟雾探测器装置。

 

1972年Donald Steele与Robert Emmark发明光电(光学)烟雾探测器改由电子信号实验室的,并且在1972年获得专利。

 

光电烟雾探测器技术简介

 

因为离子感烟技术使用的是放射性物质,引起环境污染,虽然使用过程是安全的,不过于生产、储存与报废处理方面反而是十分困难的。随著光电烟雾探测技术的发明,光电烟雾探测技术渐渐取代离子烟雾探测技术的趋势愈来愈明显。由于光电烟雾探测器具有无放射性污染、受风流与环境湿度变化影响小、成本低、高可靠性等优点。

 

光电烟雾探测器是根据烟雾粒子对于光线产生散射、吸收(或是遮挡)原理的烟雾探测器。减光式(或是遮光式)光电烟雾探测器应用比较少。

 

现在国内外生产与应用的大多数作为散射光式光电烟雾探测器,它是根据光线散射的原理:光电烟雾探测技术绝大多数采用散射光原理工作,基本原理作为:于敏感空间无烟雾粒子存在时,探测器外壳以外的环境光线遭迷宫阻挡,实际上绝不能进入敏感空间,红外光敏二较管仅能接收到红外光束经过多次反射于敏感空间形成的背景光,所以绝不产生光电流,电路处在正常监视工作状态。

 

当烟雾颗粒进入改由迷宫所包围的敏感空间时,烟雾颗粒吸收入射光并且以此同样的波长往四周发射光线,部分散射光线遭红外光敏二较管接收之后,使受光元件阻抗发生变化,形成光电流,进而实现了把烟雾信号转变为电信号的功能。当光电流小到一定程度时,探测器乃发出报警信号。