火灾探测器构成及原理

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1、《电气防火及火灾监控》电子教材第二节火灾探测器构成原理及性能指标火灾探测器通常由敏感元件（传感器）、探测信号处理单元和判断及指示电路等组成，它是火灾自动探测系统的组成部分，至少能向控制和指示设备提供一个适合的信号。火灾探测器根据其传感器的结构形式，有下列两种常见的形式：（1）点型火灾探测器这种探测器是指响应一个小型传感器附近的火灾产生的物理和/或化学现象的火灾探测器件。在建筑对象中使用的火灾探测器，绝大多数是点型火灾探测器。（2）线型火灾探测器这种探测器是指响应某一连续线路附近的火灾产生的物理和/或化学现象的火灾探测器件。一、火灾探测器的构成原理自火灾探

2、测器发明至今的一个半世纪以来，人们认真分析研究了物质燃烧过程中所伴随的燃烧气体、烟雾、热、光等物理及化学变化的情况，研制了不同类型的探测器，并不断提高火灾探测器技术，使火灾探测器的灵敏度不断提高，预报早期火灾的能力不断增强。根据火灾探测器对不同火灾参量的响应，可分为感温、感烟、感光、复合和可燃气体等五种。（一）感烟式火灾探测器火灾作为一种失去控制的灾害性燃烧现象，在其发生的初期一般均会释放出烟雾颗粒，通常烟雾的出现比火焰和高温都要早。针对烟颗粒是火灾早期最为重要的火灾参量之一的各种感烟探测技术随之不断出现。从最早期的离子感烟技术到光电感烟探测技术，以及具

3、有超高灵敏度的空气采样式烟雾探测器，感烟火灾探测技术得到了广泛的发展与运用。据统计，目前我国每年建筑中新安装的火灾探测器数量有（500～600）万只，其中约80%为感烟探测器，正占据着统治市场的地位。感烟探测技术使人类在实现火灾早期报警向前迈进了一大步，极大地推动了火灾自动探测技术的发展。感烟火灾探测器是利用一个小型烟雾传感器响应悬浮在其周围附近大气中的燃烧和(或)热解产生的烟雾气溶胶(固态或液态微粒)的一种火灾探测器，分为离子感烟探测器，光电感烟探测器和空气采样感烟探测器三种类型。1．离子感烟探测器离子感烟火灾探测器是利用电离室离子流的变化基本正比于进

4、入电离室的烟雾浓度来探测火灾的。电离室内的放射源（放射性元素：“镅241”）将室内的纯净空气电离，形成正、负离子。当两个收集极板间加一电压后，在极板间形成电场，在电场的作用下，离子分别向正、负极板运动形成离子流。当烟雾粒子进入电离室后，由于烟雾粒子的直径大大超过被电离的空气粒子的直径。因此，烟雾粒子在电离室内对离子产生阻挡和俘获的双重作用，从而减少了离子流。如图10－7所示，离子感烟火灾探测器有两个电离室，一个为烟雾粒子可以自由进入的外电离室（测量电离室），另一个为烟雾不能进入的内电离室（平衡电离室），两个电离室串联并在两端外加电压，正常状态下V=V+V

5、。当烟雾粒子进入外电离室时离子流减少使两个电离室电压重新分12配，V变成V，V变成V，当V

6、烟雾从中阻隔，到达光敏元件的光通量就显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化转化成电信号的变化。光电流相对于初始标定值的变化量的大小，反映了烟雾的浓度，据此可通过电子电路对火灾信息进行处理，通过放大电路发出相应的火灾信号。散射光型光电感烟探测器由检测暗室、发光元件、受光元件和电子电路所组成。检测暗室是一个特殊设计的“迷宫”，外部光线不能到达受光元件，但烟雾粒子却能进入其中。另外，发光元件与受光元件在检测暗室中成一定角度设置，并在其间设置遮光板，使得从发光元件发出的光不能直接到达受光元件上。散射光型光电感烟探测器的工作原理如图10－8所示，当烟雾粒子进入光电感

7、烟探测器的烟雾室，探测器内的光源发出的光线被烟雾粒子散射，其散射光被处于光路一侧的光敏元件感应。光敏元件的响应与散射光的大小有关，且由烟雾粒子的浓度所决定。如果探测器感受到的烟雾浓度超过一定限量时，光敏元件接收到的散射光的能量足以激发探测器动作，从而发出火灾报警信号。图10－8散射光型光电感烟探测器的工作原理线型红外光束式感烟探测器是对警戒范围中某一线路周围的烟雾粒子予以响应的火灾探测器，也属于一种减光型感烟探测器，如图10－9所示。它的特点是监视范围广，保护面积大。它由发射器和接收器两个独立部分组成，作为测量用的光路暴露在被保护的空间，且加长了许多倍。

8、如果有烟雾扩散到测量区，烟雾粒子对红外光束起到吸收和散射的作用，使到达受光元件的