Détecteur de fumée : types, caractéristiques, installation. Utilisation de détecteurs de fumée en intérieur Détecteur thermique automatique de fumée PS

Sont obligatoires système d'ingénierie n’importe quel bâtiment. De leur travail sans erreur dépendent non seulement la sécurité des biens, mais aussi et surtout la santé et la vie des personnes. La détection rapide et fiable d'un incendie donne aux personnes la possibilité d'évacuer vers une zone sûre et aux pompiers de commencer rapidement à éteindre l'incendie, empêchant ainsi sa propagation.

Types de détecteurs

Les détecteurs d'incendie de la composition sont conçus pour détecter un incendie. Selon le principe d'action, ils sont divisés en types. Ce:

• - réagit à l'apparition de fumée dans la pièce ;
• capteur thermique - se déclenche lorsque la température réglée est dépassée ;
• détecteur de flamme - détecte le rayonnement visible ou infrarouge d'une flamme ;
• analyseur de gaz - registres tels que monoxyde de carbone.

Le bon choix de détecteur vous permet de détecter la source de l'incendie à temps.

Charge calorifique et type de détecteur

Les locaux à des fins diverses ont leurs propres caractéristiques spécifiques dans le développement du feu et la manifestation de ses facteurs. La charge calorifique est d'une importance décisive - tous les objets et matériaux situés dans la pièce. Par exemple, l’inflammation de peintures ou de carburants s’accompagne d’une flamme vive, détectable par un détecteur de flamme. Mais la même chose ne sera pas efficace dans les pièces où sont stockés des matériaux sujets à la combustion lente ; un détecteur de fumée réagira à la fumée des matériaux en combustion lente.

Détecteur de fumée

Le plus courant et des moyens efficaces La détection incendie est un détecteur de fumée automatique. Après tout, l'émission de fumée est caractéristique du processus de combustion de nombreuses substances, telles que le papier, le bois, les textiles, les produits de câble, les équipements électroniques, etc. Ces capteurs sont conçus pour détecter les incendies accompagnés d'émission de fumée à un stade précoce. du feu. Les détecteurs de ce type sont efficaces lorsqu'ils sont installés dans bâtiments résidentiels, bâtiments publiques, la production et entrepôts avec la circulation de matériaux susceptibles d'émettre de la fumée lors de la combustion.

Principe de fonctionnement des détecteurs de fumée

Le fonctionnement des capteurs de fumée repose sur la diffusion de la lumière sur les microparticules de fumée. L'émetteur du capteur, généralement une LED, fonctionne à la lumière ou portée infrarouge. Il irradie l'air dans la chambre de fumée lorsque de la fumée se produit, en partie ; flux lumineux réfléchi par les particules de fumée et dissipé. Ce rayonnement diffusé est enregistré sur un photodétecteur. Un microprocesseur basé sur un photodétecteur met le détecteur en état d'alarme. Selon la concentration de l'émetteur et du récepteur, les détecteurs peuvent être ponctuels ou linéaires. Les noms des appareils de ce type commencent par « IP 212 », suivi de désignation numérique des modèles. Dans la désignation, les lettres signifient « détecteur d'incendie », le premier chiffre 2 est « fumée », le chiffre 12 est « optique ». Ainsi, l’ensemble du marquage « IP 212 » signifie : « Détecteur optique d’incendie de fumée ».

Détecteurs de fumée ponctuels

Dans les appareils de ce type, l'émetteur et le récepteur sont installés dans le même boîtier sur les côtés opposés de la chambre à fumée. La perforation du corps du capteur garantit une pénétration sans entrave de la fumée dans la chambre à fumée. Ainsi, le détecteur de fumée opto-électronique contrôle le degré de fumée dans la pièce en un seul point. Les capteurs de ce type sont compacts, faciles à installer et efficaces. Leur principal inconvénient est la zone contrôlée limitée, ne dépassant pas 80 m². Dans la plupart des cas, les détecteurs ponctuels sont installés au plafond, par paliers en fonction de la hauteur de la pièce. Mais il est également possible de les installer sur les murs, sous le plafond.

Détecteurs de fumée linéaires

Dans ces capteurs, l'émetteur et le récepteur sont réalisés sous la forme de dispositifs distincts installés sur différents côtés locaux. Ainsi, le faisceau émetteur traverse toute la pièce et contrôle sa fumée. En règle générale, la portée des détecteurs de ce type ne dépasse pas 150 m. Il existe des variantes d'appareils dans lesquels l'émetteur et le récepteur sont installés dans le même boîtier et leurs axes optiques sont dirigés dans la même direction. Pour faire fonctionner un tel détecteur, un réflecteur supplémentaire (réflecteur) est utilisé, installé sur le mur opposé et renvoyant le faisceau émetteur vers le récepteur. Les détecteurs de fumée linéaires sont principalement utilisés pour protéger des locaux longs et hauts, tels que des halls, des arènes intérieures, des galeries. Ils sont installés sur les murs sous le plafond, l'émetteur est sur un mur, le récepteur est sur l'opposé. DANS pièces hautes, par exemple, les atriums, les capteurs sont installés sur plusieurs niveaux.

Sensibilité du capteur

Le paramètre le plus important détecteur de fumée est leur sensibilité. Il caractérise la capacité du capteur à capter la concentration minimale de particules de fumée dans l'air analysé. Cette valeur est mesurée en dB et se situe dans la plage de 0,05 à 0,2 dB. La différence entre les capteurs de haute qualité réside dans la capacité de conserver leur sensibilité lors du changement d'orientation, de tension d'alimentation, d'éclairage, de température et autres. facteurs externes. Pour vérifier le photodétecteur, des pointeurs laser spéciaux ou des aérosols sont utilisés, qui vous permettent de surveiller à distance la fonctionnalité du détecteur.

Systèmes analogiques et adressables

Les détecteurs sont connectés via une boucle à un panneau de commande qui analyse leur état et, en cas de déclenchement, émet une alarme. Selon la méthode de transmission de leur état, les détecteurs sont soit analogiques, soit adressables.

Le détecteur de fumée analogique est connecté à la boucle en parallèle et, lorsqu'il est déclenché, réduit fortement sa résistance, c'est-à-dire qu'il court-circuite la boucle ; Il s'agit d'une boucle et elle est fixée par le panneau de commande. Généralement, la connexion détecteurs analogiques est réalisée par une boucle à deux fils, à travers laquelle l'alimentation est également fournie. Mais il existe des options de connexion utilisant un circuit à quatre fils. L'inconvénient d'un tel système est l'incapacité de surveiller en permanence la fonctionnalité du détecteur ; de plus, parfois l'activation de la boucle est enregistrée sans indiquer le capteur déclenché ;

Le détecteur de fumée opto-électronique adressable est équipé d'un microprocesseur qui surveille l'état du capteur et, si nécessaire, ajuste ses paramètres. Ces capteurs sont connectés à une boucle numérique dans laquelle chaque détecteur se voit attribuer son propre numéro. Dans un tel système Panneau de contrôle Non seulement des données sont reçues sur l'activation du détecteur et son numéro, mais également des informations de service sur les performances, les niveaux de poussière, etc.

Les boîtiers de la plupart des détecteurs modernes sont équipés de LED intégrées qui, par leur clignotement, déterminent leur état.

Détecteurs d'incendie autonomes

Souvent, aucune installation n’est nécessaire installation automatique alarme incendie, il suffit simplement d'avertir les personnes présentes dans la même pièce d'un incendie. Un détecteur de fumée autonome est conçu à cet effet. Ces appareils combinent un capteur de fumée et une sirène. Lorsque la pièce devient enfumée, le détecteur détecte la présence de fumée et, par son signal sonore, avertit les personnes de la présence d'une concentration dangereuse de fumée. Ces capteurs sont des batteries intégrées auto-alimentées, dont la capacité est suffisante pour fonctionner pendant trois ans.

Ces détecteurs sont idéaux pour une installation dans des appartements ou petite maison. Certains modèles permettent de regrouper des capteurs dans un petit réseau, par exemple au sein d'un appartement. Sur le corps d'un tel capteur se trouve un indicateur LED dont la couleur et la fréquence de clignotement indiquent son état.

Détecteur d'incendie— un dispositif pour générer un signal d'incendie. Utiliser le terme « capteur » est un abus de langage car le capteur fait partie du détecteur. Malgré cela, le terme « capteur » est utilisé dans de nombreuses réglementations industrielles pour désigner « détecteur ».

Légende

Le symbole des détecteurs d'incendie doit être composé des éléments suivants : IP Х1Х2Х3-Х4-Х5.
L'abréviation IP définit le nom « détecteur d'incendie ». Élément X1 - indique un signe d'incendie contrôlé ; Au lieu de X1, l'une des désignations numériques suivantes est donnée :
1 - thermique ;
2 - fumée;
3 - flamme;
4 - gaz;
5 - manuel ;
6...8 - réserve ;
9 - lors de la surveillance d'autres signes d'incendie.
L'élément X2X3 désigne le principe de fonctionnement du PI ; au lieu de Х2Х3, l'une des désignations numériques suivantes est donnée :
01 - utiliser la dépendance de la résistance électrique des éléments à la température ;
02 - en utilisant le thermo-EMF ;
03 - en utilisant l'expansion linéaire ;
04 - à l'aide d'inserts fusibles ou combustibles ;
05 - utiliser la dépendance de l'induction magnétique à la température ;
06 - en utilisant l'effet Hall ;
07 - par expansion volumétrique (liquide, gaz) ;
08 - utilisant des ferroélectriques ;
09 - en utilisant la dépendance du module élastique à la température ;
10 - utiliser des méthodes acoustiques résonantes de contrôle de la température ;
11 - radio-isotope ;
12 - optique;
13 - induction électrique ;
14 - en utilisant l'effet « mémoire de forme » ;
15...28 - réserve ;
29 - ultraviolets;
30 - infrarouge ;
31 — thermobarométrique;
32 - utiliser des matériaux qui modifient la conductivité optique en fonction de la température ;
33 — aéroionique;
34 - bruit thermique ;
35 - lors de l'utilisation d'autres principes d'action.
L'élément X4 indique le numéro de série de développement d'un détecteur de ce type.
L'élément X5 indique la classe du détecteur.

Classification basée sur la capacité de redémarrage

Les détecteurs d'incendie automatiques, en fonction de la possibilité de leur réactivation après activation, sont répartis dans les types suivants :

• détecteurs consignés avec possibilité de réactivation - détecteurs qui, de l'état alarme incendie peut revenir à l'état de contrôle sans remplacer aucun nœud, si seulement les facteurs qui ont conduit à leur fonctionnement ont disparu. Ils sont divisés en types :
  • détecteurs à réactivation automatique - détecteurs qui, après avoir été déclenchés, passent indépendamment à l'état de surveillance ;
  • détecteurs avec réactivation à distance - détecteurs qui, à l'aide d'une commande à distance, peuvent être transférés à l'état de surveillance ;
  • les détecteurs activés manuellement sont des détecteurs qui, en utilisant commutation manuelle sur le détecteur lui-même, vous pouvez passer à l'état de contrôle ;
• détecteurs avec éléments remplaçables - détecteurs qui, après avoir été déclenchés, ne peuvent être transférés à l'état de surveillance qu'en remplaçant certains éléments ;
• détecteurs sans possibilité de réactivation (sans éléments remplaçables) - détecteurs qui, après avoir été déclenchés, ne peuvent plus être transférés à l'état de surveillance.

Classification par type de transmission du signal

Les détecteurs d'incendie automatiques sont divisés selon le type de transmission du signal :

• détecteurs bimodes avec une sortie pour transmettre un signal sur l'absence et la présence de signes d'incendie ;
• détecteurs multimodes avec une sortie pour transmettre un nombre limité (plus de deux) types de signaux concernant un état de repos, une alarme incendie ou d'autres conditions possibles ;
• les détecteurs analogiques, qui sont conçus pour transmettre un signal sur la valeur du signe d'incendie qu'ils contrôlent, ou un signal analogique/numérique, et qui ne constituent pas un signal d'alarme incendie direct.

Application
Détecteur d'incendie thermique conçu au 19ème siècle. Se compose de deux fils a et b, qui sont reliés entre eux par des rondelles cc constituées d'un matériau non conducteur de l'électricité. Sur le côté de l'appareil se trouve un tube d avec une capsule e remplie de mercure et fermée par le bas par une plaque de cire. Lorsque la température augmente, la cire fond, du mercure est versé dans l'appareil et un contact s'établit entre les deux fils, ce qui entraîne l'apparition d'un signal
Appliquer si étapes initiales Un incendie génère une quantité importante de chaleur, par exemple dans les entrepôts de carburants et de lubrifiants. Ou dans les cas où l'utilisation d'autres détecteurs est impossible. L'utilisation dans les locaux administratifs et domestiques est interdite.
Le champ de température le plus élevé se situe à une distance de 10...23 cm du plafond. C'est donc dans cette zone qu'il est souhaitable de placer l'élément thermosensible du détecteur. Un détecteur de chaleur situé sous le plafond à six mètres de hauteur au dessus de l'incendie se déclenchera lorsque la chaleur générée par l'incendie atteindra 420 kW.

Place
Un détecteur qui répond aux facteurs d'incendie dans une zone compacte.

Multipoint
Les détecteurs thermiques multipoints sont des détecteurs automatiques dont les éléments sensibles sont un ensemble de capteurs ponctuels discrètement disposés le long de la ligne. L'étape de leur installation est déterminée par les exigences des documents réglementaires et les caractéristiques techniques précisées dans documentation technique pour un produit spécifique.

Linéaire (câble thermique)
Il existe plusieurs types de détecteurs d'incendie thermiques linéaires, structurellement différents les uns des autres :

• semi-conducteur - un détecteur d'incendie thermique linéaire dans lequel les fils sont recouverts d'une substance ayant un coefficient de température négatif comme capteur de température. Ce type Le câble thermique fonctionne uniquement en association avec une unité de commande électronique. Lorsqu'une section du câble thermique est exposée à la température, la résistance au point d'exposition change. À l'aide de l'unité de contrôle, vous pouvez définir différents seuils de réponse en température ;
• mécanique - un tube métallique scellé rempli de gaz est utilisé comme capteur de température pour ce détecteur, ainsi qu'un capteur de pression connecté à une unité de commande électronique. Lorsqu'elle est exposée à la température, n'importe quelle partie du tube capteur change Pression interne gaz dont la valeur est enregistrée par l'unité électronique. Ce type détecteur d'incendie thermique linéaire réutilisable. La longueur de la partie active du tube métallique du capteur est limitée à 300 mètres ;
• électromécanique - détecteur d'incendie thermique linéaire, qui utilise un matériau sensible à la chaleur appliqué sur deux fils soumis à des contraintes mécaniques comme capteur de température ( paire torsadée), Sous l'influence de la température, la couche thermosensible se ramollit et les deux conducteurs sont court-circuités.

Les détecteurs de fumée sont des détecteurs qui réagissent aux produits de combustion qui peuvent affecter la capacité d'absorption ou de diffusion du rayonnement dans les gammes infrarouge, ultraviolette ou visible du spectre. Les détecteurs de fumée peuvent être ponctuels, linéaires, aspirants et autonomes.

Application

Le symptôme auquel réagissent les détecteurs de fumée est la fumée. Le type de détecteur le plus courant. Lors de la protection des locaux administratifs et d'agrément par un système d'alarme incendie, il est nécessaire d'utiliser uniquement des détecteurs de fumée. L'utilisation d'autres types de détecteurs dans les locaux administratifs et utilitaires est interdite. Le nombre de détecteurs protégeant un local dépend de la taille du local, du type de détecteur, de la présence de systèmes (extinction d'incendie, désenfumage, blocage des équipements) pilotés par le système d'alarme incendie.
Jusqu'à 70 % des incendies proviennent de microfoyers thermiques qui se développent dans des conditions d'accès insuffisant à l'oxygène. Ce développement du feu, accompagné de dégagements de produits de combustion et s'étalant sur plusieurs heures, est typique des matériaux cellulosiques. Il est plus efficace de détecter de tels incendies en enregistrant les produits de combustion en petites concentrations. Les détecteurs de fumée ou de gaz peuvent le faire.

Optique

Les détecteurs de fumée utilisant la détection optique réagissent différemment aux différentes couleurs de fumée. Les fabricants fournissent actuellement des informations limitées sur la réponse des détecteurs de fumée dans les spécifications techniques. Les informations de réponse du détecteur incluent uniquement les valeurs de réponse nominale (sensibilité) pour la fumée grise, et non pour la fumée noire. Souvent, une plage de sensibilité est donnée au lieu d'une valeur exacte.

Place

Détecteur de fumée déclenché (LED rouge allumée en continu)

Les détecteurs de fumée doivent être fermés lors des réparations dans la pièce pour empêcher la poussière de pénétrer.
Un détecteur ponctuel réagit aux facteurs d'incendie dans une zone compacte. Le principe de fonctionnement des détecteurs optiques ponctuels est basé sur la dispersion par la fumée grise rayonnement infrarouge. Ils réagissent bien à la fumée grise dégagée lors de la combustion lente au début d'un incendie. Réagit mal à la fumée noire, qui absorbe le rayonnement infrarouge.
Pour l'entretien périodique des détecteurs, il est nécessaire connexion par fiche, ce qu'on appelle la « prise » à quatre contacts dans laquelle le détecteur de fumée est connecté. Pour contrôler la déconnexion du capteur de la boucle, il y a deux contacts négatifs, qui se ferment lorsque le détecteur est installé dans une prise.

Électronique de chambre à fumée et de détecteur de fumée ponctuel
Tous les détecteurs d'incendie optiques de fumée ponctuels IP 212-XX selon la classification NPB 76-98 utilisent l'effet de diffusion diffuse du rayonnement LED sur les particules de fumée. La LED est positionnée de manière à empêcher tout contact direct de son rayonnement avec la photodiode. Lorsque des particules de fumée apparaissent, une partie du rayonnement y est réfléchie et frappe la photodiode. Pour se protéger de la lumière extérieure, un optocoupleur - une LED et une photodiode sont placés dans une chambre à fumée en plastique noir.
Des études expérimentales ont montré que le temps de détection d'un incendie test lorsque les détecteurs de fumée sont situés à une distance de 0,3 m du plafond augmente de 2,5 fois. Et lors de l'installation d'un détecteur à une distance de 1 m du plafond, il est possible de prévoir une augmentation du temps de détection d'incendie de 10 à 15 fois.
Lorsque les premiers détecteurs de fumée optiques soviétiques ont été développés, il n'existait pas de base d'éléments spécialisés, de LED et de photodiodes standard. Dans le détecteur de fumée photoélectrique IDF-1M, une lampe à incandescence de type SG24-1.2 et une photorésistance de type FSK-G1 ont été utilisées comme optocoupleur. Cela a déterminé le niveau bas Caractéristiques détecteur IDF-1M et mauvaise protection contre les influences extérieures : l'inertie de réponse à une densité optique de 15 - 20 %/m était de 30 s, tension d'alimentation 27 ± 0,5 V, consommation de courant supérieure à 50 mA, poids 0,6 kg, éclairage de fond jusqu'à 500 lux, vitesse flux d'air jusqu'à 6 m/s.
Le détecteur combiné de fumée et de chaleur DIP-1 utilisait une LED et une photodiode situées dans plan vertical. Ce n'est plus un rayonnement continu qui est utilisé, mais un rayonnement pulsé : durée 30 µs, fréquence 300 Hz. Pour se protéger contre les interférences, une détection synchrone a été utilisée, c'est-à-dire l'entrée de l'amplificateur n'était ouverte que pendant que la LED émettait. Cela offre une meilleure protection contre les interférences que dans le détecteur IDF-1M et améliore considérablement les caractéristiques du détecteur : l'inertie diminue à 5 s pour une densité optique de 10 %/m, soit 2 fois plus petit, le poids a diminué de 2 fois, l'éclairage de fond autorisé a augmenté 20 fois, jusqu'à 10 000 lux, la vitesse du flux d'air autorisée a augmenté jusqu'à 10 m/s. En mode "Incendie", le voyant LED rouge s'est allumé. Pour transmettre un signal d'alarme dans les détecteurs DIP-1 et IDF-1M, un relais a été utilisé, qui a déterminé une consommation de courant importante : plus de 40 mA en mode veille et plus de 80 mA en alarme, avec une tension d'alimentation de 24 ± 2,4 V et la nécessité d'utiliser des circuits de signal et des circuits de puissance séparés. Le temps maximum entre les pannes du DIP-1 est de 1,31·104 heures.

Détecteurs linéaires

Linéaire - un détecteur à deux composants composé d'un bloc récepteur et d'un bloc émetteur (ou d'un bloc récepteur-émetteur et réflecteur) réagit à l'apparition de fumée entre les blocs récepteur et émetteur.

La conception des détecteurs d'incendie de fumée linéaires est basée sur le principe d'atténuation flux électromagnétique entre une source de rayonnement et un photodétecteur espacés dans l'espace sous l'influence de particules de fumée. Un dispositif de ce type est constitué de deux blocs dont l'un contient une source de rayonnement optique et l'autre un photodétecteur. Les deux blocs sont situés sur le même axe géométrique dans la ligne de mire.
Une particularité de tous les détecteurs de fumée linéaires est la fonction d'autotest avec transmission du signal « Défaut » à la centrale d'alarme. En raison de cette fonctionnalité, simultanément avec d'autres détecteurs, il est correct de l'utiliser uniquement en boucles alternées. Inclusion détecteurs linéaires dans des boucles à signe constant entraîne le blocage du signal « Incendie » par le signal « Défaut », ce qui contredit le Règlement sur la sécurité aérienne 75. Un seul détecteur linéaire peut être inclus dans une boucle à signe constant.
L'un des premiers détecteurs linéaires soviétiques s'appelait DOP-1 et utilisait une lampe à incandescence SG-24-1.2 comme source de lumière. Une photodiode au germanium a été utilisée comme photodétecteur. Le détecteur se composait d'une unité de réception et de transmission, qui sert à émettre et recevoir un faisceau lumineux, et d'un réflecteur de lumière, installé perpendiculairement au faisceau lumineux dirigé à la distance requise. La distance nominale entre l'unité de réception et d'émission et le réflecteur est de 2,5 ± 0,1 m.
Le dispositif à faisceau photoélectrique FEUP-M de fabrication soviétique se composait d'un émetteur de faisceau infrarouge et d'un photodétecteur.

Détecteurs à aspiration

Le détecteur d'aspiration utilise une extraction forcée d'air du volume protégé avec une surveillance par des détecteurs de fumée laser ultra-sensibles, offrant une qualité supérieure la détection précoce situation critique. Les détecteurs de fumée par aspiration permettent de protéger des objets dans lesquels il est impossible de placer directement un détecteur d'incendie.
Le détecteur d'incendie par aspiration est applicable dans les archives, les musées, les entrepôts, les salles de serveurs, les salles de commutation des centres de communication électroniques, les centres de contrôle, les zones de production « propres », les chambres d'hôpitaux dotées d'équipements de diagnostic de haute technologie, les centres de télévision et les stations de diffusion, les salles informatiques et d'autres pièces avec des équipements coûteux. Autrement dit, pour la plupart locaux importants, là où les biens matériels sont stockés ou où les fonds investis dans l'équipement sont énormes, ou là où les dommages dus à l'arrêt de la production ou à l'interruption des opérations sont importants, ou encore la perte de profit due à la perte d'informations est importante. Dans de telles installations, il est extrêmement important de détecter et d'éliminer de manière fiable l'épidémie dès le stade le plus précoce de son développement, au stade de la combustion lente - bien avant l'apparition d'un feu ouvert ou en cas de surchauffe de composants individuels. appareil électronique. Dans le même temps, étant donné que ces zones sont généralement équipées d'un système de contrôle de la température et de l'humidité et qu'une filtration de l'air y est effectuée, il est possible d'augmenter considérablement la sensibilité du détecteur d'incendie, tout en évitant les fausses alarmes.
Désavantage détecteurs d'aspiration est leur coût élevé.

Détecteurs autonomes

Autonome - un détecteur d'incendie qui répond à un certain niveau de concentration de produits de combustion d'aérosols (pyrolyse) de substances et de matériaux et, éventuellement, d'autres facteurs d'incendie, dans le boîtier desquels il est structurellement combiné source autonome l'alimentation électrique et tous les composants nécessaires pour détecter un incendie et en informer immédiatement. Le détecteur autonome est également un détecteur ponctuel.

Détecteurs à ionisation

Le principe de fonctionnement des détecteurs à ionisation repose sur l'enregistrement des modifications du courant d'ionisation résultant de l'exposition aux produits de combustion. Les détecteurs à ionisation sont divisés en radio-isotopes et à induction électrique.

Détecteurs de radio-isotopes

Un détecteur de radio-isotopes est un détecteur d'incendie de fumée déclenché par une exposition à des produits de combustion. courant d'ionisation chambre de travail interne du détecteur. Le principe de fonctionnement d'un détecteur de radio-isotopes repose sur l'ionisation de l'air présent dans la chambre lorsqu'il est irradié par une substance radioactive. Lorsque des électrodes de charges opposées sont introduites dans une telle chambre, un courant d'ionisation se produit. Les particules chargées « collent » aux particules de fumée plus lourdes, réduisant ainsi leur mobilité - le courant d'ionisation diminue. Sa diminution jusqu'à une certaine valeur est perçue par le détecteur comme un signal « d'alarme ». Un tel détecteur est efficace dans les fumées de toute nature. Cependant, outre les avantages décrits ci-dessus, les détecteurs de radio-isotopes présentent un inconvénient important qu'il ne faut pas oublier. Il s'agit de sur l'utilisation d'une source de rayonnement radioactif dans la conception des détecteurs. À cet égard, des problèmes surviennent dans le respect des mesures de sécurité pendant le fonctionnement, le stockage et le transport, ainsi que dans l'élimination des détecteurs après la fin de leur durée de vie. Efficace pour détecter les incendies accompagnés de l'apparition de fumées dites « noires », caractérisées par haut niveau absorption de la lumière.
Dans les détecteurs de radio-isotopes soviétiques (RID-1, KI), la source d'ionisation était l'isotope radioactif du plutonium-239. Les détecteurs font partie du premier groupe de risques potentiels liés aux radiations.

Détecteur de fumée radio-isotopique RID-1
L'élément principal du détecteur de radio-isotopes RID-1 est constitué de deux chambres d'ionisation connectées en série. Le point de connexion est connecté à l'électrode de commande du thyratron. L'une des chambres est ouverte, l'autre est fermée et fait office d'élément compensateur. L'ionisation de l'air dans les deux chambres est créée par un isotope du plutonium. Sous l'influence de la tension appliquée, un courant d'ionisation circule dans les chambres. Si de la fumée pénètre Ouvrir la caméra sa conductivité diminue, la tension sur les deux chambres est redistribuée, entraînant une tension sur l'électrode de commande du thyratron. Lorsque la tension d'allumage est atteinte, le thyratron commence à conduire le courant. Une augmentation de la consommation de courant déclenche une alarme. Les sources de rayonnement intégrées au détecteur ne présentent aucun danger, puisque le rayonnement est entièrement absorbé par les chambres d'ionisation. Le danger ne peut survenir que si l'intégrité de la source de rayonnement est compromise. Le détecteur utilise également un thyratron TH11G avec une petite quantité de nickel radioactif ; le rayonnement est absorbé par le volume du thyratron et ses parois. Un danger peut survenir en cas de rupture du thyratron.
La durée de vie désignée des sources radioactives des détecteurs était de :
RID-1 ; KI-1 ; DI-1 - 6 ans ;
RID-6 ; RID-6m et similaire - 10 ans.
Le détecteur d'incendie de fumée à radio-isotopes de type RID-6M est produit en série depuis plus de 15 ans à l'usine Signal (Obninsk, région de Kaluga) avec un volume de production total allant jusqu'à 100 000 unités. dans l'année. Le détecteur RID-6M a une durée de vie limitée pour les sources alpha de type AIP-RID - 10 ans à compter de la date de leur sortie. Il existe une technologie permettant d'installer de nouvelles sources alpha de type AIP-RID dans les détecteurs d'incendie des années de production précédentes, qui permet le fonctionnement continu des détecteurs pendant encore 10 ans, au lieu de leur démontage et de leur enterrement forcés.
La sensibilité élevée permet d'utiliser des détecteurs de radio-isotopes comme composant composé détecteurs d'aspiration. Lors du pompage de l'air des locaux protégés à travers le détecteur, celui-ci peut fournir un signal lorsqu'une quantité même insignifiante de fumée apparaît - à partir de 0,1 mg/m³. Dans ce cas, la longueur des tubes d'admission d'air est pratiquement illimitée. Par exemple, il enregistre presque toujours le fait d'allumer une tête d'allumette à l'entrée tube d'admission d'air 100 m de longueur.

Détecteurs à électroinduction

Principe de fonctionnement du détecteur : les particules d'aérosol sont aspirées depuis environnement dans un tube cylindrique (conduit) à l'aide d'un petit pompe électrique et tomber dans la chambre de chargement. Ici, sous l'influence d'une décharge corona unipolaire, les particules acquièrent une dimension volumétrique. charge électrique et, en se déplaçant plus loin le long du conduit de gaz, ils pénètrent dans la chambre de mesure, où ils induisent sur son électrode de mesure un signal électrique proportionnel à la charge spatiale des particules et, par conséquent, à leur concentration. Le signal de la chambre de mesure entre dans le préamplificateur puis dans l'unité de traitement et de comparaison du signal. Le capteur sélectionne le signal par vitesse, amplitude et durée et fournit des informations lorsque les seuils spécifiés sont dépassés sous la forme de la fermeture d'un relais de contact.

Des détecteurs à induction électrique sont utilisés dans les systèmes d'alarme incendie des modules Zarya et Pirs de l'ISS.

Détecteurs de flamme

Détecteur de flamme - un détecteur qui répond à un rayonnement électromagnétique flamme ou foyer fumant.
Les détecteurs de flammes sont généralement utilisés pour protéger les zones où cela est nécessaire haute efficacité détection, puisque la détection d'incendie par les détecteurs de flammes se produit dans la phase initiale de l'incendie, lorsque la température dans la pièce est encore loin des valeurs auxquelles les détecteurs d'incendie thermiques se déclenchent. Les détecteurs de flamme offrent la possibilité de protéger les zones présentant des échanges thermiques importants et espaces ouverts, où il est impossible d'utiliser des détecteurs de chaleur et de fumée. Les détecteurs de flammes sont utilisés pour surveiller la présence de surfaces surchauffées des unités lors d'accidents, par exemple, pour détecter un incendie à l'intérieur de la voiture, sous la peau de l'unité, pour surveiller la présence de fragments solides de carburant surchauffé sur le convoyeur.

Détecteurs de gaz

Détecteur de gaz - un détecteur qui réagit aux gaz libérés lors de la combustion lente ou lente de matériaux. Les détecteurs de gaz peuvent réagir au monoxyde de carbone (dioxyde de carbone ou monoxyde de carbone), aux composés d'hydrocarbures.

Détecteurs d'incendie à flux continu

Les détecteurs d'incendie à flux sont utilisés pour détecter les facteurs d'incendie suite à l'analyse de l'environnement qui se propage à travers conduits de ventilation ventilation par aspiration. Les détecteurs doivent être installés conformément aux instructions d’utilisation de ces détecteurs et aux recommandations du fabricant, convenues avec les organismes autorisés (ceux ayant l’autorisation pour le type d’activité).

Déclencheurs manuels

Le déclencheur manuel d'incendie est un dispositif conçu pour activer manuellement un signal d'alarme incendie dans les systèmes d'alarme incendie et d'extinction d'incendie. Les déclencheurs d'incendie manuels doivent être installés à une hauteur de 1,5 m du sol. L'éclairage sur le lieu d'installation du déclencheur d'incendie manuel doit être d'au moins 50 Lux.
Des déclencheurs d'incendie manuels doivent être installés sur les issues de secours dans des endroits accessibles pour leur activation en cas d'incendie.
Dans les ouvrages de stockage aérien de liquides inflammables et combustibles, des déclencheurs manuels sont installés sur le remblai.
En 1900, 675 déclencheurs manuels étaient installés à Londres avec une sortie de signal destinée aux services d'incendie. En 1936, ce nombre était passé à 1 732.
En 1925, à Léningrad, il y avait des avertisseurs manuels dans 565 points ; en 1924, ils transmettaient environ 13 % de tous les rapports d'incendie de la ville. Au début du 20e siècle, il existait des déclencheurs manuels qui étaient inclus dans la boucle annulaire de l'appareil d'enregistrement. Lorsqu'il était allumé, le détecteur produisait un certain nombre de courts-circuits et de circuits ouverts et transmettait ainsi un signal à l'appareil Morse installé sur l'appareil d'enregistrement. Les déclencheurs manuels de cette époque se composaient d'un mécanisme d'horlogerie avec un échappement à pendule, composé de deux engrenages principaux et d'une roue de signalisation à trois contacts frottants. Le mécanisme est actionné par un ressort hélicoïdal et le mécanisme détecteur, lorsqu'il est actionné, répète le numéro de signal quatre fois. Un remontage de ressort suffit pour envoyer six signaux. Les pièces de contact du mécanisme sont recouvertes d'argent pour éviter l'oxydation. Ce type d'alarme a été proposé en 1924 par le chef des ateliers de télégraphie d'incendie A.F. Ryulman, dont les dispositifs ont été installés à des fins expérimentales en 7 points de la partie centrale de la ville avec une station de réception dans la partie du nom. Camarade Lénine. Le système d'alarme a été mis en service le 6 mars 1924. Après dix mois d'essais, qui ont montré qu'il n'y avait aucun cas de non-réception de signal et que le fonctionnement de l'alarme montrait un fonctionnement précis et sans problème, le Le système a été recommandé pour une utilisation généralisée.

Application dans les zones dangereuses

Lors de la protection d'objets explosifs avec des systèmes d'alarme incendie, il est nécessaire d'utiliser des détecteurs dotés de moyens de protection contre les explosions. Pour les détecteurs de fumée ponctuels, le type de protection contre les explosions « circuit électrique à sécurité intrinsèque (i) » est utilisé. Pour les détecteurs thermiques, manuels, de gaz et de flammes, les types de protection contre les explosions « circuit électrique à sécurité intrinsèque (i) » ou « boîtier antidéflagrant (d) » sont utilisés. Une combinaison des protections i et d est également possible dans un même détecteur.

caractéristiques générales

Détecteur d'incendie à ionisation – c'est de la haute technologie appareil automatique enregistrer la source d'un incendie par l'apparition dans l'environnement gaz-air de la pièce protégée de produits volatils du processus de combustion - les plus petites particules de suie et de combustion. Cette méthode de détection repose sur la propriété de l’air ionisé d’attirer les particules du flux de fumée, d’où son nom.

En termes d'efficacité, il s'agit d'une des dernières étapes de développement technique, comparable en sensibilité, vitesse/inertie de détection. traits caractéristiques processus de combustion avec formation de fumée, uniquement avec des capteurs de gaz, d'aspiration et de débit ; dépassant les performances des appareils opto-électroniques destinés aux mêmes fins.

Les détecteurs d'incendie à ionisation sont capables de détecter un incendie non seulement au stade le plus précoce par l'apparition de particules volatiles issues de la réaction de combustion, mais également de réagir à n'importe quelle taille de celles-ci ; ainsi que la couleur, en fonction des paramètres physiques et chimiques de la charge calorifique dans les locaux protégés, la fumée dite grise et noire ; ce qui n'est pas disponible pour la plupart des autres appareils automatiques qui détectent la formation d'un flux de fumée.

En raison de la complexité de la production, contrôle technique lors de la création de tels appareils ; la nécessité d'élimination/décontamination des anciens détecteurs d'incendie à ionisation uniquement dans des entreprises spécialisées de l'industrie nucléaire, les conditions préalables ont été créées pour coût élevé des produits.

En raison de la présence, bien que dans les limites autorisées par la réglementation gouvernementale, d'une petite quantité de substances radioactives à l'intérieur d'émetteurs radio-isotopiques miniatures, qui font partie intégrante de la conception de la plupart des modèles de produits ; en partie à cause du biais établi opinion publique dans notre pays, ils ne sont pas produits en masse.

Cependant, leur production se poursuit à l'étranger et est certifiée en de la manière prescrite les produits peuvent être achetés à marché russe produits techniques anti-incendie.

Détecteur d'incendie à ionisation de fumée

Selon la définition donnée, il s'agit d'un dispositif automatique de détection de la source d'incendie dont le mode de fonctionnement est basé sur une modification des valeurs du courant électrique traversant l'air artificiellement ionisé lorsque des particules de fumée y apparaissent. , formé lors de la combustion de matières solides et liquides.

Basés sur le signe d'incendie contrôlé, la conception des produits, la conception technique des éléments sensibles des capteurs et la méthode de détection des particules de fumée, les détecteurs d'incendie à ionisation sont classés en deux types :

• Radio-isotope.

Il s'agit d'un détecteur d'incendie de fumée qui se déclenche en raison de l'impact des produits de combustion sur le courant d'ionisation de la chambre de travail interne du détecteur. Le principe de fonctionnement d'un détecteur de radio-isotopes repose sur l'ionisation de l'air présent dans la chambre lorsqu'il est irradié par une substance radioactive. Le principe de fonctionnement d'un détecteur de radio-isotopes repose sur l'ionisation de l'air présent dans la chambre lorsqu'il est irradié par une substance radioactive. Lorsque des électrodes de charges opposées sont introduites dans une telle chambre, un courant d'ionisation se produit. Les particules chargées « collent » aux particules de fumée plus lourdes, réduisant ainsi leur mobilité - le courant d'ionisation diminue. Sa diminution jusqu'à une certaine valeur est perçue par le détecteur comme un signal « d'alarme ».

Un tel détecteur est efficace dans les fumées de toute nature. Cependant, outre les avantages décrits ci-dessus, les détecteurs de radio-isotopes présentent un inconvénient important qu'il ne faut pas oublier. Nous parlons de l'utilisation d'une source de rayonnement radioactif dans la conception des détecteurs. À cet égard, des problèmes surviennent dans le respect des mesures de sécurité pendant le fonctionnement, le stockage et le transport, ainsi que dans l'élimination des détecteurs après la fin de leur durée de vie. Efficace pour détecter les incendies accompagnés de l’apparition de fumées dites « noires », caractérisées par un haut niveau d’absorption lumineuse.

• Électroinduction.

Les particules d'aérosol sont aspirées de l'environnement dans un tube cylindrique (conduit de fumée) à l'aide d'une pompe électrique de petite taille et pénètrent dans la chambre de chargement. Sous l'influence d'une décharge corona unipolaire, les particules acquièrent une charge électrique volumétrique et, se déplaçant plus loin le long du conduit de gaz, pénètrent dans la chambre de mesure, où un signal électrique est généré sur son électrode de mesure, proportionnel à la charge volumétrique des particules et , par conséquent, leur concentration. Le signal de la chambre de mesure entre dans le préamplificateur puis dans l'unité de traitement et de comparaison du signal. Le capteur sélectionne le signal par vitesse, amplitude et durée et fournit des informations lorsque les seuils spécifiés sont dépassés sous la forme de la fermeture d'un relais de contact.

1. Modulateur haute tension.
2. Régulateur de tension.
3. Unité de puissance.
4. Amplificateur.
5. Unité de traitement de l'information.
6. Chambre de chargement, anneau d'électrode.
7. Chambre de chargement, aiguille d'électrode.
8. Condensateur.
9. Résistance.
10. Résistance.
11. Diode Zener.
12. Électrode d'induction.
13. Diode électro-luminescente.
14. Stimulateur de consommation d'aérosols.
15. F – Signal de sortie.

Structurellement, la ligne de mesure est un conduit de gaz cylindrique, à l'entrée duquel se trouve une chambre de chargement de cylindre à aiguille, et à la sortie se trouvent un anneau d'électrode de mesure et un stimulateur de flux de mélange d'air.

Le paramètre principal d'un détecteur d'incendie à induction électrique, qui permet l'utilisation d'un seuil flottant, est sa sensibilité, qui permet d'obtenir un niveau stable de signal électrique proportionnel à la concentration pondérale de l'aérosol sur toute sa plage de variation possible.

Dans , concernant les exigences relatives à la conception des systèmes APS et AUPT, il est recommandé que les détecteurs d'incendie ponctuels de fumée soient sélectionnés en fonction de leur sensibilité aux différents types de fumée. Selon cet indicateur caractéristique, les détecteurs d'incendie à ionisation sont sans égal parmi les appareils similaires, incl. détecte efficacement la fumée « noire ».

Principe de fonctionnement des détecteurs d'incendie à ionisation

L’histoire de l’invention du détecteur de fumée radio-isotopique est étonnante. A la fin des années 30. Le physicien Walter Jaeger développait un capteur à ionisation pour détecter les gaz toxiques. Il croyait que les ions des molécules d'air formés sous l'influence d'un élément radioactif (schéma A, B) seraient liés par des molécules de gaz et que, de ce fait, le courant électrique dans le circuit de l'appareil diminuerait. Cependant, de petites concentrations gaz toxique n'a eu aucun effet sur la conductivité dans la chambre d'ionisation de mesure du capteur. Walter alluma une cigarette par frustration et remarqua bientôt avec surprise que le microampèremètre connecté au capteur enregistrait une baisse de courant. Il s'est avéré que les particules de fumée d'une cigarette reproduisaient l'effet que le gaz toxique ne pouvait pas produire (schéma B). Cette expérience de Walter Jaeger a ouvert la voie à la création du premier détecteur de fumée.

Basé sur la fixation, enregistrement des changements dans les indicateurs du courant électrique traversant des molécules ionisées environnement aérien dans l'élément sensible du capteur, lorsqu'il est exposé à de petites particules de produits volatils de réaction de combustion.

Lorsque de telles particules pénètrent dans la chambre du capteur d'un détecteur de fumée à ionisation, elles se fixent aux ions en raison de la différence de potentiel électrique, ce qui réduit la vitesse de leur mouvement et, par conséquent, l'intensité du courant ; lorsque leur nombre diminue et est retiré de l'élément sensible de l'appareil, l'intensité du courant commence à augmenter.

Réduire l'intensité du courant électrique traversant l'air ionisé jusqu'à une valeur seuil/critique, défini par les paramètres produit, est perçu par l'appareil comme le signe de la détection d'un incendie dans une zone contrôlée, un local protégé ; avec la génération et la transmission d'un message d'alarme à l'équipement de réception et de contrôle de l'installation APS ou à la centrale du système d'extinction automatique d'incendie.

Le principe de fonctionnement des détecteurs de fumée à radio-isotopes repose sur l'ionisation de l'air dans la chambre de contrôle de l'élément sensible situé à l'intérieur du corps du produit, sous un rayonnement intense provenant d'une source de rayonnement radioactif de faible puissance et étroitement dirigée ; Dans les détecteurs d'incendie à induction électrique, l'ionisation de l'air est réalisée par une décharge corona unipolaire de courant électrique.

Conception du détecteur d'ionisation

reçu plus grande distribution Par rapport à un appareil à électroinduction, un détecteur de fumée à radio-isotopes à ionisation se compose des éléments suivants :

• Boîtiers en plastique de haute qualité, par exemple en polycarbonate ininflammable avec des ouvertures pour l'entrée et la sortie de l'air et des fumées, protégés à la fois par un fin treillis métallique contre la pénétration des insectes et par la forme du boîtier qui les entoure , leur emplacement dessus pour les protéger des courants d'air directs.
• Base de montage avec électronique circuit imprimé, sur lesquelles sont installées deux chambres d'ionisation en série avec le circuit électrique - contrôle et mesure ; une unité de contrôle avec un microcontrôleur conçu pour le traitement des données, la transmission du signal et l'adressage des appareils ; Contacts/bornes à pince coulissante d'entrée/sortie pour la connexion à la boucle d'installation APS.
• Structurellement, la chambre de contrôle est située à l'intérieur de la chambre de mesure, étant un volume fermé protégé de la pénétration des particules de fumée ; lorsque la chambre de mesure est ouverte, elle est conçue pour une pénétration et une filtration libres de l'environnement gaz-air afin d'enregistrer les changements qui s'y produisent.

• Source compacte de rayonnement radioactif, contenant souvent une quantité négligeable de l'isotope américium-241 déposé sur feuille de métal installé à l’intérieur de la chambre de contrôle. Son rayonnement pénètre à travers les deux chambres, formant des particules chargées positivement et négativement dans l'air - les ions de l'air ; dans ce cas, la source de rayonnement radio-isotopique porte une charge positive et la chambre de mesure externe porte une charge négative. Lorsque l'alimentation est fournie aux contacts d'entrée du détecteur d'incendie à ionisation, un champ électrique apparaît à l'intérieur de celui-ci.
• Lorsqu'une charge positive de force suffisante, définie par les paramètres du microcontrôleur, s'accumule sur l'électrode de signal installée à la limite entre les chambres de fumée de contrôle et de mesure ; Il est généré via un convertisseur analogique-numérique, qui fait partie d'un circuit électronique intégré, en un signal d'alarme transmis au dispositif/unité de l'installation du système d'alarme.

L'intensité du courant dans l'espace ionisé à l'intérieur d'un tel détecteur d'incendie reste stable uniquement si les conditions normales dans la zone de contrôle sont maintenues.

Au moindre changement dans l'air, les détecteurs d'incendie à ionisation réagissent avec sensibilité, activant l'ensemble du complexe de systèmes automatiques. protection contre le feu, ce qui permet, sinon d'éliminer immédiatement la source de l'incendie ; donnez ensuite la possibilité de le localiser, laissez le temps jusqu'à l'arrivée des pompiers et minimisez les dégâts matériels.