دتکتور شعله
دتکتورشعله(Flame detector)حسگری است که برای تشخیص و واکنش به وجود شعله یاآتش سوزی طراحی شده وامکان تشخیص شعله را فراهم می کند.این تجهیزیکی از مهم ترین انواع دتکتور ها درسیستم های اعلام حریق است.دتکتورهای شعله میتوانند کاربردهای دیگری نیزداشته باشند.
نحوه عملکرد دتکتور شعله
دتکتور های امروزی از فن آوری های نوری برای تشخیص شعله های آتش استفاده می کنند.شعله های آتش، امواج الکترومغناطیسی (در طول موج های مادون قرمز (IR)، نور مرئی و ماورا بنفش (UV)) ساطع می کنند.نوع امواج الکترومغناطیسی ساطع شده، بستگی به منبع سوختی دارد که آتش از آن تولید می شود.به همین دلیل، فناوری های سنجش شعله نوری با استفاده از اشعه ماورا بنفش، UV/IR و مادون قرمز در چند طیف توسعه یافته اند.دتکتورهای شعله برای تشخیص واقعی بودن شعله به تشخیص محل تابش الکترومغناطیسی ساطع شده در باند های طیفی مختلف متکی هستند.
مدل های دتکتورهای شعله
- دتکتور شعله ای UV
- دتکتور شعله ای مادون قرمز
- دتکتور شعله ای فرابنفش و مادون قرمز
- دتکتور شعله ای مادون قرمز دوگانه
- دتکتور شعله ای مادون قرمز سه گانه
دتکتور شعله ای UV
دتکتور شعله ای UV (UV Flame Detector) یک نوع دتکتور اعلام حریق است که از اشعه فرابنفش (UV) برای تشخیص شعله های آتش استفاده می کند. این دتکتور به شدت حساس به اشعه UV است و در زمان بسیار کوتاهی، حدود 3 تا 4 میلی ثانیه، به اشعه فرابنفش واکنش نشان می دهد. از این دتکتور ها به عنوان یکی از تجهیزات ایمنی برای تشخیص زودرس حریق و پیشگیری از گسترش آن استفاده می شود.
مزایای دتکتور شعله ای UV شامل موارد زیر می شود:
- واکنش سریع: این دتکتور به دلیل حساسیت بسیار بالا به اشعه UV، به سرعت به وجود شعله واکنش نشان می دهد. این ویژگی به پیشگیری از گسترش حریق کمک می کند.
- دقت بالا: دتکتور شعله ای UV دارای دقت بسیار بالایی در تشخیص شعله های آتشی است و به طور کاملاً قطعی و بدون اشتباه عمل می کند.
- مقاومت در برابر تداخل: این دتکتور مقاومت خوبی در برابر تداخل های مختلف مانند نور مستقیم خورشید و رعد و برق دارد.
- کاهش آلارم های اشتباهی: با توجه به تاخیر زمانی کوتاه برای واکنش دتکتور (2 تا 3 ثانیه)، آلارم های اشتباهی در مواقعی مانند جوش کاری کاهش می یابد.
- تشخیص امواج UV با طول موج کمتر: این دتکتور تشخیص امواج UV با طول موج کمتر از 300 نانومتر را نیز دارد.
دتکتورهای شعله ای UV به عنوان یکی از ابزارهای مهم در سیستم های اعلام حریق و ایمنی در مکان هایی که خطر انفجار یا حریق وجود دارد، استفاده می شوند.
دتکتور شعله ای مادون قرمز
دتکتور شعله ای مادون قرمز (IR Flame Detector) یک نوع دتکتور اعلام حریق است که از امواج مادون قرمز برای تشخیص شعله های آتشی استفاده می کند. این دتکتور دارای یک دوربین است که توانایی تشخیص تابش حرارتی را دارد و نسبت به تغییرات سیگنال نوری دریافت شده حساس می باشد.
مزایای دتکتور شعله ای مادون قرمز شامل موارد زیر می شود:
- حساسیت به امواج مادون قرمز: این دتکتور به امواج مادون قرمز با طول موج های بالاتر از 1.1 میکرومتر حساس است. این امواج توسط شعله های آتشی ایجاد می شوند و این دتکتور به طور قابل توجهی به آن ها حساسیت دارد.
- زمان واکنش سریع: زمان واکنش دتکتور شعله ای مادون قرمز حدود 3 تا 5 ثانیه است، که این امر به پیشگیری از گسترش حریق کمک می کند.
- تشخیص امواج مادون قرمز خاص: دتکتور شعله ای مادون قرمز در رنج فرکانس مشخصی، معمولاً در محدوده 4.3 تا 4.4 میکرومتر، حساسیت دارد. این فرکانس مرتبط با تشدید کربن دی اکسید در زمان سوختن مواد آلی است. این تشدید باعث انتشار امواج مادون قرمز با انرژی بالا می شود. این دتکتور می تواند این امواج را تشخیص دهد و آلارم حریق را فعال کند.
- مقاومت در برابر تداخل های خارجی: دتکتور شعله ای مادون قرمز معمولاً مقاومت خوبی در برابر تداخل های مختلف مانند نور خورشید مستقیم دارد.
به عنوان یکی از تجهیزات اعلام حریق مهم، دتکتورهای شعله ای مادون قرمز در محیط هایی که خطر حریق وجود دارد، نصب و استفاده می شوند تا به سرعت شعله های آتشی را تشخیص داده و آلارم اعلام کنند.
دتکتور شعله ای فرابنفش و مادون قرمز
دتکتور شعله ای فرابنفش و مادون قرمز (UV/IR Flame Detector) نوعی دتکتور شعله یاب است که از ترکیب دو سنسور مختلف، یعنی مادون قرمز (IR) و فرابنفش (UV)، برای تشخیص شعله های آتشی استفاده می کند. این دو نوع سنسور به شکل ترکیبی در یک دتکتور تعبیه شده اند و این دتکتور قادر به تشخیص واکنش شعله با بیشترین اطمینان است.
در این دتکتور، هر دو نوع سنسور UV و IR همزمان فعال هستند و در صورتی که هر دو سنسور به وقوع یک شعله پاسخ دهند، به طور قطعی اعلام می کند که یک حریق رخ داده است. این ترکیب سنسورها باعث افزایش قابلیت اطمینان و کاهش احتمالات اشتباهی می شود.
دتکتور شعله ای UV/IR در مواردی که خطر حریق از شعله های آتشی مختلف، از جمله شعله های فرابنفش و مادون قرمز، ممکن است رخ دهد، به کار می رود. برخی مثال های کاربردی این دتکتورها عبارتند از:
- ایستگاه های هیدروژن: در محیط هایی که با هیدروژن سروکار دارند و خطر ایجاد شعله های هیدروژن وجود دارد، دتکتورهای شعله ای UV/IR به منظور تشخیص و اعلام حریق استفاده می شوند.
- فرگازهای پخت غذا: در محیط هایی که از فرگازها برای پخت و پز غذاها استفاده می شود، این دتکتورها به منظور تشخیص حریق در دستگاه های پخت غذا استفاده می شوند.
- سیستم های گرمایش و خشک کن صنعتی: در صنایعی که از سیستم های گرمایش و خشک کن برای فرآیندهای تولید استفاده می کنند، این دتکتورها به منظور تشخیص حریق در اثر اشتعال مواد مختلف به کار می روند.
- سیستم های گرم کننده خانگی: برای ایمنی در سیستم های گرم کننده خانگی و اتاق های گازی، دتکتورهای شعله ای UV/IR می توانند استفاده شوند.
- توربین های گازی صنعتی: در صنایع نیروگاهی و توربین های گازی صنعتی، این دتکتورها برای تشخیص حریق در دستگاه ها و تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند.
دتکتور شعله ای مادون قرمز دوگانه
دتکتور شعله ای مادون قرمز دوگانه (IR2 Flame Detector) یک نوع دتکتور شعله یاب است که از دو سنسور مادون قرمز برای تشخیص شعله های آتشی استفاده می کند. این دو سنسور در دو محدوده مختلف مادون قرمز سیگنال آستانه را مقایسه می کنند. اغلب در این دتکتورها یکی از سنسورها به نقطه فرکانس 4.4 میکرومتر کربن دی اکسید (CO2) توجه می کند، در حالی که سنسور دیگر یک فرکانس مرجع را مشاهده می کند.
عملکرد این دتکتور به این شکل است که در هنگام وقوع حریق و ایجاد شعله، شعله ی آتش تابش مادون قرمز ایجاد می کند. سنسورهای مادون قرمز در دتکتور شعله ای دوگانه به این تابش حساس هستند و سعی دارند تفاوت سیگنال های دریافتی در دو محدوده مادون قرمز را تشخیص دهند. در صورتی که شعله ای در حال ایجاد شود، تفاوت در سیگنال ها به دتکتور اعلام می کند که حریق رخ داده است.
استفاده از دتکتورهای شعله ای مادون قرمز دوگانه به منظور تشخیص دقیق تر و کاهش احتمالات اشتباهی کمک می کند. این دتکتورها بیشتر در محیط هایی که خطر ایجاد شعله های مختلف وجود دارد، به کار می روند و به افزایش ایمنی و کارایی سیستم های اعلام حریق کمک می کنند.
دتکتور شعله ای مادون قرمز سه گانه
دتکتور شعله ای مادون قرمز سه گانه (IR3 Flame Detector) یک نوع دتکتور شعله یاب است که از سه نوار طول موج در طیف مادون قرمز برای تشخیص شعله های آتشی استفاده می کند. این سنسورها به طور همزمان میزان اشعه های مادون قرمز در محدوده های مختلف تغییرات سیگنال را نسبت به یکدیگر اندازه گیری می کنند.
سه نوار طول موج اصلی که در این دتکتور مورد استفاده قرار می گیرند به شرح زیر هستند:
- نوار مادون قرمز در محدوده 4.4 میکرومتر: این نوار طول موج مرتبط با تابش آتش است و در زمان وقوع شعله آتش به نمایش در می آید.
- نوار مادون قرمز در محدوده بالای 4.4 میکرومتر: این نوار طول موج به عنوان یک مقایسه گر برای سنسور اصلی در نظر گرفته می شود و تغییرات آن نسبت به سنسور اصلی را نشان می دهد.
- نوار مادون قرمز در محدوده پایین 4.4 میکرومتر: این نوار طول موج نیز به عنوان یک مقایسه گر برای سنسور اصلی در نظر گرفته می شود و تغییرات آن نسبت به سنسور اصلی را نشان می دهد.
با ترکیب اطلاعات این سه نوار طول موج، دتکتور شعله ای مادون قرمز سه گانه می تواند با دقت بسیار بالا شعله های آتشی را تشخیص دهد و از آلارم های کاذب جلوگیری کند. این نوع دتکتورها بسیار حساس هستند و می توانند حتی شعله های کوچکی را از فواصل بزرگ تشخیص دهند، اما باید مورد تاثیرات لایه های آب و شرایط آب و هوایی مناسب قرار گیرند تا به بهترین عملکرد خود برسند.