Первый автоматический пожарный датчик был тепловым. Его создали американцы Фрэнсис Аптон и Фернандо Диббл в конце 19 века. В конструкции датчика были электрические батареи, колокольный купол, магнит в разомкнутой цепи и термостатическое устройство. Последнее обнаруживало аномальное количество тепла, и контур между батареей и магнитом замыкался. Молоточек ударял по колокольному куполу и тем самым сигнализировал об опасности. Как же работают современные датчики пожара ?
Определить возгорание можно по появлению дыма, повышению температуры или сильной вспышке света. Эти факторы и заложены в принцип работы датчиков пожара. Наиболее распространенными из них являются дымовые и тепловые извещатели, извещатели пламени и комбинированные устройства.
Работа датчика дыма основана на фиксации продуктов горения в корпусе извещателя. Это происходит за счет срабатывания оптической системы, которая состоит из светодиода, испускающего луч света, и фотоэлемента, преобразующего свет в электрический сигнал. Световой луч от светодиода при этом специально направлен мимо фотоэлемента. При отсутствии дыма свет не может дойти до поверхности фотоэлемента. Если же в корпус датчика попадает дым, то световой луч начинает произвольно отражаться и попадает на фотоэлемент. Он срабатывает, а электронная схема формирует и передает команду на устройство пожарной сигнализации. Если в датчик попадет водяной пар или газы, они также отклонят световой поток и вызовут ложную тревогу. Поэтому датчики дыма не устанавливают в тех местах, где они могут неправильно сработать.
Что касается тепловых извещателей, то они бывают двух типов: пороговые и интегральные. Пороговый датчик срабатывает по достижении определенной температуры, как правило, 60-70 градусов. Внутри его корпуса размещены пружинные контакты, которые соединены термочувствительным материалом. Под воздействием температуры термочувствительный слой размягчается и происходит разрыв цепи.
Интегральный датчик реагирует на скорость возрастания температуры. На клеммы его теплового элемента подается стабилизированное напряжение. Под его действием в электрической цепи протекает ток, значение которого при комнатной температуре остается практически неизменным. Когда же на тепловой элемент начинает действовать открытый огонь, сопротивление датчика возрастает. Скорость изменения величины тока фиксируется электронной схемой, которая обычно настроена на увеличение 5 градусов в секунду. По достижении критической величины скорости нагрева датчик отправляет сигнал тревоги. Интегральные извещатели используются, как правило, на складах и в промышленных зданиях.
Еще одной группой датчиков пожара являются извещатели пламени. Они реагируют на открытый огонь благодаря чувствительному фотоэлементу. Он фиксирует появление одного из спектров оптических волн или его полный диапазон. Самые простые модели этого типа могут срабатывать от яркого света солнца, ламп и помех оптического спектра. Для устранения ложных срабатываний используются специальные фильтры. В силу дороговизны и сложности конструкции извещатели пламени применяются на промышленных предприятиях.
Для минимизации ложных срабатываний существуют также комбинированные устройства, которые сочетают в себе возможности дымовых и тепловых моделей, а также извещателей пламени. Они имеют инфракрасный, тепловой и оптический сенсоры и могут быть настроены как на срабатывание от каждого датчика отдельно, так и при их одновременном сигнализировании. В особо важных промышленных помещениях и вовсе применяют четырехканальные комбинированные извещатели, которые вдобавок учитывают появление угарного газа.
