حسگر دود ( Smoke Detector)

حسگر دود وسیله ای برای شناسایی دود است که به محض شناسایی آن ، شروع به ارسال سیگنال هایی به سیستم اعلام حریق نموده و یا خود ، اخطار هایی صوتی یا تصویری منتشر می کند . معمولا یک حسگر دود خانگی در محفظه پلاستیکی دیسکی مانندی به قطر تقریبی حدودا ۱۶۰ میلی متر ( ۶ اینچ ) و ضخامنت ۲۵ میلی متر ( ۱ اینچ ) نصب می شود که البته شکل آن با توجه به کارخانه سازنده متفاوت است . اکثر حسگرهای دود توسط ردیاب نوری ( photoelectric) یا فرایند فیزیکی یونیزاسیون یا هر دوی این روش ها ، جهت افزایش حساسیت نسبت به دودکار می کنند . حسگرهای دود برای تامین نیروی خود از باتری استفاده می کنند و بعضی ها مستقیما به منبع تغذیه متصل می شوند که اغلب دارای باتری پشتیبان برای استفاده در موارد چون نقص در منبع تغذیه اصلی هستند .

حسگر دود ، کپسول آتش نشانی و Fire blanket دستگاه هایی هستند که استفاده از آنها برای ایمنی هر خانه ای توصیه شده است و از این میان ، حسگر دود به راحتی توسط خود مصرف کننده قابل نصب می باشد .

اولین سیستم اخطار حریق الکتریکی توسط فرانسیس رابینز آپتن با شماره انحصار ثبت ۴۳۶۹۶۱ در سال ۱۸۹۰ اختراع شد . گفته می شود که توماس ادیسون و آپتن با هم همکار بوده اند ، با وجود این هیچ شاهدی مبنی بر وجود همکاری این دو در این پروژه وجود ندارد . در اوااخر دهه ۱۹۳۰ یک فیزکدان سویسی به نام والتر جگر سعی کرد سنسوری برای کشف گازهای سمی اختراع کند . او انتظار داشت که گاز وارد شده به سنسور ، مولکول های هوا را یونیزه کند و جریان الکتریکی را در مدار داخل دستگاه تغییر دهد که متاسفانه ناموفق بود . چرا که تمرکز مواد گازی هیچ تأثیری روی رسانایی سنسورها نداشت .

جگر از حل این مساله سیگاری روشن کردو ناگهان با تعجب متوجه شد که سیستم سنجش دستگاه تغییری در جریان را ثبتکرده است . ظاهرا ذرات دود کاری را که گاز سمی قادر به انجام آن نبود ، انجام داده بودند . بدین ترتیب تجربه جگر ، راه را برای ساخت حسگرهای دود جدید هموار کرد .

۳۰ سال پس از این اتفاق ، یعنی قبل از حصول پیشرفت در شیمی هسته ای و الکترونیک جامدات سنسور ارزان قیمت قابل دسترسی ساخته شد . در دهه ۱۹۶۰ حسگرهای دود خانگی در دسترس همگان قرار داشتند اما دارای قیمت نسبتا بالایی بودند ، پیش از ان نیز زنگ اخطار ها قیمت بالایی داشتند ؛ به طوری که فقط صاحبان مشاغل اصلی و سالن های تأتر قادر به خرید آن بودند .

در سال ۱۹۶۴۵ دو آن دی . پییرسل و استنلی بنت پترسن برای اولی بار حسگرهای دود خانگی مقرون به صرفه ای را اختراع کردند که باتری مجزا داشت و به راحتی قابل نصب و تعویض بود. اولین تولید انبوه این کالا که محصول ذهن خلاق و سازنده استنلی . بی . پترسن بود ، در سال ۱۹۷۵ توسط کمپانی statitrol corporation متعلق به دو آن پییرسل آن واقع در Lakehood در شهر Colorado به بازار عرضه شد . یونیت های اولیه از جنس استیل ضد احتراق سخت ، که دارای باتری های قابل شارژ مجدد بوده و توسط شرکت Gates Energy اختراع شده بودند ، به شکل کندوی عسل ساخته می شدند .

ولی دیری نپائید که نیاز به تعویض زود هنگام باتری ها باعث جایگزینی یک جفت باتری double A به جای باتری های قابل شارژ مجدد شد که به همراه یک لایه پلاستیکی ، حسگر را تحت پوشش قرار می داد . دنیل پترسن ، پسر استنلی ، ناظر قسمت ساخت و مدیر بخش حمل و نقل ، برای کنترل کیفیت در طی سالهای ۱۹۷۵ تا ۱۹۷۷ دستگاه جدیدی برای مشاغل PCB electro / mechanical ساخت . این خط تولید کوچک قبل از فروش اختراع Emerson به Statitrol Electric در سال ۱۹۸۰ روزانه قریب به ۵۰۰ عدد حسگر دود ارائه می کرد و خرده فروشان Sears توزیع و پخش این دستگاه را که دیگر نیاز امروزه هر خانه محسوب می شد ، به عهده داشتند.

یک ( optical detector) در واقع یک حسگر نور می باشد و هر گاه به عنوان یک حسگر دود مورد استفاده قرار گیرد شامل یک منبع نور ( LED مادون قرمز یا لامپ رشته ای ) ، یک لنز جهت تنظیم شعاع نور و یک دیود حساس به نور یا هر سنسور فتوالکتریک واقع در یک زاویه ، به عنوان حسگر نور می باشد.

در غیاب دود ، نور به خط مستقیم از جلوی حسگر عبور می کند ؛ وقتی دود وارد حفظه نوری شده و از میان اشعه نور عبور می کند ، ذرات دود قسمتی از نور را پراکند کرده و سپس آن را پیش برده و بدین ترتیب زنگ خطر به صدا در می آید .

شما همچنین می توانید در امکان بزرگ از جمله ورزشگاه ها یا تالارهای سخنرانی ، وسایلی جهت تشخیص اشعه ارسال شده بیابید .

دستگاهی بر روی دیوار نصب شده که اشعه ای ساتع می کند و این اشبعه توسط یک گیرنده ، دریافت شده یا به وسیله یک آینه باز تابیده می شود .

هرگاه چشمی حسگر ، به قدر کافی قادر به مشاهده اشعه نباشد ، یک سیگنال اعلام خطر به پانل کنترل آتش می فرستند .

حسگرهای نوری دود در تشخیص ذرات( دود ) تولید شده توسط حریق پردود و یا کم حرارت ، بسیار سریع عمل می کنند .

اما بسیاری از آزمایشات مستقل نشان دهنده آن است که حسگرهای نوری معمولا ذرات دود آتش های شعله ور با دمای بالا را تقریبا ۳۰ ثانیه دیرتر از زنگ خطرهای مبین بر یونیزاسیون تشخیص می دهند .

این نوع حسگرهای واکنش کمتری نسبت به اخطارهای نادرست ناشی از بخار یا دود ایجاد شده در آشپزخانه یا بخار حمام در مقایسه با زنگ خطرهای مبین بر یونیزاسیون از خود نشان می دهند .

از این روز از انها اغلب با عنوان زنگ خطر TOAST PROOF یاد می شود .

در عکس ذیل محتویات درونی یک حسگر دود مبنی بر یونیزاسیون قابل مشاهده می باشد

سازه سیاه رنگ و گرد واقع در سمت راست دستگاه ، محفظه یونیزاسیون می باشد و سازه سفید رنگ و گرد و اقع در قسمت بالایی سمت چپ ایجاد کننده فیزوالکتریک صدا می باشد که آژیر خطر را فراهم می آورد .

این نوع حسگر در مقایسه با حسگرهای نوری ، دارای قیمت ارازان تر بوده و گاه به دلیل درصد بالی واتکنس به اخطارهای نادرست ، نسبت به حسگرهای دود فتوالکتریک ، رد می شود . این حسگر قادر به تشخیص ذرات دودی غیر قابل مشاهده می باشد و همچنین دارای کمتر از یک میلی گرم رادیو اکتیو ۲۴۱ می باشد . کارکرد این دستگاه بدین صورت ست که پرتو از درون یک محفظه یونیزاسیون – فضایی مملو از هوا بین دو الکترود – عبور می کند و جریان کوچک و مداومی را مبین این دو الکترود به راه می اندازد .

هر دودی که وارد محفظه می شود ذارت آلفا را به خود جذب کرده ، یونیزاسیون را کاهش داده و این جریان را قطع می کند و سپس باعث به صدا درآمدن زنگ خطر می شود . ( ۲۴۱ am) یک آمیتر آلفا ، نیمه عمری معادل ۴۳۲٫۲ سال دارد . این بدان معناست که در طی عمر مفید حسگر ، هیچ نیازی به تعویض آن وجود ندارد و همچنین از آنجا که تنها اندک کمی رادیواکتیو است ، برای افراد خانه به اندازه کافی ایمن می باشد. پرتو آلفا بر خلاف بتا و گاما در دو مورد دیگر نیز استفاهمی شود : اول آنکه ذرات آلفا دارای یونیزاسیون بالایی هستند بنابراین جهت پایداری جریان ، مقدار کافی از ذرات هوا یونیزه خواهند شد و ثانیا اینکه آنها نفوذپذیری کمی دارند ، بدین معنا که پلاستیک محظه حسگر و یا هوا می توانند آنها را متوقف کنند .

یک حسگر دود نمونه گیر هوا ، قادر به تشخیص ذرات میکروسکوپی دود می باشد . بیشتر این حسگرها از نوع مکشی هستند ، بدین معنا که از طریق شبکه ای از لوله هایی با قطر داخلی کم که به صورت موازی ، بالا یا زیر سقف محوطه مورد نظر را پوشش داده اند ، هوا را به دورن خود می مکند و.

سوراخ های کوچک ایجاد شده روی هر لوله ، مجموعه ای از روزنه ها را تشکیل می دهند که در واقع نقاط نمونه گیری هوا هستند و باعث توزیع هوا در شبکه لوله ها می شوند . نمونه های ( مولکولهای ) هوا ،یک ابزار نوری حساس را متأثر می سازند که اغلب یک لیزر حالت جامد است و طوری تنظیم شده است که کوچکترین ذرات حاصل از آتش سوزی را مشخص کند .

حسگرهای نمونه گیره وا ممکن است برای راه اندازی یک دستگاه اتوماتیک واکنش دهنده ، مانند یک سیستم ازی اطفاگر آتش ، در ماموریت های حیاتی یا اماکن پر اهمیت همچون تاق های آرشیو یا سرورهای کامپیوتر به کار برده شوند. اکثر سیستم های تشخیص دود نمونه گیر هوا در مقایسه با نوع spot دارای حساسیت بسیار بالاتر و آستانه های چندگانه اعلام خطر از جمله Alert , Action Fire1 Fire2 هستند . spot منتشر می شود و بدین ترتیب امکان داخله دستی یا فعال سازی سیست های اطفا آتش اتوماتیک ، قبل از آنکه حریق توسعه یافته و به مرحله سوخت برسد فراهم می گردد . ادامه دارد ….