烟雾报警器原理及组成
烟雾报警器内部有一个离子室,在室内的时候能够放射电离,产生正负的离子,同时在电场的作用之下能够移动。如果没有发生火灾,相对来说,电离室的电流以及电压都是比较很稳的。
好的,烟雾报警器是一种重要的消防安全设备,主要用于探测空气中的烟雾颗粒,并在达到一定浓度时发出警报声,提醒人员有发生火灾的危险。
以下是其工作原理和主要组成部分:
烟雾报警器工作原理(核心是探测烟雾颗粒)
烟雾报警器的工作原理主要有两种主流技术:电离式和光电式。它们的核心都是通过检测空气中悬浮的烟雾颗粒来触发警报。
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电离式 (Ionization):
- 原理核心: 内部装有一个极微量的放射性物质(通常是镅-241),在检测室内形成两个带电的电离区域(空气被电离,正离子和负离子共存)。
- 正常工作状态: 空气分子被电离后,能在检测室的两个电极板之间形成微弱的、稳定的电流。
- 报警触发: 当烟雾颗粒进入检测室时,它们会吸附在电离后的空气离子上,干扰离子的正常流动,导致电极板之间的电流明显下降。
- 电路响应: 电流检测电路监测到这个电流下降的变化,当变化量超过预设的报警阈值时,电路被触发。
- 输出警报: 触发后,报警电路立即驱动声光报警装置(蜂鸣器、闪光灯)发出刺耳的警报声(通常达到85分贝以上)。
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光电式 (Photoelectric / Optical):
- 原理核心: 利用光散射的原理。检测室内有一个红外发光二极管(LED)和一个光敏传感器(光电管/光电二极管),它们的位置通常呈一定角度(如90度),光源发出的光线在正常情况下无法直接照射到传感器上。
- 正常工作状态: 光线在检测室的空气中直线传播,传感器接收不到光信号或信号极其微弱(背景噪音级别)。
- 报警触发: 当烟雾颗粒进入这个暗室时,光线照射到烟雾颗粒上会发生散射(丁达尔效应)。部分被散射的光线会改变方向,照射到原本接收不到光的光敏传感器上。
- 电路响应: 光敏传感器接收到散射光后,产生电信号。电路检测到这个光信号强度的显著增加(超过预设阈值)。
- 输出警报: 电路被触发,驱动声光报警装置发出警报。
两种技术的区别与适用性:
- 电离式: 对燃烧非常迅速、产生大量微小不可见颗粒(阴燃火后期爆燃、油脂火)的火焰更敏感。对缓慢燃烧产生的较大烟雾颗粒(闷烧)不太敏感。
- 光电式: 对缓慢燃烧、产生较大可见颗粒的闷烧烟雾(如阴燃的织物、家具、电线绝缘层过热起火)更敏感。对快速明火产生的非常细小的烟雾颗粒反应可能稍慢于电离式。
- 建议: 由于火灾初期多表现为闷烧,光电式报警器被认为对典型的住宅火灾能提供更早的报警。为了更全面的保护,很多现代住宅或法规要求同时安装两种类型,或者安装复合式报警器(一个设备内包含两种传感器)。
烟雾报警器的基本组成
一个典型的烟雾报警器主要由以下部分组成:
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外壳 (Housing/Enclosure):
- 塑料制成,保护内部组件。
- 设计有迷宫状进气口:允许空气和烟雾进入传感器室,同时阻挡较大的灰尘颗粒、昆虫和气流直接冲击传感器,减少误报。有些还具有气流导向功能。
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烟雾感应室/传感器 (Smoke Sensing Chamber/Sensors):
- 这是报警器的核心。
- 电离式: 包含放射性物质(小金属盘或箔片)形成的电离室。
- 光电式: 包含一个红外发光二极管(LED)作为光源,以及一个光敏传感器(光电管或光电二极管)。组成一个暗室。
- 复合式: 在一个报警器内同时包含电离室和光电室。
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检测电路板 (Circuit Board/Primary Circuitry):
- 监测来自传感器(电离式的电流变化或光电式的光信号变化)的信号。
- 对信号进行处理、放大和比较,判断是否达到预设的报警阈值。
- 当条件满足时,发出触发信号启动警报器。
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警报发声装置 (Audible Alarm Device/Horn):
- 最常见的是高响度压电式蜂鸣器或电磁式扬声器。
- 电路触发后,发出至少85分贝(通常在1米距离)以上的刺耳警报声,频率通常是脉冲式(如3次短响-暂停)以引起注意并节省电量。
- 一些现代报警器还带有频闪灯或语音提示,为听障人士提供视觉警报或更明确的指示。
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电源 (Power Source):
- 电池供电 (Battery Powered):
- 通常使用9V方块电池或两节AA/AAA电池。
- 优点是安装方便,停电时仍能工作。
- 需要定期检查更换电池(报警器通常有低电量提示音,如间歇性“滴”声)。
- 市电供电 (AC Powered / Hardwired):
- 直接连接到建筑物的交流电源。
- 通常配有备用电池,在主电源中断时自动切换供电。
- 更可靠,但安装需要布线。这种类型通常还支持多个报警器的互联:一个触发,同网络所有报警器都响。
- 不可拆卸锂电池供电 (Long-life Lithium Battery):
- 密封在报警器内,寿命通常长达10年(与报警器设计寿命一致)。
- 无需中途更换电池,报警器寿命到期需整体更换。
- 电池供电 (Battery Powered):
可选/附加功能组件:
- 测试按钮: 用于模拟烟雾信号,测试报警器功能是否正常(包括电池)。
- 静音/消音按钮: 在误报(如烹饪油烟)时临时(几分钟)关掉警报声。
- 状态指示灯灯: 通常为绿色或红色,显示工作状态(如电源正常、报警中、低电量提醒、故障等)。
- 固定底座/安装架: 方便将报警器安装在天花板或墙壁上。
总结:
烟雾报警器通过电离或光电技术探测空气中的烟雾颗粒,将物理变化转化为电信号,由电路板处理判断是否达到报警阈值,一旦触发则驱动警报发声装置发出高分贝声响。这些核心组件被封装在带有保护性进气口的外壳中,并由电池、市电或长效锂电池提供电力。定期测试和维护(尤其是电池)对其正常工作至关重要。
怎样去设计一个基于供家庭使用的烟雾报警器
随着社会和经济的发展,防火工作越来越重要,但是目前国内的许多研发都侧重于大型场所的火灾报警。因此,我们就有必要研制一种结构简单、经济实用的家庭烟雾报警器
烟雾报警器怎么拆
烟雾报警器安装在支架的孔在顶棚上或墙上书两个孔位。按两个孔位锁两个孔。在两个孔中塞入两颗塑料腰钉,然后将安装支架的背面紧贴墙面。塞入并紧固安装螺钉直至安装支架撤底牢固。要拆除
2019-04-08 15:40:09
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