1、常用火灾探测器的工作原理及选择分析摘 要：火灾探测器作为自动报警系统的探测传感部分，其工作的灵敏度、稳定性及可靠性直接影响到整个自动报警系统的好坏。由于探测环境场合的不同，火灾探测器的选择也不同，如选择不得当，可能会引起系统误报、延报、甚至不报的结果，严重影响火灾探测警报、人员安全疏散、火灾扑救。本文通过分析几种常用火灾探测器的工作原理，探讨几种火灾探测器的适用场合。 关键词：火灾探测器；工作原理；选择 火灾自动报警系统作为早期火灾探测的有效措施，在建筑防火中起着巨大的作用。而火灾探测器作为自动报警系统的探测传感部分，其工作的灵敏度、稳定性及可靠性直接影响到整个自动报警系统的好坏。由于探测环境
2、场合的不同，火灾探测器的选择也不同，如选择不得当，可能会引起系统误报、延报、甚至不报的结果，严重影响火灾探测警报、人员安全疏散、火灾扑救。所以清楚了解每种探测器的特点特性，在自动报警设计时选择正确的探测器是非常重要的。 一 火灾探测器的分类及应用场所 火灾探测器按照其探测的火灾参数不同，可分感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器以及复合式火灾探测器。而根据结构造型、探测原理又可细分成很多种。下面我们通过分析几种常用的火灾探测器的工作原理，归纳出不同火灾探测器的适用场合。1 红外散射型光电感烟探测器 感烟探测器的种类有很多，其中红外散射型光电感烟探测器由于其可靠性高、误报
3、率小，成为现代自动报警系统最常用的探测器之一。其工作原理如图 1 所示，E 为红外发射、R 为红外接收管，共同安装在黑箱中，并用黑色物质遮挡在其中，在无烟环境下，红外接收管几乎接收不到信号，当火灾发生时，会有烟雾进入黑箱，由于烟雾对光线的散射作用，使红外接收管接收到一个较弱的信号，放大电路对该信号进行200400 倍的放大，触发电路对放大后的信号进行阈值判别，若达到报警阈值，则通过电路将报警信息传给控制器，实现报警。 根据感烟探测器的探测参数和特点，对于火灾初期有阴燃阶段，产生大量烟和少量热，很少或没有火焰辐射的场合应选用感烟探测器。而正常情况下有烟的场所，经常有粉尘及水蒸气等固体、液体微粒的
4、场所，发火迅速，产生极少烟的爆炸性场合均不适合选用感烟探测器。 2 差定温感温探测器 差定温探测器是将差温式和定温式两种探测元件组合在一起的组合式感温探测器，同时具备两种火灾报警功能。其内部一般采用两只相同型号的热敏元件，其中一只热敏元件位于探测区域的空气环境中，使其能直接探测周围环境的温度；另一只热敏元件则密封在探测器内部，以防止与气流直接接触，当外界温度缓慢上升时，两只热敏元件均有响应，此时表现为定温式特性，当外界温度急剧上升时，位于探测区域的热敏元件迅速变化，而密封在内部的热敏元件阻值变化缓慢，此时表现为差温式特性，由于其同时具备差温、定温探测功能，可靠性较高，目前是自动报警系统中为常用
5、的感温探测器之一。 感温探测器由于其仅受温度影响，不受灰尘、水蒸气等因素影响，固适用于经常存在大量灰尘、烟雾、水蒸气、相对湿度大于 95%等感烟探测器无法使用的场所。 3 紫外感光探测器 火焰探测器是一种对火焰中不同波长光线做出不同响应的探测器，又称为感光探测器。可分为红外感光探测器和紫外感光探测器。两种探测器除了探测的波段不同，其工作原理比较相似。下面通过紫外感光火灾探测器的工作原理来了解火焰探测器。 紫外感光探测器的敏感元件是紫外光敏管，它是在玻璃外壳内装置两根高纯度的钨或银丝制成的电极。火焰产生的紫外光辐射，从反光环和石英玻璃窗进入，被紫外光敏管接收，当电极接收到紫外光辐射时立即发射出电
6、子，并在两极间的电场作用下被加速。由于管内充有一定量氢气和氦气，所以，当这些被加速而具有较大动能的电子同气体分子碰撞时，将使气体分子电离，电离后产生的正负离子又被加速，它们又会使更多的气体分子电离。于是在极短的时间内，造成雪崩式的放电过程，从而使紫外光敏管由截止状态变成导通状态，驱动电路发生报警信号。图 2 为紫外感光探测器的结构示意图及紫外光敏管结构示意图。 火焰探测器作为感烟、感温探测器的重要补充，其适用于有前列的火焰辐射和少量烟与热的场所。 二 探测器安装高度的选型 通过前面的分析得出不同场合的探测器选择，探测器不仅要考虑探测场所，且要从探测场所的高度来选择合适的探测器。根据不同探测器的
7、特点，GB 50116-98火灾自动报警系统设计规范对不同高度房间的火灾探测器进行了规定。如表 1 所示。 三 结语 探测器应该根据实际情况作出正确的选择搭配，必要时可采用几种探测器配合使用，例如一些大中型机房、洁净厂房及防火卷帘设施处，可采用感烟与感温探测器的组合；对于蔓延迅速、有大量烟和热产生、有火焰辐射的火灾现场，如石化炼油企业场所，可采用感烟、感温与感光探测器三种组合。火灾探测器的选择是否合理关系到自动报警系统能否正常运行，在自动报警系统设计是应充分考虑探测现场的环境条件、火灾特点、探测器灵敏度级别、安装高度、安装场所的气流状况等，避免由于这些客观原因而造成漏报或误报。 参考文献 1GB 50116-98 火灾自动报警系统设计规范 S.北京：中国计划出版社，1999. 2GB 50166-2007 火灾自动报警系统施工及验收规范 S.北京：中国计划出版社，2007. 3徐鹤生，周广连.消防系统工程M.北京：高等教育出版社，2010. 4何滨.速学消防系统施工 M.北京：中国电力出版社，2012. 作者简介 万泉，男，高级工程师，广州市质量监督检测研究院，机电消防检验部部长。
