火灾探测器研究现状及发展趋势

火灾探测器研究现状及发展趋势

吴浩

中国矿业大学安全工程学院消防08-1班

摘要：通过对各种火灾探测器的介绍和分析，阐述了当今各种火灾探测器的研究现状，结合当今社会发生的各种火灾，提出了火灾探测器的发展趋势。

关键词：火灾探测器;研究现状；发展趋势。

1、前言

火灾作为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命则产和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。

2、火灾探测原理与方法

2.1、火灾探测

火灾探测报警系统本身并不影响火灾发展进程，其主要作用是将火灾迹象通知有关人员，以便人们组织疏散或灭火，延长建筑物可供疏散的时间并通过联动系统启动其他消防设备。在火灾初期阶段，准确探测火情并报警，对于及时组织快速有序疏散、积极有效控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要意义。

2.2、火灾探测的基本原理

在火灾的孕育于初期阶段，建筑物内会出现不少特殊现象或征兆，如发热、发光、发声、以及散发出烟尘、可燃气体、特殊气味等。这些特性是物质燃烧过程中发生能量转换的结果，为早期发现火灾，进行火灾探测提供了依据。深入分析火灾早期现象的特征，从中提取出可用于火灾探测的信息是一项极其重要的工作。按照探测元件与探测对象的关系，火灾探测原理可分为接触式和非接触式两种基本类型。

2.2.1、接触式探测

在火灾的初期阶段，烟气是反应火灾特征的主要方面，接触是探测就是利用某种装置直接接触烟气来实现火灾探测的，只有当烟气到达该装置所安装的位置时，感受元件方可发生响应。烟气的浓度、温度、特殊产物的含量都是探测火灾的常用参数。在普通建筑物中应用最多的是点式探测器，它们有一个直径为十厘米的壳体，其内部安装了某种感受烟气浓度、温度或代表燃烧产物的元件，当进入壳体的烟气所具有的浓度或温度达到所用原件设定的危险阈值时便发出报警。在某些特殊场合下，接触式探测也可做成线型。如适宜在电线沟内使用的缆线式感温探测器，它们是根据缆线所在空间环境温度变化来判断火灾的。

2.2.2非接触式探测

器主要是根据火焰或烟气的光学效果进行探测的。由于探测元件不必接触烟气，可以在离火点较远的位置进行探测，所以探测速度较快，适宜探测那些发展较快的火灾，这类探测器主要有光束对射式探测器，感光式探测器和图像式探测器。

3、火灾探测器

火灾探测器发展到现在己经有了一百多年的历史，从19世纪40年代到20世纪40年代的一白年间，感温探测器一直占据着卞导地位，但也只是处于初级阶段。在这期间逐渐出现了定温探测器、差温探测器和差定温组合式探测器。20世纪50年代至70年代期间，出现了感烟火灾探测器。80年代后期，总线制火灾探测器开始兴起，其后又出现了模拟量可寻址技术，给火灾探测技术注入了新的活力，为火灾探测的智能化发展奠定了良好的基础。到90年代开始倡导极早期火灾智能报警系统，它能在火灾发生初期对火灾进行识别并发出报警信号，将火灾抑制在萌芽状态。如今又发展起来的许多新型的火灾探测器，对于火灾探测

也越来越准确可靠。

探测方式不同，可大致将它们划分为:(1>点型探测器:以探测器为中心点对周围火灾参数进行响应的火灾探测器。目前大部分的火灾探测器属于点型火灾探测器。} 2}线型火灾探测器:这种火灾探测器形成一个连续的线路，并对这一连续线路周围的火灾参数进行响应。3.1感温探测器

感温探测器一般分为定温式、差温式和差定温式二种类型。它们共同的工作原理是:物质在燃烧过程中，释放出大量的热，使环境温度升高，探测器中的热敏元件发生物理变化从而将温度信号转化为电信号，传输给火灾报警控制器，根据感温探测器采集的温度信号，判定它是否超过某一阈值，发出火灾报警信号。单一的感温探测器由于灵敏度低，探测速度慢，尤其对阴燃不响应，误报率高。

3.2感烟探测器

感烟探测器分为离子感烟探测器和光电感烟探测器，其原理和性能有所区别。

3.2.1、离子感烟探测器

离子感烟探测器是利用烟气进入电离室后，烟粒子吸附在离子上，使室内的电离状态发生变化，离子电流减小的原理而制成的。烟的浓度越大，离子电流减小越明显。通过电子线路处理，探测器一方面发出声光报警信号，同时把信号传送给报警控制器。

3.2.2、光电感烟探测器

光电感烟火灾探测器分为减光式和散射式。减光式光电感烟探测器工作原理是当发生火灾时，探测器检测室内发光元件的发射光受到烟雾遮挡，因而使受光元件接收的光量减少，光电流下降，探测器发出报警信号。目前减光式光电感应探测器应用较少。散光式光感烟探测器工作原理则是在火灾发生时，烟雾进入探测器的检测室，由于烟粒子的作用，使发光元件发出的光产生漫反射，漫反射光被受光元件所接收，使受光元件的阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了将烟雾信号转换成电信号的功能，探测器发出报警信号。散光式光感烟探测器目前应用较广泛。

3.2.3、气体探测器

气体探测器适用于散发可燃气体和可燃蒸汽的场所。山于火灾烟气是火灾中对人构成威胁最大的因素，而co是火灾烟气的主要产物。在商场这类人员密集的场所宜布置co探测器，防止在发生火灾情况下，人们在发现浓烟时已吸入过量co中毒而无力逃生。但由于co易与还原性气体发生化学反应，因而在有还原性气体的场所可能发生误报警。

3.2.4、红外火焰探测器和紫外火焰探测器

火灾发生时火焰的辐射能中有30% --40%以电磁辐射的形式消耗，这些磁辐射包括紫外线(UV)、可见光、红外线，它们包含着丰富的火灾信息用于火灾探测。但能够辐射出红外线的不仅仅是火灾的火焰，一些高温物体的表而，如炉子、烘箱、卤素白炽灯、太阳等都能辐射出与“火焰“红外线频带相吻合的红外线。因而这些并非火灾的红外源就十分容易使单波段红外火焰探测器产生误报警。同时，火灾中辐射出的紫外线也是火灾的重要特征，目前研究的紫外火焰探测器是利用火灾火焰的紫外线辐射到光电倍增管的阴极上吸收紫外线而引发光电效应，从而探测火灾信号的。当被监视场所有明火燃烧时，由于火焰中有大量的紫外辐射，当紫外火焰探测器中的紫外光敏管接收到波长为0.185-0.245pm的紫外辐射时，就会有由光电效应产生的信号送给报警控制器，发出火灾报警信号，从而实现了火灾的光电转换，完成了紫外火焰探测的功能。紫外火焰探测器灵敏度高(毫秒级)，反应速度快，适合在火灾时有强烈的火焰辐射、无阴燃阶段且需对火焰做出快速反应的场合。但紫外火灾探测器容易受电焊光、电弧、闪电、X射线等(紫外线辐射)触发而产生误报警。当环境中有紫外辐射、高温物体或有太阳光直射时可能要发出误报警动作。因此，紫外火焰探测器不宜用于火焰出现前有浓烟扩散或有阳光直射的地方。