第三章 感温探测器

§3 感温火灾探测器
三、感温探测器响应时间分析 响应时间=接触时间+响应时间 （一）点型感温探测器响应特性
§3 感温火灾探测器
（一）点型感温探测器响应特性 定温探测器是以标准温度25℃作为基准点来 测量温升的，在温度达到54 ℃之前，Ⅰ级、Ⅱ级、 Ⅲ级灵敏度的探测器均不应动作。 差温探测器只对温度的变化率敏感，而且这 一敏感比差定温型、定温型高。差温探测器感温 元件只探测观察周期始末的状态差值。当环境温 度以不大于1℃／min的温升速率缓慢上升时，差 温火灾探测器将不发出火灾报警信号，较为适用 于发生火灾时温度快速变化的场所。
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器
2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
2. 线型定温火灾探测器
普通型感温电缆的优点是结构简单，并能直接 纳入火灾报警控制器工作。但因它结构和工作原理 的局限存在以下缺陷： (1)破坏性报警 (2)报警温度固定 (3)故障信号不全 智能型可恢复线型感温探测器敷设在保护现场， 其感温电缆各线芯之间组成互相比较的监测回路， 根据阻值变化响应现场没备或环境温度的变化，从 而实现感温探测报警的目的 。
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
2. 线型定温火灾探测器
感温电缆各线芯之间 的绝缘层为一种特殊的 负温度系数材料
(1)非破坏性报警 (2)报警温度可调 (3)故障信号齐全
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器
2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
§3感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
+
1. 点型定温火灾探测器
(1) 双金属定温探测器 Fixed temperature heat detector using timetable strips
-
固定块 电接点 铜合金片 调节螺栓 不锈钢管
接点
双金属片
圆盘状双金属片式定温探测器
圆筒状双金属片式定温探测器
线型感温探测器响应特性 1．定温探测器
响应时间
探测器的响应时间根据不同的额定动作温度分别以 相应的试验方法试验有如下要求。
①70 ℃及以下等级的应不小于20s。
②7l~85℃等级的应不大于30s。
③86~100 ℃等级的应不大于40s。
④100° C以上等级的应不大于20s。
§3 感温火灾探测器
屏蔽型线型定温感温电缆包敷复合金属箔片， 接地后起良好电磁屏蔽作用，以防止强电磁场干 扰信号串入线型定温探测器，以免影响报替控制 器的正常工作，可提高系统的安全性和可靠性。 防爆型线型定温感温电缆在最外层编织高密 度金属丝护套，使用时将金属丝接地，防止静电 火花的产生，适合于防爆场合使用，属于本安型 防爆产品。
(二) 差温火灾探测器
(三) 差定温火灾探测器
2. 线型差定温火灾探测器
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
fixed temperature heat detector
原理：定温式火灾探测器是在规定时间内，火灾引起 的环境温度达到或超过预定温度时，发出报警信号的 火灾探测器。(时间内温度增加量) 1. 点型定温火灾探测器 点型结构是利用双金属片、易熔金属、热电偶、热敏 电阻等元件，在规定的温度值上产生火灾报警信号。 2. 缆式线型定温探测器 线型结构的温度敏感元件呈线状分布，所监视的区域 是一条宽带。
2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
缆式线型多级定温探测器由两根弹性钢丝分别包 敷两种不同热敏系数的热敏材料，绞对成型，以实现 不同温度等级的多级报警和相同温度等级的二级报警。
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器
2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
典 型 应 用 场 所
电缆桥架
油罐
开关柜
高架仓库
大空间建筑
物料传送带
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器
2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
电 缆 隧 道
§3 感温火灾探测器
探测原理：根据物质燃烧释放出的热量所引起的环境 温度升高或其变化率大小，通过热敏元件与电子线路 来探测火灾。
(二) 差温火灾探测器
1. 点型差温火灾探测器 2. 线型差温火灾探测器
§3 感温火灾探测器
(二) 差温火灾探测器
Differential temperature heat detector
原理：差温式火灾探测器是在规定时间内，火灾引起 的环境温升速率达到或超过预定值时，发出报警信号 的火灾探测器。 1. 点型差温火灾探测器 点型差温火灾探测器主要有膜盒差温、双金属片差温、 热敏电阻差温火灾探测器等几种类型。常见的膜盒差 温火灾探测器。 2. 线型差温火灾探测器 线型差温火灾探测器主要的感温元件有按面积大小蛇 形连续放置的空气管、分布式连接的热电偶以及分布 式连接的热敏电阻等。
§3 感温火灾探测器
二、感温式火灾探测方器分类
利用感温元件接受监测环境或被监测物体对流、传导或辐射传 递的热量，把环境温度或接触物体温度的变化信号转化成其他 形式的物理量，如电压、电流和位移等，根据输出信号判断火 灾是否发生，达到火灾报警的目的。
(一) 定温火灾探测器
1. 点 型定温火灾探测器 2. 缆式线型定温探测器 1. 点型差温火灾探测器 2. 线型差温火灾探测器 1. 点型差定温火灾探测器
§3 感温火灾探测器
热电阻：热电阻是利用金属导体的电阻值随 温度变化而变化的特性测量温度的一种电阻， 大多数金属导体的电阻具有随温度变化的特 性。
•热电阻主要有铂电阻、 铜电阻和镍电阻等，其 中铂热电阻和铜热电阻 最为常见。
§3 感温火灾探测器
热敏电阻：热敏电阻是利用某种金属氧化物如铁、 镍、锰等，加入一些添加剂，采用陶瓷工艺经高 温烧结制成的具有半导体特性的电阻器，其电阻 对温度变化很明显，电阻温度系数比金属热电阻 大得多。 3种类型： 正温度系数（PCT） 负温度系数（NTC） 临界温度系数（CTR）
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
1. 点型定温火灾探测器
(2) 热敏电阻定温探测器
fixed temperature heat detector with heat sensitive resistance
利用电阻器作为感温元件的感温探侧器称为 电阻型温度探测器，其中感温元件主要有金属热 电阻和半导体热敏电阻两大类。 PN结温度传感器和它们相比，它的最大优点 是输出特性呈线性，且测温精度高。
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器
感温电缆 2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
检测火灾的敏感元件
接线盒 终端盒
配套部件，可向火灾报警控制器 发出火灾信号
感温电缆从内到外依次为： 对绞弹性钢丝(steel twist pair) 热敏材料(heat sensitive polymer)
保护包带(protective tape)
外护套(outer jacket)
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器 探测原理：
正常状态
2. 线型定温火灾探测器
linear heat detector
两根钢丝间阻值接近无穷大。由于电缆终端接有电阻，并在另一端 加上电压，故正常情况下，电缆中通过微小的监视电流。
§3定温火灾探测器
(2) 热敏电阻定温探测器
fixed temperature heat detector with heat sensitive resistance
热敏电阻定温探测器电路原理图
热敏电阻CTR随着环 境温度的升高，阻值 缓慢下降，当到达设 定的温度点时，临界 电阻的阻值会迅速减 至几十欧姆，从而完 成从高阻态向低阻态 的转变，使得信号电 流迅速增大。
§3 感温火灾探测器
(二) 差温火灾探测器
Differential temperature heat detector
原理：差温式火灾探测器是在规定时间内，火灾引起 的环境温升速率达到或超过预定值时，发出报警信号 的火灾探测器。(变化率或某一段短时间内温度的增量) 1. 点型差温火灾探测器 点型差温火灾探测器主要有膜盒差温、双金属片差温、 热敏电阻差温火灾探测器等几种类型。常见的膜盒差 温火灾探测器。 2. 线型差温火灾探测器 线型差温火灾探测器主要的感温元件有按面积大小蛇 形连续放置的空气管、分布式连接的热电偶以及分布 式连接的热敏电阻等。
第三章 感温探测器
火灾探测与信息处理
§3 感温火灾探测器
火灾
热能（温度） 热辐射 火焰光 火焰(光) 探测法 热(温度) 探测法 可燃气体 探测法 热对流
燃烧产物（悬浮物） 气体 烟雾气溶胶
空气离化 探测法
光电感烟 探测法
§3 感温火灾探测器
一、感温探测的历史与现状 1、感温探测器的历史变革 1890年第一个感温探测器在英国研制成功， 1896年几种不同类型的定温探测器在英格兰办公署 出版的保险手册中作了介绍。 20世纪20—30年代，为了满足迅速探测火灾的需 要，人们利用温升速率原理，发明了差温探测器。这 种探测器在升温速率超过预定值时发出报警信号，典 型产品有空气管式和机械式差温探测器。 之后，人们又将差温和定温两种功能组合在一起， 研制出了兼有差温、定温两种功能的感温探测器，即 差定温探测器。
原理：定温式火灾探测器是在规定时间内，火灾引起 的环境温度达到或超过预定温度时，发出报警信号的 火灾探测器。 1. 点型定温火灾探测器 点型结构是利用双金属片、易熔金属、热电偶、热敏 电阻等元件，在规定的温度值上产生火灾报警信号。 2. 缆式线型定温探测器 线型结构的温度敏感元件呈线状分布，所监视的区域 是一条宽带。
§3 感温火灾探测器
四、感温式火灾探测方法
探测原理：根据物质燃烧释放出的热量所引起的环境 温度升高或其变化率大小，通过热敏元件与电子线路 来探测火灾。 1. 点 型定温火灾探测器 (一) 定温火灾探测器
2. 缆式线型定温探测器
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
fixed temperature heat detector
§3 感温火灾探测器
一、感温探测的历史与现状 2、感温探测器的发展现状 在一些正常情况下有粉尘污染和水蒸气较多的场 所，常规感烟探测器大都无法实现火灾探测，感温探 测相对于感烟探测等其他探测方法，有更好的优越性 及可靠性。 电力系统的隧道输电电缆、高压闸刀触头接点， 冶金系统的锅炉设备，石化行业的焦化炉、储油罐等， 对这些设备部分进行温度监测可以有效地早期防止火 灾事故发生。
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（二）线型感温探测器响应特性
1．定温探测器 动作温度：探测器的动作温度应
在55~140° C的范围内，并允许
这一确定值与实际温度值有±10％ 的误差，但不得低于55℃。 不动作温度：探测器的传感器 在其额定动作温度值下调30％
的温度环境内放置30min不应动作。
§3 感温火灾探测器
2．差温探测器 (1)探测器的灵敏度等级应由制造厂在其产品说明 书中作出规定。 (2)不动作试验，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级灵敏度的探测 器要分别以1℃／min、2 ℃ ／min、3 ℃ ／min 的升温速率升温，15 min内应不动作。 (3)动作试验， Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级灵敏度的探测器 要分别以10 ℃ ／min、20 ℃ ／min、30 ℃ ／ min的升温速率升温，1min内应动作 (4)对于由控制器确定动作特性的差温探测器，可 由控制器设置探测器的灵敏度，并应满足(2)和(3) 的要求。
§3 感温火灾探测器 热敏电阻的特点如下： ①灵敏度高，半导体电阻温度系数比金 属大，一般是金属的十几倍，因此可以 大大提高感温火灾探测响应的灵敏度。 ②体积小、热惯性小、结构简单，可根 据不同要求制成不同形状。 ③化学稳定性好，力学性能好，价格低 廉，寿命长，较易适合形成感温探测系 统。
火灾状态
当电缆周围温度上升到额定动作温度时，钢丝间热敏绝缘材料的 绝缘性能被破坏，绝缘电阻发生跃变，接近短路，火灾报警控制 器检测到这一变化后，报出火警信号。
故障状态 当线型定温感温电缆发生断线时，监视电流变为零，控制器据此可 发出故障报警信号。
§3 感温火灾探测器
(一) 定温火灾探测器
缆式线型定温探测器