火灾探测技术

8金属膜盒型差 温火灾探测器

在空气室内有一个金属的弹性膜片，在正常环境温升的
情况下，虽然空气室的空气会受热膨胀，但空气可以从毛细孔
排出；因此膜片不动，与触点不会接触。当发生灭灾，环境温
升很快时，泄气孔来不及向外排泄空气，促使膜片向上运动。
当温升达到一定速率时，空气室的空气即可推动膜片与触点闭
合，从而产生报警。
4 遮光式光电 感烟火灾报警
器

半导硅光电池等光电元件，在光照下，就可产生光电流，
大小受光照强度的影响，利用这一原理可制作遮光式光电感烟
火灾探测器进行火灾报警。

在探测室内，红外发光元件（如红外发光二极管）与受光
元件（如半导体硅光电池）同轴对向放置。当火灾产生烟雾进
入检测室后，由于烟雾遮挡了发光元件发射出的光，使受光元
工作，可靠性较感烟探测器高，对环境要求低，对 初期火灾响应迟钝。
（三）感光式火灾探测器
对火焰中特定波段中的电磁辐射（红外、 可见和紫外谱带）敏感的火灾探测器。响应波 长低于400nm辐射能通量的紫外探测器，响应 波长高于700nm辐射能通量的红外探测器。对 快速发生的火灾或爆炸能够及时响应，是对这 类火灾早期通报火警的理想探测器。
用的敏感元件的不同，又可分为双金属片型、易熔金属片型、热
敏电阻型、热敏电缆型等多种类型。
点型定温式火灾探测器是相对线型而言的，点型警戒的区域 为一个点，线型警戒区域为一条线。
2 双金属片型定温式火灾探测器
主要元件是一个被压合在一起的双金属I（膨胀系数不同）
片。常温下为直形，受热后，因膨胀系数不同会产生弯曲，使触 点闭合。
电子型差定温火灾探测器
两只NTC热敏电阻，参考电阻R2密封在探 测器内部。R2、R3差温特性，R1、R3定温特 性。当阈值电路A输入端电位达到闭值时，其 输出信号促使双稳态电路B翻转。
双金属片盒式可
复位型差温火灾
探测器
定温部分为一双金属片，在标定的温度下可因弯曲度达到一定 程度，从而通过推杆，推动金属膜片，使触点接通，而发出定温 火灾报警信号。
变化，而出现的误报警的现象。
感温式火灾探测器的灵敏度及特点
探测器达到动作温度（或温升速率）时发出报警 信号所需时间的快慢，分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级，用 绿色、黄色和红色表示。
Ⅰ级灵敏度：54℃＜动作温度＜62℃标志绿色 Ⅱ级灵敏度：54℃＜动作温度＜70℃标志黄色 Ⅲ级灵敏度：54℃＜动作温度＜78℃标志红色 差温探测器的灵敏度没有分级。 结构简单，价格低廉，某些类型不配置电路也能
发生火灾烟雾时，检测电离室导电能力变小，Vc发生变化， 发出报警信号。
这种离子感烟报警器具有灵敏度高、安全、可靠的特点，但 对环境要求较高，有些场合不能应用。
2 光电感烟式灭灾报警器
光电感烟式火灾探测器根据其将烟雾信息转变为电 信号的工作原理的不同，可以分为遮光式和散射光式 两种类型。前一种方式目前较少采用，而后一种获得 广泛应用。
（一） 感烟式火灾探测器
火灾初期，物质处于阴燃阶段，产生大量烟雾。 是早期火灾的重要特征之一，将探测部位烟雾浓度的 变化转换为电信号实现报警目的。有离子感烟式、光 电感烟式、红外光束线型感烟式等几种类型。应用最 广泛。
1 离子感烟式 火灾探测器

离子感烟式火灾探测器，采用辐射电离`现象，将烟雾信
紫外线火焰 探测器

紫外线火焰探测器是用来探测波长在4000埃（1埃
＝10-10米）以下的紫外辐射光的。

此种探测器的特点是反应速度快、抗干扰能力强、
耐高温，适用于工业企业中对各种易燃易爆场合的火
灾探测报警。
紫外线火焰探测器 工作原理
紫外光敏管玻壳内，充氢气和氦气，并设置两根电极,加上 工作电压（200-300伏）。当紫外光敏管接收到紫外光辐射时， 电极发射出电子。电子被极间电场加速后又与壳内气体分子相互 碰撞，致使气体分子大量电离(雪崩放电过程)。此时，紫外光敏 管由截止状态转变为导通状态。紫外光越强，产生的导电电流也 就越大，促使电子线路的开关开闭，紫外光敏管的极间进行反复 充发电。因此产生了一系列的电脉冲。其频率与紫外线的强度成 正比。将此脉冲电信号经电子线路处理后，即可得到与紫外线辐 射强度成正比的直流电压，当此电压超过规定的阑值电压时，就 可触发报警控制器发出火灾报警信号。
警探测器，但在火灾报警系统中也是必不可少的。目前应用也比
较多。
按工作原理的不同，可分为定温式、差温式、差定温式3种 类型。
1定温式火灾探测器
定温式火灾探测器的功能是探测环境温度升高的变化。当环 境温度升高到规定的温度时，探测器即可发出报警信号。

定温式火灾探测器中的核心部件是感温敏感元件。根据所使
差温式火灾探测器

定温式火灾探测器对环境要求较严格，有些场合不能应用；
差温式火灾探测器只检测温升速率。都有误报和漏报情况的发生。

差定温式火灾探测器，是前两种探测器以一定的方式结合在
一起。同时具有定温和差温报警的功能，提高了探测器工作的可
靠性，有效地防止了漏报。
根据其结构及工作原理的不同，可分为金属膜盒式、双金属 片式、热敏电阻式等多种类型。
当烟雾出现在光束路径上时，对红外光吸收、遮挡和散射， 使到达接收器的红外辐射通量减弱，检波器输出的直流电平发生
变化,便可向报警控制器发出报警信号。

这种红外光感烟火灾探测器有可靠性高、成本低的特点，
但需经常保持清洁，否则会引起误报。
5 激光感烟式 火灾探测器

激光感烟火灾探测器的工作原理与红外光感烟火灾探测器
有的还具有动作指示、接受返回信号等功能。报警的程度比 探测器报警紧急，不需要确认。要求更可靠、更确切，处理 要求更快。 2．火灾探测器。 不断监视和探测被保护区域火灾的初期信号。将现场火 灾信号（烟、光、温度）转换成电气信号，并将其传送到火 灾报警控制器。
第二节 火灾探测器
监视与火灾有关的物理或化学现象。提供 合适的信号以通报火警或操作自动消防设施， 经判定后出警报。根据火灾早期产生的烟雾、 温度、光、气体等特征，现已研制出四大类常 用的火灾探测器。
十分相似，只是光源不是红外线发光管而是半导体激光发生器。

激光发生器在激光脉冲调制电源的激发下，发出激光束，经
过光学系统后，由光电接收器转换为电信号。

当烟雾遮挡激光束时，接收到的激光强度有所减弱，就可以
发出火灾报警信号。

激光感烟探测器要比红外光感烟探测器的警戒距离大得多，
这是由激光的基本性质所决定的，但这种探测器造价比较高。
号。
4 热敏电阻 型定温式火 灾探测器
此探测器由热敏电阻分压器构成。U为定值，R1为普
通电阻，Rt为热敏电阻，常温下R、Rt阻值一定，B点电位 一定，当发生火灾，环境温度升高使Rt阻值减小时，B点电 位发生变化，当电位变化到一定的阈值时，在其他元器件 的作用下，便可输出报警信号。
5 线型定温式 火灾探测器
件接收到的光量减少从而使其产生光电流的强度也有所降低，
当光电流强度降低到一定值时，便发出报警信号
3 散射光式光 电感烟报警器
检测室内，发光元件与受光元件不同轴对向放置。 正常情况下，受光元件受不到发光元件发射出的光，故不
产生光电流。 当火灾产生的烟雾进入检测室后，发光元件发出的光照射
在烟雾粒子上，会产生光的漫反射现象。这种散射光照在受 光元件上，就会产生相应强度的光电流，从而触发报警。

差温部分由吸热罩、金属膜片、泄气管组合成气室。气室内
的压力随温度的开高而增大，金肩膜片受挤向外变形，推动触点
接通，而发出差温火灾报警信号。

气室内设计的泄气管、可使环境温升速率在低于10C／分时，
因气室内的室气可以通过此管与大气相通，因而使气室内外压力
保持平衡，从而避免了由子非火灾因素造成的环境低温升速率的
感烟式火灾探测器的特点、灵敏度
具有响应速度快，能及早发现火情，有利 于火灾早期扑救的特点。但是探测器易受外 界因素影响，如风速、灰尘以及电路的噪声 干扰等，而引起误报警。
分为高、中、低三级灵敏度。
（二）感温式火灾探测器

以火灾发生时释放出的热量使周围温度升高这一现象来作为
探测依据的。因此，又叫热探测器。它虽不是理想的火灾早期报

线性定温式火灾探测器的探测区是一条线型分布的有较大
长度范围的探测区。
1.气体填料型：在细铜、不锈钢、尼龙管内充以空气或填料。 发生火灾过热时，管内气体或填料膨胀，管头气室膜片凸起，电 路触点接通，发出火警信号。
2.热敏同轴电缆型：内、外导体之间的绝缘物是用特殊材料制 成的，受热达到一定温度时，具导体性能。内、外导体短路，发 出火灾报警信号。
3.热敏双芯电缆型：两根裹以热敏易熔绝缘材料的金属导线交
织着扭在一起。火灾遇热，热敏材料的电阻变得很小，绝缘材料 转换为导体，甚至熔化，致使金属导线短路报警。
6 差温式火灾探测器

差温式火灾探测器的功能是探测环境温
源自文库
度升高速率的变化。当火灾发生时，引起环境
温度的上升速率大大超过正常情况下的环境温
息转换为电信号，完成报警任务。通常由两个电离室、信号
放大电路、开关转换电路、火灾模拟检查电路、故障自动监
测电路组成。

两个相串联的电离室（检测电离室和补偿电离室）放入
两片源强为1-2微居的放射源(Am241)。

电离室是能使空气分子产生电离，并形成电离电流的设
备。检测电离室的结构使烟雾粒子很容易进入，补偿电离室

当有火灾发生，环境温度升高时，双金属片弯曲。当温度升
高到一定值时，使A、B两触点闭合，从而产生报警信号。
3易熔全属型定温 式火灾探测器

用低熔点的易熔金属，如铅、铋、锡、镉等按一定的比例
制成合金，可在60-70℃左右时熔化。火灾发生时，环境温度升
高，使低熔点的合金熔化，导致触点闭合，从而发出火灾报警信
4 红外线感烟 式火灾探测器

由对向安装的红外发射器和红外接收器组成。发射器发射周
期性红外辐射脉冲（周期约为8毫秒、脉宽为15微秒左右）。
红外辐射经光学系统形成近似为平行光束穿过被保护区，在 接收器处形成一个较大的弥散区。再经过光学系统聚焦后，由光 电探测器接收，再经检波器检波后变为一定大小的直流电平。
金属膜盒型 差定温火灾
探测器
在原有的差温火灾探测的空气室内又增加了一个金属弹簧片
和易熔合金块。金属弹簧片的一端固定，另一端被易挤合金块顶 住。当环境温度达到标定值时，低熔点的合金块熔化，弹簧片弹 起与上方的弹性膜片接触，并推动膜片B上移，与触点A相通， 即可发出火灾报警信号。该种差定温火灾探测器的缺点是其定温 探测部分的易熔金属块只能一次性使用，一旦发出定温报警信号， 就不能自行复原。
9 热敏电阻 型差温火灾
探测器
Rt1、Rt2均为热敏电阻。Rt1装在特制的隔热金属盒内，其
阻值对外界环境急剧温升变化不敏感。Rt2就安放在探测器的外 壳上，其阻值对外界环境温升变化很敏感。 常温下Rtl、Rt2为定值，B点电位一定，当环境温度缓慢变化 时，热敏电阻Rt1, Rt2的阻值会发生同样的变化，B点电位相对 稳定，当发生火灾环境温升速率急剧增加时，Rt2的阻值会明显 下降，而Rt1的阻值仍可基本不变，这样B点电位发生变化，当变 化达到一定阈值时，便可在其他元器件的作用下发生报警信号。
的结构让烟雾离子很难进入。
离子感烟式火灾
探测器工作原理

媚241不断放射α 射线，撞击空气分子电离成正/负离子。

电极间加上电压后，离子在电场作用下定向运动，形成电流。
电流大小受烟雾浓度的影响、浓度越大，电流越小。原因是：离
子吸附烟雾粒子，运动速度减慢；烟雾减弱了α 射线电离能力。

无烟雾时，电离室导电能力一定，V1、V2和C点电位恒定。
第二节 火灾报警探测技术
采用现代科学技术，对火灾做到早期预防、早期 报警、早期扑救是避免火灾发生和减少火灾损失的最 有效的方法之一。
在这章中，对火灾自动报警系统的各部组成、工 作原理及安装加以介绍。
触发装置
有自动和手动两种。火灾探测器是自动触发装置，手动 报警按钮是手动触发装置。
1．手动报警按钮。 具有应急情况下人工自动通报火警或确认火警的功能。
升速率时，探测器即可发出火灾报警信号。
根据其结构及工作原理的不同，差温式火 灾探测器可分为金属膜盒式（机械式）、热敏 电阻式（电子式）、空气管线等多种类型。有 线型和点型两种结构。
7 空气管线型
环境温度升高，空气管内的空气膨胀，压力 升高，气体通过泄漏孔排出。当温度速率超过某 值时，迅速膨胀的气体来不及排出，管内的气压 升高，膜片膨胀，使电气触点闭合报警。