[科普中國(guó)]-感溫火災(zāi)探測(cè)器

簡(jiǎn)介

感溫火災(zāi)探測(cè)器是應(yīng)用較普遍的火災(zāi)探測(cè)器之一，非常適用于一些產(chǎn)生大量的熱量而無(wú)煙或產(chǎn)生少量煙的火災(zāi)，以及在正常情況下粉塵多、濕度大、有煙和水蒸氣滯留，而不適合用感煙火災(zāi)探測(cè)器的場(chǎng)所。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型感溫火災(zāi)探測(cè)器不斷出現(xiàn)，如利用新型半導(dǎo)體、熱敏材料的感溫火災(zāi)探測(cè)器以及針對(duì)大型建筑及地鐵、隧道等特殊場(chǎng)所開(kāi)發(fā)的纜式線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器。光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器等，并且在工業(yè)與民用建筑中獲得廣泛應(yīng)用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)報(bào)警，預(yù)防和減少火災(zāi)發(fā)乍具有重要作用。2

分類(lèi)點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器是世界上出現(xiàn)早、使用面廣、品種多、價(jià)格低的一種火災(zāi)探測(cè)器。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配用電子線(xiàn)路少，與感煙及其他類(lèi)型探測(cè)器相比，其可靠性高但靈敏度略低。2

物質(zhì)在燃燒過(guò)程中釋放出大量的熱，使環(huán)境溫度升高，感溫火災(zāi)探測(cè)器中的熱敏元件發(fā)生物理變化，從而將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳輸給火災(zāi)報(bào)警控制器，發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。

感溫火災(zāi)探測(cè)器按其傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)不同可分為電子式和機(jī)械式兩類(lèi)；而每一類(lèi)按其傳感器的響應(yīng)特性不同又可分為定溫探測(cè)器、差溫探測(cè)器和差定溫探測(cè)器。

根據(jù)監(jiān)測(cè)溫度參數(shù)的不同，一般用于工業(yè)和民用建筑中的感溫式火災(zāi)探測(cè)器，根據(jù)其感熱效果和結(jié)構(gòu)型式可分為定溫式，差溫式及差定溫式三種。2

1、定溫式探測(cè)器

定溫式探測(cè)器是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，火災(zāi)引起的溫度上升超過(guò)某個(gè)定值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警的火災(zāi)探測(cè)器。它有線(xiàn)型和點(diǎn)型兩種結(jié)構(gòu)。其中線(xiàn)型是當(dāng)局部環(huán)境溫度上升達(dá)到 規(guī)定值時(shí)，可熔絕緣物熔化使兩導(dǎo)線(xiàn)短路，從而產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。點(diǎn)型定溫式探測(cè)器利用雙金屬片、易熔金屬、熱電偶熱敏半導(dǎo)體電阻等元件，在規(guī)定的溫度值上產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。

2、差溫式探測(cè)器

差溫式探測(cè)器是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，火災(zāi)引起的溫度上升速率超過(guò)某個(gè)規(guī)定值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警的火災(zāi)探測(cè)器。它也有線(xiàn)型和點(diǎn)型兩種結(jié)構(gòu)。線(xiàn)型差溫式探測(cè)器是根據(jù)廣 泛的熱效應(yīng)而動(dòng)作的，點(diǎn)型差溫式探測(cè)器是根據(jù)局部的熱效應(yīng)而動(dòng)作的，主要感溫器件是熱敏半導(dǎo)體電阻元件等。2

3、差定溫式探測(cè)器

差定溫式探測(cè)器結(jié)合了定溫和差溫兩種作用原理并將兩種探測(cè)器結(jié)構(gòu)組合在一起。差定溫式探測(cè)器一般熱敏半導(dǎo)體電阻式等點(diǎn)型組合式探測(cè)器。

線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器是對(duì)被保護(hù)區(qū)域內(nèi)某一連續(xù)線(xiàn)路周?chē)臏囟葏?shù)響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器。根據(jù)動(dòng)作性能可分為：線(xiàn)型定溫探測(cè)器、線(xiàn)型差溫探測(cè)器、線(xiàn)型差定溫探測(cè)器；根據(jù)工作原理可分為：纜式線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器(包括定溫、差溫、差定溫)、空氣管式線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器(包括差溫、差定溫)；根據(jù)工作方式可分為：可恢復(fù)式線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器、不可恢復(fù)式線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器。2

結(jié)構(gòu)原理定溫火災(zāi)探測(cè)器定溫火災(zāi)探測(cè)器是當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)定的溫度時(shí)，發(fā)出報(bào) 警動(dòng)作信號(hào)的感溫探測(cè)器。常見(jiàn)的定溫火災(zāi)探測(cè)器有雙金屬型定溫探測(cè)器、 易熔金屬型定溫探測(cè)器和電子定溫探測(cè)器。

(一）雙金屬型定溫探測(cè)器

雙金屬型定溫探測(cè)器的制造型式有兩種。

1、如圖2-3-1所示，在一個(gè)不銹鋼的圓形外殼上固定兩塊磷銅合金 片，磷銅片兩邊有絕緣套，在中段部位則另固定一對(duì)金屬觸點(diǎn)，各有導(dǎo)線(xiàn) 引出。由于不銹鋼外殼的熱膨脹大于磷銅片，所以受熱后磷銅片被拉伸， 從而使兩個(gè)觸點(diǎn)靠攏，當(dāng)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)觸點(diǎn)閉合，導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成閉合回路， 便能輸出信號(hào)給報(bào)瞀器報(bào)警。兩塊磷銅片的固定如有調(diào)整螺釘，可以調(diào)整 它們之間的距離以改變動(dòng)作值，一般可使探測(cè)器在標(biāo)定的40℃ ~250℃的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。3

2、如圖2-3-2所示，由膨脹系數(shù)不同的雙金屬片和固定觸點(diǎn)組成。當(dāng) 環(huán)境溫度升髙到一定值時(shí)，雙金屬片向上彎曲，使觸點(diǎn)閉合，輸出信號(hào)給報(bào)警控制器。

(二）易熔金屬型定溫探測(cè)器

易熔金屬型定溫探測(cè)器的構(gòu)造如圖2-3-3所示。在探測(cè)器下端的吸熱罩中間焊有一塊易熔合金（熔點(diǎn)為70℃?90℃)，并與特種螺釘之間焊有一彈 性接觸片及固定觸點(diǎn)，平時(shí)它們互不接觸，如遇到火災(zāi)，當(dāng)溫度升至標(biāo)定值 時(shí)，易熔合金熔化脫落，頂桿借助彈簧的彈力彈起，使彈性接觸片與固定觸 點(diǎn)相碰通電而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這種探測(cè)器的特點(diǎn)是：牢固可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 很少有誤動(dòng)作。3

(三）電子定溫探測(cè)器

電子定溫探測(cè)器的結(jié)構(gòu)如圖2 - 3 - 4所示。

電子定溫探測(cè)器采用臨界熱敏電附 CTR作為傳感器件，這種熱敏電阻在室溫 下具有極高的阻值（可以達(dá)到1MΩ以上），隨著環(huán)境溫度的升高，阻值會(huì)緩慢地下降，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的溫度時(shí)，臨界電阻 的阻值會(huì)迅速減至幾十歐姆，使得信號(hào)電流迅速增大，探測(cè)器向報(bào)警控制器 發(fā)出報(bào)警信號(hào)。3

差溫火災(zāi)探測(cè)器差溫火災(zāi)探測(cè)器是當(dāng)環(huán)境溫度變化達(dá)到規(guī)定的升溫速率以上即動(dòng)作的感溫探測(cè)器。常見(jiàn)的有膜盒差溫探測(cè)器和電子差溫探測(cè)器。

（一）膜盒差溫探測(cè)器

膜盒差溫探測(cè)器是以膜盒為敏感元件的探測(cè)器，屬于機(jī)械式的一種。它由感熱室、氣塞螺釘、波紋膜片、確認(rèn)燈及觸點(diǎn)組成，其結(jié)構(gòu)如圖2 -3 -5所示。

感熱室是由殼體、襯板、波紋膜片和氣塞螺釘形成的密閉氣室。室內(nèi)空氣只能通過(guò)氣塞螺釘泄漏孔與大氣相通。當(dāng)環(huán)境溫度緩慢變化時(shí)，氣室內(nèi)外的空氣可通過(guò)泄漏孔進(jìn)行調(diào)節(jié)，使內(nèi)外壓力保持平衡。如遇火災(zāi)發(fā)生時(shí)，環(huán)境溫度升高的速率很快，氣室內(nèi)外空氣由于急劇受熱而膨脹，來(lái)不及從泄漏孑L外逸，致使氣室內(nèi)壓力增高，將波紋膜片鼓起與中心接線(xiàn)柱相碰，于是接觸了電觸點(diǎn)，從而發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。這種探測(cè)器具有靈敏度高、可靠性好、不受氣候變化影響的特點(diǎn)，因而應(yīng)用非常廣泛。3

（二）電子差溫探測(cè)器

電子差溫探測(cè)器是由基準(zhǔn)電阻和熱敏電阻串聯(lián)組成的感應(yīng)器件?；鶞?zhǔn)電阻和熱敏電阻相當(dāng)于感煙探測(cè)器內(nèi)部電離室，前部的阻值隨環(huán)境溫度緩慢變化，當(dāng)探測(cè)區(qū)溫度上升的速率超過(guò)某一定值時(shí)，電阻交接點(diǎn)對(duì)地的電壓超過(guò)閾值的部分經(jīng)處理后，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

差定溫火災(zāi)探測(cè)器在一個(gè)殼體內(nèi)兼有差溫、定溫兩種功能的感溫火災(zāi)探測(cè)器稱(chēng)為差定溫火災(zāi)探測(cè)器。將差溫和定溫火災(zāi)探測(cè)器有機(jī)組合的差定溫火災(zāi)探測(cè)器是一種常用的復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器。差定溫火災(zāi)探測(cè)器按其差溫和定溫的復(fù)合方式不同，有膜盒一雙金屬型差定溫探測(cè)器、無(wú)膜盒一易熔金屬型差定溫探測(cè)器和電子差定溫探測(cè)器，

目前，電子差定溫火災(zāi)探測(cè)器被廣泛應(yīng)用，而且除特殊場(chǎng)所要求必須使用定溫或差溫火災(zāi)探測(cè)器外，絕大多數(shù)場(chǎng)所都使用差定溫火災(zāi)探測(cè)器。為此，主要介紹電子差定溫火災(zāi)探測(cè)器，其結(jié)構(gòu)原理如圖2 -3 -6所示。

電子差定溫火災(zāi)探測(cè)器通常利用熱敏電阻做熱元件。它是利用熱敏電阻隨溫度變化其阻值變化的特性使電路導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)差溫和定溫功能的。大部分電子差定溫火災(zāi)探測(cè)器都采用兩只負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，一只作采樣用，一只用作補(bǔ)償。當(dāng)外界溫度緩慢變化時(shí)，補(bǔ)償起主要作用，對(duì)外表現(xiàn)為定溫特性。當(dāng)外界溫度變化迅速時(shí)，采樣電阻反應(yīng)迅速，而補(bǔ)償電阻則反應(yīng)遲鈍，對(duì)外表現(xiàn)為差溫特性。3

適用場(chǎng)所感溫火災(zāi)探測(cè)器是采取 高性能二總線(xiàn)地址編碼，模擬量傳輸方式，具 有監(jiān)控電流小、可靠性高、模擬量輸出的特 點(diǎn)。產(chǎn)品適用于相對(duì)濕度經(jīng)常大于95%、適用于飯店、旅館、商廈、寫(xiě)字樓、書(shū)店、檔案庫(kù)、微機(jī)房、影院等公共場(chǎng)所，及其它不宜安裝感煙探測(cè)器的廳堂和公共場(chǎng)所。不適宜在 可能產(chǎn)生黑煙、粉塵飛揚(yáng)、有蒸氣和油霧等場(chǎng) 所。4

保護(hù)面積當(dāng)空間高度小于8m時(shí)，一個(gè)探測(cè)器的保護(hù)面積，對(duì)一般保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)而言為20m2～30m2。具體設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)以《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116)為準(zhǔn)。

安裝要求（1）探測(cè)器在保護(hù)電纜、堆垛等類(lèi)似保護(hù)對(duì)象時(shí)，應(yīng)采用接觸式布置；在各種皮帶輸送裝置上設(shè)置時(shí)，宜設(shè)置在裝置的過(guò)熱點(diǎn)附近。5

（2）設(shè)置在頂棚下方的線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器，至頂棚的距離宜為0.1米。探測(cè)器的保護(hù)半徑應(yīng)符合點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器的保護(hù)半徑要求；探測(cè)器至墻壁的距離宜為1～1.5米。

（3）光柵光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器的每個(gè)光柵的保護(hù)面積和半徑應(yīng)符合點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑要求。5

（4）設(shè)置線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器的場(chǎng)所有聯(lián)動(dòng)要求時(shí)，宜采用兩只不同火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)組合。

（5）與線(xiàn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器連接的模塊不宜設(shè)置在長(zhǎng)期潮濕或溫度變化較大的場(chǎng)所。5