点型火灾探测器的工作原理有哪些？

2025-03-14 01:28:19

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回答1：

点型火灾探测器是一种响应某一点周围的火灾参数的探测器。

（1）感烟火灾探测器　感烟火灾探测器是响应环境烟雾浓度的探测器，根据探测烟范围的不同，感烟探测器可分为点型感烟探测器和线型感烟探测器。其中点型感烟探测器可分为离子感烟探测器、光电感烟探测器，光电感烟探测器又可分为散光型光电感烟探测器和遮光型光电感烟探测器；线型感烟探测器可分为红外光束、激光等火灾探测器。

1）离子感烟火灾探测器。离子感烟火灾探测器是利用电离室离子流的变化基本正比于进入电离室的烟雾浓度来探测火灾的。电离室内的放射源将室内的纯净空气电离，形成正、负离子。当两个收集极板间加一电压后，在极板间形成电场，在电场的作用下，离子分别向正、负极板运动形成离子流。当烟雾粒子进入电离室后，由于烟雾粒子的直径大大超过被电离的空气粒子的直径。因此，烟雾粒子在电离室内对离子产生阻挡和俘获的双重作用，从而减少了离子流。

如图2-8所示，离子感烟火灾探测器有两个电离室，一个为烟雾粒子可以自由进入的外电离室（测量电离室），另一个为烟雾不能进入的内电离室（平衡电离室），两个电离室串联并在两端外加电压，正常状态下V=V₁+V₂。当烟雾粒子进入外电离室时离子流减少使两个电离室电压重新分配，V₁变成V₁₁，V₂变成V₂₂，当V₁₁＜V₁，V₂₂＞V₂时，即第2节点的电位发生变化从而输出火灾报警信号。

图2-8　离子感烟火灾探测器的工作原理

2）光电感烟火灾探测器。光电感烟火灾探测器是利用烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。根据烟雾粒子对光线的吸收和散射作用，光电感烟火灾探测器又分为散光型和遮光型两种。

散光型光电感烟火灾探测器的工作原理是：当烟雾粒子进入光电感烟探测器的烟雾室时，探测器内的光源发出的光线被烟雾粒子散射，其散射光被处于光路一侧的光敏元件感应。光敏元件的响应与散射光的大小有关，且由烟雾粒子的浓度所决定。如果探测器感受到的烟雾浓度超过一定限量时，光敏元件接收到的散射光的能量足以激发探测器动作，从而发出火灾报警信号。

遮光型感烟探测器的工作原理是：火灾探测器的烟雾检测室内装有发光元件和受光元件。在正常情况下，受光元件接收到发光元件发出的一定光量。火灾时，探测器的检测室进入大量烟雾，由于烟雾粒子对光源发出的光产生散射和吸收作用，使受光元件接收到的光亮减少，光电流降低；当烟雾粒子浓度上升到某一预定值时，探测器就发出火灾报警信号。

传统的光电感烟探测器采用前向散射光采集技术，但其存在一个很大的缺陷就是对黑烟灵敏度较低，对白烟灵敏度较高。由于大部分火灾在早期发出的烟都是黑烟，所以大大地限制了这种探测器的使用范围。

（2）感温火灾探测器　感温火灾探测器是对警戒范围中的温度进行监测的一种探测器。物质在燃烧过程中释放出大量热，使环境温度升高，致使探测器中热敏元件发生物理变化，从而将温度转变为电信号，传输给控制器，由其发出火灾信号。感温火灾探测器，根据其结构造型的不同分为点型感温探测器和线型感温探测器两类；根据监测温度参数的特性不同，可分为定温式、差温式及差定温组合式三类。定温式火灾探测器用于响应环境的异常高温；差温式火灾探测器响应环境温度异常变化的升温速率；差定温组合式火灾探测器则是以上两种火灾探测器的组合。

1）定温火灾探测器。点型定温火灾探测器的工作原理是：当它的感温元件被加热到预定温度值时发出报警信号。它一般用于环境温度变化较大或环境温度较高的场所，用来监测火灾发生时温度的异常升高，常用的有双金属型、易熔合金型、水银接点型、热敏电阻型及半导体型几种。

2）差温火灾探测器。当火灾发生时，室内局部温度将以超过常温数倍的异常速率升高。差温火灾探测器就是利用对这种异常速率产生感应而研制的一种火灾探测器。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。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。

3）差定温火灾探测器。差定温火灾探测器是将差温式、定温式两种感温探测器结合在一起，同时兼有两种火灾探测功能的一种火灾探测器。其中某一种功能失效，则另一种功能仍起作用，因而大大提高了可靠性，使用相当广泛。点型差定温火灾探测器主要有膜盒差定温火灾探测器、双金属差定温火灾探测器和热敏电阻差定温火灾探测器三种。

（3）感光火灾探测器　物质在燃烧时除了产生大量的烟和热外，也产生波长为400nm以下的紫外光、波长为400～700nm的可见光和波长为700nm以上的红外光。由于火焰辐射的紫外光和红外光具有特定的峰值波长范围，因此，感光火灾探测器可以用来探测火焰辐射的红外光和紫外光。感光火灾探测器又称火焰探测器，它能响应火灾的光学特性即辐射光的波长和火焰的闪烁频率，可分为红外火焰探测器和紫外火焰探测器两种。感光火灾探测器对火灾的响应速度比感烟、感温火灾探测器快，其传感元件在接收辐射光后几毫秒，甚至几微秒内就能发出信号，特别适用于突然起火而无烟雾的易燃易爆场所。由于它不受气流扰动的影响，是唯一能在室外使用的火灾探测器。

1）红外火焰探测器。红外火焰探测器是对火焰辐射光中红外光敏感的一种探测器。在大多数火灾燃烧中，火焰的辐射光谱主要偏向红外波段，同时火焰本身具有一定的闪烁性，其闪烁频率为3～30Hz。用于红外火焰探测器的敏感元件有硫化铝、热敏电阻、硅光电池等。

燃烧产生的辐射光经红外滤光片的过滤，只有红外光进入探测器内部，红外光经凸透镜聚焦在红外光敏元件上，将光信号转换成电信号，其放大电路根据火焰闪烁频率鉴别出火焰燃烧信号并进行放大。为防止现场其他红外光辐射源偶然波动可能引起的误动作，红外探测器还有一个延时电路，它给探测器一个相应的响应时间，用来排除其他红外源的偶然变化对探测器的干扰。延时时间的长短根据光场特性和设计要求选定，通常有3s、5s、10s和30s等几挡。当连续鉴别所出现信号的时间超过给定要求后便触发报警装置，发出火灾报警信号。

2）紫外火焰探测器。紫外火焰探测器是对火焰辐射光中的紫外光敏感的一种探测器。其灵敏度高、响应速度快，对于爆燃火灾和无烟燃烧（如酒精）火灾尤为适用。

火灾发生时，大量的紫外光通过透紫玻璃片射入光敏管，光电子受到电场的作用而加速；由于管内充有一定的惰性气体，当光电子与气体分子碰撞时，惰性气体分子被电离成正离子和负离子（电子），而电离后产生的正、负离子又在强电场的作用下被加速，从而使更多的气体分子电离。于是在极短的时间内，造成“雪崩”式放电过程，使紫外光敏管导通，产生报警信号。

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