دتکتورهای Flame (شعله) طیف های به خصوصی از نور حریق را تشخیص می دهند. در انواع مختلف طراحی و تولید می شوند. IR، UV، UV/IR، IR3 و … .
هر شعلهای خواص زیر را دارا میباشد:
1- تولید گاز CO2 با حجم زیاد و دمای بالای 500 درجهی سانتیگراد.
2- تولید بخار (H2O) با حجم زیاد و دمای بالای 100 درجهی سانتیگراد.
3- تولید مقادیر گازهای غیر قابل اشباع مانند گاز CO که حجم آن بستگی به دمای شعله و درصد اکسیژن دارد.
4- وجود اجسام داغ (black body) در اطراف شعله.
5- وجود نور خیره کننده و دمای بالای خود شعله.
از سه طریق میتوان یک شعله را احساس و اندازهگیری کرد.
1- گرمای ناشی از شعله به وسیلهی دتکتور حرارتی.
2- انرژی ناشی از شعله، به وسیلهی تغییرات مقادیر وزن هیدروکربنها و تبدیل آن به انرژی.
3- تشعشع ناشی از شعله به وسیلهی دتکتورهای شعله.
این دتکتورها با استفاده از سنسور گیرندهی اشعهی ماورای بنفش شعلهی آتش یا اشعهی مادون قرمز آتش را بسیار سریع تشخیص میدهند. در دو نوع قابل نصب برای فضای داخلی (Indoor) و فضای خارجی (Outdoor) موجود می باشد و ولتاژ کار آنها 12 الی 30 ولت DC است زاویهی دید آنها نیز 120 درجه میباشد
——————————-
– دتکتور UV:
اشعهی ماورای بنفش دارای طول موج 1000 تا 4000 آنگستروم میباشد. طول موج ماورای بنفش رسیده از خورشید به زمین حدود 2800 آنگستروم میباشد که در هنگام عبور از جو زمین، جذب میگردد. با بررسیهای انجام شده معلوم گشته معمولا تمامی حریقها تشعشع UV بین 1800 تا 2500 آنگستروم تولید میکنند. (دامنهی حسگرها حدودا در همین بازه یعنی 1800 تا 2500 آنگستروم قرار دارد.) دتکتورهای ساخته شدهی اشعهی ماورای بنفش (حساس به اشعهی ماورای بنفش متساعد شده از شعله) نسبت به شعلهی پایهی هیدروکربن-هیدروژن-فلزات بسیار حساس بوده و درسرعت حداکثر 10 میلیثانیه شعله را کشف مینمایند. این دتکتور نسبت به اشعهی ماورای بنفش خورشید غیر حساس است.
سرعت بالا و عکسالعمل نسبتا خوب در فاصلهی زیاد (برد بالا) از مزایای این دتکتور است. این دتکتور نسبت به جوشکاری با طول موج بلند حساس نیست. اما X-Ray، جوشکاری با نور مرئی، جرقه، کرونا و وجود بعضی از گازها درعملکردش اختلال به وجود میآورد. همچنین معمولا نور لامپهای جیوهای فشار پایین و لامپهای خورشیدی ممکن است ایجاد آلارم کاذب نماید. این دتکتور مخصوص نصب در سایتها میباشد، اما به علت وجود شرایط آلارم کاذب در سایتها، نصب آن در سایتهای مسقف بهتر است
——————————
– دتکتور IR:
دو تیپ دتکتور مادون قرمز وجود دارد:
1- تک فرکانس
2- طیف وسیع
در مدل طیف خاص حساسیت دتکتور بر روی طول موج که طول موج تشعشعی تمامی سوختهای هیدروکربن (پایهی هیدروکربن) است تنظیم شده است. انتخاب دامنهی 4.4 میکرون برای دتکتورهای IR و مزیت برجسته به همراه دارد.از یک سو تشعشعات منتتشرهی آتشهای ناشی از این نوع سوختها (هیدروکربنی) در همین پهنا قرار دارند و از سوی دیگر تشعشعات مادون قرمز خورشید در چنین دامنهای توسط جو زمین جذب میشود. فلیکر حریق که بین 1 تا 30 هرتز میباشد در این دتکتور به وسیلهی یک فیلتر جذب میگردد. سرعت زیاد 30 میلیثانیه نسبت به حریق، مقاومت در مقابل گرفتگی مانند گرد و غبار و روغن، مانند غیر حساس بودن در مقابل نور خورشید (تشعشع خاص ارسالی از خورشید به وسیلهی جو زمین جذب شده است) و عدم حساسیت در مقابل جوشکاری، نور، X-Ray، جرقه، پدیدهی کرونا از مزایای این دتکتور است.
این دتکتور برای حریق با پایهی غیر هیدروکربن مناسب نمیباشد. نسبت به رطوبت، آب، یخ و منابع گرم (black body) حساس میباشد و در عملکرد آن احتمال فالت وجود دارد.
دتکتور طیف وسیع مادون قرمز، دتکتور با حساسیت کم میباشد که در رنج (طول موج) وسیع جهت حریقهای متفاوت استفاده میشود ولی دچار فالت فراوان میباشد که عملا غیر قابل استفاده است. سنسورهای مادون قرمز معمولا از جنس باریم، استرانیوم، تیتانیوم ساخته میشود و IR دریافتی را تبدیل به جریان و پس از عبور از فیلترهای الکترونیکی جریان با فرکانس خاص عبور نموده و وارد سیستم تشخیص میشود تاخیر چند ثانیهای میتواند از بروز خطا در این دتکتور تا حدی جلوگیری نماید.(6ثانیه)
بررسی حداکثر فاصلهی کشف دتکتورهای IR
فاصلهی 15 متر در دمای 1300درجهی کلوین و سطح شعلهی 1 فوت مربع
فاصلهی 5 متر در دمای 700 درجهی کلوین و سطح شعلهی 1 فوت مربع
دتکتور UV/IR
وجود چند اشکال در دتکتور UV، IR و همچنین داشتن مزایای زیاد از قبیل سرعت، دقت، برد زیاد، سازندگان را بر آن داشت تا از ترکیب این دتکتور جهت رفع معایب و دقت عملکرد استفاده نمایند
همانطور که میدانید شعلهها با پایهی هیدروکربن در دو طیف مادون قرمز با طول موج 4.3 میکرومتر و فلیکر 1 تا 30 هرتز و اشعهی ماورای بنفش با طول موج 0.2 تا 0.3 میکرومتر تشعشع قابل توجه دارند. ترکیب دتکتور UV/IR جمع دو دتکتور UV و IR و اندازهگیری فلیکر به صورت And و با سیستم پروسسور با منطق فازی – لاجیک جهت تشخیص به موقع و جلوگیری از اشتباه میباشد. طیف عملکرد دتکتور دو تایی UV/IR قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به دتکتورهای قبلی دارد.
این دتکتور در تشخیص حریق هیدروژن که مقادیر زیادی اشعهی ماورای بنفش و کمی مادون قرمز تولید مینماید، نسبت دو طیف تشعشع را نسبت به هم میسنجد و در صورتیکه این نسبت طبق تنظیم اولیه باشد اعلام حریق مینماید.
تشخیص شعلهی زغال:
در این تشعشعات اشعهی ماورای بنفش کم و مادون قرمز زیاد میباشد در صورتیکه درصد UV/IR اول نمیتواند این نسبت را داشته باشد. میتوان این دتکتور را برای حریق زغال به صورت خاص تنظیم نمود(نسبت خاص UV/IR)
منابع خطا:
در این دتکتور وجود جرقه، نور، کرونای ولتاژ بالا، جوشکاری، IR منابع داغ لامپ هیدروژن، هالوژنه و غیره به تنهایی نمیتواند خطا ایجاد کند. عامل خطا تنها هنگامی پیش میآید که یک منبع اشعهی ماورای بنفش قوی مثل جوشکاری همزمان با جرقه (منبع IR یا اجسام داغ) فعال شوند. در این دتکتور UV با طول موج نور خورشید در کنار فلیکر مربوط به یک منبع IR که ممکن است از حرکت یک جسم یا یک نفر در جلو جسم داغ به وجود آید عامل خطا میباشد.
همچنین X-Ray و جوشکاری یا سطوح داغ و اشعهی ماورای بنفش ممکن است خطا به همراه داشته باشد.
محدودیتها:
برای شعلههای کربنی(زغال) توصیه نمیشود. گازها، بخارات باعث کور شدن سنسور UV آن میگردند. این دتکتور نسبت به شعلههای هیدروکربن(مایع، گاز، جامد) فلزات (منیزیم)سولفور، هیدروژن، هیدرازین و آمونیاک حساس میباشد. سرعت عملکرد این دتکتور زیر 500 میلیثانیه است
———————————-
دتکتور IR/IR:
بررسی کامل شعله با پایهی هیدروکربن نشان داد که در این شعله گاز CO2 متصاعد شده از اثر سوختن دارای IR تولیدی در رنج 4.3 تا 4.4 میکرومتر میباشد.
همچنین با بررسیهای بیشتر در طیف 0.9 تا 3 میکرون (IR متساعد شده از انرژی خود شعله) مقادیر عظیمی IR وجود دارد.
دتکتور IR/IR که میتواند جهت سوختن مواد با پایهی هیدروکربن از پروسس دو طیف 4.3 تا 4.4 میکرون و 0.9 تا 3 میکرون که در اصل نسبت سنجی یا تفاضل سنجی مینماید. (طیف 0.9 تا 3 میکرون بسیار حجیم میباشد.) و همچنین وجود یک پروسسور که از وجود خطا در فضای حفاظتی میکاهد، استفاده نماید. این دتکتور نسبت به انواع قبل برد و قابلیت اطمینان بیشتری دارد. دتکتورهای IR/IR برای طیفهای 0.8 تا 1 میکرون و 14.7 تا 16 میکرون هم طراحی و ساخته میشوند.
اساس کار:
1- آنالیر فلیکر
2- اندازهگیری تشعشع و طول موج دریافتی
3- نسبت سنجی بین دو سیگنال رسیده از دو سنسور مادون قرمز
در این دتکتور بیس تشعشع 4.3 تا 4.4 میکرون ناشی از CO2 میباشد. برد مطلوب این دتکتور 20 متر جهت (2sq ft2 ) شعله خواهد بود.
————————————-
دتکتور IR/IR/IR:
این دتکتور از ترکیب سه دتکتور مادون قرمز میباشد که یکی از دتکتورها مربوط به دریافت تشعشعات مادون قرمز در طول موج 4.3 تا 4.4 میکرومتر مربوط به CO2 و دو سنسور دیگر یکی انرژی ساتع شده از اطراف شعله و با طول موج مشخص و دیگری اجسام داغ در محدودهی شعله را اندازهگیری میکند.(این دو سنسور معروف بهback ground یا black body میباشند) و یک پروسسور نسبت تمامی این تشعشعات را سنجیده و از فالت کاذب جلوگیری مینماید. هنگامیکه تمامی منطق فازی لاجیک دال بر وجود حریق شد، این پروسسور اعلام حریق مینماید. در بعضی از این دتکتورها یکی از سنسورها مقدار نور متشعشع شده از حریق را دریافت و پروسس انجام میپذیرد.(سنسور سیلیکونی نوری).
این دتکتور برد بسیار بالایی دارد و شعله را در فاصلهی 60m را کشف مینماید. هیچ نوع فالتی را نمیتوان از
این دتکتور از ترکیب سه دتکتور مادون قرمز میباشد که یکی از دتکتورها مربوط به دریافت تشعشعات مادون قرمز در طول موج 4.3 تا 4.4 میکرومتر مربوط به CO2 و دو سنسور دیگر یکی انرژی ساتع شده از اطراف شعله و با طول موج مشخص و دیگری اجسام داغ در محدودهی شعله را اندازهگیری میکند.(این دو سنسور معروف به back ground یا black body میباشند) و یک پروسسور نسبت تمامی این تشعشعات را سنجیده و از فالت کاذب جلوگیری مینماید. هنگامیکه تمامی منطق فازی لاجیک دال بر وجود حریق شد، این پروسسور اعلام حریق مینماید. در بعضی از این دتکتورها یکی از سنسورها مقدار نور متشعشع شده از حریق را دریافت و پروسس انجام میپذیرد.(سنسور سیلیکونی نوری).
این دتکتور برد بسیار بالایی دارد و شعله را در فاصلهی 60m ( 1 sq) را کشف مینماید. هیچ نوع فالتی را نمیتوان از IR/IR/IR انتظار داشت، منابع X-Ray، جوشکاری، black body، کرونا و … این دتکتور نسبت به انواع دیگر بسیار مطلوب جامع و خالی از اشتباه با برد بالا میباشد.
انتظار داشت، منابع X-Ray، جوشکاری، black body، کرونا و … این دتکتور نسبت به انواع دیگر بسیار مطلوب جامع و خالی از اشتباه با برد بالا میباشد.
………………………………….
فلیکر:
فلیکر در حقیقت یک احساس شخصی از کم و زیاد شدن میزان روشنایی است که بصورت سوسوزدن نور لامپهای رشتهای ظاهر میشود.
عوامل تاثیرگذار بر فلیکر
هر پدیدهای که باعث تغییرات مقدار موثر ولتاژ منبع تغذیه میشود به عنوان عامل ایجادکننده فلیکر شناخته میشود.
سوئیچ کردن بارهای مختلف میتواند باعث به وجود آمدن پدیده فوق شود، زیرا عموماًجریان هجومی در ملاحظه راهاندازی (سوئیچ کردن) از جریان حالت دائمی بیشتر است.
راهاندازی موتورها یکی از منابع معمول و اصلی ایجاد فلیکر در شبکهها است. این دستهبندی کلی از موتورها شامل انواع فنها، پمپها، کمپرسورها، دستگاههای تهویه مطبوع، یخچالها، آسانسورها و غیره است. همچنین بارهایی که به صورت متناوب کار میکنند مانند دستگاههای جوش قوسی یا نقطهای، کورههای قوسی یا القایی باعث تغییرات ناگهانی در ولتاژ تغذیه شده و در نتیجه باعث ایجاد فلیکر میشوند. از منابع دیگر ایجاد کننده فلیکر میتوان به سوئیچ کردن خازنهای تصحیح ضریب قدرت در شبکه اشاره کرد
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد:
نویز فلیکر
نویز فلیکر (به انگلیسی: Flicker noise) یا چشمک زدن نور پدیدهای است که به سوسو زدن نور لامپ اطلاق میشود و باعث میشود فرد زیر نور لامپ احساس نارضایتی کند. عامل اصلی این پدیده نوسان ولتاژ است و مصرف کنندههایی مانند کوره قوس الکتریکی، دستگاه جوشکاری، ادوات الکترونیک قدرت و … که مصرف بالایی دارند میتوانند باعث به وجود آمدن فلیکر شوند.[۱] مشاهده فلیکر برای هر شخصی متفاوت است و دلیل آن تفاوت در دستگاه عصبی افراد است و اینکه امکان دارد فردی متوجه وجود نوسانات لامپ بشود یا نشود. فرکانس فلیکرهایی که رخ میدهد در حد چند دهم فرکانس تولیدی و معمولاً بین ۸ تا ۱۰ هرتز متغیر است.[۱]
تغییرات سریع جریان تغذیه کورههای الکتریکی (و سایر بارهای بزرگ نظیر دستگاههای نورد و دستگاههای حفاری) در مواقعی آنقدر زیاد است که منجر به تغییرات ولتاژ سیستم تغذیه گردیده و چشمک زدن لامپ را موجب میشود. به منظور به حداقل رساندن این اثرات لازم است که تغییرات ولتاژ را در سطح کمتر از مقدار مورد توافق (آستانه آزار) نگاه داشت. اصطلاح چشمک زدن ولتاژ (فلیکر ولتاژ) اغلب برای بیان کلیه اثرات نامطلوب تغییرات سریع ولتاژ به کاربرده میشود.
…………………………………………………….
دتکتور تشخیص شعله حریق (Flame Detector):
انواع: IR ,UV ,UV/IR ,IR2 ,IR3
از لحاظ محیط کاری: Ex d ,Ex de ,Ex ia , non-Ex و . . .
دتکتورهای شعله بر پایه شناسایی تابشهای امواج فروسرخ یا ماورا بنفش عمل می کنند. این دتکتورها برای هر دو فضای باز و بسته و نیز برای محل هایی که امکان وقوع حریق به صورت شعله بدون دود وجود داشته باشد بکار می رود که این دتکتورها باید در خط دید محوطه ای قرار بگیرند که قرار است پوشش بدهد. دتکتورهای شعله اغلب برای پوشش فضاهای باز بزرگ با سقف های بسیار بلند یا بدون سقف بکار می روند. این نوع آشکارسازها به حریق های دودزا نیز واکنش نشان می دهد و کمتر تحت تاثیر نور خورشید قرار می گیرد و علائم دریافتی را به صورت دیتا (کد یا اعداد رمزی) به پنل مرکزی اعلام حریق ارسال می کند. این نوع دتکتورها سنسورهایی دارند که تشعشعات الکترومغناطیسی طیف نوری صادر شده از شعله را حس می کنند که تنها به منظور اندازه گیری در محدوده فروسرخ یا فرابنفش بکار می رود به سبب آنکه در طیف مرئی نور، منابع تداخلی بسیاری وجود دارد. این آشکارسازهای شعله امواج نوری نامرئی [غیرقابل رویت] را تشخیص و شناسایی می کند که از شعله حریق متساعد (منتشر) می شود و باعث فعال شدن دتکتور و ارسال سیگنال به پنل مرکزی اعلام حریق (مرکز کنترل اعلام) می شود یعنی امواج نوری غیرمرئی که به وسیله شعله حریق منتشر می شود را تشخیص داده و فعال می شوند. این دتکتورها دارای زاویه دید 120 درجه هستند که در هنگام طراحی و نصب و کاربرد آن بایستی به آن توجه نمود و در مکان مناسبی قرار داد.
در کل این دتکتورها به نور مرئی، پرتوهای فروسرخ و فرابنفش حساس اند و قابلیت استفاده در مکانهای باز مثل سکوهای بارگیری و تخلیه مواد نفتی، نقاط حساس و خطرناک در کارخانه ها و مکانهایی که امکان انفجار سریع وجود دارد را دارند.
دتکتورهای فروسرخ (IR) مناسب برای انبارهای مسقف و باز و نیز محل تعمیرات هواپیما در مناطق روباز هستند و دتکتورهای فرابنفش (UV) برای مخازن نگهداری سوخت چاههای حفاری نفت، انبارها و اتاقک اسپری رنگ مناسب اند. در مکانهایی که امکان رسوخ دود باشد بکاربردن دتکتورهای فرابنفش (UV) مناسبتر از دتکتورهای مادون قرمز می باشد. این دتکتورها با استفاده از سنسور گیرنده امواج ماورابنفش شعله حریق یا اشعه مادون قرمز ، حریق را شناسایی و اعلام حریق می نمایند. زمان پاسخ این دتکتوها تنها حدود چند ثانیه می باشد و حریق را بسیار سریع تشخیص می دهند. این دتکتورها از لحاظ فضای بکار گیری در دو نوع داخلی (InDOOR) و خارجی (OutDOOR) موجود می باشند و نیز ولتاژ کاری اغلب آنها بین 12 ولت تا 30 ولت dc است.