بیم دتکتور چیست؟ انواع، کاربرد، مزایا و معایب دتکتور دود خطی

دتکتور اعلام حریق که با نام های حسگر یا سنسور اعلام حریق هم شناخته میشود. یکی از تجهیزات اصلی اعلام حریق است. وظیفه دتکتورها تشخیص علائم اولیه حریق قبل از اینکه شعله ور شدن است. دتکتور دودی علاوه بر متعارف و آدرس پذیر بودن در نوع تشخیص هم تنوع دارد و دارای دو نوع نقطه ای یا خطی است. دتکتور خطی که با نام های بیم دتکتور یا آشکارساز دود خطی شناخته می شود یکی از اجزا و تجهیزات سیستم اعلام حریق است.   

در این مطلب به بررسی بیم دتکتور، انواع، کاربرد، مزایا، معایب، برندهای شاخص و اصول و استانداردهای نصب آن می پردازیم.

[elementor-template id="36151"]

 

بیم دتکتور یا آشکارساز دود خطی چیست؟

دتکتور بیم (Beam Detector) یا آشکارساز پرتوی یا لیزری یک دستگاه تشخیص و اعلام حریق است که از پرتوهای مادون قرمز برای تشخیص وجود دود استفاده می کند.

بنابراین، دتکتور دود خطی دستگاهی که دود را با گسیل یک پرتو نور از یک واحد فرستنده - گیرنده در سراسر منطقه محافظت شده به یک بازتابنده که سیگنال نور را به واحد فرستنده - گیرنده برمی گرداند، تشخیص می دهد. دود وارد شده به مسیر پرتو سیگنال نور را کاهش می دهد و باعث ایجاد زنگ هشدار می شود.

آنها برای تشخیص آتش سوزی در ساختمان هایی استفاده می شوند که آشکارسازهای دود نقطه ای غیراقتصادی هستند یا برای استفاده از ارتفاع ساختمان محدود می شوند. آشکارسازهای دود پرتو نوری اغلب در انبارها به عنوان وسیله ای مقرون به صرفه برای محافظت از فضاهای باز بزرگ نصب می شوند.

 

اجزا و مکانیسم عمل دتکتور بیم

آشکارسازهای دود خطی شامل حداقل یک فرستنده نور و یک گیرنده هستند که حساس به نور است. گیرنده حساس به نور، نور تولید شده توسط فرستنده را در شرایط عادی نظارت می کند. در غیاب دود، نور از فرستنده نور به طور مستقیم به گیرنده عبور می کند.

 

[caption id="attachment_32445" align="aligncenter" width="640"] مکانیسم عملکرد دتکتور بیم[/caption]

 

در آتش سوزی، هنگامی که دود در مسیر آشکارساز پرتو قرار می گیرد، مقداری از نور توسط ذرات دود جذب یا پراکنده می شود. این باعث کاهش سیگنال دریافتی می شود که منجر به افزایش تاریکی نوری یعنی عبور نور در مسیر پرتو می شود.

 

ساختار طراحی آشکارساز دود خطی

یک بیم دتکتور دو بخش اصلی دارد:

 

1. منبعی مانند IR LED، لیزر یا هر نوع دیگری.

1. آشکارساز مانند Photodiode و غیره.

دتکتورهای دود خطی بر اساس اصل تاریکی نور کار می کنند، وقتی که وجود دود بخشی از نور پرتو را معمولاً از طریق جذب یا پراکندگی نور مسدود می کند. هنگامی که درصد معینی از نور عبوری توسط دود مسدود شد، سیگنال آتش سوزی داده می شود. آشکارسازهای دود پرتو نوری معمولاً برای تشخیص آتش سوزی در ساختمان های تجاری و صنعتی بزرگ به عنوان اجزای یک سیستم اعلام حریق بزرگتر استفاده می شود.

 

انواع دتکتور دودی خطی

به طور کلی سه نوع دتکتور بیم دود وجود دارد.

 

متشکل از واحد گیرنده و فرستنده

 

در حالت عادی، پرتوهای نور ارسال شده از فرستنده به واحد گیرنده می رسد. اگر گیرنده پرتوهای نور کافی را دریافت نکند، یک آلارم عمومی ایجاد می کند. فاصله بین دو واحد می تواند بین 5-100 متر باشد.

 

این دتکتورها در برنامه هایی استفاده می شوند که در آن فضای کمی برای نصب آشکارساز در یک منطقه وسیع وجود دارد. از آنجایی که گیرنده روی یک عنصر جداگانه قرار دارد، هر واحد جداگانه بسیار کوچک است. اندازه کوچک آشکارساز همچنین یک مزیت برای تاسیسات زیبایی است، جایی که حفاظت در برابر آتش بدون استفاده از دستگاه‌ های ناخوشایند یا آشکارا مدرن مورد نیاز است. ملاحظات زیبایی شناختی به ویژه برای مکان های فرهنگی و میراث مهم است. نحوه عمل و موارد استفاده دتکتور فرستنده گیرنده در ویدیوی زیر توضیح داده شده است.

 

 

آشکارسازهای دارای فرستنده و گیرنده شامل تشخیص تصویربرداری دود در فضای باز است که در آن از دو طول موج نور برای تشخیص دود استفاده می شود. طول موج ‌های UV و IR نور به دود متفاوت واکنش نشان می‌دهند و تفاوت نسبی با مقایسه انعکاس‌ ها و مشاهده تفاوت در نمایه به تأیید دود واقعی کمک می‌کند. UV و IR به مواردی مانند انسداد، اشکالات (پرتو مسدودکننده)، مه، بخار و سایر مواردی که معمولاً باعث هشدارهای کاذب می شوند، یکسان پاسخ می دهند، بنابراین از دو طول موج نور برای تشخیص دقیق دود استفاده می شود.

 

مدل انعکاسی دتکتور دود خطی

این نوع دتکتور بیم شامل بازتابنده و واحدی است که هم به عنوان گیرنده و هم فرستنده عمل می کند. در حالت عادی، پرتوهای نور IR ارسال شده از واحد گیرنده - فرستنده از بازتابنده منعکس شده و به واحد می رسد. در صورت آتش سوزی، دود پرتوهای نور IR را مسدود می کند و برخی از پرتوهای نور به واحد گیرنده فرستنده نمی رسد.

 

به این ترتیب، یک آشکارساز دود پرتو نوری بازتابنده دارای یک فرستنده نور و آشکارساز در همان واحد است. مسیر نور با انعکاس نور ساطع شده از فرستنده از یک بازتابنده عقب که در مقابل آشکارساز قرار دارد ایجاد می شود.

اگر 4 رفلکتور وجود داشته باشد، فاصله بین رفلکتور و واحد می تواند بین 40-100 متر باشد. اگر 1 رفلکتور وجود داشته باشد، فاصله بین رفلکتور و واحد می تواند بین 8-40 متر باشد.

 

دتکتور بیم موتوری

یک آشکارساز دود پرتو نوری موتوری به طور خودکار خود را در حین نصب تراز می‌کند و می‌تواند تراز "رانش" را جبران کند، یعنی جایی که مسیر نوری پرتو نور در طول زمان تغییر می‌کند، هم سیستم‌ های شامل فرستنده و گیرنده مستقل و هم سیستم ‌های بازتابی می‌توانند به صورت موتوری درآیند.

 

کاربردهای دتکتور دود لیزری

استفاده از دتکتور بیم در مناطق باز بزرگ مانند دهلیزها، انبارها، و غیره رایج شده است. آنها معمولا در انبارها به عنوان روشی مقرون به صرفه برای تشخیص آتش سوزی و محافظت از مناطق باز بزرگ استفاده می شود.

آشکارسازهای پرتو در مقایسه با استفاده از تشخیص نقطه مقرون به صرفه هستند و برای ارتفاعات بسیار بالاتر از محدوده های عملیاتی تشخیص دود معمولی مناسب هستند.

Beam Detection برای کاربردهایی در محیط هایی مانند موارد زیر مناسب است:

 

• آتریوم ها
• سردخانه ها
• آشیانه هواپیما
• انبارهای سردخانه
• انبارهای حمل و نقل
• پارکینگ سرپوشیده
• سالن های ورزشی
• استادیوم ها
• سالن های کنسرت
• انبارها
• تونل ها

[caption id="attachment_32449" align="aligncenter" width="798"] دتکتور بیم معمولا در انبارها و سالن های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد.[/caption]

مزایا و معایب دتکتور دود بیم

همانطور که قبلا ذکر شد، دتکتورهای دود خطی به دلیل ماهیت خود، منطقه وسیعی را پوشش می دهند و بنابراین نسبت به سایر انواع آشکارساز به واحدها و سیم کشی کمتری نیاز دارند، اما موارد دیگری نیز وجود دارد که باید در نظر گرفت.

 

مزایای دتکتور دود خطی

در مقایسه با دتکتور دودی مکشی به صرفه تر است زیرا دتکتورهای دود مکشی که شبکه ‌ای از کلاهک‌ های انتهایی، لوله ‌های نمونه‌ برداری، براکت ‌ها، زانوها و برچسب ‌ها باید طراحی، نصب و نگهداری شود که می‌تواند پرهزینه و ناخوشایند باشد. خود لوله مکش نیز می تواند کاملا مزاحم باشد و پنهان کردن آن مستلزم هزینه و پیچیدگی بیشتر از نصب لوله های مویین و سوراخ کردن سقف است.

تیرها نسبت به انواع دیگر آشکارسازها تحت تأثیر سقف های بلند، محیط های خشن و جریان هوا که دود را به دور می برد کمتر تحت تأثیر قرار می گیرند. با بالا آمدن دود، چگالی آن کمتر می‌شود، که منجر به حداکثر ارتفاع عملیاتی برای آشکارسازهای نقطه‌ای می‌شود، زیرا چگالی ذرات می‌تواند زیر آستانه هشدار قرار گیرد. از آنجایی که یک پرتو در یک مسیر خطی عمل می کند، چگالی ستون هیچ تاثیری ندارد - فقط تعداد کل ذرات دود در مسیر پرتو. با گشاد شدن ستون، قسمت بیشتری از پرتو را درگیر می‌کند و آشکارسازهای پرتو را با افزایش ارتفاع در مقایسه با دیگر آشکارسازها مؤثرتر می‌کند.

معایب دتکتور بیم

مناطق با حرکت زیاد هوا مشکل خاصی را برای آشکارسازهای نقطه ای ایجاد می کنند، زیرا انتشار دود در شرایط عادی ممکن است رخ ندهد. از آنجایی که سرعت هوای بالا ممکن است دود را از محفظه حسگر خارج کند، باید به عملکرد آشکارساز نقطه‌ای که سرعت هوا از 1500 فوت در دقیقه فراتر می‌رود، توجه دقیق داشت.

شرایط محیطی مانند دمای شدید، باران، برف، برف، مه و شبنم می ‌توانند بر عملکرد صحیح بیم دتکتور تأثیر بگذارند و ممکن است باعث ایجاد آلارم ‌های کاذب شوند. علاوه بر این، شرایط خارجی، پیش بینی رفتار دود را غیرممکن می کند و بر واکنش آشکارساز به آتش تأثیر می گذارد.

نمونه‌ های اولیه آشکارسازهای دود پرتو نوری مستعد هشدارهای کاذب بودند،  که توسط عوامل مختلف ایجاد می‌شدند. معمولاً تجمع گرد و غبار، خاک و سایر زباله‌ها آستانه تشخیص آشکارساز را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود که در صورت عدم وجود آتش‌سوزی، سیستم به زنگ هشدار وارد شود. دستگاه های مدرن از کنترل بهره خودکار به عنوان وسیله ای برای تطبیق سیگنال برای این اثرات استفاده می کنند.

 

مقایسه دتکتور دود خطی با دتکتور دود مکشی

بزرگترین فناوری رقیب برای بیم دتکتورها برای تشخیص دود / آتش سوزی در انبارها و مناطق باز بزرگ، آشکارساز دود مکشی Aspirating Smoke Detector (ASD) است.

در حالی که ASD در اتاق‌ های سرور و مراکز داده (که در ابتدا برای آنها ساخته شده‌اند) کارایی خوبی دارند در انبار و در مناطق باز کارایی کمتری دارند.

ASD می تواند از مشکلات جریان هوا در لوله های نمونه برداری خود به دلیل تغییرات فشار هوا در منطقه محافظت شده رنج ببرد. وزش باد بر روی لوله های نمونه برداری زمانی که درب های غلتکی باز هستند می تواند باعث اختلال در جریان هوا در ASD شود.

Beam Detector حساسیت خود را در طول کل کار تشخیص از دست نمی دهد، در حالی که ASD زمان بیشتری طول می کشد تا به دود پاسخ دهد.

ASD دارای فیلترهایی است که باید تعویض شوند زیرا با کثیفی مسدود می شوند. آشکارسازهای دود پرتوی هیچ بخش قابل تعمیری ندارند که نیاز به تعویض داشته باشند.

پس به طور کلی دتکتور بیم نسبت به دتکتور دودی مکشی دارای مزایای زیر است:

 

• خرید و نصب ارزان تر.
• هیچ قطعه ای که در حین سرویس نیاز به تعویض داشته باشد ندارد.
• بدون نیاز به تست دود قابل تایید است.

 

 

اصول و استانداردهای طراحی و نصب دتکتور دودی خطی

عوامل زیادی ممکن است بر عملکرد بیم دتکتور از انواع مختلف تأثیر بگذارد. نوع و تعداد مواد قابل احتراق، سرعت رشد آتش، نزدیکی آشکارساز به آتش، تهویه و عوامل محیطی مهم هستند که باید در نظر گرفته شوند.

 

حساسیت

حساسیت آشکارساز باید در پارامترهای پرتو مورد استفاده در یک برنامه معین، همراه با شرایط محیطی منطقه تنظیم شود.

 

مکان و فاصله

در یک سقف صاف، شفاف یا بدون مانع، حداکثر برد/فاصله تحت پوشش یک آشکارساز پرتو باید 100 متر یا طبق توصیه سازنده باشد. هیچ نقطه ای در منطقه حفاظت شده نباید بیش از 7.5 متر از خط مرکزی آشکارساز بیم فاصله داشته باشد. حداکثر فاصله بین دو آشکارساز پرتو 15 متر و حداکثر فاصله از دیوار تا آشکارساز پرتو 7.5 متر است.

 

موانع توزیع دود

موانع روی یا نزدیک سقف یا دیوارهای یک منطقه حفاظت شده بر توزیع دود تأثیر می گذارد و بنابراین باید در نظر گرفته شود. در صورت وجود تعداد تیرچه یا تیرهای سازه ای در ناحیه حفاظت شده، آشکارساز باید به صورت موازی در تیرچه ها قرار گیرد.

 

انسداد پرتو

مکانیسم دتکتورهای دودی خطی بر یک مسیر فاقد اختلال بین فرستنده، گیرنده و/یا بازتابنده تکیه دارند. اگر پرتو نور مسدود شود، آشکارساز قادر به تشخیص آتش سوزی در مراحل اولیه نخواهد بود.

باید مراقب بود که تیر در شرایط عادی منطقه محافظت شده در جایی نصب نشود که بتوان آن را مسدود کرد. اگر احتمال حضور افراد در منطقه حفاظت شده وجود دارد، آشکارساز باید حداقل 2.7 متر بالاتر از سطح کف نصب شود.

 

الزامات استاندارد EN54-12

استاندارد EN54-12 بیان می کند که تمام محصولات بیم دتکتور موجود در بازار اروپا باید الزامات ذکر شده در زیر را برآورده کنند:

 

انطباق

محصول باید مطابق با تیرگی مشخص شده، لرزش، EMC، انفجار عملیاتی، حساسیت، وابستگی به طول مسیر، نیاز وابستگی جهت و غیره تولید شود.

 

نشانگر هشدار

هر آشکارساز باید دارای نشانگر LED باشد.

 

اتصال فرعی

خرابی مدار محصولات جانبی مانند رله ها یا نشانگرهای راه دور نباید در عملکرد عادی آشکارساز پرتو اختلال ایجاد کند.

 

تنظیمات پیشفرض

تنظیمات سازنده را نمی توان تغییر داد، مگر از طریق ابزارهای ویژه مانند کدها یا ابزار.

 

حفاظت داخلی

دستگاه باید طوری طراحی شود که از اجزای داخل آن محافظت کند.

 

سیگنالینگ خطا

زنگ هشدار نباید به دلیل سیگنال های خطا لغو شود.

 

الزامات استاندارد EN54-14

در استاندارد EN 54-14 حداکثر سطح مناسب برای آشکارسازهای دود نوری 11 متر است. با این حال آشکارسازهای دود بیم برای مکان هایی با سقف های بالاتر از 7 متر توصیه می شود.

 

[caption id="attachment_32451" align="aligncenter" width="926"] شرایط نصب دتکتور دود خطی بر اساس استاندارد EN 54-14[/caption]

 

تست، راه اندازی و نگهداری دتکتور دود بیم

روش معمولی برای آزمایش آشکارسازهای دود خطی، قرار دادن یک مانع در مسیر پرتو است تا میزان نور دریافتی را زیر آستانه آشکارساز کاهش دهد و یک زنگ هشدار عمومی ایجاد کند.

همانطور که گرد و غبار بر روی اجزای نوری بیم دتکتور جمع می شود، بر حساسیت آن تأثیر می گذارد و حساسیت به هشدارهای کاذب را افزایش می دهد. توصیه می شود به طور دوره ای لنزهای فرستنده/گیرنده آشکارساز و بازتابنده را تمیز کنید.

فاصله نگهداری به شرایط منطقه حفاظت شده بستگی دارد: هر چه منطقه کثیف تر باشد، تمیز کردن دستگاه ها بیشتر مورد نیاز است.

 

سخن پایانی دتکتور بیم

دتکتورهای بیم از جمله آشکارسازهای دود خطی هستند که به عنوان یکی از المان های سیستم اعلام حریق در انبارها و سالن های بزرگ و مرتفع مورد استفاده قرار می گیرند.

برای استعلام قیمت انواع برندهای دتکتور دود بیم با مراجعه به سامانه تخصصی کیوپیکت و ثبت نام، درخواست استعلام خود را ارسال فرمایید.

سامانه کیوپیکت به عنوان اولین بازار آنلاین خرید و فروش بی واسطه تجهیزات اعلام حریق، اطفای حریق، پایش گاز و آتش و تجهیزات ایمنی و حفاظت فردی امکان دریافت پیشنهاد فنی، مقایسه کالا و خرید بی واسطه با کمترین قیمت را برای کاربران خود فراهم نموده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر یا دریافت مشاوره رایگان هم اکنون با کارشناسان ما در سامانه تخصصی کیوپیکت تماس حاصل فرمایید.

[elementor-template id="36151"]

منابع:

firemiddleeastmag.com

instrumentationtools.com

wikipedia.org

asenware.com

ffeuk.com