Датчик витоку газу: види, можливості, правила установки і експлуатації

Витік побутового природного газу та інших небезпечних речовин небезпечна пожежею і вибухом, вдихання вуглекислого – вельми шкідливо для здоров’я, а вдихання чадного може привести до смертельного отруєння. Щоб надійно захистити своє життя, здоров’я і майно, встановлюють датчики витоку газу для будинку або квартири, які сигналізують про перевищення концентрації.

Найпростіші індикатори сповіщають про перевищення вмісту якого-небудь одного газу або про задимлення в квартирі включенням сигналізації, найскладніші моделі визначають наявність декількох, можуть сповістити власника приміщення через Інтернет, відключити подачу і включити вентиляцію.

Принцип роботи датчиків газу

Будь газосигнализатор визначає наявність в повітрі певної речовини і перевищення його вмісту, використовуючи певні фізичні, хімічні або біологічні явища.

У давнину біологічним детектором для виявлення вибухонебезпечного метану в шахтах служила канарейка в клітці. Вона ж була і сигналізацією – поки канарейка співала, все було в порядку. Як тільки канарейка замовкала і дохла – це було сигналом шахтарям про виникнення аварійної ситуації. З розвитком аналітичної хімії з’явилися хімічні аналізатори – рідина в склянці або смужка паперу або тканини, просочена спеціально підібраним речовиною змінювала свій колір. Зміна кольору і було сигналом. В середині 20 століття були розроблені хіміко-електричні датчики, здатні генерувати електричні імпульси різної інтенсивності.

Будь-датчик порівнює значення будь-якої фізичної величини, яка вимірюється в чистому, еталонному повітрі, зі значенням тієї ж величини в повітрі, що заповнює приміщення в даний момент. Як тільки ця різниця перевищує встановлений поріг, прилад спрацьовує. При цьому, в залежності від конструкції і призначення відбувається:

  • Подача звукового сигналу;
  • Відсилання повідомлення через Інтернет або СМС;
  • Підключення виконавчих пристроїв.

Існують прилади безперервної дії – після спрацьовування вони відразу ж здатні продовжувати аналізувати. Іншим потрібно для відновлення функціональності деякий час або сервісне обслуговування.

Види газосигналізаторів і їх функції

Існує кілька класифікацій газосигналізаторів.

По області застосування вони поділяються на:

  • Побутові – призначені для установки в житлових і допоміжних приміщеннях з невеликою ймовірністю витоку і строго обмеженим переліком речовин, здатних потрапити в приміщення. Чутливість і швидкодія таких пристроїв середня.
  • Промислові газоаналізатори набагато складніше, точніше і дорожче, у них вище чутливість і швидкодія, служать для контролю витоку цілого набору газів.

побутовий газоаналізатор

За фізичному явища, який лежить в основі дії, розрізняють:

  • напівпровідникові;
  • каталітичні (електрохімічні);
  • інфрачервоні.

За способом підключення розрізняють дві групи:

  • Провідні. Вимагають підключення до електроживлення, сигнал про перевищення вмісту і команди виконавчим пристроям передаються також по дротах.
  • Бездротові. Сповіщувачі на батарейках в разі активації подають звуковий сигнал або посилають повідомлення і команди через бездротову мережу: GSM або Wi-Fi.

Провідні не вимагають регулярної заміни елементів живлення, зате бездротові можна встановити в будь-якому місці, в тому числі і на рухомих частинах промислового обладнання.

За ступенем автономності прилади підрозділяють на:

  • Автономні. Діють самостійно, незалежно від інших пристроїв, в разі виявлення перевищення концентрації посилає повідомлення і активує виконавчі команди.
  • Компоненти системи. Входять в промислову або побутову систему забезпечення безпеки, стан і працездатність періодично або постійно моніториться материнської системою, сигнал відсилається в центральний модуль системи, який приймає рішення, підключаючи виконавчі механізми.
  • Змішані. Здатні працювати як автономно, так і в якості компонента системи. Спосіб роботи залежить від конфігурації при монтажі.

Система пожежного та газового контролю

Сучасні виробники все ширше вводять в свої продуктові лінійки середнього цінового рівня моделі, здатні інтегруватися в системи промислової або побутової безпеки.

Функції датчиків витоку

Функції газоаналізаторів діляться на дві групи. До основних відносяться:

  • Виявлення витоку – найголовніша функція. За якістю виконання цієї функції судять про якість всього пристрою.
  • Оповіщення – наступна за ступенем важливості функція. Мало того, що сенсор дізнався про перевищенні концентрації – про неї повинні дізнатися люди або система забезпечення безпеки.

До допоміжних функцій відносяться

  • Управління клапаном – відсікачем подачі.
  • Включення витяжної вентиляції.
  • самодіагностика
  • Реєстрація подій і результатів вимірювань.

Незалежно від того, що могло стати причиною витоку, важливо якомога швидше припинити надходження пропану в приміщення. Електромагнітний клапан-відсікач, отримавши сигнал, що управляє, миттєво перекриває газову магістраль на вході в будинок або в квартиру. При проектуванні системи безпеки буде розумним передбачити установку і забезпечення зв’язку аналізатора газу з клапаном.

Клапан-відсікач газовий

Клапани за принципом своєї роботи діляться на два види

  • Нормально – відкриті, або імпульсні. Для закриття такого клапана на нього потрібно подати напругу. Більш економічні.
  • Нормально-закриті. Клапан відкритий, поки на нього подано напругу, що управляє. Якщо напруга прибрати, клапан закривається. Характеризуються великою витратою енергії.

При виборі кнопки потрібно стежити за тим, щоб його принцип роботи був сумісним з обраною моделлю газоаналізатора.

При плануванні автоматичного включення вентиляції необхідно уточнити, чи достатньо напруга і сила струму в керуючому каналі приладу для живлення схеми включення вентилятора.

За типом виявленого газу

Кожен газоаналізатор комплектується одним або декількома чутливими елементами різного принципу дії. Крім того, для кожної речовини порогові значення будуть різними, буде потрібно окреме налаштування електронної схеми.

Крім того, кожен тип чутливих елементів по-своєму реагує на різні за своїми властивостями шкідливі домішки.

Концентрація метану, пропану та інших горючих вуглеводнів добре визначаються детекторами інфрачервоного типу. CO2 також здатний розсіювати інфрачервоні промені, а ось чадний практично не розсіює ІК-промені, тому він не визначається інфрачервоним детектором. Для виявлення витоку чадного газу доведеться використовувати каталітичний спосіб.

Комплексні прилади, розраховані на виявлення декількох різних речовин, вимагають уважного ставлення до своїх оповіщення. На недорогих моделях такого типу часто буває неможливо зрозуміти, на що конкретно вони зреагували.

На комплексних газоаналізаторах середньої цінової групи для визначення типу речовини передбачена окрема індикація і звуковий сигнал. На самих просунутих монтують дисплей, на який виводиться час спрацьовування і причина. Всі ці дані також можна отримати з центрального модуля системи безпеки, якщо прилад до неї підключений.

За способом визначення концентрації газу

Каталітичні.

Використовують фізичне явище горіння невеликої порції газу в спеціальному обсязі всередині газоаналізатора. Камера покрита шаром каталізатора, при попаданні на який міститься в повітрі речовина починає реагувати з киснем повітря, нагріваючи чутливий елемент. Опір його при цьому змінюється, електронна схема реєструє це і сповіщувач спрацьовує.

Для обмеження інтенсивності горіння прилад обладнаний полум’ягасником, який кілька уповільнює дію. Завдяки використанню каталізатора, що прискорює хімічні реакції, горіння в камері починається задовго до виникнення в повітрі концентрацій, які волають загоряння або вибух.

Прилад здатний працювати безперервно, не вимагає часу на відновлення після спрацювання. Широко застосовується на промислових об’єктах.

напівпровідникові

Чутливим елементом датчика служить пластина з полупроводящей матеріалу. При попаданні на неї визначається речовини воно поглинається матеріалом пластини, і її електричний опір змінюється на певну величину. Ця зміна фіксується електронною схемою, і датчик спрацьовує. Відрізняється уповільненим відгуком, низькою витратою енергії, рідкісними помилкові спрацьовування.

Ще одним недолік способу – необхідність тривалого відновлення властивостей чутливого елемента після спрацьовування. Широко застосовуються в побутових сигналізаторах.

інфрачервоні

Чисте повітря і повітря з містяться в ньому домішками по-різному розсіюють світло в інфрачервоному діапазоні. Принцип дії заснований на порівнянні показників розсіювання, пропорційних вмісту домішок. Чутливим елементом служить фотодетектор, що вимірює поглинання світла. Пристрої відрізняються швидким спрацьовуванням, низьким споживанням енергії, малим числом помилкових тривог.

Кілька правил по установці

Установка датчиків витоку газу повинна проводитися в суворій відповідності з інструкцією. Це стосується як висоти, так і орієнтації. Самодіяльність в цьому випадку проведе до неправильного функціонування пристрою. Датчик природного газу розміщують під стелею, тому що цього газ легший за повітря. Зріджений газ навпаки, важчий за повітря, тому такі датчики розміщують над підлогою. Особливо важливо правильно розмістити датчик чадного газу: його не можна розміщувати поблизу витяжок, вікон і газових приладів.

Правильна установка датчиків газу

Завдяки малій вазі пристрою контролю можуть кріпитися до конструкцій будівлі як на саморезах, так і на двосторонньому скотчі. Для дротових газоаналізаторів є свої особливості установки – доведеться забезпечити електророзетку і роз’єм локальної мережі в безпосередній близькості від місця установки.

Не слід встановлювати прилад поруч з:

  • вентиляцією;
  • відкритим вогнем;
  • дверима;
  • вікнами;
  • джерелами тепла;
  • зонами підвищеної вологості

– там їх показання будуть спотворюватися. Після установки обов’язково потрібно провести перевірку газоаналізатора.

Базуючись на різних принципах роботи, датчик витоку газу слугує забезпеченню безпеки мешканців. Якщо у вас є досвід вибору, установки і експлуатації таких пристроїв, будь ласка, поділіться з нами.

Ссылка на основную публикацию