根據(jù)對(duì)不同火災(zāi)參量響應(yīng)和不同的響應(yīng)方法，分為若干種不同類型的火災(zāi)探測(cè)器，如表1所示。由表可見火災(zāi)探測(cè)器的種類繁多，且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新式火災(zāi)探測(cè)器還在不斷出現(xiàn)。

表1 火災(zāi)探測(cè)器的分類

(一)感煙式火災(zāi)探測(cè)器

火災(zāi)的起火過程一般都伴有煙、熱、光三種燃燒產(chǎn)物。火災(zāi)作為一種失去控制的災(zāi)害性燃燒現(xiàn)象，在其發(fā)生的初期一般均會(huì)釋放出煙霧顆粒，通常煙霧的出現(xiàn)比火焰和高溫都要早。煙霧是早期火災(zāi)的重要特征之一，感煙式火災(zāi)探測(cè)器能對(duì)可見的或不可見的煙霧粒子響應(yīng)。各種類型的感煙探測(cè)技術(shù)隨之不斷出現(xiàn)，從最早期的離子感煙技術(shù)到光電感煙火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，感煙探測(cè)技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展與運(yùn)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)每年建筑中新安裝的火災(zāi)探測(cè)器數(shù)量有600萬只左右，其中約80%為感煙探測(cè)器。感煙探測(cè)技術(shù)使人類在實(shí)現(xiàn)火災(zāi)早期報(bào)警方面向前邁進(jìn)了一大步，極大地推動(dòng)了火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

感煙式火災(zāi)探測(cè)器有離子感煙探測(cè)器、光電感煙探測(cè)器、紅外光束感煙探測(cè)器、線型光束圖像感煙探測(cè)器、空氣采樣感煙探測(cè)器、圖像感煙探測(cè)器等形式。而感煙探測(cè)器中，目前在我國(guó)應(yīng)用最廣的是離子感煙火災(zāi)探測(cè)器。

為了防止探測(cè)器至報(bào)警器間電路斷線，或者探測(cè)器安裝接觸不良、探測(cè)器被取走等問題發(fā)生，故障自動(dòng)檢測(cè)回路能夠及時(shí)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，以便及時(shí)進(jìn)行檢查維修。離子感煙探測(cè)器的電路，是由許多電子元器件組成的，電子元器件的損壞將會(huì)導(dǎo)致探測(cè)器誤報(bào)警或不報(bào)警。為了檢查電子元器件是否損壞，可以通過火災(zāi)模擬檢查回路加入火災(zāi)模擬信號(hào)，若有問題可以及時(shí)維修。確認(rèn)燈點(diǎn)亮表明探測(cè)器動(dòng)作，以便在現(xiàn)場(chǎng)判定已報(bào)警的探測(cè)器。

1.光電感煙探測(cè)器

光電感煙探測(cè)器是利用火災(zāi)煙霧對(duì)光產(chǎn)生吸收和散射作用來探測(cè)火災(zāi)的一種裝置。在火災(zāi)發(fā)生發(fā)展過程中，煙粒子和光相互作用時(shí)，能夠發(fā)生兩種不同的過程。煙粒子可以以同樣波長(zhǎng)再輻射已經(jīng)接收的能量，再輻射可在所有方向上發(fā)生，但通常在不同方向上其強(qiáng)度不同，這個(gè)過程稱作散射；另一方面，輻射能可以轉(zhuǎn)變成其他形式的能，如熱能、化學(xué)反應(yīng)能或不同波長(zhǎng)的輻射，這些過程稱作吸收。在可見光和近紅外光譜范圍內(nèi)，對(duì)于黑煙，光衰減以吸收為主；而對(duì)于灰白色煙，則主要受散射制約。光電感煙探測(cè)器就是利用煙粒子對(duì)光的散射和吸收的原理研制、發(fā)展起來的一種新型的火災(zāi)探測(cè)器。光電感煙火災(zāi)探測(cè)器分為減光式和散射光式。

2.散射光式光電感煙火災(zāi)探測(cè)器

目前世界各國(guó)生產(chǎn)的點(diǎn)型光電火災(zāi)探測(cè)器多為散射光式。此種探測(cè)器的檢測(cè)室內(nèi)也裝有發(fā)光元件和受光元件。在正常情況下，受光元件接收不到發(fā)光元件發(fā)出的光，因此不產(chǎn)生光電流。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，當(dāng)煙霧進(jìn)入探測(cè)器的檢測(cè)室時(shí)，由于煙粒子的作用，使發(fā)光元件發(fā)射的光產(chǎn)生漫射，這種漫射光被受光元件所接收，使受光元件阻抗發(fā)生變化，產(chǎn)生光電流，從而實(shí)現(xiàn)了將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的功能，探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

作為發(fā)光元件，目前大多數(shù)采用大電流發(fā)光效率高的紅外發(fā)光二極管；受光元件大多數(shù)采用半導(dǎo)體硅光電池。受光元件的阻抗隨煙霧的濃度增加而下降。根據(jù)電磁波與氣溶膠粒子間相互作用的原理研制成的散射光型探測(cè)器，目前已較廣泛地應(yīng)用于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中。

(二)感溫火災(zāi)探測(cè)器

物質(zhì)在燃燒過程中，釋放出大量熱，使環(huán)境溫度升高，探測(cè)器中的熱敏元件發(fā)生物理變化，將物理變化轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)傳輸給火災(zāi)報(bào)警控制器，經(jīng)判斷識(shí)別，發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。感溫火災(zāi)探測(cè)器按工作方式分為定溫型、差溫型和差定溫型；按探測(cè)器的外形分為點(diǎn)型和線型；按感溫元件可分為機(jī)械型和電子型。

1.定溫火災(zāi)探測(cè)器

當(dāng)局部的環(huán)境溫度升高到規(guī)定值以上時(shí)，才開始動(dòng)作的探測(cè)器，稱為定溫火災(zāi)探測(cè)器。

2.差溫火災(zāi)探測(cè)器

當(dāng)較大的控制范圍內(nèi)，溫度變化達(dá)到或超過所規(guī)定的某一升溫速率時(shí)， 才開始動(dòng)作的探測(cè)器，稱為差溫火災(zāi)探測(cè)器。

3.差定溫火災(zāi)探測(cè)器

差定溫火災(zāi)探測(cè)器綜合了定濕式和差溫式兩種探測(cè)器的原理，并將兩種探測(cè)器的結(jié)構(gòu)整合在一起。同時(shí)具備兩種功能，一種功能失效， 另一種功能仍能穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2 半導(dǎo)體差定溫火災(zāi)探測(cè)器 

a)半導(dǎo)體差定溫火災(zāi)探測(cè)器示意圖

b)半導(dǎo)體差定溫火災(zāi)探測(cè)器電原理圖

(三)火焰探測(cè)器

火焰探測(cè)器是繼使用多年的感溫、感煙探測(cè)器后，較晚出現(xiàn)的一種火災(zāi)探測(cè)器，因而其效益和局限性并未廣泛地被人們所認(rèn)識(shí)。火焰探測(cè)器一般分為點(diǎn)型火焰探測(cè)器、紫外火焰探測(cè)器和紅外火焰探測(cè)器三種。

1.點(diǎn)型火焰探測(cè)器

點(diǎn)型火焰探測(cè)器是一種響應(yīng)火災(zāi)發(fā)出的電磁輻射(紅外、可見和紫外譜帶)的火災(zāi)探測(cè)器。因?yàn)殡姶泡椛涞膫鞑ニ俣葮O快，因此，這種探測(cè)器對(duì)快速發(fā)生火災(zāi)(譬如易燃、可燃液體火災(zāi))或爆炸能夠及時(shí)響應(yīng)，是對(duì)這類火災(zāi)早期通報(bào)火警的理想探測(cè)器。

2.紫外和紅外火焰探測(cè)器

響應(yīng)波長(zhǎng)低于400nm輻射能通量的探測(cè)器稱作紫外火焰探測(cè)器；響應(yīng)波長(zhǎng)高于700nm輻射能通量的探測(cè)器稱作紅外火焰探測(cè)器。極少應(yīng)用在400nm ~700nm的可見光輻射譜區(qū)，因?yàn)樵谶@個(gè)譜區(qū)難以對(duì)環(huán)境背景輻射與火災(zāi)輻射加以鑒別。對(duì)背景輻射的鑒別是火焰探測(cè)器應(yīng)具備的基本性能之一。

采用火焰探測(cè)器的目的在于要使它在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，在給定的距離上可靠地探測(cè)出規(guī)定規(guī)模的火焰。為此，應(yīng)了解火焰的輻射特性，探測(cè)器對(duì)火焰輻射的響應(yīng)性能，消除在保護(hù)場(chǎng)所中或其附近存在的環(huán)境干擾源可能對(duì)探測(cè)器造成誤報(bào)的影響，從而提高火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

(四)氣體探測(cè)器

氣體探測(cè)技術(shù)比感溫、感煙的技術(shù)要復(fù)雜且昂貴。檔案庫房一般不需要選擇氣體探測(cè)器。

文 / 國(guó)家檔案局

排版 / TT