Датчик температуры для сигнализации: типы, принцип работы

Для фиксации случаев возгорания и запуска в действие противопожарного оборудования используется датчик температуры для сигнализации. От чувствительности и надежности этого прибора зависит своевременность и обоснованность срабатывания приборов, предназначенных для тушения пожаров.

Датчик температуры для сигнализации

Виды датчиков температуры

Датчики температуры, которые чаще называют тепловыми датчиками или тепловыми пожарными извещателями, реагируют на изменение уровня температуры в помещении и передают сведения о достижении критических параметров оборудованию реагирования.

По способу контроля различают следующие типы датчиков температуры:

• пороговые, реагирующие на достижение заданного температурного предела (например, 70^оС);
• интегральные, настроенные на факт резкого изменения уровня температуры в короткий временной период (например, на резкий скачок температуры от 20 до 30^оС).

Обратите внимание!

Пороговые приборы отличаются низкой ценой, но малоэффективны, так как реагируют после того, как пожар уже успел разгореться и достаточно прогрел помещение.

Различают такие разновидности:

• пассивные – не потребляющие электроэнергии, так как работающие за счет соединения или разъединения контактов при изменении температуры;
• многоразовые – в схемах, которых используются термочувствительные элементы, обеспечивающие воздействие на контакты за счет изменения формы под воздействием нагревания.

Интегральные или дифференциальные извещатели реагируют сразу после возникновения пожара, но имеют сложное устройство и соответственно более высокую цену.

По типу устройства выделяют такие  виды датчиков температуры:

• полупроводниковые с сенсорами температуры в виде термокабеля, меняющего уровень сопротивления при нагреве;
• механические, работающие с помощью герметической емкости с газом и датчика давления, реагирующего на изменение внутреннего давления газа;
• электромеханические с датчиком из двух напряженных проводов, покрытых термочувствительным материалом, у которых после размягчения покрытия происходит короткое замыкание;
• волоконно-оптические датчики температуры – наиболее точные и надежные приборы, четко фиксирующие факт изменения температуры на значительном расстоянии и продолжающие контролировать уровень огня в дальнейшем, так как материал рассчитан на работу при показателях до 750°C.

Устройство и принцип работы

Чуткость противопожарного оборудования и его своевременное срабатывание зависит от того как работает пожарный извещатель. Устройство датчика температуры включает:

• блоки, реагирующие на изменение уровня тепла;
• схему передачи сигнала к пускающему устройству.

Устройство датчика температуры

В схемах устройства используются различные принципы реагирования на рост теплового фона, в том числе:

• колебания уровня электрического сопротивления в цепи под воздействием нагрева;
• изменение потенциалов в месте соединения двух металлов с различным коэффициентом нагревания;
• изменение формы и размеров термочувствительных деталей;
• увеличение объема газа или жидких веществ при их нагревании;
• колебания упругости материала под воздействием температуры;
• сгорание или плавление вставок, не допускающих замыкания цепи в одноразовых датчиках;
• нарушения в электромагнитном поле.

В интегральных приборах, реагирующих на резкое изменение температуры, схема работает благодаря наличию двух элементов внутри помещения и снаружи. Показания (импульсы) от них подаются на дифференциальный усилитель. Обычно разница температур стабильна и обеспечивает незначительную силу тока в цепи. При резком росте теплового фона в одном из устройств охраны сила тока мгновенно увеличивается и достигает уровня, способного активировать сигнализацию.

Обратите внимание!

Приборы имеют точечную (многоточечную) форму или изготавливаются в виде протяженного кабеля или трубки. Трубочная форма может достигать в длину 300 м, а кабельная до 1500 м.

Схема подключения

Двухпроводная схема подключения:

Двухпроводная схема подключения

Трехпроводная схема:

Трехпроводная схема

Четырехпроводная схема:

Четырехпроводная схема

Датчик температуры своими руками (процесс создания)

Несмотря на широкий выбор готовых изделий, некоторые умельцы предпочитают сделать датчик температуры для сигнализации своими руками. Технически это не сложная задача для тех, кто дружит с паяльником и разбирается в электрических схемах.

Наиболее простой способ – это использование терморезистора или полупроводниковых элементов, которые реагируют на изменение температуры с помощью колебаний сопротивления или увеличения силы тока. К сожалению, эти элементы трудно поддаются настройке на заданные температурные режимы, поэтому не гарантируется их надежное и точное срабатывание в случае возгорания.

Проще использовать в схеме уже готовые термодатчики, например:

• LM335, предназначенный для использования в быту;
• LM235, выпускаемый для нужд промышленности.

В схему помимо термодатчика подсоединяют:

• потенциометр для настройки аппаратуры;
• реле;
• индикаторы;
• блок питания;
• корпус, для размещения и крепления схемы.

Заключение

Датчик температуры для охранной сигнализации определяет степень точности срабатывания и своевременность реагирования всей системы пожаротушения.