Site Loader

Содержание

назначение и устройство. Принцип работы фотоэлектрических датчиков

Использование различных фотоэффектов

Во время своей работы фотоэлектрические датчики используют три возможных фотоэффекта, которые зависят от того, как изменяются свойства предмета при наличии изменений в уровне освещения.

  1. Эффекты бывают внешними, когда под воздействием получаемой световой энергии электроны вылетают из катода лампы.
  2. Внутренние эффекты отличаются тем, что сопротивление полупроводника зависит от уровня освещенности.
  3. Вентильный эффект появляется, когда возникает движущая сила, которая зависит от освещения.


Виды устройств

Можно встретить фотоэлектрические датчики аналогового или дискретного вида.

  1. У аналоговых выходной сигнал может меняться пропорционально имеющемуся уровню освещения. Обычно такие устройства применяют при создании элементов освещения, управляемых автоматически.
  2. Дискретные устройства изменяют значение на диаметрально противоположный показатель при достижении определенного уровня освещенности. Они могут выполнять всевозможные задачи на действующей технологической линии и широко используются в промышленности.

Оптический бесконтактный прибор регулирует изменение поступающего светового потока в рабочей области и может срабатывать на большом расстоянии, реагируя на изменение объектов, их отсутствие или присутствие. Конструкция этого прибора имеет две части, которые отвечают за правильное функционирование — это приемник и излучатель. Они могут находиться как в одном подходящем корпусе, так и в разных.


Группы устройств

В зависимости от используемого метода работы, фотоэлектрические датчики принято делить на четыре группы:

  1. Работающие по принципу пересечения луча. В этом случае излучатель и работающий с ним в паре приемник имеют два отдельных корпуса, поскольку этого требует технология работы. Два прибора устанавливаются друг напротив друга, а при взаимодействии излучатель посылает луч, который воспринимается приемником. Если какой-либо объект пересекает этот луч, то прибор тут же посылает соответствующий сигнал.
  2. Датчики с принципом отражения от рефлектора. Подобные приборы характеризуются тем, что у них излучатель и приемник располагаются в одном корпусе. Помимо этого агрегата, также используется специальный рефлектор, который устанавливается напротив прибора. Во время работы устройство посылает луч, он отражается от рефлектора и воспринимается приемником. Специальный поляризационный фильтр позволяет настроить работу оборудования так, чтобы устройство воспринимало только отражение от рефлектора и ничего лишнего. Рефлекторы бывают разными, поэтому их выбирают, исходя из имеющейся ситуации — дальности расстояния и особенностей монтажа. Если во время работы луч перестает отражаться и поступать к приемнику, значит, на линии появился какой-то объект, и сигнал об этом устройство передает дальше.
  3. Приборы с отражением света от объекта. У этих агрегатов приемник и сопутствующий ему излучатель также располагается в одном корпусе. В этом случае работа строится так, что рефлектор не нужен, поскольку его роль выполняют различные объекты — луч отражается от них, попадает в приемник, и датчик посылает нужный сигнал.
  4. Датчики с фиксированным отражением. По сути, это усовершенствованный вариант предыдущего варианта оборудования. Приборы работают по такому же принципу, но они более чутко улавливают и определяют состояние объекта. Например, при помощи подобных датчиков можно обнаружить вздувшуюся упаковку на линии или пакет, наполненный не до конца.


Также датчики могут делиться не только по принципу работы, но и по своему назначению. Существуют приборы общего назначения и специализированные. Вторые предназначены для выполнения более узких задач и решения конкретных вопросов. Например, они могут распознавать наличие этикетки, контрастной границы и других подобных элементов. Все датчики выполняют задачу обнаружения каких-либо объектов на расстоянии, и в зависимости от особенностей элемента, это расстояние может значительно варьироваться.


Оптико-электронные пожарные извещатели: виды и принцип действия

Извещатель пожарный точечный оптико-электронный

Это по определению СП 5.13130.2009, техническое устройство, реагирующее в автоматическом режиме на появление летучих дымовых продуктов процесса горения, влияющих, имеющих возможность изменять излучение в различных сегментах спектра – видимом свете, ультрафиолете, инфракрасном диапазоне.

Измеряемой характеристикой, фиксирующей появление признака пожара в защищаемом помещении, является удельная оптическая плотность газовоздушной среды, вычисляемая как отношение оптической плотности к оптической длине луча.

Оптико-электронные пожарные извещатели примерыОптико-электронные пожарные извещатели примеры Внешний вид оптико-электронных пожарных извещателей

Оптико-электронный линейный пожарный извещатель

Это двухкомпонентное устройство, состоящее из приемника и излучателя или единого блока излучателя/приемника, реагирующее на появление дымовых газов между ними или блоком универсального датчика и отражателем.

По ГОСТ 53325-2012 линейный оптико-электронный извещатель – это пожарный датчик, который формирует оптический луч, пронизывающий контролируемую зону газовоздушной среды помещения вне устройства, определяющий характерный признак пожара по ослаблению интенсивности луча при появлении задымления.

Кроме того, в этом документе даны следующие определения:

  • Передатчик – блок извещателя, генерирующий оптическое излучение.
  • Отражатель – элемент линейного дымового извещателя, служащий для изменения направления оптического луча, генерируемого передатчиком.
  • Оптическая длина – самое короткое расстояние, по которой идет луч от передатчика до приемника.
  • Приемопередатчик линейного дымового извещателя – это универсальное устройство, объединяющее в одном корпусе изделия оба элемента.

Излучатель/приемник, блок приемопередатчика жестко, неподвижно устанавливают на стенах, столбах, колоннах, перегородках так, чтобы ось оптического луча проходила на расстоянии не меньше 0,1 м, не больше 0,6 м от нижней точки конструкции перекрытия; а допустимые расстояния между ними, так же, как и ширина контролируемой зоны, определяется для каждого конкретного изделия, по данным технического паспорта.

Дымовой оптико-электронный аналоговый

Это датчик дыма, который отличается от пороговых моделей изделий, тем что он фиксирует не достижение критического значения плотности газовоздушной среды в защищаемом помещении, а ее изменения в реальном времени; что гораздо более эффективно для раннего обнаружения очага возгорания по появлению летучих газообразных, аэрозольных смесей в результате пиролиза, тления твердых материалов в пожарной нагрузке.

Адресно-аналоговый оптико-электронный дымовой

Это одно из самых новых устройств для эффективного обнаружения малейших признаков появления летучих продуктов горения в контролируемой зоне.

По сути, он является комбинированным дымовым пожарным извещателем, т.к. определяет характерные признаки очага горения не только по достижению порового значения падения оптической плотности воздуха в помещении, но и по его дифференциальному изменению за установленный настройками период; что гораздо более надежно, ведь контроль производится сразу по двум параметрам.

Дымовой оптико-электронный адресно-аналоговый извещатель

Это прибор питаемый по шлейфу установки АПС и имеющий встроенный звуковой пожарный оповещатель, рекомендован СП 5.13130 для применения в качестве технического средства как для точного определения места возникновения очага возгорания по появлению дыма, так для локального оперативного оповещения людей, находящихся в общественных зданиях, включая гостиницы, экспозиционные залы музеев, картинных галерей, читальные залы библиотек, объект торговли; а также для установки в помещениях цехов промпредприятий, складов с постоянным, сменным нахождением работников.

Использование дымовых оптико-электронных адресно-аналоговых извещателей со встроенным звуковым извещателем о пожаре в составе установок АПС, автоматического пожаротушения не означает возможности не проектировать, монтировать системы для оперативного оповещения людей, находящихся в зданиях на момент возникновения чрезвычайной ситуации.

Дымовой оптико-электронный пожарный извещатель

Это прибор, который с помощью чувствительного элемента датчика определяет появление очага возгорания, в т.ч. процесс пиролиза, тления, образования дымовых газов на самых ранних стадиях развития, намного раньше как максимальных, так и дифференциальных, максимально-дифференциальных тепловых устройств.

Именно с этим связано объяснение нормативных требований о необходимости установки дымовых ИП на объектах с массовым пребыванием людей – в торгово-развлекательных, музейно-выставочных, административных, деловых центрах; учебных заведениях любого уровня образования – от детских садов до университетов; спортивных сооружениях, развлекательных учреждениях; а также для защиты всех объектов независимо от функционального назначения, количества посетителей, работников, где пожарная нагрузка в помещениях при возникновении очагов возгораний склонна к дымообразованию.

Наибольшее распространение при проектировании, создании схем/структур автоматических установок АПС, систем пожаротушения различных объектов защиты получили оптико-электронные точечные датчики дыма, которые по ГОСТ Р 53325-2012, способны поглощать, отражать или рассеивать оптическое излучение в небольшом объеме; намного меньшем, чем все пространство защищаемого помещения.

Другими словами, точечный оптико-электронный датчик дыма реагирует на признаки/факторы появления очага возгорания в компактной, ограниченной как его техническими возможностями, так и высотой установки на потолке, под перекрытием помещений защищаемого объекта. Так, по табл. 13.3* СП 5.13130.2009, площадь, контролируемая точечным дымовым датчиком, не превышает 85 м2 при высоте установки 3, 5 м.

Принцип действия, маркировка, конструкция

Принцип действия точечных оптико-электронных датчиков основан на способности инфракрасного излучения рассеивать так называемый серый дым, выделяющий при горении большинства твердых материалов. В то же время они, в отличие от ионизационных пожарных извещателей, практически не реагируют на «черный» дым, образующийся при горении тяжелых нефтепродуктов, многих полимеров, пластиков/пластмасс, другой продукции предприятий органического синтеза.

Конструкция любого точечного дымового датчика предполагает наличие разъемного основания с четырьмя контактами/клеммами, крепящегося к потолку, чаще всего называемого монтажной розеткой, необходимого как для удобства, быстроты установки извещателя, контроля его работоспособности; так и для упрощения регламентных процедур при проведении регулярного технического сервиса по проверке, очистке, настройке при необходимости этих устройств обнаружения возможных очагов пожара.

Точечные оптико-электронные датчики дыма, маркируемые по НПБ 76-98 аббревиатурой ИП 212-ХХ, применяют для обнаружения признака возгорания эффект рассеивания луча светодиода в составе конструкции на мельчайших дымовых частицах, попавших в измерительную камеру датчика.

Конструкция и популярные модели охранно объемных оптико-электронных извещателей