Jak działają czujniki dymu?

Fotoelektryczne i jonizacyjne detektory dymu

Steven Puetzer/Getty Images

Istnieją dwa główne typy czujek dymu: jonizacja detektory i detektory fotoelektryczne. Czujka dymu wykorzystuje jedną lub obie metody, czasami plus czujnik ciepła, aby ostrzec o pożarze. Urządzenia mogą być zasilane baterią 9 V, bateria litowa lub okablowanie domu 120 V.

Detektory jonizacyjne

Detektory jonizacyjne posiadają komorę jonizacyjną oraz źródło promieniowania jonizującego. Źródłem promieniowania jonizującego jest niewielka ilość ameryku-241 (być może 1/5000 grama), która jest źródłem cząstek alfa (jąder helu). Komora jonizacyjna składa się z dwóch płytek oddzielonych około centymetrem. Akumulator przykłada napięcie do płyt, ładując jedną płytę dodatnią, a drugą ujemną. Cząstki alfa stale uwalniane przez ameryk wybijają elektrony z atomów w powietrzu, jonizując tlen i atomy azotu w komorze. Dodatnio naładowane atomy tlenu i azotu są przyciągane do płyty ujemnej, a elektrony do płyty dodatniej, generując niewielki, ciągły prąd elektryczny. Kiedy dym wchodzi do komory jonizacyjnej, cząsteczki dymu przyczepiają się do jonów i neutralizują je, dzięki czemu nie docierają do płyty. Spadek prądu między płytami wyzwala alarm.

Detektory fotoelektryczne

W jednym typie urządzenia fotoelektrycznego dym może blokować wiązkę światła. W takim przypadku zmniejszenie światła docierającego do fotokomórki uruchamia alarm. Jednak w najbardziej powszechnym typie jednostki fotoelektrycznej światło jest rozpraszane przez cząsteczki dymu na fotokomórkę, inicjując alarm. W tym typie detektora znajduje się komora w kształcie litery T z diodą elektroluminescencyjną (LED), która wystrzeliwuje wiązkę światła w poprzek poziomego pręta T. Fotokomórka umieszczona na dole pionowej podstawy T, generuje prąd, gdy jest wystawiony na działanie światła. W warunkach wolnych od dymu wiązka światła przecina górną część litery T w nieprzerwanej linii prostej, nie uderzając w fotokomórkę umieszczoną pod kątem prostym pod wiązką. Gdy obecny jest dym, światło jest rozpraszane przez cząsteczki dymu, a część światła jest kierowana w dół pionowej części T, aby trafić na fotokomórkę. Gdy do ogniwa dotrze wystarczająca ilość światła, prąd wyzwala alarm.

Która metoda jest lepsza?

Zarówno czujki jonizacyjne, jak i fotoelektryczne są skutecznymi czujnikami dymu. Oba typy czujek dymu muszą przejść ten sam test, aby uzyskać certyfikat jako czujki dymu UL. Detektory jonizacyjne szybciej reagują na płonące pożary z mniejszymi cząsteczkami spalania; Czujki fotoelektryczne szybciej reagują na tlące się pożary. W każdym typie detektora para lub wysoka wilgotność mogą prowadzić do kondensacji na płytce drukowanej i czujniku, powodując włączenie alarmu. Detektory jonizacyjne są tańsze niż detektory fotoelektryczne, ale niektórzy użytkownicy celowo je wyłączają, ponieważ bardziej prawdopodobne jest, że uruchomią alarm podczas normalnego gotowania ze względu na ich wrażliwość na drobne cząsteczki dymu. Jednak detektory jonizacyjne mają wbudowany stopień bezpieczeństwa, który nie jest nieodłączny od detektorów fotoelektrycznych. Gdy bateria w detektorze jonizacyjnym zaczyna się psuć, prąd jonów spada i włącza się alarm ostrzegający, że nadszedł czas na wymianę baterii, zanim detektor przestanie działać. Baterie rezerwowe mogą być używane do detektorów fotoelektrycznych.