آشکارساز شعله (Flame Detector) یک حسگر حیاتی برای تشخیص آتش یا شعله در صنایع مختلف است. ویژگیهای یک آشکارساز شعله خوب بستگی به نوع کاربرد و محیط دارد، اما به طور کلی باید شامل موارد زیر باشد:
⸻
۱. نوع طیف تشخیص
• UV (فرابنفش): شعلههای پرحرارت و بدون دود را سریع تشخیص میدهد، اما نسبت به منابع UV محیطی (مثل لامپهای فلورسنت) حساس است.
• IR (مادون قرمز): برای شعلههای بلندمدت یا دماهای بالا مناسب است و نسبت به نور محیط کمتر حساس است.
• UV/IR ترکیبی: بهترین انتخاب صنعتی است، چون ترکیبی از دقت UV و مقاومت IR را ارائه میدهد و خطای کاذب را کاهش میدهد.
⸻
۲. زمان واکنش سریع
• آشکارسازهای شعله خوب باید بتوانند شعله را در میلیثانیهها تا چند ثانیه تشخیص دهند.
• زمان واکنش کم باعث میشود آتش قبل از گسترش کنترل شود.
⸻
۳. دامنه و زاویه دید
• باید زاویه دید گسترده و برد مناسب برای پوشش منطقه مورد نظر داشته باشد.
• برخی مدلها زاویه ۹۰° تا ۱۲۰° و برد ۱۰ تا ۱۰۰ متر دارند.
⸻
۴. مقاومت در برابر شرایط محیطی
• مقاوم به گرد و غبار، رطوبت و دمای محیط (مثلاً -۲۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد یا بالاتر).
• مقاوم به اختلالات نوری محیطی مانند نور خورشید، فلورسنت و جرقههای صنعتی.
⸻
۵. قابلیت کاهش خطا (False Alarm Reduction)
• مدلهای صنعتی از الگوریتمهای پردازش سیگنال برای تشخیص واقعی شعله از منابع مشابه استفاده میکنند.
• آشکارسازهای UV/IR یا چند طیفی معمولاً خطای کاذب را بسیار کاهش میدهند.
⸻
۶. استانداردها و تاییدیهها
• باید استانداردهای بینالمللی مانند EN 54-10 (اروپا) یا UL 268 (آمریکا) را داشته باشد.
• این استانداردها تضمین میکنند که دستگاه قابل اعتماد و مناسب برای محیط صنعتی است.
⸻
۷. امکانات جانبی و نصب
• امکان تنظیم حساسیت و برد تشخیص
• خروجیهای استاندارد: 4–20 mA، رله، RS485 برای اتصال به سیستمهای کنترل و اعلان حریق
• قابلیت تست و کالیبراسیون آسان
1. تشخیص دود (Smoke Detection)
• روش یونیزاسیون (Ionization Smoke Detectors):
حساس به ذرات بسیار ریز دود (مثل آتشسوزیهای سریع و شعلهدار).
• روش نوری (Optical/Photoelectric Smoke Detectors):
بر اساس شکست یا پراکندگی نور لیزر/LED توسط ذرات دود. بیشتر برای آتشسوزیهای کند و دودزا.
• روش مکشی (Aspirating Smoke Detectors):
با مکش هوا و عبور از سنسور لیزری، برای فضاهای بزرگ و حساس مثل دیتاسنترها.
⸻
2. تشخیص حرارت (Heat Detection)
• دتکتور دمای ثابت (Fixed Temperature):
در یک دمای مشخص (مثلاً 70°C) فعال میشود.
• دتکتور نرخ افزایش دما (Rate-of-Rise):
تغییر سریع دما (مثلاً 8–12°C در دقیقه) باعث فعال شدن میشود.
• ترکیبی (Combination):
همزمان دمای ثابت و نرخ افزایش دما را بررسی میکند.
⸻
3. تشخیص شعله (Flame Detection)
• سنسور UV (Ultraviolet):
به تابش فرابنفش ناشی از شعله حساس است. سریع، اما ممکن است هشدار کاذب از نور خورشید داشته باشد.
• سنسور IR (Infrared):
بر اساس تابش مادون قرمز شعله کار میکند. در آتشهای هیدروکربنی کاربرد دارد.
• ترکیبی UV/IR:
همزمان هر دو طیف را بررسی میکند → دقت بالاتر و کاهش هشدار کاذب.
• Multispectrum IR (MIR):
چند طولموج مادون قرمز را بررسی میکند، مخصوص محیطهای صنعتی حساس (پتروشیمی، نیروگاه).
• Flame Camera (شعله دوربینی):
با تصویرپردازی و الگوریتم پردازش تصویر، وجود شعله را تشخیص میدهد.
⸻
4. تشخیص گاز (Gas Detection)
• برخی دتکتورها گازهای حاصل از احتراق (مثل مونوکسید کربن یا هیدروکربنها) را شناسایی میکنند.
• CO Detectors: برای آتشهای دودزا یا احتراق ناقص.
• Gas Sensors: در محیطهای صنعتی برای نشت گاز و شروع آتشسوزی.
⸻
5. روشهای ترکیبی (Multi-Sensor Detectors)
• ترکیب دود + حرارت
• ترکیب دود + CO
• ترکیب حرارت + شعله
این دتکتورها دقت بالاتری دارن و برای کاهش هشدار کاذب طراحی میشن.
⸻
📌 جمعبندی
🔹 به طور کلی روشهای اصلی تشخیص آتش:
1. دود (Ionization, Optical, Aspirating)
2. حرارت (Fixed, Rate-of-Rise, Combination)
3. شعله (UV, IR, UV/IR, Multispectrum IR, Camera)
4. گاز (CO, Hydrocarbon Sensors)
5. ترکیبی (Multi-Sensor)
1. محل نصب
• باید در مسیر مستقیم دید به منطقه حفاظتشده نصب شود (Flame Detectors بر اساس دید نوری کار میکنند).
• هیچ مانعی مثل دیوار، ستون یا تجهیزات جلوی لنز دتکتور نباشد.
• ارتفاع نصب معمولاً بین ۲ تا ۳ متر توصیه میشود، اما بسته به پروژه میتواند بیشتر هم باشد (برای دید وسیعتر).
2. زاویه و جهتگیری
• دتکتورهای شعله معمولاً زاویه دید مشخصی دارند (مثلاً ۹۰° یا ۱۲۰°). باید طوری نصب شوند که کل منطقه پرخطر را پوشش دهند.
• در صورت وجود موانع یا فضاهای بزرگ، چندین دتکتور باید با هم به صورت پوشش متقاطع (Overlapping Coverage) نصب شوند.
• بهتر است کمی رو به پایین (Tilt Down) تنظیم شوند تا دید بهتری روی تجهیزات و کف داشته باشند.
3. کابلکشی و اتصالات
• کابلهای تغذیه و سیگنال باید طبق استاندارد فایر آلارم و ضد انفجار (Ex-proof) در محیطهای صنعتی اجرا شوند.
• از داکت یا لوله فلزی برای حفاظت سیمها در مناطق پرخطر استفاده شود.
• سیمکشی باید جدا از کابلهای قدرت و نویزدار اجرا شود.
4. ایمنی محیطی
• در محیطهای پر گرد و غبار یا بخار، باید تمیز کردن لنز دتکتور به صورت دورهای انجام شود.
• در محیطهای باز (Outdoor)، بهتر است سایبان کوچک (Sunshade) روی دتکتور نصب شود تا نور مستقیم خورشید باعث هشدار کاذب نشود.
5. تست و راهاندازی
• بعد از نصب، باید با شعله تست استاندارد (Flame Simulator) عملکرد دتکتور بررسی شود.
• تست دورهای (مثلاً هر ۶ ماه یکبار) برای اطمینان از صحت عملکرد الزامی است.
⸻
📌 نکته مهم
• نصب باید طبق دستورالعمل سازنده (Manufacturer’s Installation Manual) و با توجه به استانداردهای NFPA 72 و EN 54-10 انجام شود.
• در پروژههای صنعتی حساس (مثل پتروشیمی و نیروگاهها) طراحی پوشش دتکتورها معمولاً با نرمافزارهای شبیهسازی انجام میشه تا مطمئن بشن هیچ نقطه کور باقی نمیمونه.