Πώς λειτουργεί ο ανιχνευτής καπνού;

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ανιχνευτών καπνού: ιονισμός ανιχνευτές και φωτοηλεκτρικοί ανιχνευτές. Ένας συναγερμός καπνού χρησιμοποιεί μία ή και τις δύο μεθόδους, μερικές φορές συν έναν ανιχνευτή θερμότητας, για να προειδοποιήσει για πυρκαγιά. Οι συσκευές ενδέχεται να τροφοδοτούνται με μπαταρία 9 volt, μπαταρία λιθίου, ή καλωδίωση σπιτιού 120 volt.

Οι ανιχνευτές ιονισμού έχουν θάλαμο ιονισμού και πηγή ιονίζουσας ακτινοβολίας. Η πηγή της ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι μια λεπτή ποσότητα του americium-241 (ίσως 1 / 5000th του γραμμαρίου), η οποία είναι μια πηγή σωματιδίων άλφα (πυρήνες ηλίου). Ο θάλαμος ιονισμού αποτελείται από δύο πλάκες διαχωρισμένες κατά περίπου ένα εκατοστό. Η μπαταρία εφαρμόζει τάση στις πλάκες, φορτίζοντας μια πλάκα θετική και την άλλη πλάκα αρνητική. Τα σωματίδια άλφα απελευθερώνονται συνεχώς από το αμερίκιο χτυπήστε ηλεκτρόνια από τα άτομα στον αέρα, ιονίζοντας το οξυγόνο και άτομα αζώτου στο θάλαμο. Τα θετικά φορτισμένα άτομα οξυγόνου και αζώτου προσελκύονται στην αρνητική πλάκα και τα ηλεκτρόνια έλκονται στη θετική πλάκα, δημιουργώντας ένα μικρό, συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν ο καπνός εισέρχεται στον θάλαμο ιονισμού, τα σωματίδια καπνού προσκολλώνται στα ιόντα και τα εξουδετερώνουν, έτσι δεν φτάνουν στην πλάκα. Η πτώση του ρεύματος μεταξύ των πλακών ενεργοποιεί τον συναγερμό.

Σε έναν τύπο φωτοηλεκτρικής συσκευής, ο καπνός μπορεί να εμποδίσει μια φωτεινή δέσμη. Σε αυτήν την περίπτωση, η μείωση του φωτός που φθάνει σε ένα φωτοκύτταρο πυροδοτεί τον συναγερμό. Ωστόσο, στον πιο κοινό τύπο φωτοηλεκτρικής μονάδας, το φως διασκορπίζεται από σωματίδια καπνού σε ένα φωτοκύτταρο, ενεργοποιώντας έναν συναγερμό. Σε αυτόν τον τύπο ανιχνευτή υπάρχει ένας θάλαμος σχήματος Τ με δίοδο εκπομπής φωτός (LED) που πυροβολεί μια δέσμη φωτός κατά μήκος της οριζόντιας ράβδου του T. Ένα φωτοκύτταρο, τοποθετημένο στο κάτω μέρος της κάθετης βάσης του Τ, δημιουργεί ένα ρεύμα όταν εκτίθεται στο φως. Υπό συνθήκες χωρίς καπνό, η φωτεινή δέσμη διασχίζει την κορυφή του Τ σε μια συνεχή ευθεία γραμμή, χωρίς να χτυπά το φωτοκύτταρο που βρίσκεται σε ορθή γωνία κάτω από τη δέσμη. Όταν υπάρχει καπνός, το φως διασκορπίζεται από σωματίδια καπνού και μέρος του φωτός κατευθύνεται προς τα κάτω στο κατακόρυφο τμήμα του Τ για να χτυπήσει το φωτοκύτταρο. Όταν αρκετό φως χτυπήσει το κελί, το ρεύμα ενεργοποιεί τον συναγερμό.

Τόσο οι ιονισμοί όσο και οι φωτοηλεκτρικοί ανιχνευτές είναι αποτελεσματικοί αισθητήρες καπνού. Και οι δύο τύποι ανιχνευτών καπνού πρέπει να περάσουν την ίδια δοκιμή για πιστοποίηση με τους ανιχνευτές καπνού UL. Οι ανιχνευτές ιονισμού ανταποκρίνονται ταχύτερα στις φλόγες με μικρότερα σωματίδια καύσης. Οι φωτοηλεκτρικοί ανιχνευτές ανταποκρίνονται πιο γρήγορα στις πυρκαγιές. Σε κάθε τύπο ανιχνευτή, ο ατμός ή η υψηλή υγρασία μπορεί να οδηγήσουν σε συμπύκνωση στην πλακέτα κυκλώματος και τον αισθητήρα, προκαλώντας τον ήχο του συναγερμού. Οι ανιχνευτές ιονισμού είναι λιγότερο ακριβοί από τους φωτοηλεκτρικούς ανιχνευτές, αλλά ορισμένοι χρήστες τους απενεργοποιούν σκόπιμα επειδή είναι πιο πιθανό να ηχήσουν συναγερμό από το κανονικό μαγείρεμα λόγω της ευαισθησίας τους στον λεπτό καπνό σωματίδια. Ωστόσο, οι ανιχνευτές ιονισμού έχουν έναν βαθμό ενσωματωμένης ασφάλειας που δεν είναι εγγενής στους φωτοηλεκτρικούς ανιχνευτές. Όταν η μπαταρία αρχίζει να αποτυγχάνει σε έναν ανιχνευτή ιονισμού, το ρεύμα ιόντων πέφτει και ο συναγερμός ακούγεται, προειδοποιώντας ότι είναι καιρός να αλλάξετε την μπαταρία προτού ο ανιχνευτής γίνει αναποτελεσματικός. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν εφεδρικές μπαταρίες για φωτοηλεκτρικούς ανιχνευτές.