Блоки питания Видеонаблюдение Домофоны Кабельная продукция Контроль доступа Охрана периметра Охранная сигнализация Пожарная сигнализация Умный дом Цифровое ТВ
Опрос
Камеры на дорогах
За59%
Против41%

Обзор бытовых газовых извешателей - сигнализаторов на взрывоопасные газы


Вопросы личной безопасности являются наиважнейшими в наше неспокойное высокотехнологичное время.
Воздушная среда, которая нас окружает, может содержать в своем составе не только источник жизни - кислород, но и опасные вещества в виде токсичных и взрывоопасных газов. Токсичные газы образуются, например, при выхлопах автомобиля, неполном сгорании топлива в печи или камине, выделяются из современных отделочных материалов и упаковок. При отоплении жилища человека в большинстве случаев используется газообразное топливо - природный газ. В одной только Москве 2 млн газовых плит и 180 тысяч водонагревательных колонок. Участились взрывы в квартирах, коттеджах и дачах из-за неправильного обращения с газовыми плитами и отопительными газовыми установками, наряду с этим намечается перевод квартир и домов на местное газовое отопление, которое намного эффективнее централизованного. Отсюда придется, как в других странах, создавать массовую систему безопасности на основе газочувствительных приборов.
Предлагаемый вашему вниманию обзор посвящен наиболее распространенным бытовым газосигнализаторам для контроля горючих газов (СН) и метана (СН4), появившимся на отечественном рынке. Газосигнализаторы в отличие от газоанализаторов предназначены только для сигнализации о превышении установленного порога концентрации и включении звуковой и световой сигнализации. Но они, как и газоанализаторы, являются измерительными приборами и подлежат периодической госповерке. Индикаторы и извещатели не являются измерительными приборами и не внесены в реестр средств измерения, поэтому проверяются ведомственными службами только на работоспособность к появлению контролируемого компонента. Газосигнализаторы и извещатели предназначены для установки в квартирах, дачах, саунах, гаражах и небольших котельных. Эти приборы выполняют функции предупреждения о появлении опасного газа, а некоторые из них автоматически, при срабатывании сигнализации, перекрывают газопровод с помощью электромагнитного клапана.
Стоимость бытовых приборов варьирует в больших пределах в зависимости от сложности конструкции и страны изготовителя. Наиболее дешевые сигнализаторы стоят 20 $, а самые сложные и многофункциональные - до 300 $. Поскольку вопросы безопасности неотделимы от вопросов надежности аппаратуры, то надо рассматривать не только стоимость, но и ремонтопригодность, гарантии проведения периодических поверок, долговременную стабильность газочувствительных сенсоров, устойчивость работы в реальных условиях российского климата.
Рынок газоаналитических систем безопасности в России бурно развивается, и будут постоянно появляться новые модели, а для их правильного функционирования необходимо сформулировать технические требования к приборам этого класса на основе нормативных требований, здравого смысла и опыта работы уже существующих приборов.
Требования к функционированию бытовых сигнализаторов
Приборы бытового класса предназначены для обеспечения безопасности жилища человека. Это стационарные приборы, устанавливаемые в местах возможного газовыделения. Приборы для контроля метана (СН4), который преобладает в природном газе и легче воздуха, устанавливают на кухнях вблизи газовой плиты, желательно под воздухозаборником или по ходу воздушного потока от горелки плиты. Чем ближе к плите, тем быстрее пройдет сигнал, но вблизи плиты много сажи, копоти, жирных паров, которые отравляют газочувствительный сенсор -значит надо соблюдать оптимум, т.е. около 0,5-1,5 метра от горелки и использовать пылезащитный фильтр на сенсорах. Запитывается стационарный газосигнализатор от сетевого напряжения 220 В с помощью понижающего трансформатора-адаптера. Крепление прибора к стене - на шурупах, а к кафельной плитке - на липкой ленте.
Приборы для контроля сжиженного газа, который тяжелее воздуха, устанавливают в нижней зоне помещений, но для сохранности их приподнимают над полом до 0,5-1 метра, т.к. приборы могут быть залиты водой при уборке или поломаны при передвижении вещей (например, сумкой или ведром).
Порог аварийного срабатывания прибора для горючих газов - это 10% или 20% от нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР). У метана (СН4) НКПР равен 5% объемных долей (% об.), следовательно, 10 и 20% - это 0,5 и 1,0% объема метана в воздухе. Соответственно для сжиженного газа (пропан-бутановой смеси) НКПР равен 2% объема, и пороги выбирают 0,2 или 0,4% объема. Иногда применяют второй предупреждающий порог. Величина устанавливается произвольно: от 0,05% до 0,5% объема, но логичнее сделать предупреждающий порог на уровне ниже предельно допустимой концентрации метана в воздухе (ПДК), которая составляет 0,7% объема.
Бытовые газовые извещатели наличия горючих газов - это приборы длительного пользования, и необходимо периодически проверять их работоспособность, но газочувствительные сенсоры, которые входят в состав извещателей, могут "стареть" и менять свою чувствительность, поэтому приборы должны предусматривать удобную конструкцию подачи эталонного газа для проверки и легкую замену сенсоров. Можно сделать приборы настолько дешевыми, чтобы менять их целиком.

 

Газочувствительные элементы
Любой газоаналитический прибор основан на использовании чувствительного к газу элемента - сенсора. В зависимости от возможностей сенсора и определяются основные характеристики газоанализатора. В газовом сенсоре происходит преобразование реакции от контролируемого газа в электрический сигнал. В зависимости от типа реакции различают электрохимические сенсоры (на СО и токсичные газы), термокаталитические (на метан и горючие газы), полупроводниковые (на горючие и токсичные газы), оптические, тепловые и другие.
В электрохимическом сенсоре окись углерода (СО) проникает через газопроницаемую мембрану в тело сенсора, взаимодействует с кислородом и окисляется до углекислого газа (СO2) с выделением электрического тока на электродах сенсора. Такие сенсоры высокоселективны, но на горючие газы эти сенсоры не реагируют и стоимость их высокая: 50-100 $.
В термокаталитическом сенсоре горючие газы сгорают на разогретой спирали, покрытой тонкодисперсным катализатором (платиной), выделяя при этом тепло. Чем больше концентрация газа, тем больше сигнал с датчика. Сенсоры этого типа отработаны для шахт и отличаются высокой надежностью, малыми габаритами, низкой стоимостью, высокой взрывозащищенностью. Стоимость их от 5 до 20 $, а срок службы около 3 лет. Но сенсоры боятся "каталитических ядов", отравляющих катализатор, расположенный на поверхности чувствительного слоя. Такими ядами являются силиконовые масла, сероводород и пары кислот. В жилых помещениях этих примесей мало и сенсоры могут работать достаточно долго.
В полупроводниковых сенсорах происходит аналогичный процесс окисления горючих газов и паров на катализаторе чувствительного разогретого элемента, но измеряется не тепло, а электроны, выделяющиеся при реакции в полупроводниковом слое. Благодаря наличию полупроводника, чувствительность, по сравнению с каталитическим сенсором, выше в сотни раз и появляется возможность селективно разделить газы. Эти сенсоры более стабильны в воздухе, так как основаны на оксидах металлов. Недостатком является высокая чувствительность на посторонние примеси, например алкоголь, который часто используется в жилище человека. Но это решается с помощью подбора режима работы и применения угольных фильтров. Преимуществом полупроводниковых сенсоров над термокаталитическими является также возможность измерения с их помощью концентрации СО и метана одновременно на одном сенсоре, что значительно удешевляет прибор и обеспечивает двойную безопасность. Стоимость полупроводниковых сенсоров соизмерима со стоимостью термокаталитических сенсоров.
Оптические сенсоры также используются для измерения горючих газов, но стоимость их более 200 $, что для бытовых приборов чрезмерно дорого. Тепловые сенсоры, измеряющие теплопроводный воздух, очень грубы и реагируют на влажность и температуру, поэтому редко используются.

Электронные измерительные схемы приборов
Благодаря современной электронной базе приборы стали миниатюрными, а использование микропроцессоров позволяет обрабатывать сигналы с сенсоров, вводя поправки и увеличивая точность измерения, и даже удается самотестировать работоспособность прибора и автоматически проводить калибровку сенсоров в процессе работы. Микропроцессоры обеспечивают цифровую связь, если приборы объединяются в системы безопасности.
Конструктивные особенности приборов
Бытовые приборы размещаются в жилых помещениях, поэтому эстетический вид корпуса прибора имеет немаловажное значение. Зарубежные газосигнализаторы обычно отличаются приятными расцветками и красивым внешним видом, но и последние российские модели теперь не уступают им в эстетике. Для снижения стоимости бытовых приборов их часто размещают в одном корпусе с сенсором, аварийной сигнализацией и реле. Если необходимо подключить аварийный электромагнитный клапан, то в приборах имеется выход для подачи сигнала на клапан. Клапаны используются либо при напряжении 220 В, либо 24 В. В некоторых приборах используется встроенный источник питания для управления клапаном при внезапном отключении сетевого питания.

 

А. Федоров,
А. Лукьянченко,
А. Соколов,
С. Кобзев


Hазад к списку статей


Новости
Видеонаблюдение
 Новые возможности TRASSIR 4:
-TRASSIR Human Detector - нейросетевой детектор людей
-TRASSIR Queue Detector - нейросетевой де...

Домофоны
 Подсветка кнопки вызова
Разрешение 1,0 МП (AHD) / 960 ТВЛ (CVBS)
Угол обзора 120º
Температура эксплуатации  -40 – +50 °С
...

Охранная сигнализация
 В продажу поступила GSM ППК с оптимальным соотношением цена/качество!  ...

Спутниковое ТВ

Крым-Севастополь: кратковременные отключения телерадиосигнала 16-22 Июля:

 

16-22 июля возможны кратковременные перерывы трансляции телера...


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика