كيف يعمل كاشف الدخان؟

هناك نوعان رئيسيان من أجهزة كشف الدخان: التأين أجهزة الكشف وأجهزة الكشف الكهروضوئية. يستخدم إنذار الدخان طريقة واحدة أو كلتا الطريقتين ، في بعض الأحيان بالإضافة إلى كاشف الحرارة ، للتحذير من نشوب حريق. قد يتم تشغيل الأجهزة بواسطة بطارية 9 فولت ، بطارية ليثيوم، أو أسلاك منزل 120 فولت.

تحتوي كاشفات التأين على غرفة تأين ومصدر للإشعاع المؤين. مصدر الإشعاع المؤين هو كمية دقيقة من الأمريسيوم -241 (ربما 1/5000 من الجرام) ، وهو مصدر جسيمات ألفا (نوى الهيليوم). تتكون غرفة التأين من لوحين يفصل بينهما حوالي سنتيمتر واحد. تطبق البطارية جهدًا على اللوحات ، مشحونةً لوحًا واحدًا إيجابيًا والأخرى سلبية. جسيمات ألفا تطلقها باستمرار أمريسيوم تطرد الإلكترونات من الذرات الموجودة في الهواء وتؤين الأكسجين ذرات النيتروجين في الغرفة. تنجذب ذرات الأكسجين والنيتروجين المشحونة إيجابيا إلى الصفيحة السالبة وتنجذب الإلكترونات إلى الصفيحة الموجبة ، مما يولد تيارًا كهربائيًا صغيرًا ومستمرًا. عندما يدخل الدخان إلى غرفة التأين ، تلتصق جزيئات الدخان بالأيونات وتعادلها ، حتى لا تصل إلى اللوحة. يؤدي انخفاض التيار بين الألواح إلى التنبيه.

في نوع واحد من الأجهزة الكهروضوئية ، يمكن للدخان حجب شعاع الضوء. في هذه الحالة ، يؤدي انخفاض الضوء الذي يصل إلى خلية ضوئية إلى إطلاق الإنذار. ومع ذلك ، في أكثر أنواع الوحدات الكهروضوئية شيوعًا ، يتناثر الضوء بواسطة جزيئات الدخان على خلية ضوئية ، ويطلق إنذارًا. في هذا النوع من الكاشف توجد حجرة على شكل حرف T مع صمام ثنائي باعث للضوء (LED) يطلق النار على شعاع من الضوء عبر الشريط الأفقي لـ T. خلية ضوئية ، موضوعة في أسفل القاعدة العمودية لـ T ، تولد تيارًا عندما تتعرض للضوء. تحت ظروف خالية من التدخين ، يعبر شعاع الضوء الجزء العلوي من T في خط مستقيم غير منقطع ، ولا يضرب الخلية الضوئية الموضوعة بزاوية قائمة تحت الشعاع. عندما يكون الدخان موجودًا ، يتناثر الضوء بجزيئات الدخان ، ويتم توجيه بعض الضوء إلى أسفل الجزء الرأسي من T لضرب الخلية الضوئية. عندما يضرب الضوء الكافي الخلية ، يقوم التيار بتشغيل الإنذار.

كل من كاشفات التأين والكهروضوئية أجهزة استشعار دخان فعالة. كلا النوعين من كاشفات الدخان يجب أن يجتازا نفس الاختبار للحصول على شهادة كاشفات دخان UL. تستجيب كاشفات التأين بسرعة أكبر للحرائق المشتعلة بجزيئات الاحتراق الأصغر ؛ تستجيب الكاشفات الكهروضوئية بسرعة أكبر للحرائق المشتعلة. في أي من نوعي الكاشف ، يمكن أن يؤدي البخار أو الرطوبة العالية إلى تكثيف على لوحة الدائرة وجهاز الاستشعار ، مما يتسبب في إصدار صوت التنبيه. أجهزة الكشف عن التأين أقل تكلفة من أجهزة الكشف الكهروضوئية ، لكن بعض المستخدمين يقومون بتعطيلها عن قصد لأنهم أكثر عرضة لإطلاق إنذار من الطهي العادي بسبب حساسيتهم لدخان دقيقة حبيبات. ومع ذلك ، فإن كاشفات التأين لديها درجة من الأمان المدمج غير الملازم للكاشفات الكهروضوئية. عندما تبدأ البطارية في الفشل في كاشف التأين ، يسقط التيار الأيوني ويصدر التنبيه ، محذراً من أن الوقت قد حان لتغيير البطارية قبل أن يصبح الكاشف غير فعال. يمكن استخدام بطاريات احتياطية للكاشفات الكهروضوئية.