อุปกรณ์ตรวจจับควัน (Smoke Detector)

อุปกรณ์ตรวจจับควัน (Smoke Detector)

 

            อุปกรณ์ตรวจจับควัน (Smoke Detector) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ตรวจสอบอนุภาคของควันโดยอัตโนมัติ โดยมากการเกิด เพลิงไหม้จะเกิดควันไฟก่อน จึงทำให้อุปกรณ์ตรวจจับควันสามารถตรวจการเกิดเพลิงไหม้ได้ในการเกิดเพลิง ไหม้ระยะแรก แต่ก็มีข้อยกเว้นในการเกิดเพลิงไหม้บางกรณีจะเกิดควันไฟน้อยจึงไม่ควรนำ อุปกรณ์ตรวจจับควันไปใช้งาน เช่น การเกิดเพลิงไหม้จากสารเคมีบางชนิด หรือน้ำมัน
           หลักการทำงาน โดยทั่วไปอุปกรณ์ตรวจจับควันจะทำงานโดยอาศัย หลัการคือเมื่อมีอนุภาคควัน ลอยเข้าไปในอุปกรณ์ตรวจจับควัน อนุภาพควันจะเข้าไปกีดขวางวงจรไฟฟ้า หรือกีดขวางระบบแสงในวงจร หรือใช้อนุภาคควันในการหักเหแสงไปที่ตัวรับแสง
        ชนิดของอุปกรณ์ตรวจจับควัน แบ่งได้ 2 ประเภทใหญ่ คือแบบ ชนิดไอโอไนเซชั่น (Ioniztion) , ชนิดโฟโตอิเล็กตริก ( Photoelextric )
           1 .) อุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอไนเซชั่น (Smoke Detector Ioniztion Type) ภาย ในเป็นกล่อง(Chamber) มีแผ่นโลหะที่มีขั้วไฟฟ้าต่างกัน ที่มีสารกัมมันตภาพรังสี (Radioactive) ซึ่งจำทำหน้าที่กระตุ้นอากาศภายในให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน โดยไอออนในกล่องจะทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านทั้งสองขั้ว เมื่อเกิดควันเข้าไปในกล่อง จะทำให้ค่าความนำไฟฟ้าของอากาศลด และกระแสไฟฟ้าจะลดลงเรื่อยตามปริมาณควันจนถึงค่าที่กำหนดไว้ ระบบจะทำงาน 

รูป การทำงานของระบบ อุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอไนเซชั่น  (Smoke Detector Ionization) เริ่มแรยังไม่มีอนุภาพของควัน กระแสไฟฟ้าจะเดินสะดวก ระบบจะไม่ทำงาน

 รูป เมื่อมีอนุภาพควันมาติดที่แผ่น Screen (เห็นเป็นจุดดำๆ) จะเป็นตัวขัดขวางกระแสไฟฟ้า ทำให้กระแสไฟฟ้าลดต่ำลงจนถึงจุดที่ระบบทำงาน 

รูป ภายในอุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอไนเซชั่น  (Smoke Detector Ionization Type)

ข้อดี

สามารถตรวจจับควันที่มีอนุภาคขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอนที่เกิดจากการเผาไหม้อย่างหมดจดได้อย่างรวดเร็ว

ข้อเสีย

แต่ จะตรวจจับควันที่มีอนุภาคขนาดใหญ่ และหนาทึบที่เกิดจากการครุตัวอย่างช้า ได้ไม่ดีเท่าระบบ อุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด โฟโตอิเล็กตริก (Smoke Detertor Photoelectric Type)

หากมีฝุ่น แมลงขนาดเล็กหลุดเข้าไปในอุปกรณ์ จะทำให้เกิดการทำงานผิดพลาดได้กระแสลม และการกลั่นตัวของไอน้ำในอากาศทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดพลาดได้การเปลี่ยนแปลงของความกดอากาศ และความชื้นมีผลทำให้ระบบทำงานผิดพลาดได้ 

การแก้ไข

(เรื่องความชื้น และความกดอากาศเปลี่ยนแปลง)

          เพื่อปิดจุดด้อยด้านนี้จึงมีการพัฒนาเป็นระบบอุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอโอไนเซชั่นแบบกล่องคู่ กล่องหนึ่งจะรับอากาศจากภายนอก ส่วนอีกกล่องจะเป็นกล่องอากาศอ้างอิงที่เปิดช่องเล็กที่ยอมให้ความชื้นผ่าน ได้ แต่ไม่ยอมให้อนุภาคควันผ่าน กล่องทั้งสองจะทำการเปรียญเทียบกันระหว่างสองกล่องถ้าความชื้น และความดันทั้งสองกล่องเท่ากันระบบจะไม่ทำงาน

  2.) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก (Smoke Detertor Photoelectric Type) มีหลักการทำงานสองแบบคือ แบบหักเหของแสง และแบบใช้ควันกีดขวางแสง

                      2.1) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก แบบควันกีดขวางแสง (Light Obsuration) ทำงานโดยใช้แห่งกำเนิดแสง (Emitted Light) ยิงเข้าที่ตัวรับแสง (Detector Light) เมื่อไม่มีควันไฟปริมาณแสงจะคงที่ๆค่าหนึ่งเสมอ เมื่อมีอนุภาคควันเข้ามาดังรูปขวามือ อนุภาคควันจะเข้าไปกีดขวางลำแสง แสงที่ส่องเข้าตัวรับจะต่ำลงเรื่อยจนถึงค่าที่กำหนดไว้ระบบจะทำงาน

รูป  ระบบการทำงานของ อุปกรณ์ตรวจจับควัน แบบกีดขวางแสง (Light Obsuration)

                      2.2) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก แบบหักเหแสง (Light Scattering) ทำงานโดยมีแห่งกำเนิดแสง แต่จะไม่ยิงไปที่ตัวรับแสงโดยตรง จะอาศัยหลักการที่ว่า เมื่อมีอนุภาคควันเข้ามาในอุปกรณ์ อนุภาคควันจะหักเหแสงบางส่วนไปที่ตัวรับแสง เมื่อมีควันมากขึ้นแสงก็จะหักเหเข้าตัวรับแสงมากขึ้นจนถึงจุดๆหนึ่งที่ระบบ จะทำงาน

รูป ระบบการทำงานของ อุปกรณ์ตรวจจับควัน แบบหักเหแสง (Light Scattering)

ข้อดี

เหมาะ กับการตรวจจับควันที่มีขนาดตั้งแต่ใหญ่ตั้งแต่ 1 ไมครอนขึ้นไป คือควันที่เกิดจากการสันดาปไม่สมบูรณ์ เช่นเกิดเพลิงไหม้ในที่อับอากาศ

           2.3) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก แบบกล่องหมอกควัน (Cloud Chamber Type) ทำงานโดยการสุ่มตัวอย่างอากาศ โดยการดูกอากาศในพื้นที่เสาไปในกล่องที่มีความชื้นสูง และอากาศที่ถูกดูดเข้าไปจะถูกลดลดความดันลงอย่างช้าๆ โดยถ้าอากาศที่ถูกดูดเข้ามีอนุภาคควันอยู่จะกลั่นตัวกลายเป็นหมอก ถ้าอนุภาคควันมากความหนาแน่นของหมอกจะสูงจนถึงจุดที่ระบบทำงาน

  รูป Chart ขนาดอนุภาคควันต่างๆ หน่วยแกน x เป็นไมครอ

อ้างอิง

      http://nopparat.fve.ac.th/?name=knowledge&file=readknowledge&id=26