دتکتور شعله یا فلیم دتکتور (Flame detector)

دتکتور شعله یا فلیم دتکتور چیست؟

وجود خطر آتش سوزی در همه محیط ها به ویژه محیط های صنعتی و کارگاهی باعث ایجاد خسارت جانی و مالی می گردد

لذا باید هنگام وقوع آتش سوزی اول از همه آن را تشخیص دادن و سپس با اعلام هشدار و همچنین سیستم های اعلام حریق در صدد خاموش بودن آن بر آمد.

هنگام آتش سوزی در یک محیط می توان آتش را با یکی از علائم دود، شعله، حرارت و یا گاز نشت شده تشخیص داد.

یکی از تجهیزاتی که جهت تشخیص و آشکارسازی تشعشعات مرئی و نامرئی در سیستم های اعلام حریق و به خصوص سیستم های F&G به کار میرود، دتکتور های شعله می باشند.

یکی از عوامل مهم در خصوص امنیت پروژه های پتروشیمی اعلان و اطفاء حریق است که تجهیزات گوناگونی با عملکرد متفاوتی مانند دتکتور های گازی، حرارتی، دود، شعله و …وجود دارند.

یکی از مهم ترین و پرکاربردترین دتکتور ها در تجهیزات اعلان حریق، دتکتور شعله است.

دتکتور شعله یا ردیاب شعله نوعی سنسور یا حسگر برای تشخیص شعله یا آتش است.

این دتکتور ها سیالات بدون دود که احتمال ایجاد حریق در فضای باز دارند را شناسایی می کنند.

برای مثال، در کوره های جوش از دتکتور شعله به عنوان حسگری برای شناسایی گرما، دود و آتش استفاده می شوند.

فلیم دتکتور از طریق دما و یا حرکت هوا هم می تواند شعله را شناسایی کند.

دتکتور شعله برای تشخیص شعله از تکنولوژی UV(Ultraviolet) و IR(Infrared Red) استفاده می کنند که می توانند درباره وجود شعله در محل، در کسری از ثانیه اطلاع رسانی کند.

بسته به نوع سیستم فلیم شعله پاسخ آن از طریق به صدا در آوردن یک اخطار، توقف عملیات خط سوخت و یا حتی راه اندازی یک سیستم اطفاء حریق باشد.

در ادامه با موارد استفاده، اجزا، عملکرد، انواع و نحوه نصب دتکتور شعله آشنا می شویم، پس لطفا تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.

اصول کارکرد دتکتور شعله ای

دتکتورهای شعله ای بر اساس تشخیص امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از آتش ( امواج فرابنفشUV ، امواج مادون قرمزIR و امواج مرئی Visible ) عمل می نمایند.

موارد استفاده از فلیم دتکتور

1. کارخانه های تولید پتروشیمی
2. مخازن نفتی
3. کارگاه های جوش قوس الکتریکی
4. کارگاه های صنعتی
5. انبار های مواد شیمیایی
6. نیروگاه های برق
7. کارگاه های چوپ
8. تونل های زیرزمینی
9. بستر های آزمایش موتور
10. ایستگاه های تبدیل
11. آشیانه هواپیما
12. ایستگاه های پمپاژ خط لوله
13. غرفه های اسپری رنگ خودرو
14. تاسیسات تولید مهمات
15. سلول های آزمایش موتور جت
16. سکو های حفاری و غیره
17. ترمینال های بارگیری بنزین

اجزای دتکتور شعله

قسمت اصلی یک دتکتور شعله، حسگر آن است.

این حسگر از یک مدار تشخیصی فوتوالکتریک، مدار های تنظیم سیگنال، سیستم های میکرو پردازنده، مدارهای I/O و سیستم های خنک کننده ی هوا تشکیل شده است.

سنسور های یک فلیم شعله، تابش های ساطع شده از شعله را شناسایی کرده، فتوالکتریک ها سیگنال های جریان تابشی به ولتاژ مشابه آن تبدیل کرده

و این سیگنال در یک میکروکامپیوتر تک چیپ (single chip)پردازش شده و سیگنال خروجی دلخواه تبدیل می گردد.

اساس عملکرد فلیم شعله

هر شعله، بسته به منبع سوختی که آتش از آن ایجاد شده، طیف گوناگونی از امواج الکترومغناطیسی چون اشعه ی فروسرخ(مادون قرمز)، نور مرئی و اشعه ی فرابنفش از خود ساطع می کند.

بر این اساس در دتکتور های شعله از تکنولوژی های گوناگون تشخیص امواج برای شناسایی شعله و حریق استفاده می شود.

 

انواع فلیم دتکتور بر اساس نحوه ی عملکرد

1) دتکتور شعله ی فرابنفش Ultra-Violet (UV)

این نوع فلیم شعله با شناسایی اشعه ی فرابنفش در لحظه ی اشتعال کار می کند.

تمامی شعله ها از خود اشعه ی فرابنفش ساطع می کنند، بنابراین در صورت ایجاد آتش سوزی، سنسور دتکتور این شعله را شناسایی کرده

و اجزای الکترونیکی تجهیز آن را به سیگنال های هشدار دهنده تبدیل می کنند.

دتکتور شعله فرابنفش از یک لامپ خلاء دیود نوری گیگر-مولر (Geiger-Muller) برای شناسایی تشعشعات فرابنفش استفاده می کند.

اگه تعداد شوک های جریان حاصل از برخورد هر فوتون فرابنفش به منطقه فعال لامپ، بیشتر از حد متعارف باشد حالت هشدار دتکتور فعال می شود.

یک لوله حسگر است که تابش 1000 تا 3000 آنگستروم (یک ده میلیاردم متر) را تشخیص دهد.به این علت که اشعه ماوراء بنفش خورشید که به زمین می رسد از 2800 آنگستروم شروع می شود

اگر سنسور دتکتور دارای طیف وسیعی باشد توسط اشعه خورشید تحریک می شود. به همین علت سنسور هایی با طیف 1800 تا 2500 آنگستروم وجود دارد.

تابش خورشید در این باند توسط جو زمین جذب می شود. در نتیجه فلیم شعله UV کور خورشیدی (Solar Bilnd) است.

توسط سنسور، تابش اشعه فرابنفش که در باند باریک قرار می گیرند،یک سری پالس تولید می کند که توسط الکترونیک دتکتور به خروجی هشدار تبدیل می شود.

نقاط قوت دتکتور شعله ی فرابنفش

• عدم حساسیت به نور خورشید
• سرعت پاسخدهی بالا-زیر ده میلی ثانیه
• قابلیت پاسخگویی به آتش سوزی های حاصل از هیدروکربن، هیدروژن و آتش سوزی فلزات

محدودیت های دتکتور شعله ی فرابنفش

• در رنج های بالا به جوشکاری حساسیت نشان می دهد.
• احتمال پاسخ به جوشکاری، رعد و برق، اشعه X، جرقه، قوس ها و کرونا ها
• برخی از بخارات و گاز ها ممکن است، مانع ردیابی شوند.
• برخی از سنسور های UV رنج ردیابی گسترده ای دارند که ممکن است موجب هشدار کاذب سولار شوند.
•  قابلیت تشخیص شعله های ناشی از سوختن هیدروکربن ها، هیدروژن، سولفور ها، آمونیاک و فلزات در عرض 3 تا 4 میلی ثانیه را دارد. به علت حساس بودن نسبت به جرقه، رعد و برق، جوشکاری قوس و نور خورشید به تاخیر زمانی حدود 2 تا 3 ثانیه نیازمند است.
• برای به حداقل رساندن خطا، با طول موج های کمتر از 300 نانومتر کار می کنند.

 

2)دتکتور شعله ی فروسرخ (IR) Infrared-Red

شعله را با چک کردن باند طیفی اشعه ی فروسرخ برای یافتن الگوی خاصی از طیف طول موج های مادون قرمزی که گاز های داغ از خود ساطع می کنند، ردیابی می کند.

برای شناسایی این طول موج ها از دوربین تصویربرداری حرارتی ویژه ی ضد آتش(TIC) که نوعی دوربین گرماسنج داخل تجهیز است، استفاده می شود.

به علت وجود هشدار های کاذب که توسط گازهای پخت و پز، لامپ ها و …ساطع می شود به همین دلیل این نوع دتکتور ها به حرکت اهتزازآمیز (سوسو زدن) شعله نیازمند است.

باید به این موضوع توجه کرد که توسط تابش گرما در منطقه، وجود آب روی لنز ردیاب و قرار گرفتن در معرض نور خورشید، دقت این نوع ردیاب ها کاهش می یابد.

طول موج تشخیصی این نوع دتکتور ها معمولا 4.3 تا 4.4 میکرومتر است.

زمان پاسخگویی آن بین 3 الی 5 ثانیه است.

انواع دتکتور های فروسرخ

2-1) مادون قرمز تک فرکانسی

 

این نوع دتکتور با تششعع مادون قرمز با رنج حدودا 4.4 میکرون که ناشی از سوختن هیدروکربن ها است، حساس است.

این دتکتور از یک سنسور پیروالکتریک ساخته شده است که به تغییرات شدت تابش اشعه ی فروسرخ پاسخ می دهد.

با استفاده از یک فیلتر باند باریک با فرکانس پایین که پاسخ آن ها به فرکانس هایی که مشخصاتی شبیه سوسوزن دارند را محدود می کند.

زمان پاسخ دهی این نوع دتکتور ها 3 تا 5 ثانیه است.

نقاط قوت مادون قرمز تک فرکانسی:

• سرعت پاسخ دهی بالا زیر 30 میلی ثانیه
• ایمنی بالا در برابر مواد آلوده کننده مانند گرد و غبار
• عدم حساسیت به نور خورشیدی، جوشکاری، صاعقه، اشعه X، جرقه، قوس ها و کرونا ها

نقاط ضعف مادون قرمز تک فرکانسی:

• تاثیر منفی باران، یخ زدگی و بخار آب روی لنز دتکتور بر دریابی
• نامناسب برای شعله های ناشی از سوختن غیرکربن ها
• برخی از برند ها به منابع مادون قرمز تعدیل شده پاسخ خواهند داد.

2-2) مادون قرمز چند فرکانسی

این نوع دتکتور ها برای ردیابی تابش های ساطع شده از منابع گرمایی که شعله ندارند اما منجر به تولید شعله می شوند، استفاده می کنند

و به آتش سوزی هایی تا فاصله 61 متری پاسخ می دهند.

قابلیت تشخیص شعله در پر دود ترین آتش سوزی ها را دارند و احتمال هشدار های کاذب نسبت به رعد و برق، نور خورشید و سایر سطوح داغ موجود در محیط، بسیار کم است.

دارای سه سنسور است که هر کدام به فرکانس تابشی متفاوتی حساس هستند، مدار های الکتریکی در این فلیم شعله، تفاوت شدت سه سنسور را تعیین می کند.

دتکتور چند فرکانسی با تحلیل دامنه های مختلف که توسط هر یک از حسگر ها به صورت مجزا تشخیص داده می شود، عمل می کند، لذا زمان تشخیص آنها طولانی تر و خطای آنها کمتر است.

نقاط قوت مادون قرمز چند فرکانسی

• ایمنی در برابر آلارم های کاذب
• پاسخ به آتش در حضور تابش بدنه سیاه مادون قرمز در برخی از برندها
• دامنه تشخیص طولانی (تا 60 متر برای برخی از آتش سوزی ها)

نقاط ضعف مادون قرمز چند فرکانسی

• زمان پاسخ گویی طولانی تر
• حساس بودن به آتش سوزی هیدروکربنی (مایعات، گازها و جامدات)

2-2-1) مادون قرمز دو فرکانسی IR2

2-2-2) دتکتور شعله ir3 (مادون قرمز سه فرکانسی IR3)

3)UV-IR

این نوع دتکتور هر دو نوع اشعه ی فرابنفش و فروسرخ (مادون قرمز) را می تواند تشخیص دهد و از یک سنسور فرابنفش و مادون قرمز تک فرکانسی ساخته شده است.

این دتکتور ترکیبی در تشخیص و رد کردن هشدار های کاذب، عملکرد بهتری دارد.

مزایا UV-IR

• سرعت پاسخ دهی بالا زیر 500 میلی ثانیه
• مصونیت از هشدار های کاذب
• عدم حساسیت به نور خورشید، جوشکاری، صاعقه، اشعه X، جرقه و غیره

معایب UV-IR

• عدم استفاده برای شناسایی آتش های کربنی
• عدم قابلیت تشخیص شعله های فقط مادون قرمز و یا فقط فرابنفش
• برخی از گاز ها و بخارات به خاطر کور کردن سنسور UV مانع تشخیص دتکتور می شوند.

همچنین بخوانید: دتکتور شعله UV/IR مدل 40/40

4)دتکتور شعله بصری یا نزدیک مادون قرمز

این دتکتور برای تشخیص وجود شعله از سنسور های CCD استفاده می کند،که با تجزیه و تحلیل فیلم های زنده ارسال شده از CCD ها رشد منابع احتمالی آتش زا را پردازش می کند.

مزایا دتکتور شعله بصری

• متکی نبودن به انتشار کربن دی اکسید یا سایر محصولات احتراق زا

معایب دتکتور شعله بصری

• توانایی تشخیص شعله هایی که با چشم دیده نمی شود مانند شعله های هیدروژن را ندارد.

همچنین بخوانید: دتکتور شعله میکروپک مدل FDS351

5) دتکتور شعله چند موجی یا چند طیفی IR3+UV

با استفاده از یک سنسور باند UV-C اضافی یک لایه کنترل و تایید دیگر اضافه می کند تا تابش های پس زمینه که به صورت مداوم در همه محیط ها وجود دارد، تاثیر نمی پذیرد مگر اینکه درجه حرارت بسیار بالا باشد، مانند درخشش پلاسما از یک دستگاه جوشکاری

عملکرد فلیم شعله مادون قرمز و ماورای بنفش

تشعشات ماورای بنفش موجب یونیزه شدن گاز داخل لامپ پر شده از گاز یا سلول های نوری شده و جریان ضعیفی بین دو الکترود لامپ ایجاد می شود.

این جریان توسط آمپلی فایر تقویت شده و موجب تحریک یک رله می شود.

انواع شیوه های اتصال دتکتور های شعله

1)Stand Alone

یکی از ساده ترین شیوه ی اتصال است که دتکتور به رله های داخلی متصل می شود که وقتی یک دتکتور، وجود آتش را حس می کند،

تجهیزات هشدار دهنده و برخی روش های اطفاء حریق را فعال می کند.

چون دتکتور ال ای دی دارد، دیگر در شرایط آتش سوزی نیازی به نمایشگر از راه دور نیست.

2) پنل اعلان حریق

در این حالت دتکتور به عنوان جزئی از سیستم ردیابی کل سایت به یک FAP(Fire Alarm Panel) متصل می شود.

مزایا

• تحت نظر بودن منبع تغذیه ی این پنل
• نحوه نمایش وضعیت دتکتور به صورت مرکزی

3) کنترل پنل

در این حالت دتکتور به یک کنترل پنل ردیابی شعله متصل می شود، این روش در صورتیکه که سایت پنل اعلان حریق نداشته باشد، استفاده می شود.

مزایای این سیستم همچون FAP است.

مواردی که باید در نصب فلیم دکتور توجه شود

• زاویه دید دتکتور
• دامنه تشخیص
• موانعی مانند تیرآهن، تیر، بالابر، سیستم تهویه ی هوا و سایر اشیا جامد
• تمام مناطق با ریسک آتش سوزی بالا باید حداقل با یک دتکتور پوشش داده شوند
• پوشش کافی دتکتور اطمینان ایجاد می کند که هیچ فضای خالی در پوشش نوری وجود نداشته باشد
• ارتفاع نصب بهینه برای دتکتور شعله تابعی از ارتفاع محلی است که بیشترین احتمال وقوع حریق را دارد

مواردی که باید در انتخاب دتکتور توجه شود

• حداکثر و حداقل فاصله ی تشخیص مورد نیاز
• سرعت پاسخگویی
• شرایط آب و هوایی
• کلیه ی سوخت هاب احتراق پذیر
• منابع تشعشعات مزاحم
• نکات نصب دتکتور
• میدان دید
• نوع سوختی که تجهیز مورد نظر از آن استفاده میکند مهم است. مانند: CNG یا الکل یا گاز طبیعی و…
• اگر در محل نصب ذرات مستعد انفجار وجود داشته باشد باید از دتکتورهای شعله ضد انفجار استفاده نمود.
• بررسی اینکه در محیط مورد نظر تابش مستقیم نور آفتاب، جوشکاری قوس الکتریکی یا اجسام بازتاب دهنده حرارت و… وجود دارد یا خیر

ملاحظات مهم در سرعت پاسخگویی فلیم شعله

• باند فرکانس:بک باند گسترده ی فرکانسی، آلارم های کاذب بیشتری به همراه خواهد داشت
• محدوده: در چه محدوده ای آتش سوزی را تشخیص می دهد.
• زاویه دید: در چه فاصله یا زاویه دیدی آتش شناسایی می شود
• مخروط دید: آیا دتکتور در محدوده ی 90 درجه عملکرد مشابهی خواهد داشت؟
• یکپارچگی نور: دتکتور شعله چطور سنسور و لنز را مانیتور می کند؟
• قابلیت سرویس دهی: آیا می توان دتکتور را در محل سرویس کرد و یا نیاز به بازگشت به شرکت سازنده دارد؟
• ساختار و نصب دتکتور شعله: آیا ساختار دتکتور شعله برای مناطق پر خطر مناسب است؟ آیا براکت پایه ی نصب دتکتور حرکت کافی دارد تا از هدایت سنسور به منبع اطمینان حاصل شود؟
• نشانگر: آیا دتکتور شعله مورد نظر دارای نشانگر بصری روی صفحه هست؟
• گرمایش: آیا دتکتور دارای نور گرمایشی برای جلوگیری از یخ زدگی است؟
• تمایز: آیا دتکتور دارای ظرفیت الکترونیکی برای تشخیص و تمایز بین انتشار جسم سیاه، پدیده ی سوسوزدن و شعله ی آتش است؟
• کاربرد دتکتور های شعله

نکات خرید دتکتور شعله

خرید دتکتور شعله برای استفاده در محیط‌های صنعتی یا تجاری، چند نکته مهم وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند:

نوع و نحوه عملکرد:

وجود دتکتورهای شعله مختلف با تکنولوژی‌ها و حسگرهای متفاوت است. این انواع شامل UV، IR، مادون قرمز و… می‌شوند. نوعی را که بیشترین کارایی و دقت را برای محیط مد نظرتان داشته باشد انتخاب کنید.

محیط کاری:

بررسی کنید که دتکتور شعله مورد نظر شما برای چه نوع محیطی (دما، فشار، شرایط آب و هوایی) مناسب است و آیا توانایی عملکرد در آن شرایط را دارد یا خیر.

قابلیت‌های اضافی:

برخی دتکتورها دارای ویژگی‌هایی مثل ضد آب بودن، مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی یا امکانات اتصال به سیستم‌های اطفاء حریق می‌باشند. این ویژگی‌ها را هم در نظر بگیرید.

گواهینامه‌ها و استانداردها:

اطمینان حاصل کنید که دتکتور شعله مورد نظر شما دارای گواهینامه‌ها و استانداردهای لازم برای استفاده در صنایع مختلف است.

نصب و نگهداری:

هزینه نصب، نگهداری و قطعات یدکی ممکن است در طولانی‌مدت برای شما مهم باشد. از پشتیبانی و قابلیت‌های سرویس پس از فروش تولید کننده هم باخبر شوید.

قیمت و بودجه:

قیمت این دستگاه‌ها متغیر است. اما همیشه بهترین گزینه برای شما گزینه گران‌تر نیست. ممکن است گاهی اوقات گزینه ارزان‌تر همان نیازهای شما را برآورده کند.

حتما قبل از خرید، مقایسه کنید، نظرات کاربران را مطالعه کنید و به دقت مشخصات فنی را بررسی کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید.

دتکتور شعله قیمت

شرکت فرتاک ایمن ویژن جز واردکنندگان تجهیزات ابزاردقیق است.

برای خرید و سفارش دتکتور شعله با شماره 02188800719  در ارتباط باشید

دتکتور شعلهpdf

محصولات دتکتور شعله

• دتکتور شعله Det-Tronics uv/ir مدل X5200
  • بیشتر بخوانید
• دتکتور شعله IR3 دترونیکس مدل X3301
  
  • بیشتر بخوانید
• دتکتور شعله UV/IR مدل 40/40
  
  • بیشتر بخوانید
• دتکتور شعله میکروپک مدل FDS351
  
  • بیشتر بخوانید
• دتکتور شعله هانیول FSL100
  
  • بیشتر بخوانید