Как выбрать датчик утечки газа

Датчик утечки газа

Утечка бытового природного газа и других опасных веществ опасна пожаром и взрывом, вдыхание углекислого — весьма вредно для здоровья, а вдыхание угарного может привести к смертельному отравлению. Чтобы надежно защитить свою жизнь, здоровье и имущество, устанавливают датчики утечки газа для дома или квартиры, сигнализирующие о превышении концентрации.

Простейшие индикаторы оповещают о превышении содержания какого-либо одного газа или о задымлении в квартире включением сигнализации, самые сложные модели определяют наличие нескольких, могут известить владельца помещения через Интернет, отключить подачу и включить вентиляцию.

Принцип работы датчиков газа

Канарейка в клеткеЛюбой газосигнализатор определяет наличие в воздухе определенного вещества и превышение его содержания, используя определенные физические, химические или биологические явления.

В древности биологическим детектором для обнаружения взрывоопасного метана в шахтах служила канарейка в клетке. Она же была и сигнализацией — пока канарейка пела, все было в порядке. Как только канарейка замолкала и дохла — это было сигналом шахтерам о возникновении аварийной ситуации. С развитием аналитической химии появились химические анализаторы — жидкость в склянке либо полоска бумаги или ткани, пропитанная специально подобранным веществом меняла свой цвет. Изменение цвета и было сигналом. В середине 20 века были разработаны химико-электрические датчики, способные генерировать электрические импульсы разной интенсивности.

Любой датчик сравнивает значение какой-либо физической величины, измеренной в чистом, эталонном воздухе, со значением той же величины в воздухе, заполняющим помещение в данный момент. Как только это различие превышает установленный порог, прибор срабатывает. При этом, в зависимости от конструкции и назначения происходит:

  • Подача аварийного сигнала;
  • Отсылка сообщения через Интернет либо СМС;
  • Подключение исполнительных устройств.

Существуют приборы непрерывного действия — после срабатывания они сразу же способны продолжать анализировать. Другим требуется для восстановления функциональности некоторое время или сервисное обслуживание.

Виды газосигнализаторов и их функции

Существует несколько классификаций газосигнализаторов.

По области применения они делятся на:

  • Бытовые — предназначены для установки в жилых и вспомогательных помещениях с небольшой вероятностью утечки и строго ограниченным перечнем веществ, способных попасть в помещение. Чувствительность и быстродействие таких устройств средняя.
  • Промышленные газоанализаторы намного сложнее, точнее и дороже, у них выше чувствительность и быстродействие, служат для контроля утечки целого набора газов.
Бытовой газоанализатор

Бытовой газоанализатор

По физическому явлению, лежащему в основе действия, различают:

  • полупроводниковые;
  • каталитические (электрохимические);
  • инфракрасные.

По способу подключения различают две группы:

  • Проводные. Требуют подключения к электропитанию, сигнал о превышении содержания и команды исполнительным устройствам передаются также по проводам.
  • Беспроводные. Извещатели на батарейках в случае активации подают звуковой сигнал либо посылают сообщение и команды через беспроводную сеть: GSM или Wi-Fi.

Проводные не требуют регулярной замены элементов питания, зато беспроводные можно установить в любом месте, в том числе и на движущихся частях промышленного оборудования.

По степени автономности приборы подразделяют на:

  • Автономные. Действуют самостоятельно, независимо от других устройств, в случае обнаружения превышения концентрации посылает извещения и активирует исполнительные команды.
  • Компоненты системы. Входят в промышленную или бытовую систему обеспечения безопасности, состояние и работоспособность периодически или постоянно мониторится материнской системой, сигнал отсылается в центральный модуль системы, который принимает решения, подключая исполнительные механизмы.
  • Смешанные. Способны работать как автономно, так и в качестве компонента системы. Способ работы зависит от конфигурации при монтаже.
Система пожарного и газового контроля

Система пожарного и газового контроля

Современные производители все шире вводят в свои продуктовые линейки среднего ценового уровня модели, способные интегрироваться в системы промышленной или бытовой безопасности.

Функции датчиков утечки

Функции газоанализаторов делятся на две группы. К основным относятся:

  • Обнаружение утечки — самая главная функция. По качеству исполнения этой функции судят о качестве всего устройства.
  • Оповещение — следующая по степени значимости функция. Мало того, что сенсор узнал об превышении концентрации — о ней должны узнать люди или система обеспечения безопасности.

К вспомогательным функциям относятся

  • Управление клапаном — отсекателем подачи.
  • Включение вытяжной вентиляции.
  • Самодиагностика
  • Регистрация событий и результатов измерений.

Вне зависимости от того, что могло стать причиной утечки, важно как можно скорее прекратить поступление пропана в помещение. Электромагнитный клапан-отсекатель, получив управляющий сигнал, мгновенно перекрывает газовую магистраль на входе в дом или в квартиру. При проектировании системы безопасности будет разумным предусмотреть установку и обеспечение связи анализатора газа с клапаном.

Клапан-отсекатель газовый

Клапан-отсекатель газовый

Клапаны по принципу своей работы делятся на два вида

  • Нормально — открытые, или импульсные. Для закрытия такого клапана на него нужно подать напряжение. Более экономичны.
  • Нормально-закрытые. Клапан открыт, пока на него подано управляющее напряжение. Если напряжение убрать, клапан закрывается. Характеризуются большим расходом энергии.

При выборе клапана нужно следить за тем, чтобы его принцип работы был совместимым с выбранной моделью газоанализатора.

При планировании автоматического включения вентиляции необходимо уточнить, достаточно ли напряжение и сила тока в управляющем канале прибора для питания схемы включения вентилятора.

По типу обнаруживаемого газа

Каждый газоанализатор комплектуется одним или несколькими чувствительными элементами разного принципа действия. Кроме того, для каждого вещества пороговые значения будут разными, потребуется отдельная настройка электронной схемы.

Кроме того, каждый тип чувствительных элементов по-своему реагирует на разные по своим свойствам вредные примеси.

Действие угарного газаКонцентрация метана, пропана и других горючих углеводородов хорошо определяются детекторами инфракрасного типа. CO2 также способен рассеивать инфракрасные лучи, а вот угарный практически не рассеивает ИК-лучи, поэтому он не определяется инфракрасным детектором. Для обнаружения утечки угарного газа придется использовать каталитический способ.

Комплексные приборы, рассчитанные на обнаружение нескольких различных веществ, требуют внимательного отношения к своим оповещениям. На недорогих моделях такого типа часто бывает невозможно понять, на что конкретно они среагировали.

На комплексных газоанализаторах средней ценовой группы для определения типа вещества предусмотрена отдельная индикация и звуковой сигнал. На самых продвинутых монтируют дисплей, на который выводится время срабатывания и причина. Все эти данные также можно получить из центрального модуля системы безопасности, если прибор к ней подключен.

По способу определения концентрации газа

Каталитические.

Схема каталитического датчикаИспользуют физическое явление горения небольшой порции газа в специальном объеме внутри газоанализатора. Камера покрыта слоем катализатора, при попадании на который содержащееся в воздухе вещество начинает реагировать с кислородом воздуха, нагревая чувствительный элемент. Сопротивление его при этом изменяется, электронная схема регистрирует это и извещатель срабатывает.

Для ограничения интенсивности горения прибор оборудован пламегасителем, который несколько замедляет действие. Благодаря использованию катализатора, ускоряющего химические реакции, горение в камере начинается задолго до возникновения в воздухе концентраций, взывающих возгорание или взрыв.

Прибор способен работать непрерывно, не требует времени на восстановление после срабатывания. Широко применяется на промышленных объектах.

Полупроводниковые

Чувствительным элементом датчика служит пластина из полупроводящего материала. При попадании на нее определяемого вещества оно поглощается материалом пластины, и ее электрическое сопротивление изменяется на определенную величину. Это изменение фиксируется электронной схемой, и датчик срабатывает. Отличается замедленным откликом, низким расходом энергии, редкими ложными срабатываниями.

Еще одним недостаток способа — необходимость длительного восстановления свойств чувствительного элемента после срабатывания. Широко применяются в бытовых сигнализаторах.

Инфракрасные

Чистый воздух и воздух с содержащимися в нем примесями по-разному рассеивают свет в инфракрасном диапазоне. Принцип действия основан на сравнении показателей рассеивания, пропорциональных содержанию примесей. Чувствительным элементом служит фотодетектор, измеряющий поглощение света. Устройства отличаются быстрым срабатыванием, низким потреблением энергии, малым числом ложных тревог.

Несколько правил по установке

Установка датчиков утечки газа должна проводиться в строгом соответствии с инструкцией. Это касается как высоты, так и ориентации. Самодеятельность в этом случае проведет к неправильному функционированию устройства. Датчик природного газа размещают под потолком, т.к. этого газ легче воздуха. Сжиженный газ напротив, тяжелее воздуха, поэтому такие датчики размещают над полом. Особенно важно правильно разместить датчик угарного газа: его нельзя размещать вблизи вытяжек, окон и газовых приборов.

Правильная установка датчиков газа

Правильная установка датчиков газа

Благодаря малому весу устройства контроля могут крепиться к конструкциям здания как на саморезах, так и на двустороннем скотче. Для проводных газоанализаторов есть свои особенности установки — придется обеспечить электророзетку и разъем локальной сети в непосредственной близости от места установки.

Не следует устанавливать прибор рядом с:

  • вентиляцией;
  • открытым огнем;
  • дверями;
  • окнами;
  • источниками тепла;
  • зонами повышенной влажности

— там их показания будут искажаться. После установки обязательно нужно провести поверку газоанализатора.

Базируясь на разных принципах работы, датчик утечки газа служит обеспечению безопасности жильцов. Если у вас есть опыт выбора, установки и эксплуатации таких устройств, пожалуйста, поделитесь с нами.

Похожие статьи