Cấu tạo và nguyên lý làm việc của một số loại đầu báo cháy thông dụng

Trong nội dung trước, nếu các bạn đã hiểu rõ về nhiệm vụ và các thông số kỹ thuật của đầu báo cháy. Bài viết này sẽ tiếp tục đi sâu hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ba loại đầu báo cháy: đầu báo cháy nhiệt, đầu báo cháy khói và đầu báo cháy lửa thông dụng. Thông qua những thông tin này, bạn có thể dễ dàng đưa ra lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng, phù hợp với từng công trình,…

Các đầu báo cháy nhiệt thông dụng

Đầu báo cháy nhiệt dễ chảy:

Cấu tạo:

Nguyên lý làm việc:

Bình thường, hai lá kim loại của đầu báo cháy được hàn chặt vào nhau bằng hợp chất dễ chảy nên đầu báo cháy cho phép dòng điện I₀ chạy qua. Dòng điện này thường không quá một vài mA tùy theo loại đầu báo cháy và tạo ra một mạch điện kín với trung tâm báo cháy.
Khi xảy ra cháy, nhiệt độ môi trường tăng lên tác động lên hợp chất dễ chảy. Khi nhiệt độ hợp chất dễ chảy đạt đến nhiệt độ nhất định thì lực đàn hồi của hai thanh kim loại sẽ lớn hơn lực liên kết phân tử của hợp chất dễ chảy, khi đó dưới tác dụng của lực đàn hồi hai thanh kim loại tách khỏi nhau, do đó dòng điện đi qua đầu báo lúc đó sẽ là I = 0 ngắt mạch tín hiệu báo cháy, tạo ra tín hiệu điện truyền về trung tâm báo cháy.

Đầu báo cháy nhiệt lưỡng kim:

Cấu tạo:

Nguyên lý làm việc:

Bình thường (khi không cháy) thì tiếp điểm 1 không tiếp xúc với tiếp điểm 2. Đầu báo cháy không cho phép dòng điện chạy qua.
Khi xảy ra cháy, dưới tác động nhiệt của đám cháy cả hai thanh kim loại đều giãn dài ra theo phương trình: L = L₀.(1 + α.T). Nhưng thanh kim loại A sẽ giãn dài hơn so với thanh kim loại B do α₁ > α₂. Vì vậy thanh kim loại A sẽ kéo vít thanh kim loại B về phía mình. Khi đó tiếp điểm 1 sẽ tiếp xúc với tiếp điểm 2. Lúc này dòng điện chạy qua đầu báo cháy sẽ là I_c ≠ 0. Sự thay đổi này là tín hiệu điện kích thích trung tâm báo cháy làm việc.

Đầu báo nhiệt ứng dụng sự biến đổi thể tích của không khí

Cấu tạo:

Nguyên lý làm việc:

Bình thường khi không cháy hai tiếp điểm A và B không tiếp xúc với nhau, lúc này đầu báo cháy không cho phép dòng điện chạy qua (I = 0).
Khi xảy ra cháy, nhiệt độ của đám cháy tăng dần tác động lên đầu báo cháy. Vỏ đầu báo cháy sẽ hấp thụ nhiệt làm cho khối không khí bên trong đầu báo cháy nóng lên, giãn nở ra. Trường hợp nhiệt độ tăng chậm, phần không khí giãn nở tăng nhanh, thể tích không khí tăng nhanh không kịp thoát ra ngoài sẽ đẩy màng đàn hồi lên phía trên làm cho tiếp điểm A tiếp xúc với tiếp điểm B. Lúc này dòng điện chạy qua đầu báo cháy sẽ là I_c ≠ 0. Sự thay đổi này là tín hiệu điện kích thích trung tâm báo cháy làm việc.

Đầu báo cháy nhiệt điện trở

Cấu tạo:

Nguyên lý làm việc:

Bình thường người ta phải tính toán các giá trị R₁, R₂, R_T sao cho để tạo ra |U_E| < |U_lamviec|, khi đó Tranzito không làm việc, rơ le P không làm việc tương đương như việc rơ le P bị hở mạch với cực dương nguồn nên mạch tín hiệu nối với trung tâm báo cháy ở trạng thái bình thường. Lúc này người ta có thể coi Tranzisto là một khóa điện tử để tự động đóng, mở điện áp cho rơ le P.
Trên điện tích bảo vệ của đầu báo cháy, nếu xảy ra cháy, nhiệt độ môi trường đặt đầu báo cháy tăng dần lên làm cho giá trị điện trở âm R_T giảm xuống, dẫn đến điện áp U_BE tăng đần lên, nhưng Tranzisto vẫn không làm việc. Chỉ đến khi nhiệt độ môi trường đạt giá trị nhiệt độ làm việc của đầu báo cháy (giá trị này do ta đặt có thể từ 60 đến 135 độ C tùy theo mục đích sử dụng) thì sau một thời gian nhất định (thường không quá 55 giây) thì điện áp của U_BE đến giá trị U_mở khi đó Tranzito làm việc, khi đó điện áp ở trên rơ le sẽ đạt giá trị điện áp định mức và rơ le sẽ làm việc tạo ra tín hiệu điện truyền về trung tâm thông qua các cặp tiếp điểm.
Khi nhiệt độ đám cháy giảm xuống, giá trị điện trở âm R_T lại tăng dần về giá trị ban đầu dẫn đến giá trị điện áp U_BE giảm và làm cho Tranzisto trở lại trạng thái khóa.

>>> Tìm hiểu thêm: Nhiệm vụ và thông số kỹ thuật của trung tâm báo cháy. Phân loại.

Các đầu báo cháy khói thông dụng

Đầu báo cháy khói ion

Cấu tạo:

Mạch điện đơn giản nhất của đầu báo cháy khói ion được trình bày ở hình dưới đây, gồm có một đèn điện tử Thyratron, một buồng phóng xạ và các điện trở.

Nguyên lý làm việc:

Trong điều kiện bình thường dòng điện đi qua buồng phóng xạ rất nhỏ (cỡ vài chục micro ampe), người ta chọn giá trị điện trở R₁, R₂ sao cho cùng với điện trở của buồng phóng xạ làm cho Thyratron không làm việc (điệp áp ở cực lưới rất nhỏ). Khi đó mạch điện đi qua Thyratron hở, nên cường độ dòng điện đi qua Thyratron I_Đ = 0. Vì vậy, cường độ dòng điện trên dây tín hiệu sẽ là: I₀ = I_Đ + I₁₂ = I₁₂ (cỡ vài chục micro ampe). Tại trung tâm báo cháy không có tín hiệu báo cháy.
Khi xảy ra cháy, các hạt khói lọt vào buồng phóng xạ làm điện trở buồng phóng xạ (R_PX) tăng lên, làm cho cường độ dòng điện I₁₂ giảm làm cho điện áp cực lưới U_G tăng đến U_mở, khi đó đèn Thyratron sẽ làm việc I_Đ ≠ 0. Thường cường độ dòng điện đi qua đèn Thyratron cỡ vài chục mA (lớn gấp hàng trăm lần cường độ dòng điện đi qua buồng phóng xạ). Ta có dòng điện chạy trong mạch lúc này sẽ là: I₀ = I₁₂ + I_Đ (cỡ vài chục mA). Sự thay đổi đột ngột giá trị dòng điện trong mạch tạo thành tín hiệu điện kích thích trung tâm báo cháy làm việc và phát ra tín hiệu báo cháy.

Đầu báo cháy khói quang học

Cấu tạo:

Đầu báo cháy khói quang học được cấu tạo gồm hai phần chính là: phần điện và phần quang.

Phần điện: bản chất là khóa điện tử, tương tự như đầu báo nhiệt điện trở đã nghiên cứu ở phần trước.
Phần quang:

Nguyên lý làm việc:

Bình thường đèn phát luôn phát ra các chùm tia hồng ngoại, chùm tia này đi thẳng và không tới được đèn thu do đó mạch tín hiệu không làm việc.
Khi có cháy, khói lọt vào vùng nhạy cảm sẽ làm cho các tia hồng ngoại thay đổi hướng đi, trong đó có một số tia hồng ngoại đi thẳng, một số tia bị lệch sang phải, sang trái,… Số lượng các tia đi theo các hướng phụ thuộc vào nồng độ hạt khói nằm trong vùng nhạy cảm. Khi nồng độ khói nằm trong vùng nhạy cảm đạt giá trị ngưỡng làm việc của đầu báo cháy thì khi đó số lượng tia hồng ngoại lệch sang trái đi vê phía đèn thu đủ lớn để kích thích mạch khóa điện tử làm việc, qua đó đầu báo cháy sẽ khởi động trung tâm báo cháy làm việc và phát tín hiệu báo cháy.

Các đầu báo cháy lửa thông dụng

Cấu tạo của đầu báo lửa:

Nguyên lý làm việc:

Bình thường khi không cháy (không có ánh sáng phù hợp) thì không có hiện tượng phát xạ điện tử, nên không có tín hiệu ra.
Khi xảy ra cháy (có ngọn lửa) thì ánh sáng hồng ngoại hoặc tử ngoại sẽ kích thích Katot phát xạ ra các electron. Các điện tử này chạy về Anot tạo thành tín hiệu điện truyền về trung tâm báo cháy.

Tham khảo các sản phẩm đầu báo cháy GST nhập khẩu chính hãng, mẫu mã đa dạng. Cam kết uy tín và hiệu quả làm việc cao. Liên hệ trực tiếp để được hỗ trợ và tư vấn miễn phí.