Датчик утечек электропроводящих жидкостей. Датчики утечек
Датчик утечки газа. Виды. Работа. Установка. Устройство. Применение
В настоящее время все еще не редкостью являются взрывы и пожары, возникающие от утечки и распространения горючих газов. Чтобы предотвратить подобные случаи, разработан особый чувствительный элемент – датчик утечки газа. Он определяет увеличение концентрации газа в воздушном пространстве, быстро обнаруживает утечку и подает об этом сигнал человеку, а также может отправить информацию о неисправности в аварийную службу, что позволяет быстро эвакуировать жильцов.
Некоторые исполнения таких устройств снабжаются специальным механизмом, который дает возможность быстро закрыть подачу газа в помещение с помощью запорной арматуры. Наиболее простые датчики диагностируют концентрацию одного или нескольких видов газа, и при превышении ее предельной границы подают сигнал. Они обычно изготавливаются в виде компактных мобильных устройств, которые можно смонтировать в любом удобном месте. Но применяются они только для частного использования и личной безопасности в бытовых условиях.
В торговой сети можно найти также и промышленные образцы таких датчиков, служащих для их применения на складах, в производственных цехах и других промышленных объектах.
Общее устройство и принцип работы
Действие сигнализатора утечки газа заключается в использовании датчиков разных видов: электромеханических, оптических, термомеханических и других датчиков, реагирующих на разные группы газов.
Датчик утечки газа состоит из следующих основных элементов:
- Первичные преобразователь – датчик, воспринимающий и определяющий величину концентрации газа в воздушном пространстве.
- Модуль измерения – устройство, принимающее данные от первичного преобразователя, и производящее их сравнение с допустимой величиной.
- Исполнительный механизм – электромагнитный клапан, перекрывающий подачу газа.
- Источник питания – источник электрического тока в виде аккумулятора, гальванического элемента или сетевого блока питания.
- Корпус устройства.
Функции датчиков утечки:
- Звуковая и световая сигнализация.
- Перекрытие поступления газа с помощью электромагнитной запорной арматуры.
- Запуск вытяжной системы вентиляции.
- Подача аварийного сигнала на диспетчерский или пожарный пульт.
При повышении концентрации газа в воздухе чувствительный элемент датчика изменяет свои характеристики, в зависимости от его вида, например: электрическое сопротивление. При достижении допустимого предела плотности в воздухе сопротивление датчика изменяется до заданного значения, что является причиной подачи аварийного сигнала.
Классификация
Датчики утечки газа делятся на несколько основных видов по определенным признакам, которые рассмотрим более подробно.
По типу обнаруживаемого газа:
- Природного газа (пропан, метан, бутан).
- Углекислого.
- Угарного.
Одного универсального датчика, который бы мог выявить утечки разных видов газов, на сегодняшний день не существует. Например, некоторые газы скапливаются вверху под потолком помещения, так как они легче воздуха, а другие опускаются к полу, так как их вес больше, чем у воздуха.
Поэтому, для обнаружения газа в первом случае датчик утечки газа следует устанавливать вверху помещения, а во втором случае – как можно ниже. Эти условия не подходят для угарного газа, так как он способен заполнить все помещение с одинаковой плотностью.
По способу определения концентрации газа:
- С чувствительным элементом на основе полупроводника. Включает в себя кремниевую пластину, которая покрыта окисью металла тонким слоем. При воздействии газа на поверхность этой пластины пленка окиси металла поглощает его, что способствует изменению внутреннего сопротивления пленки, в зависимости от величины концентрации.Такие датчики широко используются в бытовых условиях, так как имеют простое устройство и невысокую стоимость. Для применения в промышленности они не подходят, так как точность их невысока, а также низкая скорость реакции, долгий период восстановления после сработки, необходим постоянный контроль их исправности.
- Основа работы каталитических датчиков заключается в принципе сгорания газа и превращения его в углекислый газ и воду при прохождении воздуха с высокой концентрацией газа через чувствительный элемент. Каталитический датчик состоит из чувствительного элемента маленького размера, который называют «сигистором», «пеллистором» или шариком. Он представляют собой катушку с обмоткой, изготовленной из платиновой проволоки. На нее вначале нанесена подложка из оксида алюминия, а внешняя оболочка из родиевого катализатора. Принцип работы состоит в том, что при проникновении высококонцентрированного газом воздуха в катализатор, он воспламеняется и нагревает шарик, что приводит к изменению сопротивления платиновой обмотки. Сопротивление изменяется в зависимости от размера концентрации газа. Каталитические датчики используются на объектах промышленности.
- Инфракрасные датчики. Полосы пропускания света многих газов расположены в инфракрасном диапазоне спектра, поэтому принцип поглощения в этой области уже длительное время применяется в лабораторных средствах диагностики. Такой датчик утечки газа является компактным маломощным оборудованием, применяемым для промышленных анализаторов газа. Эти устройства имеют свои достоинства по сравнению с предыдущими моделями. Они характерны высоким быстродействием, небольшими эксплуатационными расходами и простым контролем с помощью функции самодиагностики, которую имеют современные устройства с микропроцессорным управлением. Принцип действия инфракрасного датчика заключается в том, что две длины волны поглощаются в инфракрасном диапазоне. Одна из волн считается эталонной, а другая исследуемой. Два источника света с пульсирующими лучами испускают свет, проходящий через две разные среды, и возвращается обратно. Далее, детектор производит сравнение сил двух лучей, и с помощью вычитания рассчитывает концентрацию газа.
По принципу работы:
- Проводные. Для работы этих датчиков необходимо наличие электрической сети на 220 вольт. Достоинством является низкая стоимость и простое обслуживание. К недостаткам можно отнести большой расход электрической энергии при эксплуатации, а также зависимость от стабильной подачи электроэнергии. Существует мнение, что такие датчики опасны, так как при возрастании концентрации газа во внешней среде может произойти взрыв. Это является ошибочным утверждением, так как конструкция разработана с учетом всех особенностей.
- Беспроводные модели датчиков работают от аккумуляторов, что дает возможность применять их в любых местах и условиях. Недостатками беспроводных моделей является их повышенная стоимость, а также большой расход электроэнергии. Поэтому они не используются на складах и промышленных объектах.
Датчик утечки газа с клапаном
Большую популярность получили анализаторы газа с клапаном или запорной арматурой. Во время срабатывания датчика электрическая цепь замыкается, в результате подается сигнал на закрытие клапана подачи газа.
Такие модели ставят чаще всего перед бойлером, газовой колонкой, фильтрами и другим газовым оборудованием. Установка клапанных датчиков требует участия квалифицированного специалиста, который правильно выполнит врезание запорной арматуры в газовую магистраль, и проконтролирует функционирование всех элементов этой системы.
Преимуществом такой модели является то, что запорная арматура практически не подлежит износу, а также нет необходимости в подведении электрической сети. Клапан возвращается в исходное положение вручную.
Анализатор газа с модулем GSM информирования
Современные конструкции датчиков, выявляющих утечку газа, могут дополнительно снабжаться специальным беспроводным модулем связи, позволяющим применять их совместно с GSM сигнализацией. После сработки чувствительного элемента, подается аварийный сигнал на мобильный телефон хозяина дома. Таким способом можно самостоятельно оперативно предотвратить утечку газа.
Кроме выявления утечки газа, GSM модуль может использоваться с другими компонентами системы безопасности, и позволяет подключать другие датчики – пожарные оповещатели, закрытия и открытия ворот и многие другие устройства.
Особенности установки
В зависимости от вида определяемого газа, датчики имеют свои особенности по размещению их в помещении. Например: для выявления повышенной концентрации пропана или угарного газа, целесообразно устанавливать датчики в нижней части на стенах на удалении 30 см от поверхности пола. Эти газы являются более тяжелыми, по сравнению с воздухом, и оседают вниз.
Датчик утечки газа природного происхождения монтируется вверху в 30 см от потолка, так как его вес меньше воздуха, и он скапливается в верхней части помещения.
Кроме этого необходимо учитывать и другие правила установки:
- Устанавливать анализаторы газа следует вблизи газовых плит, баллона и другого газового оборудования.
- Нельзя устанавливать газовые анализаторы в тех помещениях, в которых применяются различные аэрозоли и аммиак.
- Запрещается монтировать датчики обнаружения газа возле окон, дверей, систем вентиляции, где циркуляция воздуха больше предельно допустимой величины.
- Нельзя устанавливать газоанализаторы в закрытом пространстве, в котором нет циркуляции воздуха.
- Запрещается установка непосредственно на газовых устройствах.
Обслуживание
Чаще всего приобретенный потребителем датчик утечки газа уже откалиброван, и нет необходимости в каких-либо регулировочных работах при монтаже. Но после запуска его в работу за ним необходимо постоянно следить.
Рекомендуется один раз в месяц производить очистку места его установки пылесосом от пыли, а также протирать влажной салфеткой. При очистке следует соблюдать осторожность, чтобы не нанести повреждений чувствительного элемента.
Требуется периодически контролировать эффективное действие чувствительных элементов. Чтобы сделать такую проверку, можно воспользоваться обычной газовой зажигалкой. Для этого, не зажигая ее, нужно подать газ и поднести к чувствительному элементу на несколько секунд. Исправный анализатор должен отреагировать на высокую концентрацию, и подать аварийный сигнал.
После этого следует убедиться, что тревожная сирена хорошо слышна в других комнатах дома, либо на улице. После того, как концентрация газа уменьшится, датчик должен самостоятельно возвратиться в исходное положение обычной работы.
При проведении проверки датчиков утечки газа, оснащенных клапаном, после контроля их работоспособности, запорную арматуру нужно открывать вручную.
Похожие темы:
electrosam.ru
Датчик утечки газа для дома :: SYL.ru
Современные квартиры, частные дома в подавляющем большинстве применяют такой вид топлива, как газ для приготовления еды, обогрева помещения и обеспечения горячей водой. При возникновении внештатной ситуации, когда какой-нибудь элемент техники даст утечку, велика вероятность возникновения аварийной ситуации.
Чтобы предупредить возникновение пожара, взрыва или удушения находящихся в помещении людей, применяется такое устройство, как датчик утечки газа. Это устройство способно уберечь имущество, здоровье и жизнь людей от несчастных случаев.
Назначение сигнализатора
Датчик утечки газа может выпускаться в разных вариациях. Однако назначение подобных устройств всегда идентичное. Подобные устройства с каждым годом набирают популярности среди владельцев частных домов и квартир.
Стоимость современных сигнализаторов относительно невелика. Все устройства, представленные в открытой торговле, должны иметь сертификаты качества. Это устройство осуществляет круглосуточный контроль содержания токсичных газов и опасных компонентов в воздушных массах внутри помещения.
В сферу компетенции представленных устройств входят метан, пропан и угарный газ. Установка сигнализатора позволит избежать взрыва горючих газов, скопившихся в помещении из-за нарушения целостности трубопроводов, систем оборудования. Также представленные устройства могут предотвратить удушение людей, находящихся в доме, в случае скопления угарного газа при затухании горелки или образовании обратной тяги.
Сигнализатор газа может также применяться как дополнительное устройство оповещения о возникновении пожара газового происхождения на ранних стадиях их образования.
Принцип работы
Газовый датчик утечки газа (бытовой) имеет определенный принцип работы. Он основан на движении воздушных масс посредством конвекции. Потоки проходят через чувствительные компоненты, которые встроены в прибор.
Если порог концентрации токсичных, опасных веществ в воздухе превысил установленную для устройства границу, срабатывает звуковой сигнал. Оборудование отключается от подающих газовых коммуникаций. Также сигнализатор включает принудительную вентиляцию. Сигнал тревоги передается по сети или по GSM каналам связи.
После устранения причины возникновения внештатной ситуации газовое оборудование можно будет перезапустить и снова эксплуатировать.
Виды индикаторов
Датчик утечки газа бывает нескольких типов. В первую очередь следует различать бытовые и промышленные индикаторы. Для дома второй вариант в силу определенных причин не подходит.
Существует множество моделей представленного оборудования. Их условно можно разделить на 3 основные группы. Полупроводниковые устройства поглощают газ поверхностью чувствительного элемента, выполненного из особого материала. Он покрыт окисью металла. Оборудование сравнивает показания полупроводника с установленными в настройках предельными значениями.
Во вторую группу входят электрохимические устройства. Они для проведения измерений применяют анализатор. Третья категория сигнализаторов основана на принципе исследования воздуха в инфракрасном диапазоне. Какой бы принцип замера показателей ни применяло устройство, оно сравнивает полученные результаты с установленным пороговым показателем.
Отзывы пользователей и экспертов
Современные датчики утечки газа для дома должны обладать рядом характеристик, независимо от устройства системы. Отзывы пользователей и экспертов выделяют несколько основных функций и свойств, которыми должен обладать прибор.
В первую очередь, по мнению потребителей и работников газовых служб, газовые сигнализаторы должны реагировать на изменение уровня как угарного газа, так и метана, пропана. При этом должен срабатывать специальный отсечной клапан. За эту функцию должен отвечать запорный клапан. Он реагирует на электромагнитный импульс, посылаемый устройством. В случае необходимости подача газа прекращается.
Отзывы потребителей о полезных функциях
Также, согласно отзывам пользователей, хорошая модель представленного устройства при необходимости включает систему вентиляции. Также прогрессивное оборудование может передавать сигнал тревоги владельцу даже на расстоянии.
Отзывы пользователей отмечают такую полезную функцию, как автономное электропитание. Также важно, чтобы устройство производило самодиагностику. Если прибор выйдет из строя, система сообщит об этом владельцу. Это позволит своевременно заменить неисправное оборудование.
Клапан-отсекатель
Датчик утечки газа, отзывы о котором были рассмотрены выше, не будет функциональным без наличия системы отсекателей. Ведь при возникновении утечки необходимо принять меры как можно скорее. Иначе экономия при покупке сигнализатора обернется серьезными проблемами в будущем.
Отсекающие устройства бывают разного диаметра, типа и принципов организации работы.
В первую группу входят нормально-открытые (импульсные) отсекатели. На катушку поступает электрический ток, это заставляет механизм прийти в движение. Такие отсекатели устанавливаются чаще на предприятиях. Однако в частных домах их применение также возможно. Особенно если в доме возможны перебои с электропитанием.
Нормально-закрытый тип отсекателя реагирует на падение напряжения. В этот момент и происходит отсекание потребителя газа от коммуникаций.
Вентиляция
Установка датчиков утечки газа предполагает подключение системы к вентиляции. В случае возникновения аварийной ситуации вытяжка быстро устранит скопившиеся газы из помещения. Схема подключения сигнализатора в этом случае не потребует много затрат. Ведь вытяжки, подключенные к общей системе вентиляции, есть практически в каждом доме.
К кнопке выключателя необходимо параллельно подпаять провод от контактов реле. Также в этом случае можно воспользоваться накидными зажимами. Они фиксируются на проводе, создавая хороший контакт.
Но в подобной ситуации, если нет достаточного опыта, лучше обратиться к профессиональному электрику. Он сделает такую работу качественно. В деле обустройства газовой сигнализации самостоятельное подключение может обойтись в будущем очень дорого.
Установка сигнализатора
Современные датчики утечки газа (бытовые) могут иметь простую или сложную конструкцию. Какой тип устройства не был бы выбран потребителем, установку нельзя производить самостоятельно. К помощи неопытных мастеров также не стоит прибегать. Ведь от правильности подключения подобных приборов зависит безопасность людей, проживающих в квартире или доме.
Установкой представленного оборудования может заниматься исключительно профессиональный мастер, у которого есть лицензия на право производить подобные работы. Только так можно не сомневаться в отлаженной работе агрегата в соответствии с особенностями газового оборудования, установленного в помещении.
Обычный пользователь не сможет принять во внимание все нюансы отопительной или бытовой техники. Даже правильно выбрать место для установки сигнализатора без знания соответствующих СНиП обычный пользователь не сможет. Поэтому такую работу доверяют исключительно специалисту.
Несколько правил по установке
Чтобы понимать всю серьезность проведения представленной установки, следует для общего развития ознакомиться с несколькими правилами из официальных документов. В них указано, что датчик утечки газа с сигнализацией для дома должен находиться в непосредственной близости от отопительного или бытового оборудования. При этом в список техники, которая входит в этот перечень, входят помимо котла еще колонка, плита и счетчик. От всех этих приборов сигнализатор должен находиться не дальше, чем 4 м.
От источников открытого огня прибор должен отстоять на расстояние не менее 1 м. Монтировать детектор над плитой категорически запрещается. Также представленное оборудование нельзя установить в местах скапливания жира, пепла и грязи. В таких условиях аппарат быстро придет в негодность.
Сигнализатор не должен находиться близко от окон, систем вентиляции. В противном случае при возникновении утечки он не способен будет уловить повышенную концентрацию газа в помещении.
Это основные правила. Есть еще множество нюансов по выбору места для датчика. Поэтому самостоятельно определить его практически невозможно.
Правила определения положения датчика
Помимо особенностей, которыми обладает датчик утечки газа с сигнализацией, необходимо учитывать и свойства тех воспламеняющихся веществ, которые он определяет.
Детектор не должен находиться в помещении выше, чем 1,8 м от пола. Но и ниже чем 0,3 м он также не может быть установлен. Это связано с более легким весом угарной смеси, сравнительно с воздухом.
Тяжелый газ (метан) оседает в районе пола. Чтобы определить высокую концентрацию метана, сигнализатор должен находиться не более чем 0,5 м от потолка.
Если датчик сигнализатора создан как комбинированный, он определяет наличие метана и угарного газа в помещении. Его необходимо устанавливать на уровне 0,3-0,5 м от потолка.
Рекомендации экспертов
Датчик утечки природного газа крепится к стене очень просто. В корпусе есть соответствующие отверстия. Однако перед тем как мастер установит прибор, хозяева должны перенести детектор в теплое помещение. Если прибор долгое время хранился в холодном помещении, его показания будут неправдивыми. Перед установкой прибор нужно обязательно прогреть при комнатной температуре.
После установки хозяева могут очищать прибор от пыли, грязи сухой тряпкой. Другие действия производить с сигнализатором запрещается. Категорически не рекомендуется самостоятельно проверять исправность системы. Подносить к сигнализатору горящие спички, зажигалки, бумагу нельзя. В противном случае чувствительные элементы оборудования выходят из строя. Это может обернуться трагедией в будущем.
Перед началом эксплуатации газового сигнализатора необходимо тщательно ознакомиться с инструкцией производителя. Выполнение всех ее правил обязательно.
Применяя такой прибор, как датчик утечки газа, можно обезопасить себя и свое жилище от несчастных случаев, связанных с утечкой топлива из системы.
www.syl.ru
Датчик угарного газа для дома: устройство определения утечки
На сегодняшний день фиксируется все больше случаев отравления газом. Это связано с тем, что экономическое состояния некоторых регионов не позволяет большинству установить датчик угарного газа у себя дома.
Так или иначе, обилие отопительных систем, твердотопливных котлов и других устройств поднимает вопрос о целесообразности установки оборудования.
Содержание статьи:
Угарный газ и его негативное влияние
Монооксид углерода, либо как его еще называют CO, является продуктом реакции окисления веществ при высоких температурах, проще говоря – угарный газ образуется в процессе горения. CO всегда выделяется в небольших количествах во время готовки пищи.
Однако превышение допустимой нормы содержания газа в помещении чревато тяжелым поражением здоровья, а иногда может привести к летальному исходу.
Угарный газ ежегодно уносит жизни тысяч людей только из-за того, что человек не в состоянии почувствовать угрозу до наступления симптомов. Зачастую это происходит, когда уже поздно что-либо предпринимать
Обнаружить вещество в воздухе способны только специальные приборы, потому как газ не имеет ни запаха, ни цвета. Кроме того, оказывает токсическое действие на организм в момент вдыхания.
Попадая в легкие, угарный газ вступает в соединение с гемоглобином, вследствие реакции получается – карбоксигемоглобин. Вещество препятствует процессу насыщения клеток крови кислородом и вызывает гипоксию тканей организма.
Для определения наличия газа в воздушной среде применяются датчики, сферу использования которых демонстрирует фото-подборка:
Галерея изображений
Фото из
Миниатюрный прибор для выявления угарного газа
Установка возле твердотопливных отопительных агрегатов
Использование на профессиональной кухне
Расположение сигнального устройства над газовой плитой
Прибор расположен возле газовой колонки
Установка в котельных частных домов
Прибор выявления угарного газа в гараже
Безопасность пассажиров и водителя
Как результат нарушается работа внутренних органов, в первую очередь страдает нервная система и мозг. Сила отравления зависит от количества угарного газа в помещении:
- При содержании CO на уровне 0,08%, первыми симптомами отравления является легкое недомогание и сонливость.
- Затем начинается головная боль и головокружение, появляется кашель.
- В особо тяжелых случаях наблюдается поражение слизистых оболочек носоглотки, побледнение кожи и нарушение работы сердца.
- При повышении уровня до 0,32% из-за кислородного голодания происходит потеря сознания, кома и паралич, при этом смерть наступает в течении получаса.
- Если уровень газа поднимается до 1,2%, человек умирает через 3 минуты.
Утечка вещества происходит главным образом в строениях частного типа из-за неисправности вентиляции и дымоходных каналов. К тому же газовые приборы, бойлеры и прочее оборудование нередко выходит из строя, и как результат, в помещении поднимается уровень CO. В пример можно привести наиболее распространенный случай, когда отравление наступает во время сна, потому что угар невозможно идентифицировать на запах.
Применяемый в быту газ и продукты его сгорания невозможно обнаружить без прибора, т.к. цвета и запаха у них нет
Для спасения, пострадавшего необходимо незамедлительно вынести на свежий воздух. Также рекомендуется осуществить глубокое вентилирование легких при помощи кислородной маски.
Часто причиной утечки является плохая тяга над источником открытого огня, неграмотно устроенная система дымоотведения либо неисправность газовой плиты. Проживая в частном секторе, нужно соблюдать технику безопасности при использовании элементов отопления.
При розжиге твердотопливных котлов и печей нельзя раньше времени закрывать заслонку. К тому же планировка некоторых частных домов включает в себя еще и присоединенный гараж, что может привести к избыточному выделению угара и попаданию его в жилую часть помещения. В особенности это опасно, если пристройка плохо проветривается.
Средства защиты от аварийной ситуации
Чтобы исключить ложные опасения по поводу возможной утечки, стоит поставить систему идентификации угарного газа. Прибор сообщит о состоянии воздуха в помещении и уведомит жителей в случае превышения нормы токсических испарений.
Детектор хорошо справляется с опознанием не только CO, но также сообщит жителям об утечке бытового газа. Если пожар уже начался, датчик его не распознает, однако в плане профилактической меры — он незаменим.
Детектор может располагаться на любой вертикальной поверхности. Индикация постоянно сообщает о состоянии устройства и уровне токсических газов в воздухе
Прибор моментально отреагирует на изменение химического состава воздуха. По правилам монтажа лучше всего не устанавливать сенсоры в непосредственной близости от источников открытого огня, а просто в одном помещении с нагревательным оборудованием.
Если помещение оборудовано несколькими агрегатами обогрева, необходимо организовать систему из равного количества детекторов.
Широкий ряд производителей каждый год обеспечивает потребителя разными устройствами определения угарного газа. Несмотря на то, что форм-фактор каждого прибора определяется индивидуально, конструкционный принцип практически всегда один и тот же.
С принципом работы и спецификой устройства датчика знакомят фото:
Галерея изображений
Фото из
Элементы питания устройства
Кнопка контроля работоспособности
Звуковой сигнал на наличие угарного газа
Показания температуры в помещении
Отличительной чертой устройства определения загазованности является то, что детектор не рассчитан на идентификацию дыма. Значит, помимо датчика CO рекомендуется отдельно произвести монтаж системы противопожарной безопасности.
Реакция датчика на превышение допустимых параметров в воздухе представляет собой звуковой сигнал, который свидетельствует об утечке токсичного газа. Перед эксплуатацией необходимо прочитать инструкцию и протестировать прибор доступным, неопасным способом, т.к. зачастую люди путают сигнал утечки CO со звуковым индикатором разряженной батареи.
Существуют приборы портативного характера, которые уже стали неотъемлемым атрибутом противоугарной безопасности во многих странах, в том числе и в России
Также практически все устройства имеют функцию уведомления о собственной неисправности. Тон и интервал каждого звука различен. Если детектор сигнализирует о разряженной батарее, звук в большинстве случаев имеет четкий отрывистый характер и происходит 1 раз в минуту.
Рекомендуется своевременно осуществлять замену батареи, так как от правильного функционирования прибора зависит здоровье и жизнь домочадцев. Преимущественно замену нужно производить не чаще, чем 2 раза в год.
Постоянный писк детектора может свидетельствовать о повышении уровня токсинов в воздухе, либо же о поломке оборудования. В любом случае нужно незамедлительно вызвать аварийную службу.
При обнаружении симптомов отравления, необходимо сразу же открыть все окна и покинув помещение, дожидаться бригаду на улице.
Специалисты проверят уровень кислорода и идентифицирует протечки. Если все-таки выяснится, что сигнал ложный, детектор нужно будет заменить на новый.
Некоторые датчики угарного и природного газа для дома, способны распознать даже довольно безопасные вещества, имеющие высокою степень испарения. В первую очередь это относится к спирту и всем спиртосодержащим жидкостям.
При использовании чистящих средств на основе спирта, нужно лучше проветривать помещение, дабы избежать ложных срабатываний системы безопасности
При высокой концентрации паров система может подать сигнал тревоги, однако не стоит переживать и сразу вызывать аварийную службу. Также срабатывание детектора может произойти во время готовки некоторых продуктов, преимущественно подвергшихся процессу квашения.
В основном это характерно при близком расположении прибора к варочной поверхности. Если такое происходит довольно часто, следует установить датчик подальше от очага кулинарных процедур.
Виды анализаторов воздуха и их преимущества
Все чаще люди прибегают к использованию определенных моделей бытовых датчиков CO. К наиболее популярным вариантам можно отнести 3 основных вида устройств:
- Детекторы на основе полупроводников.
- Инфракрасные датчики.
- Устройства с электрохимическим методом определения.
Для того чтобы понять, какое из устройств безупречно справится с задачей выявления опасного газа, подойдет по средствам и методам установки, нужно разобраться в их специфике.
#1: Полупроводниковые определители газа
Оборудование первого типа принципиально отличается от двух остальных, т.к. работает по принципу химических процессов взаимодействия атомов веществ. В большинстве случаев в качестве активного вещества используются диоксиды, а именно – углерод, олово и рутений.
Полупроводниковые сигнализаторы подключаются непосредственно к сети электроснабжения. В основном на рынке почти не встретишь подобное оборудование с аккумуляторным питанием
Метод определения токсинов заключается в увеличении проводимости пораженного воздуха. Вследствие этого происходит контакт компонентов детектора. Затем срабатывает механизм, сигнализирующий о присутствии угарного газа. Реакция происходит между атомами.
SnO2 (диоксид олова), либо RuO2 (диоксид рутения). Для осуществления диффузии атомов, нужно, чтобы химические элементы были подвержены нагреву при температуре не менее 250 градусов по Цельсию.
Проводимость чистого воздуха в устройстве на основе SnO2 и RuO2 крайне мала, поэтому прибор проявляет активность исключительно при условии наличия CO.
При нагреве из атомов кислорода под воздействием угарного газа начинают выделяться электроны. Этот процесс повышает проводимость капсулы детектора, из-за чего происходит замыкание контактов датчика, и как результат – срабатывает тревога.
Напряжение в первую очередь зависит от количества монооксида CO в воздухе. При превышении допустимого уровня напряжение возрастает, поэтому за полупроводниковым детектором практически не зафиксировано ложных срабатываний.
Исключения составляют лишь случаи, когда устройство расположено слишком близко к очагу возгорания. Это справедливо для всех типов оборудования. Поэтому монтаж рекомендуется производить на некотором расстоянии от нагревательных панелей.
Конструкция полупроводникового датчика начинается с твердого основания. Выполнено оно из полимерного материала, относящегося к насыщенным полиэфирам. Сам корпус сделан из нержавейки. Фронтальная часть играет роль впускного отверстия, куда проникает пораженный токсинами воздух.
Во избежание проникновения сопутствующих веществ горения корпус детектора содержит в себе угольную прослойку. Последняя выполняет функцию абсорбента. Также для защиты от физических загрязнителей, таких как пыль, предусмотрен двойной слой нержавеющей сетки.
Чувствительный элемент находится в глубине корпуса, под слоем угольного фильтра. Напряжение подключается непосредственно к металлическим клеммам с другой стороны капсулы
В большинстве случаев у полупроводниковых сенсоров имеется 3 контакта для подключения электричества. Связано это с тем, что конструкция прибора содержит в себе 2 электрических контура – для нагревателя, и для элемента из диоксида металла.
Сенсор данного типа отличается высокой степенью износостойкости и длительным сроком эксплуатации. К тому же ввиду его небольших габаритов, он потребляет крайне мало электроэнергии, но по уровню определения CO устройство находится в списке наиболее эффективных.
Видео представляет устройство полупроводникового детектора, пример работоспособности сенсора:
#2: Инфракрасная разновидность анализаторов
Совершенно другой принцип работы наблюдается у инфракрасных сенсоров. Здесь в качестве анализатора выступает воздух, который затем проверяется на предмет наличия CO посредством инфракрасного облучения.
Главным критерием, определяющим уровень угарного газа, является волновой спектр ИК элемента, который поглощает молекулы токсинов монооксида углерода. Из-за того что свет гораздо более чувствителен ко внешнему воздействию, датчики такого типа успешно идентифицируют множество загрязнителей, в том числе метан.
ИК сенсор запрограммирован на определенный уровень CO, который считается эталонным показателем. Если происходит превышение установленной границы – срабатывает тревога.
Роль чувствительного элемента выполняет светодиод либо нить накаливания. Такие ИК датчики утечки газа называются – недисперсионными. Уровень газа анализируется благодаря специальным светофильтрам, которые настроены на восприятие только конкретного спектра.
Датчики такого типа не часто используются в нашей стране. Из-за повышенной цены их устанавливают преимущественно в крупных учреждениях
В случае изменения химического состава воздуха элемент реагирует, световая волна меняется, и детектор фиксирует превышение допустимого уровня искомого газа. При этом уровень изменения спектра прямо пропорционален проценту содержания химиката в воздухе.
Детекторы такого типа часто используются не только в быту, но и в качестве специальных приборов обнаружения токсических утечек. Селективность оборудования позволяет ему успешно сканировать воздух на наличие тяжелых газов, таких как аммиак и хлор.
Что касается конструкции, питание прибора производится по средствам подключения к сети 220 в. Однако в большинстве вариантов для бытовых устройств предусмотрена возможность работы от батареек.
Для индикации загазованности прибор оснащен дисплеем с подсветкой и системой звуковой тревоги. Если обнаружится утечка газа, сенсор незамедлительно подаст четкий отрывистый писк, при этом монитор устройства начнет мигать.
#3: Каталитические газовые детекторы
Главным отличие электрохимических сенсоров является довольно небольшой уровень энергопотребления. Связано это в первую очередь с тем, что в конструкции устройства нет нагревательного элемента, а роль чувствительно вещества выполняет жидкий электролит.
Поэтому оборудование вполне может обойтись без подключения к сети, а работать на батарейках аккумуляторного типа. Строение сенсора таково, что анализ состояния воздуха производится путем определения уровня окисления вещества внутри капсулы прибора. Как правило, средой электрохимических реакций является гальваническая ячейка, заполненная жидким щелочным раствором (преимущественно калиевым).
Как показывает практика, щелочи присущи некоторые недостатки, среди которых небольшая сопротивляемость монооксиду углерода и низкий срок годности.
Тем не менее некоторые производители предпочитают создавать электролитическую среду с применением смеси кислотных растворов. Такая ячейка гораздо более устойчива к воздействию сторонних молекул и как следствие – более долговечна.
Молекулы газа (в данном случае CO) соприкасаются с электродом устройства, вследствие чего происходит химическая реакция окисления. Электролит фиксирует уровень возникшего напряжения и переводит этот показатель в уровень содержания газа. Чем выше процент угара, тем сильнее электролиз.
Процесс контроля тревоги осуществляет небольшая микросхема, в которой прописан удельный уровень наличия угара. Поэтому, по уже знакомому принципу, в случае превышения нормы – датчик сигнализирует об опасности.
Микрокомпьютер внутри корпуса с высокой точностью следит за изменением напряжения, вследствие увеличения химических реакций на CO
Для сохранения чистоты активной среды на ряду с полупроводниковыми сенсорами, в корпус часто помещают угольный фильтр, который задерживает нежелательные молекулы, смешанные с угарным газом. Таким образом эффективность прибора подкрепляется системой хим. защиты, что уменьшает вероятность ложной активации.
Некоторые модели позволяют осуществлять замену испортившегося электролита и повторно заправлять гальваническую капсулу.
Преимущества каталитических датчиков и принцип их работы продемонстрированы в ролике :
Особенности датчиков наличия газа
Форм-фактор некоторых устройств предполагает наличие так называемого электромагнитного реле, посредством которого можно связать датчик с системой заглушки клапана газопровода. Назначение системы главным образом заключается в том, что такой сенсор, при срабатывании тревоги, моментально перекрывает подачу газа в трубе, тем самым обеспечивая полную безопасность.
Реле может быть подключено как отдельный элемент для управления заслонкой. В некоторых устройствах уже предусмотрено наличие данной системы
Современное оборудование также предоставляет ряд функций для оповещения о возникновении аварийной ситуации при помощи обычного мобильного телефона. В большинстве случаев системы такого рода характерны для импортных устройств и среди отечественных аналогов их встретить довольно проблематично.
Тем не менее некоторые производители позаботились о возможности подключения дополнительной GSM периферии для уведомления хозяина дома посредством СМС.
Передатчик мобильного сигнала выглядит как обычная микросхема. Подключение производится по инструкции, идущей в комплекте детектора CO
Процесс установки сигнализатора
В комплектацию большинства детекторов входит специальный крепежный элемент, на который в дальнейшем будет совершаться посадка устройства. Рекомендуется осуществлять крепление на стене ближе к потолку.
Следует заметить, что в европейских странах крепление датчика угарного газа на стене является грубым нарушением. Монтаж там разрешено проводить только на потолке, в отличие от СНГ, где установка сенсора зачастую происходит на расстоянии не менее 1,5 м от пола.
Так как датчики фиксируют не только монооксид углерода, но также и природный газ, нужно понимать некоторые особенности монтажа. При обустройстве системы газовой сигнализации, крепление прибора стоит проводить на разной высоте.
Если дом подключен к трубопроводу с природным газом, сенсор нужно располагать ближе к потолку. В случае с газом баллонным – ближе к полу. Объясняется это разной плотностью газообразных горючих веществ. Природный легче сжиженного баллонного варианта. При утечке он поднимается вверх, в то время как баллонный наоборот первым делом заполняет нижние уровни помещения.
Выбор места и высоты для установки датчика наличия газа в воздушной среде зависит от вида газообразного топлива. Для выявления утечки природного газа устройство крепят вверху, для определения пропан-бутановой смеси ставят в нижней части помещения (+)
При организации системы предупреждения утечки газа не стоит стопроцентно полагаться на функции сенсора. Прибор выполняет только мониторинговую задачу и не сможет обезопасить жизнь людей в случае возникновения аварийной ситуации.
Перед установкой в необходимом порядке следует проверить систему вентиляции. Если она исправна – производить установку.
Для самостоятельной проверки тяги можно поднести к люку вентиляции зажженную зажигалку либо свечу. Также можно использовать лист бумаги
Процесс подключения датчика к электросети должен осуществлять исключительно компетентный специалист, иначе могут возникнуть неполадки при неправильной организации питания. Не стоит пренебрегать данным правилом, и лучше обратиться к профессионалу, т.к. от успешности предприятия зависит чья-то жизнь.
Выбирая место расположения модуля, позаботьтесь о том, чтобы по крайней мере один из сенсоров располагался в спальне. Это важно учесть. Ведь большинство несчастных случаев, связанных с утечкой угарного газа, происходит во время сна.
Если дом состоит из нескольких этажей, необходимо обеспечить противоугарной системой каждый этаж помещения.
Монтируя сенсор в одной комнате с источником огня, следует соблюдать минимальное расстояние между очагом и датчиком. Как правило, для объективного анализа воздуха, нужно соблюсти расстояние в 4-5 м.
Некоторые модели сенсоров срабатывают при повышении температуры воздуха выше 50 градусов. Такой феномен имеет место быть, когда в помещении начался пожар и источник пламени находится в непосредственной близости от устройства. При этом количество выделяемого угара еще может не достигнуть тревожной отметки.
Прибор должен располагаться в таком месте, чтобы ничто не мешало потоку воздуха. Это характерно для тех случаев, когда крепление детектора находится за шторой. Циркуляция воздуха вокруг сенсора – это главный момент, на который нужно обращать внимание. Потому что некоторые объекты интерьера могут блокировать впускное отверстие прибора и в итоге система не обеспечит 100% защиты.
Проверить работоспособность анализатора можно разными способами. Самый легкий – это купить специальный баллончик с CO. Распылив его около детектора, можно убедится в правильности операции монтажа.
Баллончик с углекислым газом можно найти в любом хозяйственном магазине. При использовании нужно быть осторожным, т.к. вещество находится под давлением
Стоит соблюдать некоторые моменты при осуществлении данного процесса. Во-первых, ни в коем случае не нужно направлять струю аэрозоля непосредственно на прибор. Это важно, потому как прямая концентрация вещества в десятки раз превышает фактическое количество, необходимое для срабатывания датчика.
Такое предприятие может либо негативно отразится на функциональности сенсора, либо попросту вывести его из строя. Большинство производителей настаивают на специализированной проверке оборудования у квалифицированных техников. Естественно, процедура платная, но таким образом можно быть уверенным в исправной работе детектора CO.
Во избежание поломок, нужно следить за чистотой в помещении, в первую очередь стараться не допускать скопление пыли на корпусе датчика.
Полезное видео по теме
Основные нарушения техники безопасности при монтаже газового оборудования и рекомендации о том, как избежать отравления угарным газом:
Угарный газ опасен тем, что при высокой концентрации он может убить в считанные минуты. Детекторы позаботятся о безопасности жилища, организовав круглосуточный мониторинг состава воздуха. Выбор устройства зависит только от личных предпочтений и цены прибора.
sovet-ingenera.com
Описание датчиков утечки газа
Пожары и взрывы, которые возникают в результате распространения в окружающей среде различного по происхождению газа, вовсе не редкость. Для предотвращения подобных ситуаций были разработаны специальные устройства – датчики утечки газа.
Датчики определения повышения концентрации газа в воздухе предназначены своевременно обнаруживать утечку и оповещать об этом окружающих. Некоторые модели оснащены специальными механизмами (запорной арматурой), позволяющими быстро принимать меры по перекрытию газа в местах его подачи в помещение.
Самые простые устройства определяют концентрацию одного определенного или нескольких газов, и в случае увеличения предельного его порога подают звуковой сигнал. Они, как правило, представляют собой небольшие переносные модели, которые можно устанавливать в любом предпочтительном месте. Однако они используются исключительно в частных целях для личной безопасности. Рынок полон также промышленных устройств, предназначенных для использования в цехах, на складах и т. д.
Виды датчиков утечки газа.
Условно все датчики утечки газа можно разделить на две группы: проводные и беспроводные.
Исходя из названия категорий, можно сделать вывод о источнике питания устройств. Категория проводных датчиков работает от стандартной электрической сети, беспроводные — от автономного аккумулятора, установленного непосредственно в приборе.
Делятся датчики утечки газа по методу определения концентрации ядовитого вещества в окружающей среде на следующие группы:
- Полупроводниковые.
- Каталитические.
- Инфракрасные.
Полупроводниковые устройства работают на базе полупроводников и основаны на методе поглощения поверхностью нагретого оксида газа в окружающей среде. Каталитические модели по своей сути представляют усовершенствованную разработку взрывобезопасной лампы. В основе таких приборов лежит горение газа и превращение его в воду и углекислый газ. Инфракрасные датчики определяют концентрацию газа, полосы поглощения которых находятся в диапазоне инфракрасного электромагнитного спектра.
Различают также датчики газа с клапаном и без него. В отдельную категорию можно выделить GSM-устройства.
Особенности проводных и беспроводных датчиков утечки газа.
Как описывалось ранее, все датчики можно условно разделить на две категории: проводные и беспроводные.
Проводные устройства питаются от электрической сети в 220В. Многие считают, что такие модели не безопасны, так как при повышении концентрации газа в окружающей среде заряд может стать причиной взрыва. Подобное мнение ошибочно, так как разработаны устройства специальным образом и соответствующее питание ничем не грозит. Преимуществом проводных датчиков утечки газа является невысокая стоимость самих приборов и их обслуживания. Недостатком является высокое потребление энергии, направленной на обеспечение работоспособности сенсоров.
Беспроводные модели питаются от аккумуляторной батареи, что позволяет использовать их практически в любом месте. Все тоже большое потребление энергии не позволяет изобрести подобные устройства для промышленных помещений и складов. Еще одним недостатком беспроводных моделей является более высокая стоимость.
Краткие характеристики датчиков с клапаном.
Широкое применение получили датчики утечки газа с запорной арматурой или клапаном. При срабатывании чувствительного элемента в устройстве происходит замыкание электрической цепи, благодаря чему передается сигнал на запирание клапана, перекрывающего поступление газа в помещение.
Датчик утечки газа с клапаном
Устанавливаются такие модели, как правило, перед газовыми фильтрами, горелкой, регулятором давления, колонкой, бойлером и прочим газовым оборудованием. Монтаж датчиков с клапаном требует специального вмешательства мастера, который должен врезать запорную арматуру в газовую трубу и проверить работоспособность всех компонентов системы.
Запорная арматура не изнашивается и не требует подключения к электрической сети. Возврат клапана в обратное положение производится ручным способом.
Краткие характеристики датчиков с модулем gsm.
Современные модели датчиков утечки газа оснащаются модулями беспроводной связи, которые позволяют использовать устройства в системе GSM-сигнализации. Сразу после срабатывания определяющего элемента датчик передает сигнал тревоги непосредственно на мобильный номер владельца. Таким образом, можно самостоятельно принять оперативные меры по предотвращению утечки.
Помимо определения утечки газа, используемый GSM-блок может применяться вместе с другими элементами системы безопасности, предоставляет возможность подключать датчики воды, открытия и закрытия дверей, пожарные извещатели и т. д.
Принцип работы датчиков газа.
Как упоминалось ранее, устройства для определения увеличения концентрации газа в окружающей среде подразделяются на три типа:
- Полупроводниковые.
- Каталитические.
- Инфракрасные.
Чтобы понять их принцип работы, необходимо рассмотреть каждый в отдельности.
В основе каталитических датчиков лежит принцип превращение газа на воду и углекислый газ при его горении. Подобные приборы также относят к типу электрокаталитических.
Их принцип действия заключается в том, что во время прохождения воздушных потоков с увеличенной концентрацией газа через анализатор, начинается горение газа, во время которого происходит изменение сопротивления на платиновой катушке. Вторая катушка с измерительным мостом используется в электрической сети для определения увеличения температуры. При этом, в прямой зависимости находятся измеряемое сопротивление и концентрация частиц газа в воздухе.
Для того, чтобы на катушку не воздействовали внешние факторы, на разных концах цепи располагаются термически согласованные шары, покрытые тонким слоем стекла. Они действуют в качестве компенсатора. Несмотря на то, что пламегаситель немного замедляет реагирование датчика, поступление информации о повышении концентрации поступает уже спустя два-три десятка секунд.
Полупроводниковые датчики по своему принципу удаленно напоминают каталитические. На чувствительный элемент из кремниевой пластины наносится тонкая пленка из окиси металла (используется та же технология, что и при изготовлении схем для матерински плат). Когда на поверхность окиси попадает газ, он поглощается ей и изменяет сопротивление, которое прямо пропорционально концентрации ядовитого вещества в воздухе. Они получили широкое распространение в быту, но в промышленности применяются реже, так как недостаточно точны для определения некоторых газов. Недостатком также является медленное реагирование и длительное восстановление, требуют постоянного контроля со стороны.
Инфракрасные датчики используются в маломощном оборудовании для определения утечки газа промышленного назначения. По сравнению с каталитическими они обладают рядом преимуществ, среди которых быстрый отклик (менее 10 секунд), низкий эксплуатационный расход энергии, упрощенный контроль, минимизация ложных срабатываний. Основан принцип работы таких устройств на поглощении чувствительным элементом пары волн при попадании на него света. Они лежат в инфракрасном диапазоне. Одна из волн является эталонной, вторая – исследуемой. Два пульсирующих источника излучают свет, который проходит через две среды и возвращается назад. Затем детектор сравнивает полученные сигналы и путем вычитания их сил определяет концентрацию газа в окружающей среде.
Места установки.
В зависимости от типа улавливаемого газа, для которого предназначены датчики, различается их расположение в помещении. Так, к примеру, устройства для определения концентрации угарного газа или пропана принято монтировать внизу на стенах или колоннах (на расстоянии 25-30 см от пола), так как масса данных веществ больше чем у воздуха и они скапливаются ниже. С природным газом ситуация противоположная: его масса меньше воздуха и он приподнимается вверх, следовательно, устройства предназначены для монтажа вверху помещения (на расстоянии 25-30 см от потолка).
Места установки датчиков утечки газа
Следует также учитывать еще несколько правил монтажа датчиков утечки газа:
- Устанавливать приборы определения утечки газа рекомендуется вблизи газового оборудования.
- Запрещается монтаж непосредственно на газовом оборудовании.
- Запрещается монтаж в закрытом пространстве, где затруднена циркуляция воздушных потоков.
- Запрещено устанавливать датчики обнаружения утечки газа около вентиляции, дверей и окон, где циркуляция воздушных потоков превышает предельно допустимую.
- Запрещено устанавливать датчики определения утечки газа в помещениях, в которых используются аммиак и аэрозоли.
Обслуживание.
Как правило, поставляемые конечному пользователю с завода датчики утечки газа идут откалиброванными и не требуют никаких подготовительных работ во время монтажа. Однако после установки прибора присмотр за ним не прекращается.
Раз в месяц рекомендуется очищать близлежащие области от пыли при помощи пылесоса и не сильно влажной чистой ветоши. Нужно следить, чтоб не повредить чувствительные элементы.
Необходимо регулярно проверять работоспособность чувствительных элементов. Для этого нужно поднести зажигалку к устройству, подать газ и подержать на протяжении нескольких секунд, чтобы газ позволил датчику среагировать на присутствие побудителей. После подачи сигнала нужно убедиться, что сирена тревоги отчетливо слышна в доме или за пределами помещения, если оно расположено отдельно. После рассеивания газа детектор самостоятельно вернется в рабочее состояние.
В случае диагностики датчиков с клапаном после проверки их работоспособности необходимо вручную открыть запорную арматуру.
sigadoma.ru
Датчик утечек электропроводящих жидкостей
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, в частности, в качестве датчика для определения места утечек воды и других электропроводящих жидкостей преимущественно на протяженных объектах с использованием гидросенсорного кабеля. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, достигается в устройстве, содержащем два проводника в виде, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, соединенных с электронным индикатором, который выполнен в виде измерителя сопротивления, при этом каждый из проводников помещен в токопроводящую оболочку из электропроводной полимерной композиции, а между токопроводящими оболочками и вокруг них расположена водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, в частности, в качестве датчика для определения места утечек воды и других электропроводящих жидкостей преимущественно на протяженных объектах с использованием гидросенсорного кабеля.
Известно устройство [RU 2312954, C1, E03C 1/00, F24D 19/10, 20.12.2007], включающее горизонтально расположенную перфорированную пластину, датчик уровня воды и емкость с открытым верхом, причем размеры горизонтального сечения емкости меньше размеров перфорированной пластины, емкость прикреплена к перфорированной пластине снизу со смещением к краю, на дне емкости имеется отверстие, а внутри емкости имеются датчик воды и сифон, при этом сгиб сифона находится выше датчика уровня воды, на перфорированной пластине отверстия располагаются так, что, как минимум, одно из них находится над емкостью, на верхней части перфорированной пластины устроен бортик, имеющий замкнутый контур, охватывающий все отверстия, кроме тех, что расположены над емкостью, или желобок, имеющий замкнутый контур, охватывающий все отверстия кроме тех, которые находятся над емкостью и на одном из которых желобок замыкается.
Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его для протяженных объектов, например трубопроводов.
Кроме того, известно устройство [RU 25222, U1, G01M 3/10, G01M 3/26, 20.09.2002], включающее резервуар и размещенный в нем чувствительный элемент, который выполнен в виде штанги, на которой смонтированы высокоточный ультразвуковой регистратор изменения уровня продукта, датчики измерения температуры, датчик уровня подтоварной воды и электронный блок, связанный с компьютером, обеспечивающим программное тестирование зависимости температурных слоев жидкости и ее уровня.
Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно предназначено для определения утечек из резервуаров и его применение для протяженных объектов, например трубопроводов, функционально ограничено.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сенсорный, автоматический, электронный датчик воды [RU 99156, U1, G01M 3/10, G01M 3/26, 10.11.2010], содержащий защитную трубку с подпятником из искробезопасного металла со встроенными в него концевыми электродами, соединенными через провода с электронным индикатором, содержащим электронную схему, светодиод и звуковой сигнализатор, подключенным к источнику питания и размещенными на приборной панели.
Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно предназначено для индикации наличия воды в емкости без возможности определения места нахождения воды, что функционально ограничивает его применение для протяженных объектов, например трубопроводов.
Задача, которая решается в предложенном изобретении, заключается в расширении функциональных возможностей датчика путем введения дополнительного арсенала технических средств, обеспечивающих его применение для протяженных объектов с определением места утечек воды или иной токопроводящей жидкости.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей датчика с целью возможности его применения для протяженных объектов с определением места утечек воды или иной токопроводящей жидкости.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройстве, содержащем два проводника, каждый из которых выполнен в виде, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, соединенных с электронным индикатором, согласно предложенному изобретению электронный индикатор выполнен в виде измерителя сопротивления, каждый из проводников помещен в токопроводящую оболочку из электропроводной полимерной композиции, а между токопроводящими оболочками и вокруг них расположена водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве электропроводной полимерной композиции, используемой для токопроводящей оболочки, используется композиция на основе полиолефинов и сажи в соотношении от 4:1 до 1:3.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве водопроницаемой оболочки из капиллярно-пористого материала используется или крученная стелонить, или стеклоровинг.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что токопроводящая оболочка из электропроводной полимерной композиции выполнена с поверхностным сопротивлением Rs в диапазоне 1-103 Ом.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала выполнена в виде сплошной протяженной конструкции.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала выполнена в виде жгута из капиллярно-пористых волокон, который намотан на проводники, помещенные в токопроводящие оболочки из электропроводной полимерной композиции, по траектории в форме сомкнутых восьмерок.
При этом под водопроницаемой оболочкой понимается оболочка, которая обеспечивает и проникновение через нее, в случае необходимости, кроме воды и и других электропроводящих жидкостей.
На чертеже представлена конструкция датчика утечек электропроводящих жидкостей:
- на фиг.1 - вариант выполнения водопроницаемой оболочки из капиллярно-пористого материала в виде сплошной протяженной конструкции.
- на фиг.2 - вариант выполнения водопроницаемой оболочки из капиллярно-пористого материала в виде жгута из капиллярно-пористых волокон, который намотан на проводники, помещенные в токопроводящие оболочки из электропроводной полимерной композиции, по траектории в форме сомкнутых восьмерок.
Датчик утечек электропроводящих жидкостей содержит помещенные в токопроводящую оболочку 1 из электропроводной полимерной композиции два проводника 2, каждый из которых выполнен в виде, по крайней мере, одной токопроводящей жилы (представлен многожильный вариант), которые соединены с электронным индикатором, выполненным в виде измерителя сопротивления (на чертеже не показан).
Кроме того, между токопроводящими оболочками 1 и вокруг них расположена водопроницаемая оболочка 3 из капиллярно-пористого материала.
При этом возможны различные варианты выполнения водопроницаемой оболочки 3 из капиллярно-пористого материала. Она может быть выполнена в виде сплошной протяженной конструкции (фиг.1) или в виде жгута из капиллярно-пористых волокон, который намотан на проводники, помещенные в токопроводящие оболочки из электропроводной полимерной композиции, по траектории в форме сомкнутых восьмерок (фиг.2).
На чертеже также показана условная капля (струя) 4 воды или иной токопроводящей жидкости и область 5 в водопроницаемой оболочке 3, в которую она проникла.
Используется датчик утечек электропроводящих жидкостей следующим образом.
Для варианта выполнения водопроницаемой оболочки 3 из капиллярно-пористого материала в виде сплошной протяженной конструкции, представленного на фиг.1, помещенные в токопроводящую оболочку 1 из электропроводной полимерной композиции два проводника 2 в виде, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, вокруг и между которыми расположена водопроницаемая оболочка 3 из капиллярно-пористого материала, размещаются преимущественно вдоль протяженных объектов (трубопроводов, колодцев, шахт, туннелей и т.п.). Концы проводников 2 с одной стороны соединены с электронным индикатором, выполненным в виде измерителя сопротивления (или напряжения), а с другой стороны электроизолирующими заглушками, предохраняющими измерительный контур от короткого замыкания.
Рассмотрим пример попадания капли воды 4 на поверхность капиллярно-пористого материала. За счет капиллярного механизма вода впитывается им и перемещается в область 5 ближе к проводникам 2, помещенным в токопроводящую оболочку 1 из электропроводной полимерной композиции. В конечном итоге вода достигает токопроводящих оболочек 1 и создает электропроводящий мостик-контакт между ними. Вследствие этого изменяется непрерывно измеряемое электрическое сопротивление между токопроводящими жилами 2 и детектируется сам факт появления воды. Если известно удельное (погонное) сопротивление проводников, то по величине сопротивления может быть примерно определено и место появления воды (утечки воды) или иной токопроводящей жидкости.
В качестве электропроводной полимерной композиции, используемой для токопроводящей оболочки, может быть использована композиция на основе полиолефинов и сажи в соотношении от 4:1 до 1:3, в качестве водопроницаемой оболочки из капиллярно-пористого материала используется или крученная стелонить, или стеклоровинг, которые обеспечивают проникновение и других жидкостей, а также выполняют роль огнезащитной оболочки, предохраняющей кабель от распространения по нему огня в случае пожара.
Кроме того, токопроводящая оболочка из электропроводной полимерной композиции может быть выполнена с поверхностным сопротивлением Rs в диапазоне 1-103 Ом (меньшее значение Rs может не обеспечить требуемую чувствительность датчика, а большее значение не позволяет определить место протечек воды с достаточной точностью), а водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала может быть выполнена или в виде сплошной протяженной конструкции, или в виде жгута из капиллярно-пористых волокон, который намотан на проводники, помещенные в токопроводящие оболочки из электропроводной полимерной композиции, по траектории в форме сомкнутых восьмерок.
Для варианта выполнения водопроницаемой оболочки 3 из капиллярно-пористого материала в виде жгута из капиллярно-пористых волокон, который намотан на проводники, помещенные в токопроводящие оболочки из электропроводной полимерной композиции, по траектории в форме сомкнутых восьмерок (фиг.2) имеется следующая особенность применения.
Рассмотрим пример попадания капли 4 воды на поверхность водопроницаемой оболочки 3 из капиллярно-пористого материала в виде жгута из капиллярно-пористых волокон. Вода распространяется в силу волоконной структуры оболочки 3 преимущественно вдоль волокон. Поэтому образование электропроводного мостика-контакта в таких структурах происходит быстрее и требует меньшего количества воды по сравнению с рассмотренным выше вариантом, т.е. чувствительность устройства увеличивается.
Таким образом, благодаря введению дополнительного арсенала технических средств (таких, как выполнение электронного индикатора в виде измерителя сопротивления, а также тем, что каждый из проводников помещен в токопроводящую оболочку из электропроводной полимерной композиции, а между токопроводящими оболочками и вокруг них расположена водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала) обеспечивается достижение требуемого технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей, поскольку обеспечивается возможность его применения для протяженных объектов с определением как факта, так и конкретного места утечек воды или иной токопроводящей жидкости.
1. Датчик утечек электропроводящих жидкостей, содержащий два проводника, каждый из которых выполнен в виде, по крайней мере, одной токопроводящей жилы, соединенных с электронным индикатором, отличающийся тем, что электронный индикатор выполнен в виде измерителя сопротивления, каждый из проводников помещен в токопроводящую оболочку из электропроводной полимерной композиции, а между токопроводящими оболочками и вокруг них расположена водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве электропроводной полимерной композиции, используемой для токопроводящей оболочки, используется композиция на основе полиолефинов и сажи в соотношении от 4:1 до 1:3.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве водопроницаемой оболочки из капиллярно-пористого материала используется или крученная стелонить, или стеклоровинг.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящая оболочка из электропроводной полимерной композиции выполнена с поверхностным сопротивлением Rs в диапазоне 1-103 Ом.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала выполнена в виде сплошной протяженной конструкции.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водопроницаемая оболочка из капиллярно-пористого материала выполнена в виде жгута из капиллярно-пористых волокон, который намотан на проводники, помещенные в токопроводящие оболочки из электропроводной полимерной композиции, по траектории в форме сомкнутых восьмерок.
www.findpatent.ru
