Принцип работы датчика обнаружения угарного газа

Какой датчик утечки газа лучше

Устройства предназначены для различных целей и обладают особенностями, делающими их оптимальными в разных ситуациях. Купить датчик утечки газа для дома или любого другого помещения можно только после комплексного анализа условий, в которых он будет использоваться. После этого можно анализировать характеристики и отзывы покупателей, сопоставляя их со своими требованиями. Чтобы упростить процедуру выбора, специалисты vyborexperta.ru советуют остановиться на некоторых из них:

• Xiaomi Mi Honeywell Gas Alarm (JTQJ-BF-01LM/BW) – подходит для использования в бытовых комнатах домов/квартир, так как отлично определяет утечки природного газа и эффективно оповещает об этом пользователя.
• Rubetek KR-GD13 – универсальное высокочувствительное устройство, способное определять утечку большинства существующих газов в любых помещениях.
• First Alert OneLink GLOCO-500 – многофункциональное устройство, способное значительно улучить общее качество воздуха в помещении, параллельно предотвращая утечки газа.
• Страж Bradex – доступный аппарат с высокой чувствительностью, оптимальный для домов/квартир, в которых постоянно кто-то находится.
• Alfa 501 – универсальный датчик, поддерживающий функцию автоматического закрытия газового клапана, что обеспечивает мгновенное перекрытие газового потока в случае утечки.
• Testo 317-2 – мобильный датчик утечек, который можно удобно использовать на выездных проверках.

Из описанного можно увидеть, что каждое из устройств оптимально подходит для определённых ситуаций. В рейтинге содержатся только лучшие датчики утечки газа, из которых легко можно выбрать ту модель, что подходит под конкретные условия использования.

Проверка работоспособности бытового газоанализатора

Каждый год необходимо проводить метрологическую проверку устройства. Своими руками данное мероприятие проводить не рекомендуется. Это может привести к поломке прибора.

Самостоятельно можно следить только за внешней чистотой газоуловителя. Обычно дается гарантия на прибор, которая составляет 2 года. Но в среднем прибор способен прослужить 8 лет.

Марки газоуловителей:

• СТГ-1;
• ЭКО;
• БУГ;
• СЗ-2;
• СОУ-1.

Вышеперечисленные варианты относятся к отечественному производителю. На рынке можно встретить и импортные модели. Но при покупке отечественных приборов легче выполнять ремонт.

Критерии выбора

Конструкция детектора включает небольшой корпус со встроенным газоанализатором и тревожным извещателем. Сигнал пользователю передается посредством звука, световой индикации или отправки сообщения на смартфон.

При приобретении устройств учитывают следующие критерии:

• срок службы чувствительного элемента, возможность установки новой детали;
• наличие документа, свидетельствующего о прохождении метрологической диагностики;
• присутствие функции тестирования;
• показатели чувствительности;
• способ питания (желательно наличие двух вариантов);
• длительность автономной работы (для аккумуляторных моделей).

Производители датчиков утечки газа

Очень полезным фактором, который может упростить процедуру поиска датчика, является репутация компании, которая произвела модель. В этой подборке присутствуют товары передовых компаний, изготавливающих оборудование для мониторинга утечек, среди которых:

• Xiaomi – китайская компания, которая за относительно небольшой промежуток времени смогла стать всемирно известной. Она производит большое количество различны моделей бытовой смарт-техники, среди которой присутствует и несколько моделей газовых датчиков.
• Rubetek – компания, основанная в 2010 году. Основная деятельность – изготовление высокотехнологичных решений для умных домов. Сперва специалисты бренда улучшали уже готовые изделия других компаний, однако с 2013 года было запущено собственное производство передовых аксессуаров для дома.
• First Alert – американская компания, производящая средства безопасности. Бренд выпускает высокотехнологичные решения, способные полностью обезопасить жизнь человека от несчастных происшествий в быту.
• Страж – отечественный производитель, выпускающий множество девайсов для безопасности в условиях дома или квартиры. Известен тем, что сочетает в своей продукции передовые функциональные технологии и приятный дизайн, хорошо вписывающийся в интерьер жилища.
• Alfa – всемирно известная компания, один из пионеров в производстве высокотехнологичного теплообменного, сепарационного, потокопроводящего оборудования, а также соответствующих аксессуаров. Постоянно внедряет инновации в производственный процесс, что позволяет развивать продукцию и делать её более качественной.
• Бастион – российский производитель, изготавливающий более 450 уникальных моделей защитного оборудования для дома. Имеет собственную сеть заводов, где осуществляется полный цикл обработки. Вместе с этим имеет отдельное конструкторское бюро, специалисты которого разрабатывают уникальные решения для бытовой безопасности.
• Testo – немецкая компания, которая считается лидером в области изготовления портативных и стационарных измерительных аппаратов. Огромный штат специалистов занимается конструированием и производством высокотехнологичных, надёжных устройств, определяющих различные показатели.

Принципы работы

Современные извещатели выявляют угарный газ, работая по одному из следующих принципов:

• атомарной реакции в полупроводниках;
• спектральным изменениям длины световой волны в инфракрасной части спектра;
• путем каталитической реакции.

Каждый из видов датчиков имеет определенные плюсы и минусы. Рассмотрим каждый в отдельности.

Полупроводниковые

Их действие основано на изменении электрической проводимости воздуха, в составе которого появляются молекулы угарного газа. Полупроводниковый датчик состоит из контактов на основе диоксида олова или диоксида рутения, к которым подведен микроскопический ТЭН, осуществляющий нагрев контактов до 250 ℃.

Нагревающиеся контакты осуществляют подогрев и атмосферы вокруг. При этом молекулы монооксида углерода, если они есть в воздушной смеси, вызывают увеличение электрической проводимости воздуха вплоть до образования воздушного «пробоя» меж контактами датчика. Электрическая цепь замыкается, газоанализатор подает светозвуковой сигнал.

Этот тип датчика с сигнализацией считается одним из самых надежных и точных. Случаи ложного срабатывания за все время их использования можно пересчитать по пальцам, и то они происходили из-за некорректной установки прибора — вблизи сильного источника тепла. Полупроводниковые анализаторы характеризуются длительным сроком эксплуатации и низким потреблением электроэнергии, но сложнее в монтаже, чем другие виды датчиков угарного газа. Стоимость их так же в среднем выше.

Инфракрасные

Этот датчик работает по принципу изменения длины волны электромагнитного излучения в инфракрасной части спектра. Дело в том, что чистый воздух и содержащий в себе определенные примеси вызывают различное искажение длин световых волн оптического и приближенных к ним областей спектра.

Инфракрасный датчик содержит в себе источник света. В настоящее время активно используются светодиоды, раньше применялись вольфрамовые нити накаливания, как в лампочках Ильича.

Еще одной важной составляющей инфракрасного датчика угарного газа является система светофильтров, улавливающих малейшие отклонения от заданного значения. Изменение в составе воздуха вызывает прямо пропорциональные изменения спектрального характера. Датчик подает сигнал, если уровень изменений превышает предельно допустимые значения

Датчик подает сигнал, если уровень изменений превышает предельно допустимые значения

Изменение в составе воздуха вызывает прямо пропорциональные изменения спектрального характера. Датчик подает сигнал, если уровень изменений превышает предельно допустимые значения.

Достоинство такого анализатора в том, что его можно запрограммировать на определение нескольких видов газов, в том числе хлора, аммиака и метана. Этот вид датчиков более других приближен к понятию универсальности. Заметим, что абсолютно универсальных газоанализаторов не бывает хотя бы потому, что одни газы тяжелее воздуха, другие — легче, а третьи обладают аналогичными с воздухом физическими параметрами. Поэтому различаются даже правила размещения разных датчиков.

Каталитический

Это химический тип прибора, работающий преимущественно на батарейках. Он определяет наличие примеси угарного газа в атмосферном воздухе по возникновению реакции окисления (катализа) на одном из контактов электролитической ванны.

Такое устройство содержит в себе небольшую емкость, заполненную электролитом кислотной или щелочной природы.

Молекулы угарного газа вызывают химическую реакцию, в результате которой на контактах появляется электрическое напряжение. Чем выше содержание СО, тем выше уровень напряжения. После превышения максимально допустимого значения, как и в предыдущем случае, прибор сигнализирует об опасной концентрации угарного газа в воздухе.

К недостатку таких приборов относится постепенный выход из строя электролитического элемента, избежать которого невозможно. Впрочем, некоторые модели позволяют осуществлять замену элемента, который является расходным материалом. Плюс прибора — элементарность монтажа и крайне малое энергопотребление.

Процесс установки оборудования

Стандартная комплектация каждого датчика угарного газа содержит специальный крепежный элемент, что служит для монтажа приспособления. Рекомендуемое место установки — на стене ближе к потолку. Отечественными нормами установлено, что монтаж сигнализатора должен осуществляться на расстоянии не менее полутора метра от пола. Поскольку оборудование фиксирует высокую концентрацию оксида углерода и природного газа, необходимо учитывать ряд монтажных особенностей.

• Частный дом подключен к трубопроводу с природным газом. В таком случае сенсор размещается ближе к потолку.
• В доме или на даче установлен газовый баллон. Сенсор располагается ближе к полу.

Разные требования объясняются различной плотностью газообразных горючих средств: природный газ легче сжиженного вещества, которым заполняются баллоны. При утечке природный газ поднимается вверх, тогда как альтернатива в баллоне в аналогичной ситуации заполняет нижний уровень помещения. Полностью зависеть от организованной системы предупреждения утечки газа — не вполне верное решение, так как прибор используется только для отслеживания опасной среды, неспособен обезопасить здоровье людей и животных. Перед монтажом в обязательном порядке проверяется вентиляционная система и, если она исправна, мастер приступает к установке оборудования.

Подключение прибора к электрической сети лучше доверять компетентному специалисту, исключив создание дополнительных проблем в результате самостоятельного вмешательства. Как минимум, один из сенсоров необходимо разместить в спальной комнате, поскольку в большинстве случаев проблемы с газом возникают в ночное время суток. В случае с домом в несколько этажей противоугарной системой следует оснастить каждый уровень здания.

При установке оборудования в одном помещении с источником открытого огня обязательным правилом оказывается соблюдение расстояния между сенсором и плитой. Для получения правильных данных о составе воздуха в обслуживаемом помещении необходимо выдержать минимальные 4–5 м. Прибор размещается в таком участке помещения, чтобы никакой фактор не мешал потоку воздуха. Система не будет показывать эффективность, если какой-либо предмет интерьера перекрывает впускное отверстие устройства. Это касается размещения сенсора за шторой, где состав воздуха может отличаться от того, что в комнате.

Проверка работы после установки

Проверить работоспособность сигнализатора можно несколькими путями. Наиболее простой и подходящий способ контроля — использование баллончика с СО. Достаточно распылить содержимое баллончика около сигнализатора для того, чтобы убедиться в правильности его подключения. Баллончик с углекислым газом продается в любом хозяйственном магазине в городе Москва. При использовании баллончика необходимо соблюдать правила безопасности, так как содержимое находится внутри емкости под высоким давлением.

Не стоит направлять струю оксида углерода прямо в направлении сенсора — концентрация газа в разы превышает опасное количество

Все меры предосторожности указаны в инструкции по применению баллончика. Будет лучше, если доверить контроль работы устройства квалифицированному сотруднику (услуга платная)

Во избежание поломок оборудования обязательной является своевременная очистка прибора. Скопление пыли на корпусе может негативно отразиться на работе устройства.

Какие действия предпринять, чтобы точно узнать причину писка пожарной сигнализации

Сначала обратите внимание на наличие постороннего запаха в квартире. Процессы горения и тления сопровождаются обильным выделением газов и специфического запаха, наличие которых указывает на начавшийся пожар

В случае отсутствия всех вышеуказанных признаков, срабатывание датчика можно признать ложным.

Причины

Причиной ложного срабатывания пожарного извещателя может быть:

1. Недостаточная мощность подаваемого электрического тока. Вне зависимости от способа питания: автономно (от батареек) или от слаботочной сети.
2. Ложное восприятие датчиком изменений условий окружающей среды за начало пожара. Основными факторами являются насекомые, водяной пар и строительная/бытовая пыль. Оседая на чувствительные элементы извещателя, они приводят к срабатыванию сигнализации.

Для исключения ложных срабатываний необходимо устанавливать различные типы датчиков в жилые помещения (спальни), на кухню и в кладовку. Потоки горячего воздуха и водяного аэрозоля при готовке могут приводить к ложному срабатывания неверно установленных датчиков (далее ПС).

Устранение

Устранение причины писка датчика ПС

Проблему регулярных ложных срабатываний надежнее всего решить сменой типа установленного датчика ПС. В пыльных и влажных помещениях необходимо монтировать тепловые датчики, в то время как спальни, гостиные и балконы надежнее оборудовать дымовыми датчиками.

Выбирать конкретную модель необходимо исходя из площади помещения, чтобы избежать появления неконтролируемых зон в квартире.

Если извещатель был подобран правильно, но пищать каждую минуту не прекращает, необходимо проверить исправность устройства. Для этого снимите корпус и удалите все загрязнения с поверхности оптических либо термочувствительных деталей.

Некоторые модели автономных сигнализаторов используют писк, чтобы предупредить о низком заряде элементов питания. В этом случае убрать писк поможет замена батарее.

Какие бывают

Сейчас на рынке продаются разные сигнализаторы утечки газа, они делятся по принципу работы, по виду чувствительного элемента и по типу обнаруживаемого газа (угарный, углекислый и природный). По принципу работы означает, что есть проводные устройства, подключающиеся к сети на 220 вольт, а есть беспроводные приборы. Их функционирование зависит от аккумулятора, что весьма удобно, когда в доме отключено электричество.

Чувствительный элемент бывает трех типов: полупроводниковый, каталитический и инфракрасный. Самые недорогие – это с полупроводниковым элементом, их чаще всего и покупают обычные владельцы недвижимости. Каталитические анализаторы используются на крупных предприятиях в промышленности, их действие основывается на горении газа и разложение его на углекислый газ и воду. Инфракрасные устройства пропускают газ через свои лучи и с предельной точностью определяют лишнюю концентрацию.

Назначение датчика

Также он может применяться там, где используется газовое отопительное оборудование на метане или пропане.

Основное предназначение датчика с сигнализацией (извещателя) состоит в подаче светозвукового сигнала, обозначающего опасную концентрацию СО в воздухе. Некоторые модели способны при этом автоматически перекрывать подачу топлива.

Очень важно установить такой датчик в гараже, так как в составе выхлопа любой машины с современным двигателем содержится до 30% СО, моторы предыдущих поколений выдавали еще большую концентрацию. Если утечка происходит в ночное время, то люди, как правило, не успевают проснуться, чтобы принять меры

И даже бодрствующий человек не всегда успевает сообразить, что с ним происходит, прежде чем потеряет сознание

Если утечка происходит в ночное время, то люди, как правило, не успевают проснуться, чтобы принять меры. И даже бодрствующий человек не всегда успевает сообразить, что с ним происходит, прежде чем потеряет сознание.

Чтобы избежать этого, домашнюю противопожарную систему необходимо комплектовать газоанализатором, рассчитанным на выявление угарного газа. Датчики, предназначенные для обнаружения других газов (бытового, углекислого, метана, пропана) здесь не подходят, так как у этих веществ разные физические свойства. Дымовой извещатель также не может заменить газоанализатор. Справедливо и обратное правило — извещатель газа не определяет дым. К примеру, в выхлопе отработанных газов двигателя внутреннего сгорания дыма в чистом виде практически нет, если автомобиль исправен.

Элементы платы

Датчик газа MQ-7

Датчик MQ-7 относиться к полупроводниковым приборам. Принцип работы датчика основан на изменении сопротивления тонкопленочного слоя диоксида олова SnO2 при контакте с молекулами определяемого газа. Чувствительный элемент датчика состоит из керамической трубки с покрытием Al2O3 и нанесенного на неё чувствительного слоя диоксида олова. Внутри трубки проходит нагревательный элемент, который нагревает чувствительный слой до температуры, при которой он начинает реагировать на определяемый газ. Чувствительность к разным газам достигается варьированием состава примесей в чувствительном слое.

Выбор режима питания нагревателя

В сенсоре предусмотрено два режима работы, переключаемых джампером.

• Нагреватель датчика постоянно включён. Таким образом можно обойтись одним трёхпроводным шлейфом.
• Управление нагревателем программно.

1 группа

• Сигнальный (S) — Выходной сигнал сенсора. Подключите к аналоговому входу микроконтроллера.
• Питание (V) — Питание датчика. Соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
• Земля (G) — Соедините с пином микроконтроллера.

2 группа

• Сигнальный (E) — Управление питанием нагревателя. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.
• Питание (H) — Питание нагревателя. Соедините с пином .
• Земля (G) — Соедините с пином микроконтроллера.

Система автоматического контроля и защиты от загазованности и утечки газа в доме, квартире

Опасные свойства газового топлива:

• способность газа образовывать с воздухом пожаро- взрывоопасные смеси;
• удушающая способность газа.

Компоненты газового топлива не оказывают сильного токсикологического действия на организм человека, но при концентрациях, снижающих объемную долю кислорода во вдыхаемом воздухе менее 16%, вызывают удушье.

При горении газа происходят реакции, при которых образуются вредные вещества, а так же продукты неполного сгорания.

 Углерода оксид (угарный газ, СО) — образуется в результате неполного сгорания топлива.  Газовый котел или водогрейная колонка могут стать источником угарного газа при неисправности тракта подачи воздуха для горения и удаления дымовых газов (недостаточной тяги в дымоходе).

Угарный газ обладает остронаправленным механизмом действия на организм человека вплоть до смертельного исхода. К тому же, газ не имеет цвета, вкуса и запаха, что увеличивает риск отравления. Признаки отравления: головная боль и головокружение; отмечается шум в ушах, одышка, учащённое сердцебиение, мерцание перед глазами, покраснение лица, общая слабость, тошнота, иногда рвота; в тяжёлых случаях судороги, потеря сознания, кома. Концентрация в воздухе более 0,1 % приводит к смерти в течение одного часа. Опыты на молодых крысах показали, что концентрация CO в воздухе 0,02 % замедляет их рост и снижает активность по сравнению с контрольной группой.

Сигнализатор загазованности — датчик утечки газа, обязательно ли ставить

С 2016 года строительные правила (пункт 6.5.7 СП 60.13330.2016) требуют в помещениях новых жилых домов и квартир, в которых расположены газовые котлы, водогрейные колонки, кухонные плиты и другое газовое оборудование, устанавливать сигнализаторы загазованности по метану и оксиду углерода. 

Для уже построенных зданий это требование можно рассматривать как весьма полезную рекомендацию.

Сигнализатор загазованности по метану служит датчиком утечки бытового природного газа из газового оборудования. Сигнализатор по оксиду углерода срабатывает в случае нарушений в работе системы дымоотвода и поступления дымовых газов в помещение.

Датчики загазованности должны срабатывать при достижении концентрации газа в помещении, равной 10% НКПРП природного газа и содержании в воздухе СО более 20 мг/м3.

Сигнализаторы загазованности должны управлять быстродействующим запорным (отсечным) клапаном, установленным на вводе газа в помещение и отключающим отсекающим подачу газа по сигналу датчика загазованности.

Сигнализатор должен быть оснащен встроенной системой для подачи светозвукового сигнала при срабатывании, и/или включать автономный блок  подачи сигнала — извещатель.

Установка сигнализаторов позволяет вовремя заметить утечку газа и нарушения в работе тракта дымоудаления котла, предотвратить пожар, взрыв, отравление людей в доме.

НКПРП и ВКПРП — это нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени — минимальная (максимальная) концентрация горючего вещества (газа, паров горючей жидкости) в однородной смеси с окислителем (воздух и др.) при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания (открытое внешнее пламя, искровой разряд).

Если концентрация горючего вещества в смеси меньше нижнего предела распространения пламени, такая смесь гореть и взрываться не может, поскольку выделяющейся вблизи источника зажигания теплоты для подогрева смеси до температуры воспламенения недостаточно.

Если концентрация горючего вещества в смеси находится между нижним и верхним пределами распространения пламени, подожженная смесь воспламеняется и горит как вблизи источника зажигания, так и при удалении его. Такая смесь является взрывоопасной.

Если концентрация горючего вещества в смеси превышает верхний предел распространения пламени, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего вещества.

Область значений концентрации между НКПРП и ВКПРП в системе «горючий газ — окислитель», соответствующая способности смеси к воспламенению, образует область воспламенения.

Сигнализатор загазованности для сжиженного газа

В строительных правилах нет обязательных требований по установке сигнализаторов загазованности в помещениях при использовании сжиженного газа. Но сигнализаторы на сжиженный газ имеются в продаже и их установка несомненно снизит риски для вас и ваших близких.

Какие бывают

Сейчас на рынке продаются разные сигнализаторы утечки газа, они делятся по принципу работы, по виду чувствительного элемента и по типу обнаруживаемого газа (угарный, углекислый и природный). По принципу работы означает, что есть проводные устройства, подключающиеся к сети на 220 вольт, а есть беспроводные приборы. Их функционирование зависит от аккумулятора, что весьма удобно, когда в доме отключено электричество.

Чувствительный элемент бывает трех типов: полупроводниковый, каталитический и инфракрасный. Самые недорогие – это с полупроводниковым элементом, их чаще всего и покупают обычные владельцы недвижимости. Каталитические анализаторы используются на крупных предприятиях в промышленности, их действие основывается на горении газа и разложение его на углекислый газ и воду. Инфракрасные устройства пропускают газ через свои лучи и с предельной точностью определяют лишнюю концентрацию.