光电火灾烟感探头工作原理和误报故障原因

我司火灾探测器清洗厂是经苏州市消防行业主管部门批准备案的探测器专业清洗厂，专业从事火灾探测器清洗工作。公司成立于1998年，是成立的从事放射性清洗的火灾探测器专业维护厂家。在十年的企业实践历程中，完成火灾探测器清洗为何要清洗？
      火灾探测器可以形象的比喻为现代建筑消防系统的哨兵，在火灾自动报警系统正常运行状态下，“哨兵”的执勤状态不能有一丝倦怠，稍微的疏忽和大意都会给整个系统带来无法想象的恶果，最终导致自动报警系统所保卫的整座建筑毁灭在一个生病“哨兵”身上。
    一个终日紧张工作的人，定期进行体检，及早期发现病患和实施治疗后，以更高的工作质量重新投入工作，这一做法肯定会得到读者的认同，同样的道理一只火灾探测器从生产厂生产出来，既被安装在“哨兵”岗位上，开始长期“服役”的过程。据北京市场调查结果，在线运行的探测器，最早可追溯到1980年，其“老、弱、病”的情形不难想象，公安部93年7月制定实施的《火灾自动报警系统施工验收规范》明确规定了对探测器进行“体验”的周期和“治疗”的标准（详见文后附录），如此做法，正是为了正确指导和科学的规范火灾自动报警系统用户正常运行火险防卫系统，确保国家和集体财产安全。
    火灾探测器为什么要进行定期的清洗维护和检测标定呢？这要从火灾探测器的工作原理和设计结构两个角度谈起。
    火灾探测器是传感器大家族中的一个特殊分支，现在使用较多的烟雾传感器（分离子感烟式和光电感烟式两类）、红外感光传感器和感温传感器。其中烟雾传感器应用数量最多，应用场合最为广泛，约占比例在90%以上，是我们将之比喻为“哨兵部队”的主要组成部分。
    烟雾传感器不管是离子式还是光电式都有一个共同特征，既“机电一体化设计”。在众多国内外厂家的产品中，电子电路有着千变万化的差别，但机电一体化设计的烟雾检测室却是各个厂家共同遵循的“不变点”，烟雾检测室在离子感烟探测器中朮语称为“电离室”，在光电感烟探测器中朮语为“光室”。我们将火灾探测器喻为“哨兵”烟雾检测室则是“哨兵”的心脏，这是我们对探测器进行“体检”和“治疗的关键部位。
    从结构上看，烟雾检测室既要做成烟雾很容易进入的形式，又要防止昆虫的进入和多变气流的影响，所以在感烟室的最外面设置了一层屏障，选用材料通常是中等目数的金属网，在金属网内，就是组成烟雾检测室的关键部件了，下面将离子感烟探测器和光电感烟探测器分开讨论。
    在正常工作状态下，放射源发出的射线电离了电离室的空气，便有电流从A经B流向C，这时电离室是一个典型的电阻元件。初始条件下，在B点的电位Vb。是相对稳定的，当烟雾进入AB之间的检测室时，电离状态发生变化，导致AB之间的电阻阻值变化而BC组成的参照室因不感觉烟的存在，基本保持初始状态不变根据欧姆定律；在B点上分压值相应变化，这一变化经过电路放大，做为火警信号输出，从而实现烟信号至电信号的转变，这样便非常容易理解电离室的工作原理了。
    在正常状态下，B无法接收到A发射出的光信号，在烟雾进入到光室后，由于烟粒子的“漫射“作用，使受光元件B接受到A的光信号，生产光电流，驱动开关电路，同样也实现了烟信号至电信号的转变。
    火灾探测器要检知烟雾信息，必须使得检测室和检测环境沟通，所以环境中的各种污染性气体和积尘（气溶胶）进入检测室是无法避免的，其对烟雾检测室造成的工作条件的损坏是客观的存在，这也正是从技术角度提出定期进行清洗、保养的理论依据，污染和积尘对烟雾检测室造成的影响如下表所示：
    污染部位 可观察到的现象 导致后果
    防虫网 污垢附着，堵塞网孔 减少通烟面积，失去报警功能.
    放射源 表面明显变质，锈蚀或积尘 放射源和腐蚀性气体产生电化学反应，射线总量减少或放射源被积尘遮盖，电离作用部分或全部丧失，高频率误报警.
    电离室 极板积尘 增大电离室抗抗，引发误报警.
    光室 结构与光电元件积尘 1. 发射接受功能丧失，失去报警功能
    2. 在气流作用下，引发误报警.
    绝缘支架 积尘和腐蚀性气体污染 绝缘阻抗大幅度下降，生产漏电流，破坏电路工作点，引发失报或误报.  
  烟感清洗原理：
  烟感火灾控测器是现代化消防设计中第一道非常重要的自动监视线，但控测器在使用过程中，由于放射性微压在控测器内电离室中的积累及环境中各种烟压的影响和污染，改变了传感元件——电离室的伏安特性，致使内部报警电路失去正常功能，不能保証正常工作状态，在遇有火灾发生时，控测器虽然感知烟粒子的存在，但响应阀不能打开，影响火灾自动报警系统的正常报警功能，以至发生严重的工作事故。 
目前国内研制的感烟探没器及国外的感烟探测器产品，均利用核物理的放射现象做为报警电路的工作原理。其主要结构由两个串联的电离室组成(见图1)。其中A、B为一对均能的放射源241Am， 通常情况下，结构设计将其中一个放射源B尽量封闭在一个电离室内， 称为基准室或封闭室。而将另一个放射源A置于探测器感烟区域(通道)内，称为测量室或开放室。正常状态下，电离室内241Am化合物的放射作用电离了室内空气分子，产生了通过两室的一个微微安的离子流。当火灾初期……燃阶段生成的烟雾进入测量室时，烟的颗粒与离子相吸附时，由于离子质量增加而使离子流动性减慢（见图2)，引起测量室电阻增加，从而使c点电位发生变化，此电位改变的讯号经报警电路鉴别后输出，给于中央控制器，完成报警过程。 
从以上对感烟探测器工作圆理印简单分析，可以看出，保持开放室放射源A的正常状态是保証烟探测器灵敏度及可靠性的开键，放射源A受到的污染，是探测器产生误报警印根源，探测器长时间不进行清洗维护，基准电离室内亦会沉积射线致成的微尘层，遮盖井减弱241Am 的放射作用，导致基准室工作在其特性曲线的非线性区域(见图3)。这是异常危险的，即探测器已感知火警而不发出火警信号! 
讫今为止，采用放射性同位素作为火灾探测器传感元件的报警电路，仍被国内外认为是最为稳定和准确报警的电路，它的可靠性目前被认为无法替代，这也正是它在众多种类火灾控测器中所占比例最高的原因。但客观上。避免控测器内部的污染和积压是不可能的。因此国家公安部制定了用清洗来恢复控测器可靠性的办法，GB50166-92第4.3.3条规定控测器投入运行2年以后，应每3年全部清洗一遍，并做响应……值及其它必要的功能试验。合格者方可继续使用，不合格者严禁重新安装使用。 

超声汽相清洗简介 
超声汽相清洗是把超声波的空化效应与有机溶剂的理化作用，有机结合起来的一种清洗技术。清洗过程中，工件并不浸在清洗剂中，而是……在溶剂蒸汽层中汽相清洗，利用清洗剂上的凝露与控测器表面污物发生溶解作用，并在重力作用下将污染带走，有效的避免了二次污染，（常规清洗……液体中提出时，存在污物再次沾污清洗物的现象），这对要求高阻抗表面的控测电离室基座来……，提供了可靠的保証。 
控测器在专用清洗在线，经过热浸——超声——喷淋——TES超声一脱水——TES汽相——静电处理共计7步严格的清洗工序，其中氟碳脱水工艺和TES汽相清洗工艺，均为90年代国际先进水平的精密清洗手段，清洗质量由先进的工艺装备提供，由严密的工艺控制得到，保証清洗后控测器的电离室洁净度完全达到美国 标准Mil-R-28809规定的电导率专业水平。