Il rilevamento di fiamma riuscito si basa su una serie di proprietà tra cui le emissioni di radiazioni ottiche, le emissioni di fumo e un aumento della temperatura. Il metodo più coerente e rapido per identificare il fuoco in outdoor o grandi spazi è il rilevamento della fiamma ultravioletta. L’emissione di raggi UV o IR visibili costituisce la base di questo tipo di rilevazione incendi.

Mentre leggi questo articolo, imparerai quali sono i rivelatori di fiamma UV e UV/IR, il loro principio di funzionamento e le applicazioni.

Prima di immergerci nel nocciolo di questo articolo, stiamo prima andando a guardare la definizione di una fiamma.

Che cos’è una fiamma?

La rapida combustione della fiamma di idrocarburi produce ossido di carbonio (IV) e acqua. Il ritorno degli elementi che sono coinvolti nella reazione al loro stato originale avviene attraverso l’emissione di fotoni a una particolare lunghezza d’onda.

Nell’emissione di fiamme, ci sono alcune bande che sono caratteristiche della loro firma. Qui di seguito sono alcuni di loro.

Un improvviso aumento della radiazione UV a circa 200 nanometri, e una parte quasi visibile tra 1 e 3 micron, che a volte è più intenso o meno intenso.

La seconda firma è fondamentalmente una natura temporale utilizzata per differenziare la fiamma dalla radiazione di fondo in un’applicazione industriale e ambientale.

Una fiamma viva sfarfallerà casualmente quando viene bruciata naturalmente. Le fiamme bruciate artificialmente, d’altra parte, non sfarfallano. La radiazione che viene emessa dalle fiamme è solitamente modulata da una banda a venti HZ che crea una stanza per il prefiltraggio efficiente dei segnali ricevuti dal dispositivo.

Che cosa sono esattamente i rivelatori di fiamma UV

I rivelatori di fiamma UV sono dispositivi sensoriali progettati per rispondere alle radiazioni ultraviolette con una lunghezza d’onda inferiore a 300 nm.

Il sensore nel dispositivo è un fototubo che include un catodo e un anodo posto in una grande P di circa 300 volt e sigillato in un tubo riempito con gas inerte. I fotoni sono illuminati o illuminati dalla radiazione ultravioletta e colpiscono il catodo che, a sua volta, rilascia elettroni che si muovono verso l’anodo. L’elettrone ionizza le molecole di gas nel bulbo. Quindi un segnale di uscita viene generato nell’impulso di tensione e inviato dal rivelatore.

La maggior parte delle volte, i rilevatori di fiamma UV sono utilizzati per liquidi combustibili come incendi di idrocarburi, ma il loro uso non è esclusivo a questo. I rivelatori UV sono uno dei pochi dispositivi che possono essere utilizzati per rilevare incendi metallici, idrogeno e ammoniaca.

Il motivo principale per cui la maggior parte delle persone preferisce i sensori di fiamma UV ad altri è dovuto al loro tempo di risposta veloce che è inferiore a un millisecondo. La sensibilità del dispositivo può raggiungere fino a Pico watt/cm cubo.

Concesso, questo rivelatore è grande, ma le sue prestazioni sono ridotte in presenza di fumo. Pertanto, in caso di un grande inferno in un ambiente chiuso, il dispositivo potrebbe non riuscire a vedere la fiamma in tempo e far scattare un allarme ovviamente a causa del fumo pesante del fuoco.

La sensibilità del dispositivo può essere alterata da determinati fattori. Ad esempio, le radiazioni UV che dovrebbero leggere il dispositivo possono essere assorbite da film di olio o altri composti organici che possono essere presenti sulla finestra del rivelatore o presenti nell’ambiente in cui è stato installato il dispositivo.

Il principio di funzionamento dei rivelatori ultravioletti

I rivelatori UV funzionano rilevando la radiazione emessa da una fiamma. Sono in grado di rilevare esplosioni e incendi entro 4 millisecondi con un ritardo di 3-4 secondi per ridurre al minimo i falsi allarmi che possono essere attivati da altre fonti UV come luce solare, fulmini, radiazioni e saldatura ad arco. I rivelatori UV funzionano normalmente con lunghezze d’onda inferiori a 300 nm per ridurre gli effetti della radiazione di fondo ambientale. L’efficacia dei rivelatori UV può essere ridotta da contaminanti oleosi.

Vantaggi dei rivelatori ultravioletti

• Insensibile solare.
• Risponde agli incendi di metalli, idrocarburi e idrogeno.
• Risposta rapida cioè Rispondono in meno di 10 millisecondi.

Svantaggi e limitazione dei rivelatori ultravioletti.

• Alcuni vapori e gas ridurranno la sensibilità e le prestazioni del dispositivo.
• Può rispondere alla saldatura a lungo raggio.
• Alcuni sensori UV hanno un ampio campo di rilevamento che si traduce in falsi allarmi solari.
• Può rispondere a corona, raggi X e scintille.

I rivelatori ultravioletti sono sensibili alla maggior parte degli incendi, inclusi metalli (magnesio) idrocarburi (solidi, liquidi e gas) e altri composti come zolfo, ammoniaca, idrazina e idrogeno. Il rivelatore UV è probabilmente il rivelatore di fuoco ottico più flessibile sul mercato, in quanto può essere utilizzato per scopi diversi. Sono affidabili, veloci e hanno un paio di fonti di falsi allarmi.

Rilevatori di fiamma UV/IR

I rilevatori di fiamma UV/ IR sono costituiti da sensori a infrarossi e ultravioletti uniti in un’unica unità. I sensori UV funzionano rilevando la radiazione UV emessa dalle fiamme ed è molto sensibile a molti altri combustibili infiammabili come zolfo, ammoniaca, idrocarburi e idrazina.

La banda di emissione radiante maggiore per gli incendi legati agli idrocarburi varia da 4,3 a 4,4 micron; è un’emissione IR che i sensori infrarossi possono rilevare con facilità. Ciò che rende l’emissione da rilevare dal rivelatore a infrarossi è l’energia rilasciata dalla combustione di ossido di carbonio (IV) ad una frequenza di 4,3 micron.

Il vantaggio più significativo di avere sensori IR e UV combinati in una singola unità o dispositivo è che condividono la stessa fonte di allarme. Come accennato in precedenza, ogni dispositivo ha funzionato separatamente, ma l’aggiunta di un algoritmo di elaborazione del segnale consentirà alla combinazione di entrambi i sensori di fornire prestazioni eccezionali del rivelatore di incendio a un’ampia gamma di solidi volatili, gas e liquidi infiammabili. Tieni presente che i sensori IR e UV nel dispositivo possono fornire individualmente un rifiuto affidabile di falsi allarmi.

Un altro vantaggio offerto dai rivelatori di fiamma IR e UV include il loro continuo autotest e una vasta gamma di opzioni e configurazioni diagnostiche.

Pro dei rivelatori UV/IR

• Velocità di risposta molto elevata – meno di 500 millisecondi
• Insensibilità alla saldatura, alla luce solare, alle scintille, ai fulmini, alla corona e agli archi

Contro e limitazione dei rivelatori UV/IR

• Alcuni vapori e i gas ridurranno le loro prestazioni
• Non è adatto per rilevare incendi non carboniosi.

Applicazione

I rilevatori ultravioletti e infrarossi sono utilizzati in aree in cui i rilevatori di calore o fumo sarebbero soggetti a falsi allarmi.

Nota finale

I rivelatori di fiamma ultravioletti sono uno dei dispositivi di sicurezza più importanti in un ambiente industriale o commerciale. Se installati correttamente possono rilevare rapidamente una piccola fiamma prima che si intensifichi e causi danni su larga scala. Per ottenere il massimo da loro, è meglio installarli in aree prive di vapore, in quanto può alterare le prestazioni del dispositivo.

I marchi più noti focalizzati sui rivelatori UV sono Hamamatsu , Honeywell e Sierra Monitor Corporation . I link stanno andando ai loro rispettivi siti web in modo da poter saperne di più laggiù.

HEY HEY, prima di andare, ho scritto alcuni altri contenuti in dettaglio sugli altri rivelatori di incendio alternativi ai rilevatori UV: rilevatori di calore, rilevatori IR, rilevatori ottici, rilevatori termici e rilevatori di fumo.