Принцип работы датчика обнаружения угарного газа

Угарный газ образуется при горении природного газа, топлива в камине, бензина в двигателе автомобиля. Он очень токсичен, вызывает отравление и летальный исход в самых небольших дозах. Датчик угарного газа – обязательный элемент безопасности жилого или хозяйственного помещения.

Образование угарного газа и его источники

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Датчик угарного газа срабатывает, если в воздухе появляется окись углерода

Полное сгорание предполагает образование только углекислого газа и воды. На деле даже природный газ не сгорает настолько полно. Выделение тепла сопровождается образованием массы продуктов частичного окисления, в том числе угарного газа – СО.

Источником вещества служат:

  • печи любого рода, камины, газовые плиты, газовые отопители любого вида;
  • двигатели автомобиля – СО входит в состав выхлопных газов, в замкнутом помещении они накапливаются очень быстро;
  • пожар.

Условие появление угарного газа – недостаток кислорода, когда полное сгорание оказывается невозможным. Причин масса:

  • плохая вентиляция – из помещения не удаляется углекислый и угарный газ;
  • недостаточная подача кислорода в топку – плохая тяга, несвоевременно закрытая заслонка, засорение дымохода и другое;
  • залитые горелки;
  • накопление выхлопных газов – необязательно в закрытом помещении, отравиться угарным газом можно даже стоя в автомобильной пробке.

СО при вдыхании попадает в кровь, где связывается с гемоглобином и тем самым блокирует передачу кислорода клеткам. Действует он очень быстро: при концентрации в воздухе комнаты не выше 0,08% человек ощущает удушье, головную боль, сильную тошноту. При увеличении концентрации всего до 0,32% наступает паралич и человек теряет сознание. В течение 30 минут пострадавший умирает. Если же концентрация СО возрастает до 1,2%, человек теряет сознание уже после 2–3 вздохов, а умирает через 3 минуты.

Угарный газ не имеет запаха. Заметить его появления можно только по симптомам отравления: головокружению, стуку в висках, рвоте, обморочности.

Общее устройство датчика угарного газа

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Устройство датчика угарного газа

Детектор угарного газа – род газоанализатора. Его задача – обнаружить в воздухе минимально допустимую концентрацию монооксида углерода и сигнализировать об этом. Без специального приспособления обнаружить утечку угарного газа в помещении нельзя.

Выпускают самые разные виды устройства: термические, электронные, оптические. Общая схема включает:

  • источник питания – аккумулятор или батарейка – прибор может работать от сети;
  • чувствительный элемент – реагирует на повышение вещества в воздухе комнаты и изменяет какую-либо свою характеристику, электрическую проводимость, например;
  • измерительный модуль – здесь сигнал, полученный с первичного преобразователя, оценивают количественно и сравнивают с эталонным образцом;
  • исполнительный механизм – при превышении допустимого значения по сравнению с эталоном он включает оповестительный сигнал.

Датчик рассчитан на обнаружение только определенных веществ в воздухе. На появлении дыма устройство не реагирует.

Принцип работы

Вне зависимости от вида датчик утечки газа работает по одинаковому принципу. Сквозь прибор протекает воздух. При превышении содержания монооксида в нем на чувствительном устройстве происходит физическая или химическая реакция. Она изменяет состояние преобразователя. Если концентрация токсичного газа превышена, датчик генерирует звуковой сигнал. В более продвинутых моделях сигнал дублируется действиями: прибор высылает сообщение на телефон, включает вытяжку, активирует звонок в службу спасения.

Приобретенный прибор перед установкой проверяют неопасным способом, например, подносят зажженную зажигалку. Делают это чтобы убедиться в исправности датчика и для отличия в дальнейшем сигнала опасности от других уведомлений.

Датчик угарного газа в квартире при утечке издает постоянный непрерывный писк. Однако такой же вид имеет сигнал о неисправности аппарата. Специалисты рекомендуют менять его дважды в год.

О разряженной батарее свидетельствует прерывистый писк 1 раз в минуту.

Некоторые датчики способны распознать и отреагировать не только на угарный или углекислый газ, но также на высокое содержание паров спирта. Такие приборы заявляют об «опасности» при готовке некоторых блюд – квашения капусты или огурцов.

Классификация датчиков

При общей конструкции видов газоанализаторов существует множество. Классифицируют их по самым разным признакам. Касается это как потребительских характеристик – способ подачи сигнала, выполняемое действие, – так и по устройству чувствительных элементов.

По типу обнаруживаемого газа

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Датчик утечки метана устанавливают на кухне вблизи котла и плиты

На кухне необходимы не универсальные приборы, а простые датчики, позволяющие предупредить возможные опасности. Чаще всего устанавливают следующие модели:

  • Измеряющие утечку природного газа – метана, бутана, пропана. Так как самым частым источником бытового газа выступает газовая плита, угроза неполного окисления топлива здесь встречается редко. А заливание горелки и бесконтрольное выделение газа или протечка при повреждении плиты или трубы – опасность вполне реальная. Газового бытового сигнализатора углекислого газа достаточно.
  • Датчик угарного газа – необходим при установке автономного отопления. Самую большую опасность представляют угольные и дровяные печи, особенно недавно сложенные. Однако газовые котлы и калориферы любого рода тоже представляют угрозу. Хотя такое оборудование оснащают собственными датчиками утечки, продублировать их стоит.
  • Детектор углекислого газа – лучший вариант при оборудовании принудительной вытяжки. Обычно обладает опцией включения вентиляции.

При наличии разных источников опасности устанавливают комбинированный датчик – это дешевле.

По способу определения концентрации газа

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Инфракрасные датчики газа редко срабатывают из-за поломки, считаются самыми надежными

На повышение концентрации токсичного газа реагирует чувствительный элемент. По типу устройства различают несколько видов бытовых детекторов:

  • Полупроводниковые – основой элемента выступает кремниевая пластинка, покрытая тонким слоем оксида рутения или олова. Монооксид углерода взаимодействует с оксидом. Проводимость окисей рутения или олова очень невелика, а во время реакции выделяется чистое олово. Его проводимость намного выше. На изменение проводимости и реагирует измерительный модуль. Если величина превосходит установленную, контакты датчика замыкаются и прибор издает сигнал тревоги.
  • Каталитические – при прохождении воздуха на пластине анализатора происходит доокисление угарного газа до углекислого. По количеству выделяемых веществ определяется уровень монооксида в воздухе. Каталитические заметно дороже, сложны в обслуживании и используются на промышленных объектах.
  • Электрохимические – измерение происходит по изменениям проводимости раствора. В этом случае воздух пропускается через сосуд с электролитом. При превышении допустимой концентрации, проводимость раствора изменяется, а по показаниям электрода модуль датчика вычисляет концентрацию газа и выдает сигнал.
  • Инфракрасные – очень точный вариант. Чувствительный элемент анализирует электромагнитный спектр и оценивает полосу поглощения газа. Датчик мгновенно срабатывает, очень прост в управлении и практически никогда не срабатывает ложно.
  • Фотоионизационные – измеряют концентрацию летучих соединений. Прибор моночувствителен, оценивают только 1 вещество.

Любая из моделей может работать вместе с клапаном-отсекателем. В этом случае прибор оповещает об опасности и отключает подачу газа.

По способу установки

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Переносной газоанализатор

Конструкция выполняется в 2 вариантах:

  • Стационарные – монтируется на стену или другую поверхность. Обычно так делают, когда датчик газа выполняет и регулирующую задачу: перекрывает подачу газа, включают вытяжку.
  • Переносные – более просты по конструкции и не «привязываются» к источникам опасности. Выполняют роль только сигнализатора.

Нельзя размещать датчик рядом с возможным источником угарного газа. Он довольно чувствителен и будет реагировать на работающий прибор.

Популярные виды

Современные устройства оснащаются дополнительными функциями, позволяющими решать различные задачи. На качество работы самого прибора это не влияет.

С сигнализацией

Звуковое оповещение – стандартный вариант. Есть и дополнительные возможности:

  • световое оповещение с помощью индикаторов – дублирует звуковой сигнал;
  • сообщение на телефон – отправляется владельцу;
  • звонок в газовую службу или в службу МЧС.

Могут быть и другие решения, если датчик угарного и углекислого газа с сигнализацией включены в систему «умный дом».

Беспроводные

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Беспроводные датчики работают от батарейки

Большинство моделей работают от сети. На промышленных объектах это оправдано. В быту такой прибор увеличивает расход электроэнергии, так как потребляет его не только в момент анализа, а постоянно. Датчик на аккумуляторе или батарее экономичнее.

Бытовые

Различают бытовые и промышленные анализаторы. В жилища устанавливают чувствительные, но простые в обслуживании приборы. Обычно это полупроводниковые и каталитические датчики. Они компактны и просты. Во многих полупроводниковых моделях можно заменять гальваническую пластину, чтобы не покупать новый прибор.

Другие

К наиболее популярным относят детекторы с закрывающимся клапаном. Они очень просты, но в силу механического принципа срабатывания надежны. При этом в трубу подачи газа устанавливают специальный клапан и связывают его с прибором. При превышении концентрации монооксида углерода клапан перекрывает трубу. Разблокируют клапан вручную.

Особенности установки

Принцип работы датчика обнаружения угарного газаДатчик утечки угарного газа для дома допускается устанавливать самостоятельно, если нет жесткого требования со стороны производителя. Вариант с запорной арматурой монтируют только сотрудники газовой службы.

При установке датчика необходимо соблюдать ряд правил:

  • Газовый бытовой анализатор рекомендуют крепить на потолке. На деле устанавливают на стене на максимально допустимой высоте – 1,5 м от пола. Угарный газ легче воздуха и накапливается в верхней части помещения. Чем выше распложен датчик, тем быстрее он определит угрозу.
  • Категорически запрещается монтировать прибор на газовом оборудовании или на мебели.
  • Чтобы детектор работал, воздух должен двигаться. Нельзя ставить датчик в помещении, где нет естественной вентиляции. Точно так же нельзя крепить аппарат в местах, где движение воздуха слишком интенсивно: на окнах, в дверном проеме.

Прежде чем устанавливать аппарат, необходимо изучить инструкцию и строго следовать рекомендациям от производителя.

Преимущества датчиков утечки газа

Газовый бытовой датчик обеспечивает пользователю немало преимуществ:

  • Детектор улавливает повышение концентрации опасных веществ и своевременно оповещает жильцов квартиры или дома об опасности.
  • Модели с клапанами-отсекателями, отключают подачу газа. Приборы с электронными модулями управления включают вытяжку, предупреждая накопление газа.
  • Современные датчики могут также включать пожарную систему и оповещают спасательные службы.
  • В продажу аппараты поступают откалиброванными и не требуют дополнительной настройки. Начинают функционировать сразу после подключения.
  • Бытовые анализаторы просты в обращении.

Выпускаются детекторы самого разного вида и конструкции. Выбор значительный.

Обслуживание датчиков

Принцип работы датчика обнаружения угарного газа Чтобы датчик не издавал ложных звуков, необходимо периодически менять батарейки

Правила обслуживания подробно описаны в инструкции и очень просты:

  • Работоспособность детектора периодически проверяют: подносят к аппарату зажженную зажигалку и оценивают срабатывание звуковой и световой сигнализации.
  • Если это модель с запорной арматурой, клапан возвращают в начальное положение вручную.
  • Раз в 3–4 недели место крепления датчика пылесосят. Влажной тряпкой аккуратно протирают сам датчик, не прикасаясь к чувствительному элементу.
  • При отсутствии сигналов, при частых ложных срабатываниях, проблемах с питанием необходимо обратиться в сервисную мастерскую.

Датчик оповещает о высокой концентрации угарного газа. Большинство моделей более никаких действий не выполняют. При подаче сигнала владелец квартиры должен открыть окна, обеспечив хорошую вентиляцию, и позвонить в газовую службу. Включать электрические приборы в загазованном помещении запрещается.