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

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

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

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

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

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

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

Датчик 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

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.