Como funciona um alarme de fumaça

Como funciona um alarme de fumaça

Hoje descobri como funciona um alarme de fumaça.

Em sua essência, os alarmes de fumaça são dispositivos muito simples que precisam de apenas duas funções: uma maneira de detectar a fumaça e uma maneira de alertar as pessoas para o problema. Desde a nova tecnologia envolvendo lasers até a tecnologia do velho mundo, que depende de um indivíduo solitário sentado em uma torre ao lado de uma montanha, apenas esperando para ver a fumaça, todos fazem a mesma coisa de maneiras diferentes. Os dois alarmes de fumaça mais comumente usados ​​(principalmente porque são baratos) são alarmes de detectores fotoelétricos e de ionização. A diferença entre os dois está em como eles detectam partículas de fumaça. Dependendo das condições do fogo, um tipo é geralmente melhor que o outro. Existem muitos outros tipos de detectores que são mais caros e frequentemente específicos da situação (como a necessidade de proteger documentos confidenciais ou servidores de computador). Estes tendem a ser muito mais sensíveis e permitem muitos níveis diferentes de detecção e alarme. O mais comum deles é detectores de aspiração.

Os detectores fotoelétricos usam um feixe de luz enviado por um diodo emissor de luz (LED) detectado por uma fotocélula. Há um equívoco comum de que a fotocélula recebe luz em todos os momentos do LED, e quando a fumaça fica no caminho, o alarme é acionado (semelhante ao modo como um alarme de porta nas lojas de conveniência costuma funcionar). Este equívoco ignora um problema gritante. Seria necessário uma grande quantidade de fumaça para bloquear a luz da fotocélula, tornando-a extremamente insensível. Uma pessoa estaria morta por inalação de fumaça muito antes de o detector disparar. Pelo menos os vizinhos seriam alertados para o fato de que um corpo morto está prestes a ser queimado! (Cremação gratuita para você que quer ser frugal, mesmo na morte!)

O que realmente está acontecendo nos alarmes de incêndio fotoelétricos é que o LED envia um feixe de luz, geralmente abaixo de uma câmara em forma de T. Sentado no fundo do T está a fotocélula. Quando a fumaça entra na câmara, parte da luz é espalhada pelas partículas, com alguns dos raios sendo enviados para a fotocélula. Quando esta fotocélula detecta a luz, gera uma corrente elétrica que aciona o alarme em um determinado limite. Uma vez que a corrente pare (a fumaça é apagada), o alarme parará. Os detectores fotoelétricos são melhores na detecção de incêndios lentos, latentes e, portanto, geralmente mais defumados.

Os detectores de ionização usam radiação ionizante de um material conhecido como Americium-241. Radiação ionizante é simplesmente a radiação de substâncias que podem liberar elétrons de um átomo ou molécula, o resultado líquido sendo íons que têm uma carga elétrica específica de positivo ou negativo. Os detectores usam uma pequena quantidade de Amerício-241 contido em uma pequena câmara. Esta câmara é composta de duas placas metálicas de carga oposta que são mantidas a uma pequena distância umas das outras. Quando as partículas (partículas alfa) interagem com o ar na câmara, elas produzem íons. A placa positivamente carregada atrai os íons negativos, e a placa carregada negativamente atrai os íons positivos. Este sistema cria uma pequena corrente elétrica. Quando a fumaça entra na câmara, as partículas se ligam aos íons carregados e os restauram de volta a um estado elétrico neutro. Isso interrompe a corrente elétrica e um alarme é acionado. O ar quente também pode alterar a taxa na qual ocorre a ionização dentro da câmara e isso também acionará o alarme. Os detectores de ionização são muito mais comuns do que os detectores fotoelétricos, porque são menos caros e melhor para detectar pequenas quantidades de fumaça provenientes de incêndios rápidos em chamas.

Se você está preocupado com a sua casa ter "radiação nuclear", não. A pequena quantidade de radiação encontrada no detector é praticamente inofensiva, predominando a radiação alfa. Este tipo não pode penetrar em um pedaço de papel e é bloqueado por apenas alguns centímetros de ar. O único perigo vem se você inala as partículas. Portanto, não desmontar a câmara de ionização e soprar o ar para tentar desenvolver superpoderes. Danos no tecido pulmonar, aumentando o risco de câncer de pulmão, e outros problemas de saúde podem não ser a superpotência que você esperava. Além disso, o nome do super-herói "Wheezy" não vai instilar exatamente o medo nos corações dos malfeitores do mundo todo.

As diferentes forças desses dois tipos principais de sensores levaram à criação de detectores que empregam ambos os tipos de sistemas. Isso permite a detecção rápida de pequenos incêndios latentes e rápidos.

Os detectores de fumaça de Aspiração menos comuns usam um ventilador para extrair ar do ambiente circundante; Em seguida, um sistema de filtragem, detecção e análise da amostra de ar é empregado. Dependendo do ambiente que necessite de proteção, este sistema pode ser tão sensível (alguns até 1.000 vezes mais que um detector fotoelétrico ou de ionização padrão) ou avançado conforme a situação exigir. Caso o sistema detecte qualquer tipo de ambiente negativo, como quantidades muito pequenas de fumaça, pequenas mudanças de temperatura ou luz bruxuleante (como de uma chama), ele pode notificar o pessoal apropriado de muitas maneiras diferentes. Múltiplos níveis de aviso podem acionar diferentes respostas dependendo do estágio do incêndio, desde simplesmente notificar o pessoal de um problema pendente até a comunicação com um painel de controle de alarme de incêndio para ajustar o ar condicionado ou liberar diferentes tipos de agentes supressores de incêndio, ou todos os itens acima .Então, se você precisa proteger sua coleção completa de revistas Playboy, você pode querer gastar o dinheiro extra e comprar um desses sistemas. Ninguém quer que sua edição de dezembro de 1953, com a adorada Sra. Monroe, seja a única coisa que cria a fumaça para o seu pedaço de detector fotoelétrico!

Fatos do bônus:

  • Uma das maneiras mais comuns de fazer um sensor de ionização é incorporar amerício-241 em folha de ouro, rolando lingotes de óxido de amerício dentro da folha. Essa matriz tem aproximadamente um micrômetro de espessura (você precisaria de 1 milhão deles empilhados para obter um pouco mais de 3 pés) e é colocada entre um suporte de prata muito mais espesso e um laminado de aço branco com espessura de 2 mícrons. Este sanduíche é grosso o suficiente para reter o material radioativo enquanto ainda permite que as partículas alfa passem através dele.
  • O Americium-241 é um metal feito pelo homem descoberto por Glenn Seaborg em 1944. É produzido quando átomos de plutônio absorvem nêutrons em reatores nucleares. Tem uma meia-vida de 432 anos.
  • O primeiro sistema de detecção capaz de detectar fumaça foi criado por Greinacher em Berna em 1922. O primeiro laboratório Underwriters listando um dispositivo de detecção de fumaça foi obtido por Walter Kidde em 1929 e usado para liberar um sistema total de CO2 para usos a bordo. .
  • A primeira câmara de ionização para fins de detecção de fumaça foi inadvertidamente descoberta por Walter Jaeger na década de 1930 enquanto ele tentava desenvolver um detector de gás venenoso. No início dos anos 1940, Jaeger e Meili se uniram e criaram a primeira adição de um detector de ionização que usamos hoje. Esta primeira tentativa usou uma enorme fonte de alimentação e exigiu um sistema de 220v. Não foi até a década de 1960 que o Americium-241 foi usado, exigindo muito menos voltagem. Em 1964, a First Alert conseguiu desenvolver um detector de ionização de 24v. O uso generalizado de detectores de fumaça em residências não era viável até um ano depois, quando Duane Pearsall e Stanley Peterson criaram um detector fotoelétrico de estação única alimentado por uma bateria.
  • 96% de todas as residências nos EUA têm pelo menos um alarme de fumaça; 75% tem um que realmente funciona.
  • Cerca de 66% das mortes por incêndios domésticos foram o resultado de residências que não tinham detector de fumaça funcionando. Os alarmes de fumaça que falham geralmente são o resultado de baterias desconectadas ou descarregadas, sendo que a última delas inclui 25% de todas as falhas de alarme de fumaça.
  • A NFPA recomenda que você verifique seu detector de fumaça e troque as baterias duas vezes por ano. Para aqueles que vivem em áreas com economia de tempo, é recomendável que você faça isso quando alterar seus relógios.

Deixe O Seu Comentário