「煙霧探測器」前世今生,煙霧探測器的工作原理
2020-11-24 電子發燒友火災是當今世界上發生頻率最高的災害之一。根據相關統計，全世界平均每1天發生的火災就高達1萬多起，造成數百人死亡。而且火災造成的損失，隨著時間的推進還在呈幾何級地翻倍增長。
由此產生了對火災自動探測技術的迫切需求，尤其是火災煙霧探測技術也取得了長足的發展和較為廣泛的應用。
煙霧探測器的工作原理
煙霧探測器，又叫煙霧報警器，是通過監測煙霧的濃度來實現火災防範的，由總線供電，與火災報警控制器聯網、通訊組成一個報警系統。根據使用的傳感器類型來劃分，火災煙霧探測器可分為離子煙霧報警器和光電煙霧報警器。
煙霧探測器的發展歷史
煙霧探測器自誕生至今，已經走過了一百多年的歷史。
第一臺用電的自動火災探測器，是由愛迪生的合伙人、美國物理學家兼數學家Francis Robbins Upton於1890年獲得專利。不幸的是，他的這一成就常常為人們所忽略了。
這是由於當時一字之差的一個烏龍事件造成的——他的專利被錯誤的標記為「可攜式電動輪胎報警」（ Portable Electric Tire-Alarm），正確的應該是「Portable Electric Fire-Alarm」可攜式電動火災報警器。
隨後的1902年，英國工程師George Andrew Darby（喬治·安德魯·達比）在英國伯明罕申請了第一臺歐洲電熱探測器的專利。他的發明被稱為「黃油哨兵」，並被視為是現代煙霧探測器的前身。
他的發明構造很簡單：兩片電板，中間夾著一塊黃油，當煙霧騰升而起時，它們就會融化黃油，令兩片電板互相接觸形成通路，從而引發警報。與其說它在探測煙霧，不如說它在探測溫度。
這是一個很巧妙的設計，不幸的是也有非常多的弊端：首先，它很容易誤報，烈日炎炎的夏天，警報可能就會響個不停；而且，黃油的安裝很不方便，還會滴得到處都是。後來有很多發明家前僕後繼，都沒能找出更好的解決方法。於是，這個難題一拖就是三十年。
直到20世紀40年代末，瑞士物理學家耶格（Walter Jaeger）誤打誤撞地發明了真正的煙霧探測器。這個計劃一開始是為礦場設計一種能夠探測瓦斯毒氣的報警器。
他們根據電離後的離子受煙霧粒子影響會使電離電流減小的原理，設計了一個「電離室」，利用放射性物質將這個小室的空氣電離出各種懸浮的離子。這些離子可以連通兩側的電路，令電流保持在一個穩定的水平上。
他預計進入傳感器的氣體會與電離的空氣分子結合，從而改變儀器電路中的電流。不料，小濃度的氣體對傳感器的電導率沒有影響。他的設備不符合其設計目的。耶格沮喪地點燃了一支香菸，卻意外地發現儀器上的儀表已經記錄了電流下降。他的香菸中的煙霧顆粒顯然已經完成了瓦斯毒氣無法做到的事情。
同時期的1939年，瑞士物理學家恩斯特·梅裡（Ernst Meili）設計了一種能夠探測礦井中可燃氣體的電離室裝置。耶格（Walter Jaeger）和恩斯特·梅裡（Ernst Meili）的實驗，為現代煙霧探測器的誕生鋪平道路，並在此基礎上建立了完整的火災自動報警系統。
國際消防界普遍以此作為火災自動報警系統的新起點。隨後經過大約十年的研究、製造和改良，煙霧探測器在1951年投入市場，首次在美國銷售。但是由於價格昂貴、體積較大、安裝時需要鋪設相應的線路，所以只在大型工廠和商業中心使用。
1965年，第一臺家用的低成本煙霧探測器由美國企業家皮爾薩奧(Duane D. Pearsall)開發出來。這是一種可以輕鬆安裝、可更換的電池供電單元。並於1975年開始批量生產這些家用煙霧探測器裝置。
1972年Donald Steele和Robert Emmark發明光電（光學）煙霧探測器由電子信號實驗室的，並於1972年獲得專利。
光電煙霧探測器技術簡介
由於離子感煙技術使用的是放射性物質，引起環境汙染，儘管使用過程是安全的，但是在生產、儲存和報廢處理方面卻是十分困難的。隨著光電煙霧探測技術的發明，光電煙霧探測技術逐漸取代離子煙霧探測技術的趨勢越來越明顯。因為光電煙霧探測器具有無放射性汙染、受風流和環境溼度變化影響小、成本低、高可靠性等優點。
光電煙霧探測器是基於煙霧粒子對光線產生散射、吸收（或遮擋）原理的煙霧探測器。減光式（或遮光式）光電煙霧探測器應用較少。
現在國內外生產和應用的大多數為散射光式光電煙霧探測器，它是基於光散射的原理：光電煙霧探測技術絕大多數採用散射光原理工作，基本原理為：在敏感空間無煙霧粒子存在時，探測器外殼之外的環境光線被迷宮阻擋，基本上不能進入敏感空間，紅外光敏二極體只能接收到紅外光束經多次反射在敏感空間形成的背景光，因此不產生光電流，電路處在正常監視工作狀態。
當煙霧顆粒進入由迷宮所包圍的敏感空間時，煙霧顆粒吸收入射光並以同樣的波長向周圍發射光線，部分散射光線被紅外光敏二極體接收後，使受光元件阻抗發生變化，形成光電流，從而實現了將煙霧信號轉變為電信號的功能。當光電流大到一定程度時，探測器即發出報警信號。
打開APP閱讀更多精彩內容聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴
相關焦點
-
煙霧探測器經歷過哪些變化?
#張鷺被曝高鐵吸菸#坐過高鐵的朋友們都知道，它是明令禁止吸菸的，因為一旦吸菸就會觸動列車上的煙霧報警器，從而引發緊急停車。這種煙霧報警器，也可叫做「煙霧探測器」，是通過監測煙霧的濃度來實現火災防範的。那麼我們今天這篇文章，就來一起看看這個小傢伙有趣的前世今生吧！ -
你所不知道的「煙霧探測器」前世今生(文末彩蛋)
由此產生了對火災自動探測技術的迫切需求，尤其是火災煙霧探測技術也取得了長足的發展和較為廣泛的應用。煙霧探測器，又叫煙霧報警器，是通過監測煙霧的濃度來實現火災防範的，由總線供電，與火災報警控制器聯網、通訊組成一個報警系統。根據使用的傳感器類型來劃分，火災煙霧探測器可分為離子煙霧報警器和光電煙霧報警器。 -
煙霧探測器的正確使用要知道!
，是絕不手軟的，它就像一個忠誠的家庭衛士，在火災初期就能夠及時控制火勢，將危險扼殺在搖籃裡，下面詳解智能家居探測器正確的安裝與工作原理。（1）無線煙霧探測器無線煙霧探測器是一種煙霧探測器，能夠準確地檢測煙霧，煙霧濃度超過限量時，傳感器發出聲光告警，並向採集器輸出告警信號，煙霧探測器內部採用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器穩定可靠，被廣泛運用到各種消防報警系統以及智能家居系統中 -
【航空小知識】:飛機煙霧探測器
飛機的貨艙、電子設備艙及廁所等處都裝有煙霧探測系統。煙霧探測系統用來監測貨艙等處是否有著火徵兆的煙霧存在，讓駕駛員對火災及時採取措施。今天就讓我們來為你介紹飛機上的煙霧探測器。常見的煙霧探測器類型有：一氧化碳探測器、光電式煙霧探測器、離子型煙霧探測器和目測煙霧探測器。一氧化碳探測器一氧化碳探測器用來探測空氣中一氧化碳氣體的濃度，常用於駕駛艙和客艙的火警探測。在正常時，空氣中不含一氧化碳，只有在著火或有煙霧時才會出現一氧化碳。 -
煙霧傳感器的工作原理
打開APP 煙霧傳感器的工作原理 姚遠香 發表於 2019-06-13 16:36:14 煙霧傳感器就是通過監測煙霧的濃度來實現火災防範的，煙霧報警器內部採用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種先進技術，工作穩定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統中，性能遠優於氣敏電阻類的火災報警器。 -
《煙霧探測器市場-2016版》
全球煙霧探測器市場的主要驅動因素包括：越來越多的政府政策促使煙霧探測器的安裝數量增長；企業火災相關支出增加，如死亡人數和財產損失增加；技術進步為煙霧探測器創造了更高端的應用機遇；煙霧探測器製造商正在大力投資於產品研發。本報告按照電源、產品、服務、終端用戶行業和地區對煙霧探測器市場進行了細分。 -
煙霧探測器如何選型 離子式和光電型的區別
煙霧探測器的選型 1.根據火災的特點選擇探測器 ①火災初期有陰燃階段，產生人量的煙和少量熱，很小或沒有火焰輻射，應選用感煙探測器。 離子式和光電式的區別 首先我們先來了解下什麼是光電型煙霧探測器，以及光電型煙霧探測器的工作原理，光電型煙霧探測器我們又稱之為點型探測器，光電型煙霧探測器利用起火時產生的煙霧能夠改變光的傳播特性這一基本性質而研製的一種報警設備。 -
找一個「靠譜兒」的煙霧探測器方案,難不難?
早期的煙霧探測器是一種電離系統，它的工作原理是在兩個導電板之間摻加少量放射性材料，對空氣進行離子化，使得電流流動，當煙霧進入探測器的腔室時，會造成電流流動的減少，由此觸發警報。其原理是探測器通過LED發射一個光信號，如果周邊環境中有煙霧，會將LED光折射到探測器中的光電二極體，由於煙霧中的顆粒會對光信號造成散射和衰減，比較發射端和接收端光信號的變化即可對煙霧進行探測。顯然與電離模式相比，光電模式的煙霧探測器更為「主動」，能夠獲得更大的火災預警提前量。 -
智能煙霧探測器助力智能防火,可有效降低火災影響
在產品方面，我國智能煙感探測器產品基本能夠達到國際水平，但在高端領域仍需要依賴進口，未來國產替代仍有一定空間。煙霧探測器的發展歷史煙霧探測器自誕生至今，已經走過了一百多年的歷史。直到20世紀40年代末，瑞士物理學家耶格（Walter Jaeger）誤打誤撞地發明了真正的煙霧探測器。這個計劃一開始是為礦場設計一種能夠探測瓦斯毒氣的報警器。他們根據電離後的離子受煙霧粒子影響會使電離電流減小的原理，設計了一個「電離室」，利用放射性物質將這個小室的空氣電離出各種懸浮的離子。 -
2020年最佳智能煙霧探測器 | 章魚通
舊的煙霧探測器仍可發揮其作用，但它們屬於過去一代的技術。以臭名昭著的電池滲漏、假警報和老式型號笨拙的設計，如今的智能設備加入了一種新型煙霧探測器是不足為奇的，這種探測器是連接在一起的、有能力的，更不會讓人煩躁。利用我們現有的最佳智能煙霧探測器清單進行升級是很容易的，首先是全面的最佳線蟲防護。 -
光電感煙探測器工作原理
打開APP 光電感煙探測器工作原理 發表於 2017-11-28 09:19:43 光電感煙探測器工作原理 光電感煙探測器是利用火災煙霧對光產生吸收和散射作用來探測火災的一種裝置。煙粒子和光相互作用時，有兩種不同的過程：粒子可以以同樣波長再輻射已接收的能量，再輻射可在所有方向上發生，但不同方向上的輻射強度不同，稱為散射；另一方面，輻射能可以轉變成其他形式的能，如熱能、化學能或不同波長的二次輻射，稱為吸收。 -
一文讀懂煙霧探測器設計的4大挑戰及全新解決方案
煙霧探測器可以挽救生命。有關數據顯示，因火災導致的死亡有五分之三發生在未安裝煙霧探測器的建築物內。 -
Microchip推出具備報警存儲器的離子式和光電式煙霧探測器IC
(美國微芯科技公司)今天宣布，推出業界首款具備報警存儲器的離子式和光電式煙霧探測器IC。低功耗RE46C162/3離子式和RE46C165/6/7/8(RE46C16X)光電式煙霧探測器IC可以很方便地迅速確定相互連接的線路中哪一個探測器觸發了報警裝置。該低功耗IC使煙霧探測器的電池壽命長達十年，互連過濾器能夠實現與一氧化碳探測器等其他器件的連接。 -
煙霧報警器原理
導讀：本文主要介紹的是煙霧報警器的原理，感興趣的童鞋們快來學習一下吧~~很漲姿勢的哦~~本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/281566.htm -
各種類型煙霧傳感器的應用及原理解析
煙霧探頭碰到煙霧或某些特定的氣體，煙霧探頭內部阻值發生變化，產生一個模擬值，從而對其進行控制。煙霧傳感器利用煙霧敏感元件受煙霧（主要是可燃顆粒）濃度影響阻值變化的原理向主機發送煙霧濃度相應的模擬信號。 煙霧傳感器的種類 煙霧傳感器主要有離子式煙霧傳感器、光電式煙霧傳感器和氣敏式煙霧傳感器。 -
揭密火災探測器的工作原理及分類情況
探測器是怎樣發現火災的呢？ 火災發生時，必然會產生煙霧、火焰或高溫，探測器對這些都很敏感，會由於與他們的接觸而改變平時的正常狀態，引起電流、電壓或機械部分發生變化或位移，再通過放大、傳輸等過程，向消防中控室發出火災信號，並顯示火災發生的地點、部位。 -
海康威視可視化煙霧探測器 三合一安消一體化防火「神器」
【安防展覽網 產品評測】您是否因為房頂掛著很多探測器和相機而苦惱？您是否希望自己的相機有探測煙霧和感知溫度的功能？您是否想要一款在視頻上能直接看到報警信息的設備？他來了！三合一安消一體化防火「神器」，海康威視可視化煙霧探測器。 -
iPhone煙霧探測器底座 拒絕二手菸
iPhone煙霧探測器底座 拒絕二手菸 2013-07-02 11:19 | 作者：瑪莎 | 來源：265G QQ群號：624022706 -
從蘋果到煙霧探測器:Nest創始人談如何化家居為神奇
Nest的產品顯然貫徹了Fadell對連接的理解，恆溫控制器在美國大賣，煙霧探測器挺進英國市場。煙霧探測也能做得出彩煙霧探測器在美國有很大的市場（因為都住大house），但同時也是一個只重功能的市場。這並不是說用戶不希望它長得好看一點，而是根本沒有製造商去改善它的外觀和交互。 -
如何選擇合適的煙霧報警器,煙霧報警器的分類是怎樣的
煙霧報警器，別稱火災煙霧報警器、煙霧傳感器、煙霧感應器等，通過監測煙霧的濃度來實現防範火災的 目的。一般將獨立的，實物產品電池供電、或交流電供電電池為備電，現成報警時能發出聲光指示的，稱為 獨立式煙霧報警器。由總線供電，總線上可以連接有多個，與火災報警控制器聯網、通訊組成一個報警系統， 報警時現場無聲音，主機有聲光提示，這類感煙報警裝置一般稱之為煙感探測器。