- PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Su funcionamiento está basado en
un principio fotoeléctrico. Consta de un emisor y un receptor de estado sólido
colocados en una cámara de captación de geometría especial
Al ingresar partículas de humo al
dispositivo, el receptor percibe una porción de la luz emitida por el emisor,
accionando en ese instante la alarma interna y el contacto de salida. Para
evitar disparos accidentales del sensor ante condiciones de iluminación
inapropiadas (incidencia de luz solar reflejada sobre la abertura del detector)
el dispositivo cuenta con un sensor de temperatura que registra el salto de
temperatura a valores por encima de los 45 °C (solo se presenta en condiciones
de principio de incendio).
- TIPO DE SENSORES
Los detectores de humos suelen clasificarse en seis grupos:
Fotoeléctricos
1. RAYOS PROYECTADOS
En este tipo, el humo visible oscurece el haz de rayos
luminosos proyectado por el emisor disminuyendo la luz recibida en la célula Fotoeléctrica
del receptor situado a distancia.
Consta de un emisor de luz y su receptor correspondiente de
célula fotoeléctrica, situados ambos en los extremos de la zona a proteger. Su
distancia puede llegar hasta 100 metros con una anchura de 14 metros, lo que da
protección para un máximo de 1.400 m2. También reciben el nombre de detector
óptico de humos lineal.
Aplicaciones
Salas muy grandes de techo elevado, compartimentos de gran
valor, zonas de almacenamiento, zonas de sobrepresión y conductos de ventilación,
fábricas, hangares y en lugares en que la estética es importante, como en
iglesias, galerías de arte y edificios históricos.
Ventajas
● Respuesta rápida ante fuegos con humos.
● Ahorro de montaje.
Inconvenientes
Dificultad de emplazamiento en locales con ventilación o aire
acondicionado, ya que impiden que el humo llegue en condiciones de activar el
detector. Problema de pérdida de alineación si se sitúa en estructura metálica,
por lo que requiere mantenimiento. Resulta más caro si no se aprovecha toda su
longitud.
2. RAYOS REFLEJADOS
También reciben el nombre de ópticos de humos puntual.
La fuente de luz y la unidad receptora se incluyen en un sólo
receptáculo. Constan de fuente de luz, célula fotoeléctrica que ha de estar en
ángulo recto con la anterior y un captador de luz frente a la fuente de luz.
Estos componentes están dentro de una cámara obscura.
Fig. 1: Detector de humos fotoeléctrico de haz reflejado en
ángulo recto
Cuando entra humo, el haz de luz procedente de la fuente de
luz, una parte se refracta y otra parte se refleja con las partículas de humo.
La parte reflejada se dirige hacia la célula fotoeléctrica. El aumento de
intensidad de luz en la célula activa una señal que se transmite al panel de
control y hace sonar una alarma.
En ciertas aplicaciones se emplean sistemas de muestreo de
aire con detector fotoeléctrico. Disponen de una bomba de aspiración y tubería
a lo largo de la zona a proteger. El aire aspirado se canaliza en una cámara
analizadora y si la concentración de humo alcanza de 1,5 a 3% refleja la luz
hacia la célula fotoeléctrica y hace actuar a la alarma.
El de haz reflejado no discrimina humo de partículas de
polvo. Si el humo es completamente negro no lo detecta.
Una variante del mismo es el que se muestra en la figura y
que se comercializa en España con la denominación de detector fotoeléctrico por
difusión de la luz.
Fig. 2: Detector de humos fotoeléctrico de haz reflejado, por
difusión de la luz
Es un detector óptico de humos en el que la fuente luminosa,
la pantalla y el sensor de luz están en el mismo eje y de tal forma que en condiciones
normales (cuando no hay humo) debido a la forma de la pantalla, la luz no puede
alcanzar directamente el elemento sensor y por tanto no se genera señal de
alarma. Cuando entra humo en la cámara de medición, la luz emitida por la
fuente luminosa se dispersa en todas direcciones en parte llega al sensor.
Ventajas
Auto regulables por suciedad y pueden avisar cuando están muy
sucios. Más resistente que el iónico a las corrientes del aire. Más rápido de
respuesta pues necesita menos cantidad de humo para dar la alarma.
Inconvenientes
Si el humo es negro tal como se ha dicho no lo detecta ya que
no hay dispersión de la luz (efecto Tyndall).
Aplicaciones
Particularmente indicado para la detección de fuegos latentes
y fuegos de combustión lenta. Protección de combustibles que den humos
especialmente claros como los producidos en la combustión latente de madera,
algodón, papel y el recalentamiento de cables eléctricos aislados con PVC.
Salas de ordenadores y aparellaje electrónico en condiciones ambientales sin
polvo.
Se suelen combinar con detectores térmicos. Para locales
donde existan equipos eléctricos. También para detectar fuegos en los conductos
de aire acondicionado.
La sensibilidad incluso es buena con humos oscuros, por lo
que también es utilizable para combustión viva de madera, gasolina, plásticos y
caucho.
Se aconseja combinarlos con detectores iónicos.
3. IÓNICOS
Se
basan en la ionización de las moléculas de O2 y N2 del
aire por partículas alfa (núcleos de átomos de helio) procedentes de una fuente
radiactiva (Americio 241).
El principio de actuación de estos detectores se muestra en
la Fig. 3:
Fig.
3: principio de funcionamiento de detectores iónicos de humos
La zona entre los dos electrodos representa la cámara de
muestreo o detección. Las moléculas de oxígeno y nitrógeno del aire se ionizan
por las partículas alfa procedentes de la fuente radiactiva. Estas moléculas
ionizadas se mueven hacia los electrodos de signo opuesto al aplicar un voltaje
eléctrico y se establece un pequeño flujo de corriente eléctrica a través de la
cámara de muestreo.
El esquema de la derecha muestra el comportamiento de las
partículas de combustión al entrar en la cámara unirse a los iones. Las
partículas de la combustión tienen una masa mayor y por tanto disminuye la
movilidad de los iones, lo cual se traduce en una reducción del flujo de
corriente a través de la cámara de muestreo y se activa una señal de alarma.
Ventajas
●
Es
un detector apto para toda la gama de humos detectables.
●
Estabilidad
ante variaciones de presión, temperatura y corrientes de aire.
●
Permite
una detección precoz y es el más universal de todos.
Inconvenientes
Da falsas alarmas en ambientes con aerosoles, polvo, aire en
movimiento, humedad elevada, concentración de humo de cigarrillos y variación del
voltaje de la corriente.
Aplicaciones
Desde fuegos latentes (pirolisis, fuegos de combustión lenta)
hasta fuegos abiertos de llama viva. Para combustiones de sólidos y líquidos
con humos visibles e invisibles (caso de llamas vivas). Ejemplos de aplicación:
plásticos, cables eléctricos, madera, lana, cuero, gasolina, aceites.
4. PUENTE DE RESISTENCIA
Se basan en el principio del puente de resistencia.
Se activan ante una presencia de partículas de humo y humedad
sobre una rejilla con puente eléctrico. Esas partículas al caer sobre la
rejilla aumentan su conductividad y se activa una alarma.
Estos detectores reaccionan con cualquier gas o humo.
Son poco usuales y no están considerados en Normas UNE.
Inconvenientes
Se disparan por escapes de vapor de agua o por partículas en
suspensión en el aire. Por ejemplo en hilaturas dan falsas alarmas.
Excesivamente sensibles. No discriminan entre humos y partículas en suspensión.
Aplicaciones
Se emplea más como detector de monóxido de carbono.
5. ANÁLISIS DE MUESTRA
Consisten en una tubería que parte de la unidad de detección
y se extiende por la zona a proteger. Una bomba extractora aspira una muestra
de aire y la conduce a la unidad de detección en la cual se analiza si el aire
contiene partículas de humo.
Los detectores de humo con cámara de niebla son de este tipo
y en ellos se mide la densidad por el principio fotoeléctrico y si excede de un
valor predeterminado se activa una alarma.
Es un sistema de detección poco recomendable. Se empleaba en
las bodegas de los barcos.
Son caros por la instalación y por los analizadores poco
usuales que llevan.
Actualmente es inusual y se considera un modelo histórico.
6. COMBINADOS
En estos detectores la cámara de ionización se activa por las
partículas de la combustión y la resistencia de rejilla se activa por el vapor
de agua producido en la combustión.
La rejilla consta de dos óxidos metálicos conductores
repartidos en un substrato de vidrio. Esta rejilla disminuye la resistencia al
entrar en presencia de vapor de agua.
El aparato lleva un circuito compensador electrónico que se
ajusta a los cambios de humedad ambiente.
Estos detectores actúan si se activa la cámara iónica y la
rejilla del puente de resistencia, por lo que son menos sensibles a falsas
alarmas por polvo, aerosoles, aire en movimiento y humedad. Igual que otros
detectores de humos llevan circuitos y componentes para detectar averías y una
lamparita piloto para indicar que está activado.
7. TAGUCHI CON SEMICONDUCTOR
Funcionan del siguiente modo: el cristal semiconductor del
tipo n (negativo) lleva embebidas dos resistencias calefactoras que mantienen
el semiconductor a unos 250º C para que aumente el número de electrones libres.
Esa temperatura sirve también para evitar la condensación de vapor de agua en
la superficie del semiconductor.
La caja externa del semiconductor es generalmente dióxido de
estaño con una superficie muy porosa en la que están atrapadas moléculas de
oxígeno. Cuando el sensor está expuesto a una atmósfera que contenga un gas
oxidable (reductor), sus moléculas reaccionan con el oxígeno atrapado,
originando una liberación de electrones en la superficie conductora. Entonces disminuye
la resistencia de esa superficie y se dispara una alarma.
Según unos ensayos realizados por Bright, encontró que este
tipo de detector se activó y dio la alarma sólo 1 vez en 26 incendios de
prueba.
No discrimina bien entre gases o vapores de ciertas
sustancias y humos
Fig. 4: Detector Taguchi
- EJEMPLOS
Sistema de seguridad implementado en un hospital, contiene
las ubicaciones de sensores de humo.
Sistema de seguridad implementado en un hospital, contiene
las ubicaciones de sensores de humo.
Ubicaciones de sensores en bodega industrial.
Sensor de Humo con alarma de tipo visual y auditiva.
- APLICACIONES
Las vistas anteriormente en las diferentes categorías de
sensores
- SEÑALES DE SALIDA
Las principales señales de salida de estos sensores son:
1. Alertas auditivas, que se caracterizan por emitir un sonido
de alerta cuando se presenta un estado de incendio.
2. Alertas visuales, comprenden activación de una luz en la mayoría
de casos roja que indica el estado de incendio.
3. Activación de sistema anti incendios o propagación de vertedores
de agua.
4. Alerta a unidades de bomberos.
- IMÁGENES
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- CARACTERÍSTICAS
Todos y cada uno de los detectores de humo poseen sus
características lo que nos da la oportunidad de elegir cual es el más adecuado
para ser colocado en cada área del hogar, esto hace beneficioso comparar todas
las características disponibles y escoger el detector de humos que será el más
eficiente y eficaz de usar en nuestro hogar o negocio. Las características que
proporcionan una mejor seguridad en los detectores de humo son: • Baterías son buenas • Suenan una señal sonora • Activan una luz brillante de escape
Muchos facilitan el uso en el hogar por sus buenas características, unos traen
botones del silencio que permiten al usuario apagar el sonido cuando el alarmar
suena del alimento ardiente o de una estufa de madera. Estos modelos trabajan
conjuntamente con los telecontroles de la televisión para silenciar y la prueba
fáciles. La cantidad de detectores de humo colocados en su hogar va a depender
de su tamaño y de la cantidad de mobiliarios que posee. Básicamente los
detectores de humos se encuentran en la cocina, en cada área de dormitorio y en
vestíbulos, lo importante es percatase de que cada área del hogar está
debidamente protegida. En los dormitorios debe de haber un equipo instalado que
de alertar al durmiente en el acontecimiento de un fuego que comienza en ese
sitio. La cocina es uno de los lugares más propensos a provocar o iniciar un
incendio, por lo cual es una grandiosa idea instalar un detector de humos en la
cocina. Depende del equipo instalado en su hogar, podrá en casos de falsa
alarma apagar la alarma, porque muchas veces en la cocina el vapor y el humo de
cocción de ciertos alimentos provocan que se dispara la alarma de los
detectores de humo, en la cocina los fuegos que se dan son llameantes calientes
de la grasa o el borde de un paño en una hornilla. Hay áreas que no se han
mencionado pero no quiere decir que no llegue hasta ellas el fuego estas son,
el cuarto de baño, vestíbulos, cenando cuartos, y cuartos que viven llamadas
también áreas vivas. Porque puede ser que a través de estas áreas el humo
presente en este lugar se retire o se disperse por ahí y si no hay detectores
mucho más tiempo tarda en anunciar que hay presencia de fuego, a veces hay
detectores que por no estar en condiciones óptimas, no hacen alerta de que hay
humo, pero si tenemos varios en la casa es posible que uno de ellos informe lo
que está sucediendo por ello se recomienda tener más de uno en la vivienda o
negocio.
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