[科普中国]-感温火灾探测器

简介

感温火灾探测器是应用较普遍的火灾探测器之一，非常适用于一些产生大量的热量而无烟或产生少量烟的火灾，以及在正常情况下粉尘多、湿度大、有烟和水蒸气滞留，而不适合用感烟火灾探测器的场所。

随着科学技术的发展，新型感温火灾探测器不断出现，如利用新型半导体、热敏材料的感温火灾探测器以及针对大型建筑及地铁、隧道等特殊场所开发的缆式线型感温火灾探测器。光纤感温火灾探测器等，并且在工业与民用建筑中获得广泛应用，对于实现早期火灾报警，预防和减少火灾发乍具有重要作用。2

分类点型感温火灾探测器点型感温火灾探测器是世界上出现早、使用面广、品种多、价格低的一种火灾探测器。其结构简单，配用电子线路少，与感烟及其他类型探测器相比，其可靠性高但灵敏度略低。2

物质在燃烧过程中释放出大量的热，使环境温度升高，感温火灾探测器中的热敏元件发生物理变化，从而将温度信号转变为电信号传输给火灾报警控制器，发出火灾报警信号。

感温火灾探测器按其传感器的机械结构不同可分为电子式和机械式两类；而每一类按其传感器的响应特性不同又可分为定温探测器、差温探测器和差定温探测器。

根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的感温式火灾探测器，根据其感热效果和结构型式可分为定温式，差温式及差定温式三种。2

1、定温式探测器

定温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升超过某个定值时启动报警的火灾探测器。它有线型和点型两种结构。其中线型是当局部环境温度上升达到 规定值时，可熔绝缘物熔化使两导线短路，从而产生火灾报警信号。点型定温式探测器利用双金属片、易熔金属、热电偶热敏半导体电阻等元件，在规定的温度值上产生火灾报警信号。

2、差温式探测器

差温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升速率超过某个规定值时启动报警的火灾探测器。它也有线型和点型两种结构。线型差温式探测器是根据广 泛的热效应而动作的，点型差温式探测器是根据局部的热效应而动作的，主要感温器件是热敏半导体电阻元件等。2

3、差定温式探测器

差定温式探测器结合了定温和差温两种作用原理并将两种探测器结构组合在一起。差定温式探测器一般热敏半导体电阻式等点型组合式探测器。

线型感温火灾探测器线型感温火灾探测器是对被保护区域内某一连续线路周围的温度参数响应的火灾探测器。根据动作性能可分为：线型定温探测器、线型差温探测器、线型差定温探测器；根据工作原理可分为：缆式线型感温火灾探测器(包括定温、差温、差定温)、空气管式线型感温火灾探测器(包括差温、差定温)；根据工作方式可分为：可恢复式线型感温火灾探测器、不可恢复式线型感温火灾探测器。2

结构原理定温火灾探测器定温火灾探测器是当环境温度达到或超过预设定的温度时，发出报 警动作信号的感温探测器。常见的定温火灾探测器有双金属型定温探测器、 易熔金属型定温探测器和电子定温探测器。

(一）双金属型定温探测器

双金属型定温探测器的制造型式有两种。

1、如图2-3-1所示，在一个不锈钢的圆形外壳上固定两块磷铜合金 片，磷铜片两边有绝缘套，在中段部位则另固定一对金属触点，各有导线 引出。由于不锈钢外壳的热膨胀大于磷铜片，所以受热后磷铜片被拉伸， 从而使两个触点靠拢，当达到预定温度时触点闭合，导线构成闭合回路， 便能输出信号给报瞀器报警。两块磷铜片的固定如有调整螺钉，可以调整 它们之间的距离以改变动作值，一般可使探测器在标定的40℃ ~250℃的范围内进行调整。3

2、如图2-3-2所示，由膨胀系数不同的双金属片和固定触点组成。当 环境温度升髙到一定值时，双金属片向上弯曲，使触点闭合，输出信号给报警控制器。

(二）易熔金属型定温探测器

易熔金属型定温探测器的构造如图2-3-3所示。在探测器下端的吸热罩中间焊有一块易熔合金（熔点为70℃〜90℃)，并与特种螺钉之间焊有一弹 性接触片及固定触点，平时它们互不接触，如遇到火灾，当温度升至标定值 时，易熔合金熔化脱落，顶杆借助弹簧的弹力弹起，使弹性接触片与固定触 点相碰通电而发出报警信号。这种探测器的特点是：牢固可靠，结构简单， 很少有误动作。3

(三）电子定温探测器

电子定温探测器的结构如图2 - 3 - 4所示。

电子定温探测器采用临界热敏电附 CTR作为传感器件，这种热敏电阻在室温 下具有极高的阻值（可以达到1MΩ以上），随着环境温度的升高，阻值会缓慢地下降，当达到预定的温度时，临界电阻 的阻值会迅速减至几十欧姆，使得信号电流迅速增大，探测器向报警控制器 发出报警信号。3

差温火灾探测器差温火灾探测器是当环境温度变化达到规定的升温速率以上即动作的感温探测器。常见的有膜盒差温探测器和电子差温探测器。

（一）膜盒差温探测器

膜盒差温探测器是以膜盒为敏感元件的探测器，属于机械式的一种。它由感热室、气塞螺钉、波纹膜片、确认灯及触点组成，其结构如图2 -3 -5所示。

感热室是由壳体、衬板、波纹膜片和气塞螺钉形成的密闭气室。室内空气只能通过气塞螺钉泄漏孔与大气相通。当环境温度缓慢变化时，气室内外的空气可通过泄漏孔进行调节，使内外压力保持平衡。如遇火灾发生时，环境温度升高的速率很快，气室内外空气由于急剧受热而膨胀，来不及从泄漏孑L外逸，致使气室内压力增高，将波纹膜片鼓起与中心接线柱相碰，于是接触了电触点，从而发出火灾报警信号。这种探测器具有灵敏度高、可靠性好、不受气候变化影响的特点，因而应用非常广泛。3

（二）电子差温探测器

电子差温探测器是由基准电阻和热敏电阻串联组成的感应器件。基准电阻和热敏电阻相当于感烟探测器内部电离室，前部的阻值随环境温度缓慢变化，当探测区温度上升的速率超过某一定值时，电阻交接点对地的电压超过阈值的部分经处理后，发出报警信号。

差定温火灾探测器在一个壳体内兼有差温、定温两种功能的感温火灾探测器称为差定温火灾探测器。将差温和定温火灾探测器有机组合的差定温火灾探测器是一种常用的复合型火灾探测器。差定温火灾探测器按其差温和定温的复合方式不同，有膜盒一双金属型差定温探测器、无膜盒一易熔金属型差定温探测器和电子差定温探测器，

目前，电子差定温火灾探测器被广泛应用，而且除特殊场所要求必须使用定温或差温火灾探测器外，绝大多数场所都使用差定温火灾探测器。为此，主要介绍电子差定温火灾探测器，其结构原理如图2 -3 -6所示。

电子差定温火灾探测器通常利用热敏电阻做热元件。它是利用热敏电阻随温度变化其阻值变化的特性使电路导通，从而实现差温和定温功能的。大部分电子差定温火灾探测器都采用两只负温度系数热敏电阻，一只作采样用，一只用作补偿。当外界温度缓慢变化时，补偿起主要作用，对外表现为定温特性。当外界温度变化迅速时，采样电阻反应迅速，而补偿电阻则反应迟钝，对外表现为差温特性。3

适用场所感温火灾探测器是采取 高性能二总线地址编码，模拟量传输方式，具 有监控电流小、可靠性高、模拟量输出的特 点。产品适用于相对湿度经常大于95%、适用于饭店、旅馆、商厦、写字楼、书店、档案库、微机房、影院等公共场所，及其它不宜安装感烟探测器的厅堂和公共场所。不适宜在 可能产生黑烟、粉尘飞扬、有蒸气和油雾等场 所。4

保护面积当空间高度小于8m时，一个探测器的保护面积，对一般保护现场而言为20m2～30m2。具体设计参数应以《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116)为准。

安装要求（1）探测器在保护电缆、堆垛等类似保护对象时，应采用接触式布置；在各种皮带输送装置上设置时，宜设置在装置的过热点附近。5

（2）设置在顶棚下方的线型感温火灾探测器，至顶棚的距离宜为0.1米。探测器的保护半径应符合点型感温火灾探测器的保护半径要求；探测器至墙壁的距离宜为1～1.5米。

（3）光栅光纤感温火灾探测器的每个光栅的保护面积和半径应符合点型感温火灾探测器的保护面积和保护半径要求。5

（4）设置线型感温火灾探测器的场所有联动要求时，宜采用两只不同火灾探测器的报警信号组合。

（5）与线型感温火灾探测器连接的模块不宜设置在长期潮湿或温度变化较大的场所。5