How ionization smoke detectors work
Artwork: Jak działa jonizacyjny czujnik dymu.
Inny typ czujnika dymu jest tańszy niż typ optyczny, bardziej powszechny i działa w zupełnie inny sposób. Można o nim myśleć jak o elektronicznym nosie, ponieważ, podobnie jak nos z przodu twarzy, wykorzystuje on pewien rodzaj chemii, aby dostrzec niezwykłe cząsteczki (dym) zmierzające do wewnątrz. Detektory takie jak ten nazywane są jonizacyjnymi czujnikami dymu.
Co to znaczy? Wewnątrz czujnika znajduje się komora jonizacyjna otwarta na powietrze (1) wypełniona jonami (2), które w tym przypadku są atomami, które straciły elektrony, aby utworzyć dodatnio naładowane jądra. Skąd biorą się jony? Wewnątrz komory znajduje się mały kawałek pierwiastka chemicznego o nazwie ameryk (3). Nieustannie wyrzuca on maleńkie cząstki radioaktywne (zwane cząstkami alfa), które przedostają się do komory detekcyjnej. Rozbijają się one o cząsteczki powietrza i zamieniają je w dodatnio naładowane jony (pokazane tutaj jako duże czerwone plamy) i ujemnie naładowane elektrony (pokazane jako mniejsze czarne plamy). Jony i elektrony wirują w przeciwnych kierunkach pomiędzy dwoma elektrodami (stykami elektrycznymi, podobnymi do końcówek baterii). Tak długo, jak jony i elektrony są w ruchu, prąd płynie między elektrodami i obwód (4) w czujniku dymu myśli, że wszystko jest w porządku, więc alarm (5) pozostaje cichy.
Jednakże, jeśli wybuchnie pożar, cząsteczki dymu dostają się do czujnika i zaczynają zatykać komorę jonizacyjną (6). Przyczepiają się one do jonów i skutecznie odcinają prąd elektryczny (7). Obwód w czujce od razu zauważa tę zmianę (8) i uruchamia alarm (9). Po ugaszeniu pożaru i zniknięciu dymu, komora detekcyjna oczyszcza się, jony wędrują tam i z powrotem pomiędzy elektrodami jak poprzednio, obwód wyłącza się, a alarm przestaje emitować dźwięk.
Przykład jonizacyjnej czujki dymu, otwartej, można zobaczyć na poniższym zdjęciu:
Foto: Jonizacyjny czujnik dymu ze zdjętą pokrywą. Duży czarny cylinder po prawej stronie to komora jonizacyjna, w której wykrywany jest dym. Zwróć uwagę na stosunkowo prosty obwód elektryczny, wykonany z podstawowych elementów, takich jak rezystory i kondensatory.
Załatw czujnik dymu… sprawdź czujnik dymu!
Zdjęcie: Regularnie sprawdzaj czujniki dymu. Upewnij się, że kontrolka zasilania działa (ta ma zielony wskaźnik, który pokazuje, że jest OK) i odkurzaj kurz od czasu do czasu. Zwróć uwagę na datę „replace by” too:czujniki dymu nie trwają wiecznie!
Jeśli nie masz czujnika dymu w domu, dlaczego nie? Kosztują one zaledwie kilka funtów/dolarów i mogą uratować ci życie. Kup jeden od razu lub, jeszcze lepiej, kup kilka i umieść je w kluczowych miejscach w swoim domu. Jeśli masz czujniki dymu, upewnij się, że sprawdzasz ich działanie raz w tygodniu (czy baterie są nadal dobre?) i odkurzasz je regularnie. Nabierz nawyku sprawdzania czujników za każdym razem, gdy sprzątasz pomieszczenie, w którym przebywasz. Uszkodzony czujnik dymu jest równie zły lub gorszy od braku czujnika, ponieważ daje fałszywe poczucie bezpieczeństwa.
Czujniki dymu nie zawsze są skuteczne. Czasami nie uruchamiają się w czasie pożaru – i są różne powody, dla których tak się dzieje. Na poniższym wykresie widać, że w ponad połowie przypadków awarii (58%), albo dym nie dotarł do czujki, albo czujka nie znajdowała się w miejscu, w którym wybuchł pożar. Brakujące lub uszkodzone baterie wyjaśniają kolejne 20 procent przypadków.Przesłanie jest jasne: upewnij się, że masz wiele czujników dymu, a nie tylko jeden, i regularnie je sprawdzaj.
Wykres: Dlaczego czujniki dymu nie uruchamiają się podczas pożaru? Oto najczęstsze przyczyny.Źródło: UK Government Home Office: Data sheet Fire0704: Odsetek alarmów dymowych, które nie zadziałały w pierwotnych pożarach mieszkań i pożarach skutkujących ofiarami w mieszkaniach, według typu alarmu i przyczyny awarii, wrzesień 2019 r. „Inne działanie” obejmuje czujkę usuniętą lub wyłączoną. „Inne” obejmuje uszkodzenie czujki przez pożar i różne wyjaśnienia nieuwzględnione w inny sposób.
Który jest najlepszy, jonizacyjny czy optyczny?
Według szczegółowego badania przeprowadzonego przez amerykański National Institute of Standards and Technology: „Alarmy typu jonizacyjnego zapewniały nieco lepszą reakcję na płonące pożary niż alarmy fotoelektryczne, a alarmy fotoelektryczne zapewniają (często) znacznie szybszą reakcję na tlące się pożary niż alarmy typu jonizacyjnego”. Czujniki dymu są banalnie tanie w porównaniu do kosztów zniszczeń spowodowanych pożarem – a życie, oczywiście, jest bezcenne. Chociaż każdy czujnik dymu jest lepszy niż żaden, zamontuj oba typy czujników, jeśli to możliwe.
Jak skuteczne są czujniki dymu?
Wzrastające użycie czujników dymu jest jednym z powodów, dla których nastąpił długi, stały spadek liczby ofiar pożarów w ciągu ostatnich czterech dekad, odkąd stały się one popularne. Według amerykańskiego Narodowego Stowarzyszenia Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA), wskaźnik śmiertelności w pożarach jest ponad dwukrotnie wyższy w domach, w których nie ma sprawnego czujnika dymu (albo nie ma go wcale, albo jest niesprawny). W pożarach, w których czujnik dymu był obecny, ale nie włączył się, w 43 procentach przypadków przyczyną były wyczerpane lub brakujące baterie. Dlatego tak ważne jest, aby regularnie sprawdzać swój alarm i upewnić się, że działa!
Wykres: Rosnące wykorzystanie alarmów dymowych od końca lat 70-tych (czerwona linia) przyczyniło się do znacznego spadku liczby zgonów spowodowanych pożarem (niebieska linia), choć inne czynniki też wchodzą w grę. Wykres sporządzony przez explainthatstuff.com z wykorzystaniem danych z „Smoke Alarms in U.S. Home Fires” Marty Ahrens, NFPA, styczeń 2019 r. oraz „Fire in the United States 2004-2013: 17th Edition”, US FEMA, marzec 2016.
.