Как устроены и работают датчики утечки газа

Правильное обслуживание газосигнализаторов

Бытовой сигнализатор загазованности прост в эксплуатации и не нуждается в каком-либо специальном обслуживании. Уход, который следует обеспечить, минимален и состоит в регулярном протирании устройства для удаления пыли, загрязнений, паутины

Важно следить, чтобы пыль не накапливалась и не попадала в корпус датчика через решетку

Поверка сигнализаторов проводится каждый год. Недопустима самостоятельная поверка с помощью «бабушкиных методов», например, подачей на датчик 100-процентной смеси газа от зажигалки или другого устройства. Такие поверки иногда заканчиваются выходом из строя чувствительного элемента датчика. Необходимо обеспечить метрологическую поверку у специалистов. Услуга платная, и это следует учесть заранее.

Если обнаружена неисправность системы газового контроля, нужно обеспечить хорошую вентиляцию в помещении и вызвать газовую службу. До приезда специалиста не следует включать электрические приборы или пользоваться открытым огнем.

Специалисты рекомендуют отдать предпочтение газосигнализаторам отечественного производства, поскольку в случае необходимости замены устройства они обходятся дешевле импортных аналогов при покупке и в ремонте. Кроме того, ремонт обычно осуществляется быстрее.

Бытовой сигнализатор загазованности — несложный и недорогой прибор, который может себе позволить практически каждый. Хлопот с его обслуживанием практически никаких, необходимо только своевременно поверять устройство и протирать от пыли. Этот простой прибор может однажды спасти вашу жизнь и жизни людей, которые вам дороги. Задайте себе вопрос, стоит ли установить сигнализатор, — и наверняка ответ будет положительным.

Виды и особенности

Магнитные газовые клапана “Lovato” серии ВН очень разнообразны по принципам работы и особенностям своего применения. Существует несколько видов и способов классификации данного устройства.

  • нормально открытые (НО). Данная группа клапанов, после отключения подачи тока остается в открытом положении. Их используют на тех трубопроводах, где топливо должно подаваться постоянно и перекрываться лишь в экстренных случаях;
  • нормально закрытые (НЗ). Такие устройства прямо противоположны предыдущей подгруппе. Из задача перекрыть подачу газа после исчезновения электрического импульса. Их удобно устанавливать на бытовые газовые приборы, к примеру, водонагревательные колонки;
  • универсальные – после отключения электричества могут оставаться как в закрытом, так и в открытом положении.

Внутреннее устройство клапана

Принципы движения затворов:

  • прямое действие предусматривает приведение в действие затвора исключительно движением сердечника;
  • непрямое действие предполагает, что затвор может быть приведен в действие не только движением сердечника, но и ходом самого газа. Такой подвид дросселей Lovato серии ВН выгодно для систем с большим потоком прохождения топлива.

Количество ходов:

  • двухходовые – клапана, в которых есть лишь два отверстия: входное и выходное. Данный тип используют в тех случаях, если требуется лишь подавать или перекрывать подачу газа в трубопроводе;
  • трехходовые – устройства с тремя отверстиями: одним входным и двумя выходными. Он удобен в тех случаях, когда нужно не только перекрывать, но и перенаправить поток газа в системе;
  • четырехходовые клапана имеют одно входное и три выходных отверстия. Они позволяют не только перекрыть или перераспределить газовый поток, но и подключиться к дополнительным системам.

Как выбрать электромагнитный газовый клапан?

Чтобы выбрать электромагнитный газовый клапан “Lovato” серии ВН, нужно определиться, где он будет использоваться и, следовательно, какими свойствами должен обладать.

Отсекающие клапана с пневмоприводом

При выборе данного устройства обращаем внимание на следующие характеристики:

Электрообслуживание. Лучше выбирать клапана с малой мощностью и искробезопасностью, или с дополнительной ручной регулировкой. Давление

При выборе клапана нужно обратить внимание на трубопроводе. Оно не должно быть выше, чем номинальное давление дополнительного оборудования

Высокое давление может повредить механизм. Окружающая среда. Не стоит пренебрегать внешними условиями, в которых будет эксплуатироваться клапан. Характеристики самого устройства должны обязательно совпадать с условиями окружающей среды, такими как влажность, перепады температур, вибрация, попадание прямых солнечных лучей и прочие условия, отличные от нормальных. Внешняя среда может пагубно влиять как на весь механизм в.целом, так и на его отдельные элементы. Напряжение в сети. На этот параметр стоит обратить особое внимание, так как высокое или низкое напряжение может привести к неправильной работе или, даже, выходу из строя механизма клапана.

Цены на электромагнитные клапана “Lovato” серии ВН колеблются в зависимости от размера, типа и области применения. К примеру, цена оборудования для газовой колонки находится в пределах 4-10 долларов, а для ГБО автомобиля – от 10 до 15 долларов.

Электромагнитные газовые клапаны отличаются способом подключения, эксплуатационного давления, а также средой установки и мощностью электропитания привода

Аналогичные устройства, предназначенные для промышленной сферы, обходятся в несколько раз дороже.

Нюансы монтажа

Электромагнитный клапан “Lovato” серии ВН устанавливают в помещениях после газового вентиля. Перед ним рекомендуется установить фильтр во избежание засорения самого клапана

При установке оборудования следует обратить внимание на стрелку на корпусе. Она должна показывать направление движения газа

Газовый трубопровод, на котором устанавливается дроссель, должен располагаться строго вертикально или горизонтально. На трубопроводы с малым диаметром клапана устанавливаются посредством резьбы, с большим – с использованием фланцев.

Принцип работы датчиков утечки газа

Принцип работы разных видов немного отличается. Условно все сигнализаторы делятся на проводные и беспроводные. Это говорит о источнике их питания. Но за методикой обнаружения утечки существует другая классификация датчиков.

Типы сигнализаторов загазованности:

  • Полупроводниковые;
  • Каталитические;
  • Инфракрасные.

Принцип работы каталитического устройства заключается в изменениях на платиновой катушке, когда угарный газ проходит сквозь устройство. Другая катушка с измерительным прибором применяется для определения повышения температуры. Существует прямая зависимость между сопротивлением и количеством частиц угарного вещества.

Полупроводниковые устройства немного схожи с каталитическими за принципом работы. Распознавательный элемент, покрытый тоненькой пленкой из окиси металла. Когда угарный газ касается пленки, то она поглощает вещество и изменяет сопротивление на обратнопропорциональное. Данный вариант отлично подходит для дома, но редко используется в промышленности. Считается, что сигнализация недостаточно точная. К тому же у прибора медлительная реакция.

Инфракрасные датчики широко используются для промышленных сооружений. Они достаточно точные, не пищат без надобности, употребляют мало энергии и быстро реагируют на возможную утечку. Они работают под действием солнечной энергии.

Выбор оборудования для квартиры

Все элементы системы должны быть укомплектованы разрешительной документацией, российским паспортом, сертификатом и/или декларацией соответствия техрегламенту Таможенного союза, которые допускают их использование на территории РФ.

Комплект системы защиты от загазованности включает сам сигнализатор (их может быть два — от угарного и природного газа ), клапан-отсекатель, соединительные провода

Покупка специального набора предпочтительнее приобретения приборов по отдельности. В первом случае элементы комплекта уже согласованы между собой по параметрам, приспособлены для работы в бытовых условиях, снабжены инструкцией по эксплуатации.

На рынке представлены модели отечественного и импортного производства. Замена и ремонт первых обходится дешевле, выполняется проще.

Если подбираете оборудование по отдельности, обратите внимание, что есть модели датчиков, не рассчитанные на подключение электромагнитного клапана. Они сигнализируют об утечке, способны информировать владельца об опасности посредством отправки СМС на телефон, но газ не перекрывают

Монтаж одного датчика без клапана — это недорого, его можно установить самостоятельно, но надежность защиты от такой конструкции сомнительна. Да и действующим правилам такая система соответствовать не будет.

Разновидности электромагнитных запорных клапанов

К датчику подключаются два типа отсекателей: открытые (NO) и закрытые (NC). Первые блокируют подачу топлива только после срабатывания сигнализатора в системе. Вторые реагируют и при отключении электроэнергии.

Вернуть изначальное положение клапана после срабатывания можно как вручную, так и автоматически. В квартире на газовую трубу устанавливаются преимущественно клапаны с ручным взводом, они проще и дешевле.

Бытовые газовые отсекатели изготавливаются чаще всего из латуни или алюминия (силумина). Они подходят для различных неагрессивных газов: природного, пропана, сжиженного нефтяного

Нормально-открытые ручные отсекатели позволяют оборудованию работать пока нет напряжения питания на катушке. Обесточенное состояние продлевает срок их службы.

Но из-за отсутствия напряжения такой прибор не перекроет газ при отключении электроэнергии, что небезопасно.

При работе с нормально-открытым клапаном необходимо снять защитный колпачок, взвести затвор вверх до фиксации, надеть назад колпачок. Когда подается питание, отсекатель закрывается. Для возобновления работы процедура повторяется

Нормально-закрытый клапан на газ закрывается за секунду, если сработал сигнализатор или отключилась электроэнергия в квартире. В таком положении он остается до устранения опасных факторов.

Недостаток разновидности — постоянное напряжение на катушке и ее сильный нагрев (до 70 градусов).

Работая с нормально-закрытым клапаном, нужно сначала подать питание на катушку, снять защитный колпачок, взвести затвор до фиксации, надеть колпачок назад. При срабатывании действия повторяются

В продаже встречаются отсекатели с управлением электрическим импульсом. Они работают иначе. В открытом положении клапан удерживается защелкой. Если на катушку попадает импульс тока от датчика, защелка освобождается.

Если закрывающий импульс поступает при отключении электроэнергии (э/э) и при срабатывании сигнализатора, прибор действует как нормально-закрытый. Если импульс попадает только по сигналу датчика, клапан работает по принципу нормально-открытого и не прерывает подачу газа при отключении э/э. Эти алгоритмы можно менять с помощью настроек сигнализатора.

Больше информации о разновидностях электромагнитного клапана и принципе работы устройства мы мы привели в другой нашей статье.

Соотношение параметров отсекателя с системой

При выборе устройства имеет значение диаметр трубы на участке врезки клапана. В большинстве случаев для бытовых нужд подходит устройство со значением Dn 15, 20 или 25, что соответствует трубам 1/2″, 3/4″ и 1″.

Если в системе присутствует котел или колонка, не работающие при отключении напряжения в электросети, устанавливается нормально-открытый клапан.

Нормально-открытый отсекатель не удобен в паре с датчиком, который автоматически проверяет свои выходы. Сигнализатор будет посылать импульсы, что приведет к срабатыванию клапана

Если работа приборов не зависит от подачи электроэнергии, монтируется нормально-закрытый отсекатель. Он не заблокирует оборудование при отсутствии электричества и не оставит помещение без защиты.

Виды детекторов и принцип действия датчика угарного газа для дома: варианты на батарейках и с вилкой от сети

Назначение прибора понятно – он определяет утечку газа и сообщает об этом пользователю различными сигналами. Прогрессивные модели работают самостоятельно и умеют отключать подачу голубого топлива, используя газовый клапан отсекатель. Обо всем подробно:

  1. Промышленные приборы. Имеют сложную конструкцию и несколько видов датчиков контроля концентрации и места утечки. Как правило, их располагают до нескольких штук на 10–15 м² помещения.
  2. Бытовые приборы определяют свищ в газовом трубопроводе и содержат датчик угарного газа – СО. Он необходим, даже если приборов, работающих на метане или пропане в доме нет, а присутствует печное отопление.

Принцип действия различных моделей неодинаков. Одни контролируют физические показания прибора, вторые – физико-химические реакции. Простые варианты подают световой и/или звуковой сигнал. Однако быть полностью безопасными такие модели не могут и прогрессивные из них отличаются следующими функциями:

  • Бытовые газовые сигнализаторы реагируют на изменение концентрации угарного газа, метана, пропана, срабатыванием специального отсечного клапана. За это действие отвечает электромагнитный импульс, встроенный в прибор на входном трубопроводе.
  • Бытовой датчик угарного газа включает принудительную вентиляцию в случае превышения заданных параметров. Вкупе с действием посылают сигнал о проблеме на диспетчерский пульт. Кстати, прогрессивные модели снабжены сетевой поддержкой и оповестят владельца об опасной ситуации даже на расстоянии.
  • Датчик газа для дома обладает автономным электропитанием. Это надежная функция обеспечивающая безопасность владельцам и дому, если по каким-либо причинам произошло отключение магистрального электроснабжения.
  • Самодиагностируются. В случае неисправности самого прибора, датчик метана или окиси оповестит о своем состоянии владельца. Замена или ремонт требуется своевременно, так как оставлять оборудование, работающее от газа, без контроля чревато.

Итак, достоинств много. Говорить о стоимости газоанализатора нелепо, так как речь идет о собственной безопасности и жизни близких. Цена приемлемого прибора не ударит собственника по карману, даже если потребуется приобрести несколько штук.

Типичная схема установки сигнализатора загазованности

На что обратить внимание при выборе клапана

Выбирать отсечной клапан должен человек с инженерно-техническим образованием, т.к. обывателю сложно сориентироваться в разнообразии устройств. Профессионалы при выборе и установке отсечного клапана ориентируются на следующие параметры:

Степень  герметичности — важная характеристика для инженерной системы. Современные виды устройств оснащены витыми уплотнительными прокладками, которые предотвращают протечку жидкости и газа.
Скорость срабатывания — самый важный параметр работы устройства, особенно критичный для высоконапорных инженерных систем. Чем быстрее срабатывает клапан во время аварийной ситуации, тем меньше будет потеря воды или технической жидкости.
Материал изготовления — сталь или другие прочные сплавы, а также дополнительные сальники и уплотнители

Самое важное — это способность материала противостоять высоким температурам и давлению без утраты физических и технологических свойств.
Тип рабочей среды. Это может быть чистая, слабо или сильно загрязненная вода, нефтепродукты, газ и другие среды

Современные отсекатели устроены таким образом, что на них не влияет наличие механических частиц в воде, а также плотность, вязкость и текучесть рабочей среды.

Ценовой диапазон отсекающих клапанов зависит от производителя, а также размеров модели. Небольшие устройства с электромагнитным приводом до 20 мм могут стоить в среднем 1,9-2 тысяч рублей. Клапаны до 100 мм могут обходиться покупателю дороже — от 20 до 30 тысяч рублей.

По типу устройства выбор клапана обстоит сложнее, т.к. у каждого типа инженерной системы имеются определенные параметры работы, которые воздействуют на запорное оборудование. Например, для простых водопроводных систем можно остановиться на простом проходном клапане, которого достаточно для предотвращения утечки воды при внештатной ситуации. Но для систем, в которых вода циркулирует под высоким давлением, лучше выбрать угловой двусторонний отсекатель.

Классификация

Датчики утечки газа классифицируются по таким признакам, как метод подключения, способ распознавания превышения концентрации и степень автономности.

По типу подключения

По этому критерию датчики подразделяются на проводные и беспроводные. Первые работают от электрической сети напряжением 220 В и требуют наличия в непосредственной близости источника питания. Многие люди с опаской относятся к проводным образцам, высказывая опасение, что при превышении концентрации газа сам детектор, включенный в сеть, может послужить причиной взрыва воздушно-газовой смеси. Однако эти предположения абсолютно беспочвенны.

Изготовление газовых датчиков производится по особой технологии с применением всех мер защиты, поэтому взрыв, спровоцированный, к примеру, коротким замыканием, исключён. Преимуществом сетевых моделей является простота в обслуживании и отсутствие необходимости контроля за уровнем заряда батареек. К минусам относят бесполезность образцов при отсутствии электроэнергии, из-за чего их нельзя отнести к категории высоконадёжных приборов.

Беспроводные датчики работают от аккумуляторов и в электрическом питании не нуждаются. Отсутствие проводов позволяет установить такую модель в любое место, в том числе на подвижные детали сложного промышленного оборудования. К преимуществам вида относят высокую мобильность и возможность установки в помещениях, где нет электричества. Среди минусов отмечают высокую в сравнении с сетевыми моделями стоимость и необходимость контроля за состоянием батарей.

По способу определения концентрации топлива

По данному признаку датчики делятся на три вида: каталитические, полупроводниковые и инфракрасные. Каталитические модели являются достаточно популярными на промышленных объектах. Принцип их действия основан на горении небольшого количества газа, которое происходит в специальной камере газоанализатора и начинается даже при незначительном превышении концентрации.

При горении происходит изменение сопротивления в одной из двух катушек, входящих в состав прибора. Вторая катушка при этом измеряет температуру. Электронная система моментально реагирует на изменение сопротивления, и извещатель срабатывает.

Для обеспечения безопасной эксплуатации прибор оснащён пламегасителем, сдерживающим интенсивность огня. А благодаря специальному катализатору, которым покрыта камера сгорания, химические процессы ускоряются, и газ в камере начинает гореть ещё задолго до того, как его концентрация в воздухе достигнет взрывоопасного уровня. После срабатывания сигнализации каталитические приборы не нуждаются в перенастройке и не требуют времени для восстановления. Модели относятся к категории приборов непрерывного действия и часто используются на стратегически важных объектах.

Полупроводниковые модели оснащены пластиной, выполненной из полупроводящего материала – кремния и покрытой специальным химическим составом. Попадая на пластину, газ начинает ею поглощаться, что приводит к изменению её электрического сопротивления. Это изменение фиксирует электронная схема, после чего срабатывает сигнализация. Полупроводниковые датчики предназначены для бытового использования и отличаются низкой стоимостью, небольшим расходом электроэнергии и широкой потребительской доступностью.

Инфракрасные модели являются самыми удобными и надёжными. Принцип их действия основан на том, что воздух с частичками газа и воздух без него по-разному рассеивают свет в поле инфракрасного диапазона. Анализ загрязнения производится с помощью двух волн: эталонной и исследуемой. Они пропускаются через инфракрасный поток и возвращаются обратно.

Прибору остаётся лишь сравнить показатели рассеивания и в случае необходимости подать звуковой сигнал. К преимуществам инфракрасных датчиков относят быстрое срабатывание, низкое энергопотребление и малое количество ложных тревог. К минусам относят высокую стоимость приборов.

По степени автономности

По данному признаку газовые датчики подразделяются на три вида.

Автономные образцы устанавливаются как отдельные приборы, которые при обнаружении утечки действуют самостоятельно: они подают звуковую сирену и световой сигнал и активируют команды отключения газа и запуска принудительной вентиляции. Такие модели можно увидеть в квартирах и частных домах, где они вполне справляются с поставленной перед ними задачей в одиночку.

Бытовые сигнализаторы (датчики) газа — способ обезопасить себя от утечки газа

Отопление с помощью агрегатов, сжигающих топливо, является удобным, экономичным и эффективным. Утечка горючего газа или продуктов сгорания нежелательны во время пользования котлом.

Бытовой сигнализатор (или датчик) газа – это прибор, осуществляющий контроль качества окружающего воздуха в помещении котельной. При скоплении опасной концентрации вредных веществ в воздухе, сигнализатор срабатывает: включает звуковую и световую сигнализацию, отключат подачу газа и останавливает горение топлива в котле.

Установка такого датчика обезопасит хозяев от скопления газа в помещении и поможет вовремя устранить утечку.

Сигнализатор может послать сигнал на мобильный телефон (при наличии модуля GSM и подключении его к номеру абонента).

Назначение сигнализаторов газа

Сигнализаторы газа устанавливаются в помещениях, где возможно скопление вредных веществ. Традиционные газоанализаторы способны улавливать скопление угарного газа, пропана и природного газа (метана).

Угарный газ (СО) – это вещество, выделяющееся в процессе сжигания горючего, а его утечка в закрытом помещении может быть смертельно опасной.

Метан (СН4) – это основной элемент природного газа, который подается по центральному газопроводу. При его скоплении может произойти взрыв и пожар (даже от самой маленькой искры).

Пропан (С3Н8) – это основной элемент сжиженной пропан-бутановой смеси, которая тяжелее воздуха, поэтому даже при открытом окне возможно скопление газа в нижней части помещения.

Конструкция и принцип работы сигнализаторов газа

Работа сигнализаторов газа основывается на различных датчиках: термомеханических, оптических или электромеханических. Все газоанализаторы состоят из определенных элементов:

  • Первичный преобразователь – это чувствительный элемент, который воспринимает и рассчитывает концентрацию газа в окружающем воздухе.
  • Измерительно-показывающий модуль – это система, воспринимающая сигнал первичного преобразователя и сравнивающая его с заданным значением.
  • Блок питания – это система обеспечения электрического питания прибора.
  • Корпус прибора.

Функциональность сигнализаторов газа:

  • Световая и звуковая сигнализация.
  • Отключение подачи газа с помощью электромагнитного клапана.
  • Включение вытяжного устройства.
  • Подача сигнала на пожарный или диспетчерский щит.

Еще один способ обогреть баню — теплый пол, о нем подробнее в статье.

Виды сигнализаторов газа

Основным различием между газоанализаторами является вид улавливаемого газа. Самыми распространенными бытовыми сигнализаторами являются газоанализаторы для:

Комбинированные газоанализаторы, способные улавливать сразу несколько видов газа.

Вентиляторы бытовых сигнализаторов

Одним из видов локализации скопления вредных веществ в помещении котельной является установка вытяжного вентилятора, который включается по сигналу газоанализатора и осуществляет принудительную вентиляцию.

Отсекающие клапаны

Электромагнитный отсекающий клапан применяется для мгновенного прекращения поступления газа по сигналу газоанализатора. Существуют различные клапаны:

  • По диаметру трубопровода.
  • Электрические.
  • С допустимым давлением.
  • Отличающиеся по конструкции.

Различают 2 типа конструкции: нормально-открытый и нормально-закрытый.

Они имеют такие отличия:

  • Нормально-открытый клапан взводится вручную, а при работе он не под напряжением. В случае срабатывания газоанализатора, подается электрический импульс на закрытие клапана. Маркируется клапан — “NA”;
  • Нормально-закрытый электромагнитный клапан также взводится вручную, но для этого нужно обеспечить подвод электроэнергии. Во время эксплуатации он постоянно находится под напряжением, а по сигналу газоанализатора напряжение пропадает и клапан закрывается.

Симптомы поражения газом

Если человек не спит во время утечки окиси углерода, то могут возникнуть такие симптомы отравления:

Воздействие угарного газа на организм человека

  • сильнейшая головная боль, которая не снимается никаким средством;
  • лёгкое головокружение и дезориентация в пространстве;
  • тошнота и рвотные позывы;
  • расфокусирование зрения;
  • ослабление мышц;
  • могут начаться судороги или возникнет потеря сознания.

Постоянное подвержение организма в бытовых условиях малым дозам газа может вызвать разные заболевания. Самые распространённые – гипертония, печёночная и почечная недостаточность, легочные заболевания, депрессия, рассеянный склероз, дефекты речи, повышенная раздражительность. Повторное отравление может вызвать ишемическую болезнь сердца.

Принцип работы

Принцип действия датчика утечки достаточно прост и основан на физических законах конвекции. Воздух поднимается вверх и проходит через анализаторы. Те, в свою очередь, быстро распознают имеющиеся в нём примеси газа и при увеличении их концентрации выше принятых норм включают световой и звуковой сигналы. Интересным является тот факт, что раньше для обнаружения метана в угольных шахтах использовались канарейки.

Современные датчики не требуют регулировки и поступают в продажу в уже настроенном виде. При обнаружении утечки многие из них способны посылать владельцу квартиры SMS-сообщения либо оповещать его об опасности через интернет. После устранения аварийной ситуации простые бытовые модели нуждаются в перезапуске, притом что промышленные образцы непрерывного действия сразу после срабатывания сигнализации продолжают регистрировать и анализировать.

Ссылка на основную публикацию