Как работает датчик утечки газа?

В новостных сводках нет-нет да и проскакивают иногда сообщения о том, что в каком-нибудь городе в подъезде жилого дома взорвался газ или случился пожар. Как правило, причиной оказывается уте

Как работает датчик утечки газа?

Как устроены и работают датчики утечки газа

Суть проблемы

В новостных сводках нет-нет да и проскакивают иногда сообщения о том, что в каком-нибудь городе в подъезде жилого дома взорвался газ или случился пожар. Как правило, причиной оказывается утечка горючей газовой смеси, состоящей в основном из метана с добавками (пропана, бутана и т. д.), используемой в газовых плитах и газовых котлах.

Хорошо бы предотвратить на корню эти несчастья, однако то и дело горючие газы распространяются, концентрируются в помещениях и приводят к взрывам и пожарам. Всему виной человеческая недальновидность и несовершенство техники.

Решение проблемы

А между тем существует способ предотвращения подобных ситуаций или хотя бы сведения их разрушительных последствий к минимуму. Способ заключается в том, чтобы установить в помещении датчик утечки газа. Датчик автоматически определит факт превышения в воздухе концентрации потенциально опасного газа, обнаружит таким образом событие утечки и выполнит необходимые действия для предотвращения катастрофических последствий.

Действия датчика при обнаружении газа могут быть самыми разнообразными: подача звукового сигнала в помещении где он установлен, отправка SMS-сообщения на телефон хозяину, включение вытяжной вентиляции или звонок в службу спасения, перекрытие газового трубопровода и т. д. В любом случае благодаря датчику будет понятно, что случилась утечка газа и нужно предпринимать активные действия вплоть до эвакуации жильцов.

Простые датчики

Простейшие домашние датчики способны обнаружить превышение допустимой концентрации нескольких основных видов горючих газов и подать звуковой сигнал. Такие изделия компактны, их легко установить в любом подходящем месте.

Датчики данного типа предназначены для жилых помещений, где человек точно услышит звуковой сигнал и уже будет знать что делать — перекрывать клапан, звонить в аварийную службу, предпринимать эвакуацию и т.д.

Беспроводные датчики

Датчики с беспроводным блоком связи способны работать совместно с GSM-сигнализацией. И как только утечка газа зафиксирована чувствительным элементом — хозяину на телефон придет SMS-уведомление и он сможет успеть самостоятельно предотвратить утечку. К тому же совместная работа данного датчика с блоком сигнализации позволяет синхронизировать его со схемой включения пожарных сирен.

Датчики управляющие запорной арматурой

Более сложные устройства умеют управлять запорной арматурой — электромагнитным клапаном, который автоматически будет переведен в положение «закрыт», как только датчик заподозрит неладное. Человеческий фактор сведен здесь к минимуму.

Системы подобного типа бывают как бытового, так и промышленного назначения, для установки на промышленных объектах, в цехах, лабораториях, в складских помещениях и т. д. Датчики с запорной арматурой обычно монтируют к газовым колонкам и бойлерам. Если датчик сработал, перевести запорный клапан в исходное положение можно будет лишь вручную.

Устройство датчика утечки газа

По принципу действия датчики утечки газа бывают разных типов: оптические, термические, электронные. И для каждого типа характерны свои целевые группы газов, повышенные концентрации которых датчик способен обнаруживать: смесь на основе природного газа, углекислый газ, угарный газ и т.д.

В корпусе устройства находится источник питания — аккумулятор или батарейка, либо источник питания может быть внешним — сетевым.

За взаимодействие датчика с газообразной внешней средой отвечает чувствительный элемент первичного преобразователя, характеристика которого, например электрическая проводимость, изменяется под действием газа повышенной концентрации.

Сигнал с первичного преобразователя сравнивается в измерительном модуле устройства с сигналом эталонной величины, имитирующим допустимую концентрацию газа. В результате измерений исполнительный механизм датчика либо активируется, либо — нет.

Выбор места установки датчика утечки

При всем при этом датчики утечки газа не являются универсальными. Каждый датчик нацелен на свою группу улавливаемых газов. Это связано с тем, что некоторые газы тяжелее воздуха (углекислый газ) и всегда текут вниз — к полу помещения, а другие легче воздуха (метан) и поэтому скапливаются под потолком, третьи же способны заполнить пространство помещения целиком (угарный газ). Поэтому и место установки датчика выбирается соответствующим образом. Датчики природного газа устанавливают под потолком, а датчики углекислого газа — над полом.

Места установки датчиков следует выбирать очень внимательно. Недопустимо располагать датчик утечки газа возле хорошо проветриваемых мест (окон, вентиляционных каналов и т.д) — возле них воздух окажется менее всего насыщен газом во время утечки.

Датчик утечки устанавливается недалеко от газовой плиты, баллона, колонки и т. д, но не на самом газовом оборудовании. В помещениях где используются аэрозоли, анализатор будет функционировать некорректно, равно как и в помещениях где циркуляция воздуха отсутствует начисто.

Принципы работы датчиков утечки газа

Датчики утечки газа различаются и по принципу работы чувствительного элемента. Есть датчики, где чувствительным элементом выступает кремниевая пластина с тонким слоем оксида металла на поверхности.

У данных датчиков газ при определенной концентрации поглощается чувствительным элементом сильнее и проводимость элемента поэтому изменяется больше. Эти датчики подходят для жилых помещений. Они хоть и не являются высокоточными в силу своего устройства и инерционности (долго реагируют и медленно восстанавливаются), зато весьма просты и стоят недорого. Для промышленности (цехов, лабораторий, складов и т.д.) они не подойдут.

Существуют каталитические датчики, где процесс обнаружения газа основан на его «сгорании» и превращении в углекислый газ и воду. Воздух с высоким содержанием газа проходит через чувствительный элемент, представляющий собой маленькую катушку из платиновой проволоки, покрытую оксидом алюминия, и с родиевым катализатором снаружи.

Когда воздух с высоким содержанием газа контактирует с катализатором, происходит своеобразное воспламенение, платиновая проволока нагревается, ее сопротивление изменяется. Чем выше концентрация газа в воздухе — тем сильнее разогревается проволока, тем более растет ее сопротивление. Такие датчики характеризуются высокой точностью и скоростью срабатывания. Они подходят для промышленных применений.

Поистине лабораторным методом диагностики воздуха является применение инфракрасных датчиков утечки. В промышленных анализаторах газа используется именно этот принцип.

Суть в том, что для многих газов полоса пропускания света приходится на инфракрасный диапазон. Два луча с одинаковой длиной волны проходят через две разные среды — через исследуемую и через эталонную. Возвращаясь назад, лучи уже различаются по силе, и разность, оцениваемая детектором, как раз и оказывается пропорциональна концентрации газа в исследуемой среде.

Проводные и беспроводные датчики

Проводные датчики утечки питаются от сети 220 вольт. Именно такие датчики используют в промышленности несмотря на их высокое энергопотребление. Они просты в обслуживании и пожаробезопасны даже несмотря на наличие внутри устройства электрической цепи далеко не низкого напряжения. Тем не менее они полностью зависимы от розетки.

Беспроводные датчики питаются от встроенных аккумуляторов, поэтому их можно устанавливать даже там где нет сети. Но для промышленности они не подойдут, так как эксплуатационный расход энергии здесь довольно значителен.

Эксплуатация и тестирование

Хотя бы раз в месяц датчик необходимо протирать влажной салфеткой чтобы убрать пыль. Вместо салфетки можно воспользоваться пылесосом. Для проверки датчика утечки природного газа подойдет простая зажигалка (на несколько секунд пустите газ из зажигалки на датчик, но не зажигайте пламя). После проверки автоматического запорного клапана вручную верните его в исходное положение.

Нужен ли вам датчик утечки газа?

В начале января 2019 года в интернете на разных ресурсах начали появляться статьи о том, что в квартирах оснащённых газовым оборудованием — нужно устанавливать датчик утечки газа. Связано это с тем, что особенно в зимний период времени в России участились случаи утечки бытового газа и других ЧП, связанных с этим вопросом.

И действительно более 40 жертв взрывов бытового газа в жилых домах в России произошло всего за две недели. Поэтому в правительстве решили, что с системой газоснабжения нужно что-то делать. Поэтому с начала года обсуждается вопрос, что нужно в обязательном порядке устанавливать датчики газа и даже выпустили соответствующий законопроект.

Как сказано в этом законопроекте, основными причинами взрывов бытового газа связаны с ненадлежащим содержанием газового оборудования, его несвоевременной заменой или ремонтом, а также человеческими факторами.

Для статистики хочется отметить, что в России насчитывается около 65,9 млн квартир и более чем в 44 млн квартир используется бытовой газ. При этом проведение проверок оборудования полностью проблему не решает, потому что всегда есть та же самая халатность или другие человеческие факторы. Например, жители дома не хотят открывать дверь для проверки сотрудникам газовых служб, а позднее сами не замечая утечки включают газовые приборы. Таким образом происходят ЧП и другие аварии связанные с утечкой газа.

Пока не ясно как будет выглядеть в итоге этот законопроект, но скорее всего ничего бесплатного ожидать не стоит. Но обезопасить себя мы можем сами. Есть поговорка: «Предупреждён – значит вооружён!». На рынке существуют простые и недорогие приборы называемые бытовые датчики утечки газа или сигнализаторы газа.

О них сегодня и поговорим…

Что представляют собой сигнализаторы газа?

Бытовой сигнализатор газа представляет собой небольшой по размерам прибор, который работает от обычной розетки 220В и не требует дополнительной настройки. Никаких дополнительных элементов питания у него нет, только вилка для того, чтобы подключить его в розетку. Устанавливаются такие датчики в непосредственной близости от газовой плиты или от другого газового оборудования (газовая колонка, газовый баллон или приходящая газовая труба).

Самые простые приборы этого типа носят сугубо сигнализирующую функцию. Существуют они чтобы вовремя предупредить о возможной утечке газа в квартире. Этот небольшой прибор сможет вовремя предупредить вас о грозящей опасности взрыва, прежде чем вы зажжете спичку или нажмёте на кнопку электроподжига.

Сразу хочется отметить, что приборы, рассматриваемые в этой статье, не являются датчиками дыма (противопожарными датчиками) и также не являются датчиками так называемого, угарного газа. Здесь будут рассматриваться только датчики, улавливающие концентрацию сжиженного (обычно используются в загородных домах и поставляются в баллонах) и природного газа (газ поставляется по трубопроводу непосредственно в квартиру), то есть те виды газа, которые встречаются в быту.

В магазине умной техники 2Emarket (https://2emarket.ru) есть две модели бытовых датчиков утечки газа с сигнализацией. К нам на обзор попали обе эти модели и каждая со своими особенностями.

Давайте рассмотрим их поближе.

Датчик утечки газа LH-86

Технические характеристики:

Рабочее напряжение: 220 (V)

Длина кабеля: 1,5м

Сигнал тревоги: 70 Дб

Рабочая температура: -10 + 40 (℃)

Площадь помещения: 10 кв. м.

Способ установки: настенный

Габариты: 70х40х110 мм

Прибор поставляется в небольшой картонной коробке. Комплект поставки представляет собой: прибор, два шурупа для крепления на стену и инструкцию на английском языке (на сайте также есть перевод на русский язык в формате PDF). Скромно, но ничего больше и не нужно для эксплуатации этого устройства и кстати чтобы закрепить прибор на стене нужен только один шуруп (второй видимо запасной и идёт бонусом).

Читайте также  Выносной датчик температуры воздуха в помещении

Сам датчик газа LH-86 представляет собой небольшой прибор в корпусе из белого пластика. Есть отверстия для воздуха (воздуховоды), через которые датчик анализирует состав воздуха и улавливает присутствие в нём газа. Также на корпусе есть отверстия для сигнализации с помощью высокочастотного динамика. На тыльной части прибора присутствует проушина для крепления на стену. В инструкции изображено, что размещать прибор следует на расстоянии от 1,5 до 5 метров от источника возможной утечки газа (газовой плиты или баллона).

Длина кабеля 1,5 метра позволяет установить прибор именно там, где это нужно, а не там, где приходиться т. к. розетки поблизости может не оказаться. Хотя прибор собран в Китае присутствует евро штекер (вилка, подходящая для нашей страны).

Во время первого включения прибора происходит синхронизация. Прибор определяет минимальный уровень содержания газа в воздухе и начинает отталкиваться от этих значений принимая из-за исходные. Время этой синхронизации 120 секунд. После чего прибор уже готов к работе.

На корпусе расположены два светодиода (зелёный и красный), которые отражают статус устройства. Исходя из инструкции существуют следующие значения индикаторов:

Мигает красный светодиод — Утечка газа

Постоянно горит красный светодиод — Ошибка детектора

Мигает зеленый светодиод — Синхронизация

Постоянно горит зеленый светодиод — Нормальная работа

Световая сигнализация понятная и помогает следить за состоянием устройства. Просто взглянув на него, можно понять работает датчик в данный момент или нет. Это удобно для пользователя. Простая и понятная индикация с помощью светодиодов.

Также есть кнопка теста звука на приборе нажав на которую, можно проверить работоспособность светодиодов, динамика и услышать звук сигнализации, который точно не останется без вашего внимания. Звук высокочастотный и подаётся прибором с перерывами. Этот звук сигнализации вы услышите сразу, будь это будет ночью или в любое другое время суток. Например, вернувшись с работы и открыв дверь вы точно услышите, что датчик сработал и уже не будете использовать газовые приборы, а поспешите принять необходимые меры (проветрить помещение и вызвать службу газа).

Прибор недорогой и стоит всего 520 рублей. Для загородного дома подойдёт на все 100%. Плюсом можно считать цену и длинный провод питания, который позволяет разместить прибор в удобном месте. Функционал свой прибор выполняет в полном объёме.

Датчик утечки газа RH-95 с сигнализацией

Технические характеристики:

Рабочее напряжение: 220 (V)

Кабель питания: отсутствует

Сигнал тревоги: 85 Дб

Рабочая температура: -10

Площадь помещения: 10 кв. м.

Способ установки: в розетку

Габариты: 120х69х72 мм

Датчик газа RH-95 — это подобный предидущему прибор небольшого размера, но со своими отличиями. Корпус также выполнен лаконично и из белого пластика. По ощущениям качество исполнения немного выше, чем у предидущей модели. Также на корпусе присутствуют как отверстия выполняющие функцию воздуховодов, так и отверстия для звуковой сигнализации. Провода для подключения у него нет, а включается прибор непосредственно в розетку и для кого-то из пользователей это будет несомненно плюсом. У это модели также предусмотрен дисплей, который отображает степень загазованности помещения в условных уровнях от 1 до 9. В комплекте с прибором идёт инструкция на понятном английском языке. На самой коробке присутствует схема установки устройства.

После включения датчика в розетку загорается зеленый светодиод, означающий питание (Power), и второй светодиод сигнализирующий о состоянии прибора (State), третий же светодиод красного цвета (Alarm) означает утечку газа. Как и в первом случае прибору после включения нужно 120 секунд на измерение исходного состояния воздуха (синхронизация) после чего прибор «заступает на вахту». Устройство может работать при температуре от -10 ° C

50 ° C, и менее 97% относительной влажности воздуха.

При возникновении загазованности в помещении на дисплее сначала загорается 1 уровень, затем 2 и только после того, как уровень загазованности поднимается на 3, прибор редко, но громко начинает подавать сигнал тревоги. После 6 уровня начинается частая тревога (прибор подаёт сигнал чаще) и на 9 уровне прибор беспрерывно сигнализирует об опасности. В остальном принцип работы тот же, что и в предыдущем варианте только присутствует такая градация уровня опасности.

Эта модель также более чувствительная, чем предыдущая т.к. улавливает аварийную концентрация сжиженного газа 0,1

0,5%, а природного газа 0,1

0,3%. В предыдущей же модели было 10% (судя по инструкции). Но в любом случае оба прибора справляются со своей задачей, а именно сигнализацией и оповещением при загазованности в помещении или утечки газа. Ниже фото работы прибора при 7 уровне загазованности в помещении (лучше до такого не доводить!).

Датчик газа RH-95 подороже предидущей модели и стоит уже 1290 руб. Хотя и в этой цене ему аналогов нет т.к. вдругих магазинах подобный нашему прибор будет стоить от 1990 руб. Этот тип сигнализатра газа больше подходит для квартиры с централизованной подачей газа (через газопровод) непосредственно в квартиру. Плюсом можно считать расширенные функции (дисплей, уровни загазованности, разная звуковая сигнализация). В течении тестирования прибор также выполнял свой функционал в полном объёме.

Итог

Учитывая невысокую стоимость этих приборов. Такой прибор иметь дома однозначно нужно (конечно, если вы используете газовое оборудование). Так будет спокойней и вам и вашим родным, возвращаясь домой вы можете быть уверены, что концентрация газа безопасна и можно пользоваться газовым оборудованием. Например, вас долго не было в загородном доме и открыв дверь вы сомневаетесь пахнет газом или нет? Достаточно взглянуть на индикацию прибора (светодиоды) или же на дисплей (уровни загазованности) и вы сразу же поймёте ответ на ваш вопрос. И потом уже можно смело запускать газовую колонку или плиту. Такие приборы помогают сделать дом более «умным» и чувствовать себя при это более уверенно. Датчики утечки будут всегда на страже ваших жизней!

В заключение предлагаем посмотреть видеообзор:

Датчик утечки газа: особенности, виды, характеристики

Что из себя представляют датчики утечки газа?

Датчик представляет собой небольшое устройство, которое можно установить в любом месте. Аппарат оснащен анализатором, способным реагировать на изменение концентрации определенных газов. Для измерения количества газа в среде применяются разные сенсоры. Они мгновенно реагируют на повышение концентрации газов, исходящих от газовых приборов и подают светозвуковой сигнал.

Зачем нужен и где используется?

Наиболее простые небольшие модели применяются в бытовых условиях, для использования в доме, в квартире, на даче.

Датчик утечки газа используется для определения опасной концентрации газа в воздухе, чтобы защитить жизнь и здоровье людей.

В основном это такие газы, как метан, одноатомный и двухатомный оксиды углерода.

Как работает: устройство и принцип действия

Датчик утечки газа имеет определенный принцип работы. Он основан на конвекции — движении воздуха, проходящего через прибор. Потоки воздуха проходят через чувствительные элементы и, если концентрация опасных веществ превышает норму, подается звуковой сигнал. После устранения опасной ситуации оборудование можно запустить снова.

Датчик утечки газа состоит из следующих важных элементов:

  • корпус,
  • чувствительный элемент,
  • клапан, перекрывающий подачу газа,
  • источник питания,
  • кнопки управления.

Существующие виды

Сигнализаторы утечки газа делятся на несколько различных видов по определенным признакам.

По принципу работы:

  • Проводные. Подключаются к сети на 220 В.
  • Беспроводные. Питание датчика производится от аккумуляторов.

По типу обнаруживаемого газа:

  • природный газ (пропан, бутан, метан),
  • угарный,
  • углекислый.

Отзывы о бытовых датчиках утечки природного газа

Отзывы пользователей говорят, в основном, о большой пользе и достоинствах датчиков утечки газа. К положительным характеристикам можно отнести следующие:

  • надежность,
  • эффективность,
  • компактность,
  • простая установка,
  • быстрота срабатывания,

Что учитывать при выборе устройства?

При выборе устройства необходимо учитывать принцип работы (проводное, беспроводное), имеется ли клапан закрытия газа, на какой газ реагирует, порог срабатывания, а также стоимость. Все это очень важные величины, влияющие на работу и функциональность прибора.

Рекомендации по установке и расположению устройств

Установка датчиков газа в квартире производится по определенным принципам. В зависимости от типа определяемого газа датчик может находиться в разных местах.

Детектор природного газа (метан, СН4) должен быть в верхней зоне помещения, примерно 30 см от потолка, так как этот газ легче воздуха.

Датчик сжиженного газа (пропан-бутан) устанавливается выше уровня пола на 30 см, потому что он тяжелее воздуха.

Угарный газ при утечке распределяется равномерно по всему помещению. Датчик, контролирующий его, должен находиться примерно на уровне человеческого роста (1,5-1,8 м от пола).

  • датчики устанавливаются вблизи от газового оборудования;
  • нельзя ставить приборы там, где нет циркуляции воздуха (за шкафами, в глухих зонах);
  • запрещается размещение сигнализаторов вблизи от вентиляции, обогревателей, окон, источников огня, над плитой.

Датчик утечки газа. Виды и работа. Установка и устройство. Применение

В настоящее время все еще не редкостью являются взрывы и пожары, возникающие от утечки и распространения горючих газов. Чтобы предотвратить подобные случаи, разработан особый чувствительный элемент – датчик утечки газа. Он определяет увеличение концентрации газа в воздушном пространстве, быстро обнаруживает утечку и подает об этом сигнал человеку, а также может отправить информацию о неисправности в аварийную службу, что позволяет быстро эвакуировать жильцов.

Датчик утечки газа

Некоторые исполнения таких устройств снабжаются специальным механизмом, который дает возможность быстро закрыть подачу газа в помещение с помощью запорной арматуры. Наиболее простые датчики диагностируют концентрацию одного или нескольких видов газа, и при превышении ее предельной границы подают сигнал. Они обычно изготавливаются в виде компактных мобильных устройств, которые можно смонтировать в любом удобном месте. Но применяются они только для частного использования и личной безопасности в бытовых условиях.

Распространены также и промышленные образцы таких датчиков, служащих для их применения на складах, в производственных цехах и других промышленных объектах.

Общее устройство и принцип работы

Действие сигнализатора утечки газа заключается в использовании датчиков разных видов: электромеханических, оптических, термомеханических и других датчиков, реагирующих на разные группы газов.

Датчик утечки газа состоит из следующих основных элементов:
  • Первичные преобразователь – датчик, воспринимающий и определяющий величину концентрации газа в воздушном пространстве.
  • Модуль измерения – устройство, принимающее данные от первичного преобразователя, и производящее их сравнение с допустимой величиной.
  • Исполнительный механизм – электромагнитный клапан, перекрывающий подачу газа.
  • Источник питания – источник электрического тока в виде аккумулятора, гальванического элемента или сетевого блока питания.
  • Корпус устройства.
Функции датчиков утечки:
  • Звуковая и световая сигнализация.
  • Перекрытие поступления газа с помощью электромагнитной запорной арматуры.
  • Запуск вытяжной системы вентиляции.
  • Подача аварийного сигнала на диспетчерский или пожарный пульт.

При повышении концентрации газа в воздухе чувствительный элемент датчика изменяет свои характеристики, в зависимости от его вида, например: электрическое сопротивление. При достижении допустимого предела плотности в воздухе сопротивление датчика изменяется до заданного значения, что является причиной подачи аварийного сигнала.

Читайте также  Сработал датчик наклона что значит?
Классификация

Датчики утечки газа делятся на несколько основных видов по определенным признакам, которые рассмотрим более подробно.

По типу обнаруживаемого газа:
  • Природного газа (пропан, метан, бутан).
  • Углекислого.
  • Угарного.

Одного универсального датчика, который бы мог выявить утечки разных видов газов, на сегодняшний день не существует. Например, некоторые газы скапливаются вверху под потолком помещения, так как они легче воздуха, а другие опускаются к полу, так как их вес больше, чем у воздуха.

Поэтому, для обнаружения газа в первом случае датчик утечки газа следует устанавливать вверху помещения, а во втором случае – как можно ниже. Эти условия не подходят для угарного газа, так как он способен заполнить все помещение с одинаковой плотностью.

По способу определения концентрации газа:
  • С чувствительным элементом на основе полупроводника. Включает в себя кремниевую пластину, которая покрыта окисью металла тонким слоем. При воздействии газа на поверхность этой пластины пленка окиси металла поглощает его, что способствует изменению внутреннего сопротивления пленки, в зависимости от величины концентрации. Такие датчики широко используются в бытовых условиях, так как имеют простое устройство и невысокую стоимость. Для применения в промышленности они не подходят, так как точность их невысока, а также низкая скорость реакции, долгий период восстановления после сработки, необходим постоянный контроль их исправности.
  • Основа работы каталитических датчиков заключается в принципе сгорания газа и превращения его в углекислый газ и воду при прохождении воздуха с высокой концентрацией газа через чувствительный элемент. Каталитический датчик состоит из чувствительного элемента маленького размера, который называют «сигистором», «пеллистором» или шариком. Он представляют собой катушку с обмоткой, изготовленной из платиновой проволоки. На нее вначале нанесена подложка из оксида алюминия, а внешняя оболочка из родиевого катализатора.

Принцип работы состоит в том, что при проникновении высококонцентрированного газом воздуха в катализатор, он воспламеняется и нагревает шарик, что приводит к изменению сопротивления платиновой обмотки. Сопротивление изменяется в зависимости от размера концентрации газа. Каталитические датчики используются на объектах промышленности.

  • Инфракрасные. Полосы пропускания света многих газов расположены в инфракрасном диапазоне спектра, поэтому принцип поглощения в этой области уже длительное время применяется в лабораторных средствах диагностики. Такой датчик утечки газа является компактным маломощным оборудованием, применяемым для промышленных анализаторов газа. Эти устройства имеют свои достоинства по сравнению с предыдущими. Они характерны высоким быстродействием, небольшими эксплуатационными расходами и простым контролем с помощью функции самодиагностики, которую имеют современные устройства с микропроцессорным управлением.
    Принцип действия инфракрасного датчика заключается в том, что две длины волны поглощаются в инфракрасном диапазоне. Одна из волн считается эталонной, а другая исследуемой. Два источника света с пульсирующими лучами испускают свет, проходящий через две разные среды, и возвращается обратно. Далее, детектор производит сравнение сил двух лучей, и с помощью вычитания рассчитывает концентрацию газа.

По принципу работы:

  • Проводные. Для работы этих датчиков необходимо наличие электрической сети на 220 вольт. Достоинством является низкая стоимость и простое обслуживание. К недостаткам можно отнести большой расход электрической энергии при эксплуатации, а также зависимость от стабильной подачи электроэнергии. Существует мнение, что такие датчики опасны, так как при возрастании концентрации газа во внешней среде может произойти взрыв. Это является ошибочным утверждением, так как конструкция разработана с учетом всех особенностей.

  • Беспроводные. Работают от аккумуляторов, что дает возможность применять их в любых местах и условиях. Недостатками беспроводных моделей является их повышенная стоимость, а также большой расход электроэнергии. Поэтому они не используются на складах и промышленных объектах.
Датчик утечки газа с клапаном

Большую популярность получили анализаторы газа с клапаном или запорной арматурой. Во время срабатывания датчика электрическая цепь замыкается, в результате подается сигнал на закрытие клапана подачи газа.

Такой датчик утечки газа ставят чаще всего перед бойлером, газовой колонкой, фильтрами и другим газовым оборудованием. Установка клапанных датчиков требует участия квалифицированного специалиста, который правильно выполнит врезание запорной арматуры в газовую магистраль, и проконтролирует функционирование всех элементов этой системы.

Преимуществом такого датчика является то, что запорная арматура практически не подлежит износу, а также нет необходимости в подведении электрической сети. Клапан возвращается в исходное положение вручную.

Анализатор газа с модулем GSM информирования

Современные конструкции датчиков, выявляющих утечку газа, могут дополнительно снабжаться специальным беспроводным модулем связи, позволяющим применять их совместно с GSM сигнализацией. После сработки чувствительного элемента, подается аварийный сигнал на мобильный телефон хозяина дома. Таким способом можно самостоятельно оперативно предотвратить утечку газа.

Кроме выявления утечки газа, GSM модуль может использоваться с другими компонентами системы безопасности, и позволяет подключать другие датчики – пожарные оповещатели, закрытия и открытия ворот и многие другие устройства.

Особенности установки

В зависимости от вида определяемого газа, датчики имеют свои особенности по размещению их в помещении. Например: для выявления повышенной концентрации пропана или угарного газа, целесообразно устанавливать датчики в нижней части на стенах на удалении 30 см от поверхности пола. Эти газы являются более тяжелыми, по сравнению с воздухом, и оседают вниз.

Датчик утечки газа природного происхождения монтируется вверху в 30 см от потолка, так как его вес меньше воздуха, и он скапливается в верхней части помещения.

Кроме этого необходимо учитывать и другие правила установки:

  • Устанавливать анализаторы газа следует вблизи газовых плит, баллона и другого газового оборудования.
  • Нельзя устанавливать газовые анализаторы в тех помещениях, в которых применяются различные аэрозоли и аммиак.
  • Запрещается монтировать датчики обнаружения газа возле окон, дверей, систем вентиляции, где циркуляция воздуха больше предельно допустимой величины.
  • Нельзя устанавливать газоанализаторы в закрытом пространстве, в котором нет циркуляции воздуха.
  • Запрещается установка непосредственно на газовых устройствах.
Обслуживание

Чаще всего приобретенный потребителем датчик утечки газа уже откалиброван, и нет необходимости в каких-либо регулировочных работах при монтаже. Но после запуска его в работу за ним необходимо постоянно следить.

Рекомендуется один раз в месяц производить очистку места его установки пылесосом от пыли, а также протирать влажной салфеткой. При очистке следует соблюдать осторожность, чтобы не нанести повреждений чувствительного элемента.

Требуется периодически контролировать эффективное действие чувствительных элементов. Чтобы сделать такую проверку, можно воспользоваться обычной газовой зажигалкой. Для этого, не зажигая ее, нужно подать газ и поднести к чувствительному элементу на несколько секунд. Исправный датчик утечки газа должен отреагировать на высокую концентрацию, и подать аварийный сигнал.

После этого следует убедиться, что тревожная сирена хорошо слышна в других комнатах дома, либо на улице. После того, как концентрация газа уменьшится, датчик должен самостоятельно возвратиться в исходное положение обычной работы.

При проведении проверки датчиков утечки газа, оснащенных клапаном, после контроля их работоспособности, запорную арматуру нужно открывать вручную.

Датчик газа

Газ представляет собой вещество без цвета и запаха, значит обнаружить его в случае утечки или повреждения трубопровода непросто (специализированные службы для обнаружения газа по запаху добавляют в него сильно пахучее вещество – одорант).

Установка современного датчика в квартире, в доме, в служебном помещении быстро обнаружит утечку. Точного места повреждения он не укажет, но измеряя концентрацию вещества в замкнутом объеме, при его увеличении включит звуковую и визуальную сигнализацию и отправит сигнал на пульт аварийной службы.

Типы датчиков газа

По типу вещества, который они способны обнаружить, охранные устройства подразделяются:

  • Для обнаружения природного газа (метан, пропан, бутан);
  • Углекислого;
  • Угарного (СО).

Нет возможности надежного использования одного универсального устройства, которое могло бы обнаруживать все виды утечек. К примеру, некоторые газы легче воздуха и скапливаются под потолком в помещении, другие тяжелее и стелются по полу.

Как работает датчик газа

Датчик состоит из чувствительного элемента к той или иной группе веществ. При изменении концентрации газа чувствительный элемент изменяет свои физические свойства, например, сопротивление.

При загазованности, достигшей определенной концентрации (плотности в воздухе) сопротивление устройства понижается/увеличивается до определенной величины, что послужит причиной подачи сигнала об опасности (см. Звуковые оповещатели).

По методу определения допустимой концентрации ядовитых веществ в окружающем пространстве оборудование делится на три группы.

По принципу действия делятся на две категории: беспроводные и проводные.

Этого недостатка лишены беспроводные модели, они оборудованы индивидуальной аккумуляторной батареей, установленной непосредственно в корпусе устройства. Такое исполнение предполагает их эксплуатацию практически в любом месте.

Работа совместно с клапаном-отсекателем

Нормы безопасности предполагают совместное использование датчика утечки с электромагнитным клапаном-отсекателем (запорной арматурой) в бытовых и служебных помещениях.

Двухпозиционный клапан имеет ручной взвод рычага и дистанционно управляет потоком газа по трубопроводу. При появлении опасной концентрации напряжение от датчика поступает на клапан, который автоматически перекрывает подачу природного газа.

Автоматический клапан является элементом безопасности, поэтому повторная попытка установки клапана в рабочее положение после срабатывания возможна только вручную при устранении причин срабатывания.

Датчик газа с GSM модулем

Отдельной категорией выделяют модели, оснащенные GSM устройством беспроводной связи.

Чаще всего наличие GSM модуля предоставляет возможность подключения других систем безопасности: датчиков движения, разбития стекла, объема , вибрации, тревожной кнопки, пожарного дымового извещателя и других охранных приспособлений.

Беспроводная модель такой системы оборудована автономным электропитанием, поэтому и гарантирует эффективную и бесперебойную работу.

Правила эксплуатации

Датчик газа монтируется на ровной, прочной, сухой поверхности стены на уровне, оговоренном в инструкции по эксплуатации (высота установки зависит от типа используемого вещества).

Место установки выбирается так, чтобы температура эксплуатации колебалась в пределах от -10°С до + 60°С. При наружном монтаже датчик должен быть надежно защищен от влияния неблагоприятных погодных факторов.

Особое внимание надо обратить на воздействие воды, дождя (см. Датчики воды). Не допускается установка в помещениях с повышенной влажностью. Если допуск модели позволяет, его можно установить во взрывоопасном помещении (см. Взрывозащищенные звуковые оповещатели).

  • Выполнять монтаж непосредственно на газовое и другое оборудование (мебель, стеллажи);
  • Монтировать оборудование в помещении, которое не имеет естественной приточно-вытяжной вентиляции (где отсутствует циркуляция воздушного потока);
  • Установка в местах с повышенной циркуляцией воздуха (окна, двери, вентиляционные каналы);
  • Устанавливать в помещениях, использующихся для хранения аммиака, аэрозолей, ГСМ.

Обслуживание

С завода-изготовителя к конечному потребителю оборудование поступает откалиброванное, не требует дополнительной настройки и выполнения подготовительных работ при вводе в эксплуатацию. Об этом свидетельствует соответствующая запись в его паспорте, печать ОТК и дата проверки.

Но после установки оставлять его без внимания нельзя:

  • Раз в 3-4 недели надо очистить место расположения прибора от пыли пылесосом;
  • Слегка влажной ветошью надо протереть устройство, особо аккуратно в районе расположения чувствительного компонента;
  • Периодически проверять работоспособность датчика. Для этого, например, можно поднести зажигалку в район чувствительного элемента и подать газ на несколько секунд. После срабатывания надо убедиться, что звуковая сигнализация отчетливо слышна и работает световая сигнализация;
  • После проверки детектор должен самостоятельно вернуться в штатный режим работы;
  • Если проверка работоспособности выполнялась совместно с клапаном-отсекателем, надо руками взвести шток запорной арматуры для подачи газа оборудованию.
Читайте также  Герконовый датчик принцип работы

Безопасность

Эксплуатация данного оборудования разрешается в полном соответствии с инструкцией по эксплуатации и только в исправном состоянии.

Неправильное применение и использование не по назначению опасно для здоровья и жизни пользователей. Работу, связанную с электрическими соединениями, разрешается выполнять только квалифицированному и подготовленному персоналу в соответствии с нормами и требованиями по монтажу.

Само устройство и прилегающая к нему территория должны содержаться в чистоте, иметь свободный доступ и хорошо просматриваться.

Датчик утечки газа с клапаном отсекателем: устройство, классификация + как правильно выбрать и установить

Даже самая осторожная и бережная эксплуатация газа может привести к аварии. Его утечка – серьезная проблема, узнать о которой жизненно необходимо до того, как концентрация газа в помещении достигнет критической отметки.

Хороший датчик утечки газа с клапаном отсекателем – практически незаменимый прибор, который может предотвратить трагедию. Подобное устройство не просто сигнализирует об аварийной ситуации, но и предотвращает ее развитие, перекрывая подачу топлива. После его монтажа каждый владелец жилья будет чувствовать себя увереннее и спокойнее.

В этом материале мы расскажем об устройстве датчика с запорным клапаном, рассмотрим строение и принцип работы, дадим практические советы по выбору и установке.

Особенности и виды бытовых датчиков газа

По своей сути датчик утечки газа представляет собой небольшое, иногда мобильное устройство, которое реагирует на изменение состава воздуха в помещении. Специальный запорный элемент (клапан), дополняющие прибор, дает возможность вовремя останавливать подачу топлива, если его избыток обнаружен в воздухе.

Устройство для контроля протечки газа, снабженное запорным клапаном, может оповещать владельцев об утечке с помощью звуковых или световых сигналов. Некоторые модели могут работать в системе «Умный дом».

Наличие отсекателя делает работу газоанализатора предельно автономной: датчик без участия человека самостоятельно перекроет подачу газа, что особенно удобно, если владельцев жилья нет дома. Дополнительно современные устройства могут включить принудительную вентиляцию в помещении и передать сигнал о возникновении аварийной ситуации в соответствующие службы.

Само устройство состоит из основных функциональных узлов.

  • первичныйпреобразователь — датчик, который улавливает газ в окружающем воздухе и фиксирует его концентрацию;
  • измерительныймодуль — считывает информацию с первичного преобразователя и сравнивает ее с допустимыми номинальными величинами;
  • исполнительный узел — клапан, который непосредственно останавливает подачу голубого топлива;
  • элемент питания — сетевой блок, аккумулятор или гальванический элемент.

Датчик может реагировать на различные виды газов, благодаря чему детекторы можно классифицировать по типу поглощаемого топлива.

Приборы могут быть следующего типа:

  • анализаторы содержания природного газа;
  • детекторы углекислого газа;
  • датчики по выявлению угарного газа;
  • комбинированные устройства, реагирующие на разные газы.

Последний тип является более популярным, так как дает возможность в полной мере отслеживать безопасность состава воздуха.

Дополнительно современные приборы разделяют и по способу определения концентрации газа:

  1. Каталитические газоанализаторы (или термокаталитические) – у них поверхность чувствительного элемента покрыта слоем катализатора (диоксидом олова, платины, палладия). Газ, концентрация которого повышается при утечке, окисляется кислородом воздуха, что вызывает нагрев. Что, в свою очередь, является сигналом для срабатывания датчика.
  2. Полупроводниковые детекторы срабатывают при резком понижении сопротивления чувствительного элемента, выполненного на основе оксида олова. Сопротивление снижается при повышении концентрации СО, который доокисляется. Для обеспечения быстродействия сенсора в его конструкции предусмотрен нагреватель – резистивный слой из инертных материалов.
  3. Электрохимические датчики с твердотельным или жидким электролитом – у первых используется твердый электролит связке с нагревателем, а у вторых в качестве чувствительного элемента выступает кислотный или щелочной раствор.
  4. Инфракрасные датчики устанавливают текущую концентрацию топлива, анализируя среду, которая находится в пределах инфракрасного спектра.

По способу питания газоанализаторы бывают проводными и беспроводными. Первые работают от сети и зависимы от наличия электроэнергии. Датчики второго типа функционируют благодаря аккумулятору, являются более надежными благодаря своей автономности.

Оснащение прибора клапаном-отсекателем значительно расширяет функционал устройства и делает его эксплуатацию более рациональной. Ведь всего один вовремя сработавший запорный клапан может спасти десятки жизней. Поэтому на принципах работы этого узла стоит остановиться подробнее.

Устройство и принцип работы клапана

Наиболее популярными для бытового использования остаются электромагнитные отсекающие клапаны и отсекающие клапаны с управлением с помощью электроимпульса.

Запорный механизм электромагнитного клапана позволяет молниеносно блокировать подачу топлива при выявлении аварийной утечки. Узел монтируется на входе в газопровод. Как только датчик фиксирует предельную норму концентрации газа, механизм замыкает электрическую цепь, после чего клапан закрывается.

Газоанализаторы с клапанами, предназначенные для использования в доме/квартире, отсекающие газ благодаря работе электрического импульса, работают несколько иначе. Клапан находится в открытом положении благодаря механической защелке. Если датчик фиксирует утечку, короткий импульс тока передается на катушку электромагнита, после чего защелка срабатывает, а сам клапан переходит в закрытое положение.

Клапаны подобного типа условно разделяются на нормально открытые (NA) и нормально закрытые (NС). В устройстве первой разновидности не предусмотрена подача напряжения на катушку, отсечка газа происходит при срабатывании датчика. Во втором случае для открытия самого клапана необходима подача импульса, а отсечка газа клапаном происходит в момент исчезновения напряжения в катушке.

Клапаны NA больше подходят для эксплуатации в домашних условиях, так как даже неожиданное отключение электроэнергии не приведет к перекрытию газа. Дополнительно газоанализаторы с подобными клапанами считаются более экономичными: если для поддержания работы NС отсекателя требуется постоянное поддержание напряжения в катушке, то для функционирования клапана типа NA в открытом состоянии подача электроэнергии не нужна.

Тонкости выбора газового анализатора

Подбор и покупка газового анализатора с отсекающим клапаном требуют ответственного подхода. Не стоит экономить на датчике, ведь подобная техника должна служить годами. Поэтому поиск самого дешевого прибора не всегда оправдан.

Для бытовых условий пользователи чаще всего выбирают датчики, реагирующие на вытекание именно природного газа, который поступает в квартиры по магистрали либо находится в сжиженном состоянии в баллонах.

Кроме типа поглощаемого прибором типа газа пользователю стоит обратить внимание и на такие важные характеристики, присущие качественному анализатору:

  • предельное значение концентрации газа, при котором устройство сигнализирует об аварии;
  • способность анализировать содержание газа в объемной и массовой доле в воздухе;
  • возможность фиксирования текущего состояния воздуха в нескольких точках помещения;
  • автономность работы и ее время;
  • возможность отслеживания повышения концентрации различных видов газа.

Не менее важную роль играет репутация производителя и отзывы реальных пользователей. Подробные обзоры газоанализаторов помогут подобрать оптимальную модель для конкретных условий.

Гарантийное обслуживание – такая же важная составляющая сервиса. Стоит уделить внимание и стоимости запасных комплектующих, их доступности в магазинах.

Так как датчик утечки газа практически всегда находится на виду, большое значение имеет и его внешний вид. Кроме эстетической составляющей стоит учитывать такие характеристики корпуса, как влаго- и пылезащита.

Приемлемый клапан-остекатель выбирается по своим ключевым характеристикам:

  • типу клапана – NA. или NС.;
  • диаметру условного прохода;
  • виду питания;
  • порогу допустимого давления газа.

Вся необходимая информация о клапане указывается в его паспорте и на ярлыке.

Как указано выше, нормально открытые клапаны являются более эргономичными в эксплуатации. Однако при сопряжении с датчиком, который при включении автоматически будет проверять собственные выходы, посылая импульс, может возникнуть незапланированное перекрытие топлива без возникновения утечки. Поэтому перед покупкой газоанализатора необходимо изучить последовательность его работы.

Монтаж датчика утечки газа

Монтаж клапанаотсекателя может производить только сертифицированный специалист газовой службы. А в случае самовольной установки клапана на газовую трубу потребителю грозит штраф за вмешательство в систему газоснабжения.

А вот установку датчика, сигнализирующего об утечке газа, можно провести самостоятельно. Размещая устройство, необходимо опираться на рекомендации из паспорта к прибору. Этот документ содержит всю необходимую для подключения информацию, описывает схемы подсоединения дополнительных устройств.

Традиционно же прибор фиксируют на стене в месте, где наиболее вероятна утечка топлива. Это может быть зона у газовой колонки или котла, плиты, счетчика, в узлах креплений которого нередко могут образоваться негерметичные участки. При этом расстояние от датчика газового оборудования должно составлять не более 1,5 м.

Высота, на которой крепится датчик, зависит от типа анализируемого газа, так как различные виды топлива имеют свой вес и концентрируются в воздухе на различных уровнях. Также следует ориентироваться на рекомендации, приведенные в инструкции к конкретной модели газового анализатора. К примеру, для метана устанавливается расстояние монтажа в пределах 0,3-1 м от потолка.

Сенсор для пропана и других газов, которые тяжелее воздуха, крепитстся на высоте 0,3-1 м от пола. Для комбинированных устройств, измеряющих концентрацию метана и окиси углерода, подходящим будет место на уровне 0,3-0,5 м до потолка.

Категорически не рекомендуется устанавливать датчик в следующих местах:

  • возле окна или отверстия вентиляционной системы;
  • вблизи духовки или газовых горелок (расстояние до 1 м);
  • в зоне, подверженной скоплению пыли, гари, жира или пепла, продуцируемых в процессе готовки;
  • в помещениях, используемых для хранения лакокрасочных изделий, бензина, всевозможных растворителей.

Дополнительно о месте размещения датчика-сигнализатора можно узнать в проектной документации по газификации и других нормативных документах газовой службы.

Выводы и полезное видео по теме

Пример того, как срабатывает датчик утечки газа и отсекается подача топлива, показан на видео ниже:

Монтаж надежного и качественного газоанализатора, дополненного отсекающим клапаном, может стать ключевым пунктом в предотвращении утечки газа. Ведь вовремя обнаруженное вытекание топлива не просто может снизить материальный ущерб в случае взрыва, но и спасти чью-то жизнь. Поэтому в реалиях состояния современной системы газоснабжения и при условии все чаще встречающихся неисправностей в самом газовом оборудовании пользователям привычного топлива стоит всерьез задуматься о своей безопасности.

Пользуетесь ли вы датчиком утечки газа? Если да, то поделитесь, пожалуйста, с нашими читателями своим опытом и впечатлениями от его использования, расскажите, довольны ли вы его работой, насколько часто бывают ложные срабатывания. Пишите свои рекомендации, добавляйте фото своего газоанализатора, задавайте интересующие вас вопросы – форма обратной связи расположена чуть ниже.

Алексей Бартош/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Gk-Rosenergo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: