وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
برای ساخت یک سیستم اطفاء حریق اتوماتیک، ابتدا باید به نحوی از ایجاد آتش مطلع شویم. برای این منظور می توان از یکی از مشخصه های آتش ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم 

 اهداف جلسه: آشنایی کلی با سنسورهای دود و حرارت، طراحی یک سنسور دود ساده

  وسایل مورد نیاز: چراغ قوه، منبع تولید دود (اسفند دود کن یا یک تکه کاغذ نیم سوخته) 

 

 2-1: مقدمه

  در جلسه پیش، با سیستم های اطفا حریق اتوماتیک تا حدی آشنا شدید. حال می خواهیم روش کار آن ها را با جزییات بیشتری توضیح دهیم. برای ساخت یک سیستم اطفاء حریق اتوماتیک، ابتدا باید به نحوی از ایجاد آتش مطلع شویم. برای این منظور می توان از یکی از مشخصه های آتش مانند گرما، نور، دود و... استفاده نمود. ما در این جلسه می خواهیم حسگر دود و گرما را به شما معرفی می نماییم. 

 

 2-2: حسگر دود

 وظیفه سنسور دود این است که ما را از وجود دود در یک مکان مطلع نماید. به نظر شما چگونه می توان یک سنسور دود ساخت؟ در اشکال زیر چند نمونه سنسور دود را مشاهده می کنید: 

 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

 

 حال طرز کار این سنسورها را به شما آموزش می دهیم. امروزه تقریباً در تمامی منازل، چند سنسور دود وجود دارد. این سنسورها باعث کاهش قابل توجه میزان خسارات ناشی از آتش سوزی می شوند. و امروزه نصب آن ها برای ساختمان های نوساز اجباری شده  است.  

 

 اصولا دو نوع سنسور دود وجود دارد:

1- سنسورهای دود فتوالکتریک 2- سنسورهای دود یونی 

 

 سنسورهای فتوالکتریک: این سنسورها که در این پروژه نیز با آن ها کار خواهیم نمود، از یک مولد نور و یک چشم الکتریکی یا دریافت کننده نور تشکیل می شوند. طرز کار این سنسورها به زبان ساده به صورت زیر می باشد.  هنگامی که دودی موجود نیست، نور توسط منبع A تابیده می شود و پرتوهای نور به وسیله گیرنده B جذب می شوند و لذا اتفاق خاصی نمی افتد. 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

ولی هنگامی که دود به محل سنسور برسد، فضای بین فرستنده A و گیرنده B از دود پر می شوند و لذا این دود باعث می شود که پرتوهای نور مانند قبل به گیرنده B نرسد و این امر باعث می شود که گیرنده B ، وجود دود را تشخیص دهد. 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

البته عیبی که به این سنسورها نسبت می دهند، این است که برای راه افتادن آن ها به مقدار زیادی دود نیاز است، ولی یکی از اهداف ما در این پروژه رفع این عیب می باشد. 

 

 آزمایش: حال می خواهیم با طراحی یک آزمایش ساده طرز کار این نوع سنسورها را به شما آموزش دهیم. با شما به یک محل تاریک بروید. نور چراغ قوه را بر روی دیوار بیاندازید و شدت روشن شدن دیوار را به خاطر بسپارید. سپس توسط یک تکه کاغذ نیمه روشن یا اسفند دود کن، مقداری دود با غلظت متوسط ایجاد کنید و منبع تولید دود را جلوی چراغ قوه و بین دیوار و چراغ قوه قرار دهید. مشاهده می کنید که شدت نور روی دیوار کاهش می یابد. طرز کار سنسور دود فتو الکتریک نیز دقیقا به این صورت می باشد.

 

 سنسورهای دود یونی: طرز کار این سنسورها کمی پیچیده تر است، لذا آن ها را به صورت مختصر توضیح می دهیم. در این گونه سنسورها، هوای موجود در فضای داخل سنسور یونیزه می شود و به همین صورت باقی می ماندو یون ها جذب صفحه ناهمنام خود می شوند. وقتی که دود به داخل فضای سنسور وارد می شود، باعث می شود که هوای یونیزه موجود در داخل فضای سنسور خنثی شود و لذا کمبود یون ها توسط قطب ها حس می شود و به این ترتیب وجود دود توسط سنسور حس خواهد شد.    

 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم
 
سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

 

  2-3: حسگر حرارت 

 سنسورهای حرارت نیز مانند سنسورهای دود انواع مختلفی دارند و مکانیزهای کاری مختلفی دارند. در زیر چند نمونه سنسور حرارت مشاهده می کنید. 

 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

 

این سنسورها غالبا حرارت را به وسیله یک عدد ترموکوپل حس می نمایند. ترموکوپل وسیله ای است که از اتصال دو فلز مخصوص با جنس های مختلف به هم ساخته می شوند. هنگامی که محل اتصال این دو فلز گرم شود ولتاژی در دو سر خود پدید می آورند که با اندازه گیری این ولتاژ می توان میزان گرم شدن محل اتصال آن ها را محاسبه نمود.  

 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

 

اصلی فروش این توموکوپل ها در تهران خیابان لاله زار می باشد. وسیله ای که ترموکوپل به آن متصل می شود، ترمومتر نام دارد. ترمومتر ولتاژ ایجاد شده را به درجه سانتی گراد تبدیل می کند و آن را بر روی صفحه نمایش دیجیتال نمایش می دهد، ترمومترها کاربردهای بسیار زیادی در صنعت دارند. در زیر چند نمونه دیگر از ترمومترها را مشاهده می کنید. به محل قرار گیری ترموکوپل توجه کنید.

 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

 

 آیا به خاطر دارید در چه جاهای دیگری با ترموکوپل برخورد داشته اید؟  

حال پس از آشنایی با نحوه کار سنسورهای دود سعی کنید یک سنسور دود ساده طراحی نمایید. ساده ترین روش برای ساخت سنسور دود، ساخت سنسور دود فتوالکتریک با استفاده از مدار چشم الکتریکی می باشد. از نکاتی که باید در ساخت این وسیله به آن توجه شود، این است که چون در ساخت این وسیله از چشم الکتریکی استفاده می شود، باید توجه شود که چشم الکتریکی به نور محیط نیز حساس است و باید سنسور دود را به نحوی طراحی نمود که نور محیط نتواند به داخل آن راه یابد و تنها دود بتواند به داخل آن برود، لذا بهتر است لامپ و چشم الکتریکی به گونه ای داخل محفظه قرار داده شود که نور محیط به داخل آن نرود. می توان از شکل زیر برای طراحی محفظه سنسور کمک گرفت.   

 

سیستم اطفاء حریق - جلسه دوم

 

شکل فوق یک طرح بسیار ساده می باشد. بهتر است کمی فکر نمایید و طرح کامل تری ارایه دهید تا دود به سادگی بتواند داخل شود ولی نور نتواند به داخل سنسور راه یابد. 

 

 تکلیف: به عنوان یک تکلیف یک نمونه محفظه طراحی نمایید.

به عنوان تحقیق می توانید یک سنسور دود فتوالکتریک تهیه نمایید و پس از جدا کردن درپوش آن، طرز کارش را بررسی نمایید.

 

مطالب مرتبط:

سیستم اطفاء حریق - جلسه اول

سیستم اطفاء حریق - جلسه سوم

سیستم اطفاء حریق - جلسه چهارم

سیستم اطفاء حریق - جلسه پنجم

سیستم اطفاء حریق - جلسه ششم

سیستم اطفاء حریق - جلسه هفتم

سیستم اطفاء حریق - جلسه هشتم

 

بخش پروژه های دانش آموزی تبیان

تهیه: پوریا میرعشقی - تنظیم: فاطمه گودرزی

 

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین