các hệ thống an ninh và an toàn trong cuộc sống

4.1.
Các h th ng an ninh v an to n trong cu c s ng.ệ ố à à ộ ố
Marc Thuillard,Siemen,Cerberus,Mannedorf,Switzerland.
4.1.1
Gi i thi u chung.ớ ệ

Ch ng n y miêu t các c m bi n thông minh c s d ng trong l nh v cươ à ả ả ế đượ ử ụ ĩ ự
an ninh v an to n trong cu c s ng."An to n trong cu c s ng" bao g m báoà à ộ ố à ộ ố ồ
cháy,báo hi u khí ga,các h th ng t t v s tán."An ninh" liên quan n báoệ ệ ố ắ à ơ đế
hi u trém,ki m soát ra v o v h th ng CCTV.ệ ể à à ệ ố
Ngay t ban u các c th s ng ã c n c c m th y tho i mái v anừ đầ ơ ể ố đ ầ đượ ả ấ ả à
to n.Trong khi các m i nguy hi m sinh ra t b n nhân t c b n c a khoaà ố ể ừ ố ố ơ ả ủ
h c Hy L p c i l t,n c,không khí v l a,thì chính con ng i l iọ ạ ổ đạ à đấ ướ à ử ườ ạ
c ng l m cho các m i e do ó t ng lên.Ví d nh chi n tranh,thù h n s cà à ố đ ạđ ă ụ ư ế ậ ắ
t c,chia r ng phái,c p bóc,xâm l c,kh ng b .Ngo i ra còn có r tộ ẽ đả ướ ượ ủ ố à ấ
nhi u m i e do khác n a.ề ố đ ạ ữ
Ng i ta c ng nh n ra r ng s huy ng l c l ng phòng b m t cách k pườ ũ ậ ằ ự độ ự ượ ị ộ ị
th i d a v o h th ng báo hi u s m có th gi m nh ho c th m chí lo i bờ ự à ệ ố ệ ớ ể ả ẹ ặ ậ ạ ỏ
c các thi t h i.V o th i k c i,lính canh l ng i gi vai trò ch ođượ ệ ạ à ờ ỳ ổ đạ à ườ ữ ủ đạ
trong ph ng th c n y.Theo th i gian con ng i ng y c ng chú tr ng v oươ ứ à ờ ườ à à ọ à
các công ngh h tr ho c th m chí thay th ng i lính gác trong nhi mệđể ỗ ợ ặ ậ ế ườ ệ
v báo hi u s m.Phát minh n i b t nh t trong th i k c i l chi c chìaụ ệ ớ ổ ậ ấ ờ ỳ ổ đạ à ế
khoá,v i ch c n ng ng n ch n nh ng cu c thâm nh p không mongớ ứ ă ă ặ ữ ộ ậ
mu n.Cho n ng y nay nó v n c phát tri n trong các h th ng ki mố đế à ẫ đượ ể ệ ố ể
soát v o ra hi n i.à ệ đạ
Cùng v i s ra i c a i n,h th ng báo hi u s m u tiên c ng ã xu tớ ự đờ ủ đệ ệ ố ệ ớ đầ ũ đ ấ
hi n.T t c các h th ng u mu n phát hi n ra m i nguy hi m c ng s mệ ấ ả ệ ố đề ố ệ ố ể à ớ
c ng t t.H u h t các công ngh u s d ng s ti p xúc kích thích óngà ố ầ ế ệđề ử ụ ự ế để đ
m ng h báo hi u,ví d nh khi m t tên trém dÉm lên hay b c qua m tởđồ ồ ệ ụ ư ộ ướ ộ
s i dây c ng xung quanh m t dinh thù ang c b o v .ợ ă ộ đ đượ ả ệ
S phát tri n c a các "c m bi n" có m t tiêu chu n ch t ch trong thự ể ủ ả ế ộ ẩ ặ ẽ ế

gi i ng v t.Chính nh ng lo i v t ã có nh ng h th ng c m nh n phátớ độ ậ ữ à ậ đ ữ ệ ố ả ậ để
hi n nguy hi m(ho c th c n) m công ngh hi n i còng không th th cệ ể ặ ứ ă à ệ ệ đạ ể ự
hi n c.R t nhi u các nguyên lý t o nên n n t ng cho s phát tri n c aệ đượ ấ ề ạ ề ả ự ể ủ
c m bi n ã c th c hi n trong t nhiên.Ví d nh vi c s d ng sóng siêuả ế đ đượ ự ệ ự ụ ư ệ ử ụ
âm c a d i,kh n ng c m nh n h ng ngo i c a r n uôi chuông,v c sủ ơ ả ă ả ậ ồ ạ ủ ắ đ à ả ự
c m nh n mùi v v n l b n n ng c a r t nhi u lo i v t.ả ậ ị ố à ả ă ủ ấ ề à ậ
Trong ph n n y chúng ta s th o lu n v nh ng công ngh v nguyên lýầ à ẽ ả ậ ề ữ ệ à
c a c m bi n d nh cho vi c c nh báo s m các tình hu ng nguy hi m trongủ ả ế à ệ ả ớ ố ể
các to nh ,ví d nh ho ho n,rò r khí ga hay tr m c p.Nh v y chúng taà à ụ ư ả ạ ỉ ộ ắ ư ậ
s nói n c m bi n cháy,c m bi n khí ga,c m bi n v s xâm nh p vẽ đế ả ế ả ế ả ế ề ự ậ à
c m bi n ra v o.Chúng ta có th nh ngh a c m bi n l m t thi t b có thả ế à ể đị ĩ ả ế à ộ ế ị ể
bi n i các d u hi u c a nh ng tình hu ng nguy hi m th nh các tín hi uế đổ ấ ệ ủ ữ ố ể à ệ
có th phân tích c.Các máy dò tìm th ng bao g m các b c m bi n,vể đượ ườ ồ ộ ả ế à
chính các máy dò tìm s x lý thông tin c a nh ng b c m bi n n y.ẽ ử ủ ữ ộ ả ế à
Nh ng nguyên t c v t lý v hoá h c l m n n t ng cho các c m bi n hi nữ ắ ậ à ọ à ề ả ả ế ệ
i h u h t l d hi u.Th thách chính trong thi t k máy dò tìm khôngđạ ầ ế à ễ ể ử ế ế
ph i l tìm ra các nguy hi m,m l vi c phát hi n v tri t tiêu các tín hi uả à ể à à ệ ệ à ệ ệ
v o gi .à ả
1
Trong ph n l n các tr ng h p,m i nguy hi m v các hi n t ng gi l r tầ ớ ườ ợ ố ể à ệ ượ ả à ấ
gi ng nhau v có th có chung m t ngu n g c.M t máy dò tìm t t ph iố à ể ộ ồ ố ộ ố ả
phân bi t c các phân t khói t m t ng n l a th t v i nh ng h t bôi.M tệ đượ ư ừ ộ ọ ử ậ ớ ữ ạ ộ
cái máy vi tính có th t o ra s dao ng nhi t (Schlieren),v m t cáiể ạ ự độ ệ độ à ộ
máy dò h ng ngo i th ng có th t ng nh m ó l m t tên trém.S ph nồ ạ ụđộ ể ưở ầ đ à ộ ự ả
x ánh sáng m t tr i có th t o ra các tín hi u gi cho m t cái máy dò ánhạ ặ ờ ể ạ ệ ả ộ
sáng.Các ngu n gi còn có th nh h ng n các máy dò a ch n dùng ồ ả ểả ưở đế đị ấ để
phát hi n s xâm nh p t trên mái,các máy dò siêu âm v vi sóng trong hệ ự ậ ừ à ệ
th ng báo hi u trém,v máy dò khí.Trong h th ng i u khi n ra v o,c nố ệ à ệ ố đề ể à ầ
ph i nh n ra nh ng ng i có quy n ra v o trong m i th i i m v lo i bả ậ ữ ườ ề à ọ ờ để à ạ ỏ
nh ng ng i khác.Vi c n y c n c th c hi n v i tin c y cao.ữ ườ ệ à ầ đượ ự ệ ớ độ ậ

M t th thách n a cho nh ng k s l ph i thi t k các máy dò tìm có ộ ử ữ ữ ỹ ư à ả ế ế độ
"thông minh" cao. ây l m t khái ni m r ng liên quan n nh y trongĐ à ộ ệ ộ đế độ ậ
vi c phát hi n ra các tình hu ng nguy hi m úng lúc v lo i b các hi nệ ệ ố ể đ à ạ ỏ ệ
t ng gi . i u n y c n ph i t c v i yêu c u kinh t (giá th p) trongượ ảĐề à ầ ả đạ đượ ớ ầ ế ấ
m t i u ki n môi tr ng khó kh n.Vi c thi t k máy dò tìm c n ph i tuânộ đề ệ ườ ă ệ ế ế ầ ả
theo các quy t c c h c, i n t v ph n m m.ắ ơ ọ đệ ử à ầ ề
M c dù ch chính c a cu n sách n y l c m bi n thông minh,chúngặ ủ đề ủ ố à à ả ế
tôi th y c n ph i m r ng v n ,trong ó bao g m vi c gi i thi u các khíaấ ầ ả ở ộ ấ đề đ ồ ệ ớ ệ
c nh c a h th ng c nh báo v c a h th ng i u khi n kh n c p c kíchạ ủ ệ ố ả à ủ ệ ố đề ể ẩ ấ đượ
ho t b i nh ng sensor trên.Vì c y chúng tôi s d nh v i o n nói v hạ ở ữ ậ ẽ à à đ ạ để ề ệ
th ng t t v trung tâm ti p nh n c nh báo. ây l to n b quá trình t khiố ắ à ế ậ ả Đ à à ộ ừ
nguy hi m c phát hi n n khi nó c lo i b .ể đượ ệ đế đượ ạ ỏ
N i dung c a ph n n y d a r t nhi u v o nh ng ki n th c c xây d ngộ ủ ầ à ự ấ ề à ữ ế ứ đượ ự
công ty chúng tôi trong nhi u n m qua,nó ã c ng d ng phát tri nở ề ă đ đượ ứ ụ để ể
các h th ng an to n v an ninh.Trong th c t ,chính s phát minh ra máy dòệ ố à à ự ế ự
tìm ion hoá ã m u cho n n công nghi p n y.Chúng tôi mu n cám nđ ở đầ ề ệ à ố ơ
các ng nghi p trong công ty, ã có nh ng óng góp v l i khuyên có giáđồ ệ đ ữ đ à ờ
tr , c bi t l R.Beckers(trung tâm ti p nh n c nh báo), U.Krienen,ị đặ ệ à ế ậ ả
M.Schumacher (c m bi n nh n d ng),M.Muller(h th ng t t) v H.Kupfer.ả ế ậ ạ ệ ố ắ à
4.1.2
C m bi n v l a.ả ế ề ử
4.1.2.1
c tính v t lý c a l a,bôi khói,khí v ánh sáng.Đặ ậ ủ ử à
c i m c a nh ng ng n l a cháy âm Ø l khói v khí,cùng v i s phátĐặ để ủ ữ ọ ử à à ớ ự
x v gia t ng nhi t khi ng n l a bùng cháy.Các máy phát hi n l a sạ à ă ệ độ ọ ử ệ ử ử
d ng m t trong nh ng hi u ng v t lý n y phát hi n ra ho ho n s mụ ộ ữ ệ ứ ậ à để ệ ả ạ ớ
nh t gi m thi u t i a s phá h .Cùng v i s phát tri n c a xu h ngấ để ả ể ố đ ự ủ ớ ự ể ủ ướ
công ngh , c m bi n l a c ng ã tr i qua nh ng thay i v nâng c p quanệ ả ế ử ũ đ ả ữ đổ à ấ
tr ng.ọ
Trong vòng h n 50 n m,các máy phát hi n khói u thu c lo i ion hoá.ơ ă ệ đề ộ ạ

Khói c phát hi n b ng cách o s thay i c a d n trong m t bu ngđượ ệ ằ đ ự đổ ủ độ ẫ ộ ồ
ion hoá có các ph n t khói.T 10 n m tr l i ây,các máy phát hi n khóiầ ử ừ ă ở ạ đ ệ
quang i n s d ng ph ng pháp o s tán x c a ánh sáng t các phân tđ ệ ử ụ ươ đ ự ạ ủ ừ ử
khói trong m t bu ng quang ã b t u thay th các máy ion hoá.ộ ồ đ ắ đầ ế
2
Các máy phát hi n l a không ch bao g m hai lo i trên.S h p th ánhệ ử ỉ ồ ạ ự ấ ụ
sáng c ng d ng trong máy dò chùm tuy n tính.Các máy phát hi n l ađượ ứ ụ ế ệ ử
c ng có th d a v o s b c x nhi t c a ng n l a.Các máy phát hi n ánh l aũ ể ự à ự ứ ạ ệ ủ ọ ử ệ ử
o s phát x c a l a trong vùng t h ng ngo i n t ngo i.Các máy dòđ ự ạ ủ ử ừ ồ ạ đế ử ạ
nhi t s a ra l i c nh báo khi có s gia t ng áng k c a nhi t .Ngo iệ ẽ đư ờ ả ự ă đ ể ủ ệ độ à
ra, nhi u hi u ng khác c ng có th c s d ng phát hi n l a:vi cânề ệ ứ ũ ể đượ ử ụ để ệ ử
b ng th ch anh,s thay i t c lan truy n âm thanh,v s dao ng c a ápằ ạ ự đổ ố độ ề à ự độ ủ
su t, s khúc x c a ánh sáng, Tuy nhiên không có m t nguyên lý n o,dùấ ự ạ ủ ộ à
c th nghi m th nh công trong phòng thí nghi m, c phát tri n th nhđượ ử ệ à ệ đượ ể à
s n ph m s l ng l n trong ho t ng th ng m i.Trong th c t , tinả ẩ ố ượ ớ ạ độ ươ ạ ự ếđộ
c y,giá th nh v kh n ng dò tìm c a các máy phát hi n l a v khói ã tậ à à ả ă ủ ệ ử à đ đặ
ra m t tiêu chu n cao cho vi c th ng m i hóa các ph ng pháp dò tìmộ ẩ ệ ươ ạ ươ
m i.ớ
áp ng c a m t máy dò tìm i v i ng n l a ph thu c v o nguyên lýĐ ứ ủ ộ đố ớ ọ ử ụ ộ à
dò v lo i khói.Hình 4.1-1 so sánh nh y c a m t máy dò tìm ki u tán xà ạ độ ậ ủ ộ ể ạ
ánh sáng v m t máy dò ion hoá nh l m t h m c a kích th c phânà ộ ư à ộ à ủ ướ
t .Máy dò ion hoá áp ng t t h n máy dò quang kích th c phân tư đ ứ ố ơ ở ướ ủ
nh ,còn v i kích th c phân t l n thì ng c l i.ỏ ớ ướ ử ớ ượ ạ
áp ng c a m t máy dò tìm còn ph thu c v o thi t k chính xác c a Đ ứ ủ ộ ụ ộ à ế ế ủ
nó. V i máy dò tán x ánh sáng, nh y c a nó v i nh ng lo i khói khác ớ ạ độ ạ ủ ớ ữ ạ
nhau l khác nhau,ví d nh s liên quan t i góc t o b i chùm sáng v tr c à ụ ư ự ớ ạ ở à ụ
c a máy dò.ủ

Hình 4.1-1. nh y c a các hai máy dò khói.Độ ạ ủ

3
Hình 4.1-2 so sánh áp ng c a b n lo i máy dò v i nh ng lo i l a khácđ ứ ủ ố ạ ớ ữ ạ ử
nhau.Hai máy dò quang ph n ng v i ng n l a cháy âm Ø t t h n l máy dòả ứ ớ ọ ử ố ơ à
ion hoá,còn máy dò ion hoá ph n ng t t h n v i nh ng phân t khói nhả ứ ố ơ ớ ữ ử ỏ
c a ng n l a.B ng cách k t h p nguyên lý quang h c v máy dò nhi t,ta cóủ ọ ử ằ ế ợ ọ à ệ
th t o ra m t máy dò chung cho t t c các lo i l a.ể ạ ộ ấ ả ạ ử

Hình 4.1-2. áp ng c a các máy dò khói.Đ ứ ủ
Th i gian g n ây ã xu t hi n các máy dò khói c m nh n khí b oxyờ ầ đ đ ấ ệ ả ậ ị
hoá t các v t li u ang cháy.Tuy nhiên, hi n nay, ch a có m t máy dò n oừ ậ ệ đ ệ ư ộ à
t c các tiêu chu n v ho t ng v tin c y.Máy dò khói c b ođạ đượ ẩ ề ạ độ à độ ậ đượ ả
m ho t ng t t t -30 n 75 C v có tu i th kho ng h n 10 n m.Cđả ạ độ ố ừ đế độ à ổ ọ ả ơ ă ả
hai ch s trên u không t c các yêu c u hi n nay i v i c m bi nỉ ố đề đạ đượ ầ ệ đố ớ ả ế
khí. Tuy nhiên, ã có nh ng nghiên c u quan tr ng v nh ng n l c phátđ ữ ứ ọ à ữ ỗ ự
tri n công ngh m i cho vi c dò tìm khí, v chúng ta có th hy v ng v oể ệ ớ ệ à ể ọ à
nh ng ti n b c a các thi t b trong m t t ng lai g n.ữ ế ộ ủ ế ị ộ ươ ầ
Trong nh ng ám cháy không mong mu n,khói có th sinh ra theo nh ngữ đ ố ể ữ
c ch khác nhau, ví d nh do ám cháy bùng hay cháy âm Ø.Hi n t ngơ ế ụ ư đ ệ ượ
nhi t phân sinh ra khi có s truy n nhi t c a m t ngu n nhi t bên ngo i. Sệ ự ề ệ ủ ộ ồ ệ à ự
khác nhau gi a nhi t phân v cháy âm Ø l :trong cháy âm Ø, quá trình oxyữ ệ à à
hoá t nó di n ra.Trong khi t t c các v t li u u có th b nhi t phân thìự ễ ấ ả ậ ệ đề ể ị ệ
ch có ít trong chóng có th cháy âm Ø, trong ó có nh ng th r t quen thu cỉ ể đ ữ ứ ấ ộ
nh gi y, x p v g .ư ấ ố à ỗ
Trong m t ph m vi n o ó, các c tính v t lý c a khói v s gia t ngộ ạ à đ đặ ậ ủ à ự ă
nhi t có th liên quan n d ng c a ng n l a.Nhi t phân v cháy âm Øệ độ ể đế ạ ủ ọ ử ệ à
th ng sinh ra nh ng ám khói v i m t l ng l n mu i khói không nhìnườ ữ đ ớ ộ ượ ớ ộ
th y c v c nh ng mu i khói nhìn th y c m u en.Nhi t c a quáấ đượ à ả ữ ộ ấ đượ ầ đ ệ độ ủ
trình nhi t phân v cháy âm Ø th ng nh h n r t nhi u nhi t c a ng nệ à ườ ỏ ơ ấ ề ệ độ ủ ọ
l a cháy bùng.ử
S tán x ánh sáng ph thu c v o kích th c, s l ng, v chi t su t c aự ạ ụ ộ à ướ ố ượ à ế ấ ủ

các phân t .Tính toán s tán x c a ánh sáng v s h p th c a nh ng hìnhử ự ạ ủ à ự ấ ụ ủ ữ
c u nh v i kích th c v s phân b cho tr c l m t v n kinh i nầ ỏ ớ ướ à ự ố ướ à ộ ấ đề để
trong quang h c.Vi c áp d ng gi thuy t Mie v Rayleigh t ra r t hi u quọ ệ ụ ả ế à ỏ ấ ệ ả
trong vi c d oán s tán x ánh sáng trong các ch ng trình mô ph ng c aệ ựđ ự ạ ươ ỏ ủ
4
máy tính.Ng c l i, tìm ra các c tính c a khói t nh ng o l ngượ ạ để đặ ủ ừ ữ đ ườ
quang h c l c c k khó kh n.Trong cu n sách vi t v s h p th ánh sángọ à ự ỳ ă ố ế ề ự ấ ụ
c a mình, Bohren v Huffman ã so sánh vi c mô t các phân t t nh ngủ à đ ệ ả ử ừ ữ
o l ng quang h c nh l vi c xác nh m t lo i thú ã tuy t ch ng tđ ườ ọ ư à ệ đị ộ à đ ệ ủ ừ
nh ng b c chân hoá th ch c a nó!Tính toán s tán x ánh sáng trong th cữ ướ ạ ủ ự ạ ự
t l r t khó kh n b i vì các phân t khói có th liên k t th nh nh ng hìnhế à ấ ă ở ử ể ế à ữ
d ng r t ph c t p.M t ví d i n hình l s "gi i" c a khói. c tr ng c aạ ấ ứ ạ ộ ụđể à ự à đ ủ Đặ ư ủ
nó l s liên k t c a các phân t khói d n n s gi m tû kh i c a phân t .à ự ế ủ ư ẫ đế ự ả ố ủ ư
S tán x v h p th ph thu c r t nhi u v o b c sóng v s phân c c ự ạ à ấ ụ ụ ộ ấ ề à ướ à ự ự
c a ngu n sáng.Hình 4.1-3 cho ta bi t s tán x ánh sáng trong m t hình ủ ồ ế ự ạ ộ
c u v i chi t su t cho tr c.T ví d n y có th rót ra m t s quy t c c b n ầ ớ ế ấ ướ ừ ụ à ể ộ ố ắ ơ ả
sau:
Phân t l n:ử ớ
• Phân t l n có m t c t tán x v i m t s hình tròn.S tán x ánh ử ớ ặ ắ ạ ớ ộ ố ự ạ
sáng ph thu c r t nhi u v o góc tán x .ụ ộ ấ ề à ạ
• T t c các tia sáng u tán x theo h ng thu n. ấ ả đề ạ ướ ậ


Phân t nh :ử ỏ
• Tán x ánh sáng ph thu c m nh v o s phân c c.ạ ụ ộ ạ à ự ự
• Tû l tán x thu n trên tán x ng c nh h n so v i phân t l n.ệ ạ ậ ạ ượ ỏ ơ ớ ử ớ
5
Nh ng quy t c n gi n n y có ý ngh a quan tr ng trong vi c thi t k máyữ ắ đơ ả à ĩ ọ ệ ế ế
phát hi n khói theo ki u tán x quang.Ví d nh quy t c l có nhi u tiaệ ể ạ ụ ư ắ à ề
sáng b tán x góc nh (tán x thu n) h n l góc l n (tán x ng c).Phị ạở ỏ ạ ậ ơ à ở ớ ạ ượ ụ

thu c v o h t khói, tû l gi a tán x thu n v tán x ng c có th lên nộ à ạ ệ ữ ạ ậ à ạ ượ ể đế
50.Nh v y, m ch i n khuyÕch i tín hi u trong máy dò s d ng tánư ậ ạ đệ để đạ ệ ử ụ
x ng c s ph c t p h n.S khác nhau gi a tán x thu n v tán x ng cạ ượ ẽ ứ ạ ơ ự ữ ạ ậ à ạ ượ
c minh ho trên hình 4.1-4.đượ ạ
Vi c thi t k m t máy dò quang ph thu c v o áp ng c n thi t i v iệ ế ế ọ ụ ộ à đ ứ ầ ế đố ớ
nh ng lo i khói khác nhau.S l a ch n góc tán x s xác nh áp ng c aữ ạ ự ự ọ ạ ẽ đị đ ứ ủ
máy dò.Ch ng h n nh l m t cái máy dò tìm s d ng góc tán x l n (tánẳ ạ ư à ộ ử ụ ạ ớ
x ng c) s nh y h n i v i các phân t nh .ạ ượ ẽ ậ ơ đố ớ ử ỏ


Hình 4.1-4
S tán x c a ánh sáng do các phân t c miêu t trong ph ng trìnhự ạ ủ ử đượ ả ươ
Mie v Rayleigh.Trong khi s tán x do phân t nh có th c mô t b ngà ự ạ ử ỏ ểđượ ả ằ
gi thuy t Rayleigh thì tán x do phân t l n l i th ng n m trong mi n giáả ế ạ ử ớ ạ ườ ằ ề
tr c a gi thuy t Mie. ng kính trung bình c a phân t khói th ng n mị ủ ả ế Đườ ủ ử ườ ằ
trong vùng chuy n ti p gi a mi n Rayleigh v mi n Mie.S phân b kíchể ế ữ ề à ề ự ố
th c phân t c a h t khói ph thu c v o lo i l a v v t li u cháy âm Ø hayướ ử ủ ạ ụ ộ à ạ ử à ậ ệ
cháy bùng.V i ng n l a cháy bùng, ph n l n các phân t có kích th cớ ọ ử ầ ớ ử ướ
6
d i 0.3ướ
µ
m, trong khi ó kích th c phân t khói c a ng n l a cháy âm Øđ ướ ử ủ ọ ử
th ng l n h n.Hình .1-5 mô t s phân b kích th c phân t th ng g p.ườ ớ ơ ả ự ố ướ ử ườ ặ
4.1.2.1.1.Tán x Rayleigh.ạ
Gi thuy t rayleigh miêu t s tán x c a ánh sáng c a các phân t nh ,ả ế ả ự ạ ủ ủ ử ỏ
v i bán kính r nh h n r t nhi u so v i b c sóng ớ ỏ ơ ấ ề ớ ướ
λ
(2
π
r/

λ
<1).Hình 4.1-
5 mô t tóm t t các k t qu chính c a gi thuy t Rayleigh.ả ắ ế ả ủ ả ế

Hình 4.1-5

Hình 4.1-6
7
4.1.2.1.2.Gi thuy t Mie v s tán x .ả ế ề ự ạ
Mi n Mie c c tr ng b i s dao ng nhanh c a m t c t tán x , lề đượ đặ ư ở ự độ ủ ặ ắ ạ à
h m c a chi t su t, b c sóng,góc tán x v bán kính phân t .S phân bà ủ ế ấ ướ ạ à ử ự ố
c a các phân t khói th ng l r ng.Tuy nhiên không t n t i s khác bi t vủ ử ườ à ộ ồ ạ ự ệ ề
ch t gi a nh ng phân t l n m u tr ng v nh ng phân t nh m u en.Hìnhấ ữ ữ ử ớ ầ ắ à ữ ử ỏ ầ đ
4.1-7 bi u di n t ng quan gi a ph m vi m t c t tán x c a ng n l a cháyể ễ ươ ữ ạ ặ ắ ạ ủ ọ ử
bùng v m t ng n l a cháy y u trên s i cotton nh l m t h m c a góc tánà ộ ọ ử ế ợ ư à ộ à ủ
x .Tû l tr ng/ en cao h n v i góc tán x l n.Trong th c t , i u ó có ngh aạ ệ ắ đ ơ ớ ạ ớ ự ế đề đ ĩ
l máy dò tìm s d ng tán x ng c nh y v i nh ng phân t nh m u enà ử ụ ạ ượ ậ ớ ữ ử ỏ ầ đ
h n l máy dò tán x thu n. u i m chính c a tán x thu n l m t c t tánơ à ạ ậ Ư để ủ ạ ậ à ặ ắ
x nh . i u n y òi h i m t xung ánh sáng m nh h n, ho c l m t sạ ỏ Đề à đ ỏ ộ ạ ơ ặ à ộ ự
khuyÕch i nhi u h n u thu.đạ ề ơ ởđầ
4.1.2.1.3.S h p th .ự ấ ụ
Hình 4.1-8 th hi n m t c t h p th c a n c.Trong vùng b chi ph i b iể ệ ặ ắ ấ ụ ủ ướ ị ố ở
s tán x , m t c t h p th gi m r t nhanh.Mi n Mie c c tr ng b i sự ạ ặ ắ ấ ụ ả ấ ề đượ đặ ư ở ự
dao ng.V i nh ng phân t l n,m t c t h p th x p x 2 (do ó c g i lđộ ớ ữ ử ớ ặ ắ ấ ụ ấ ỉ đ đượ ọ à
ngh ch lý tri t tiêu).ị ệ
M t c t tri t tiêu gi m ch m h n m t c t tán x¹Nhặ ắ ệ ả ậ ơ ặ ắ v y máy dò tri t tiêuậ ệ
s nh y h n máy dò tán x ánh sáng.Hình 4.1-9 so sánh áp ng c a máyẽ ậ ơ ạ đ ứ ủ
dò tri t tiêu v i máy dò tán x .Máy dò tri t tiêu nh y v i nh ng ng n l aệ ớ ạ ệ ậ ớ ữ ọ ử
sinh ra do t g hay Heptan h n l v i nh ng ng n l a cháy âm Ø.đố ỗ ơ à ớ ữ ọ ử

Hình 4.1-7


8


Hình 4.1-8

Hình 4.1-9
4.1.2.2
Nguyên lý c m nh n khói.ả ậ
4.1.2.2.1.Ion hoá.
9
Nguyên lý c b n c a máy dò ion hoá c gi i thích trên hình 4.1-10.M tơ ả ủ đượ ả ộ
bu ng o l ng c gi i h n b i hai i n c c v nh ng ph n cáchồ đ ườ đượ ớ ạ ở đ ệ ự à ữ ầ
i n.M t ngu n b c x vô tuy n,th ng l Am,phát ra nh ng h t đệ ộ ồ ứ ạ ế ườ à ữ ạ
α
.Không
khí trong bu ng o l ng b ion hoá ch y u t o ra các ion nh c tíchồ đ ườ ị ủ ế ạ ỏ đượ
i n n l c hai c c tính.M t i n áp nh (kho ng 5V) c t v ođ ệ đơ ẻ ở ả ự ộ đ ệ ỏ ả đượ đặ à
gi a các i n c c. Khi ch a có khói,ch có m t dòng i n nh kho ngữ đ ệ ự ư ỉ ộ đ ệ ỏ ả
20pA.Khi cho khói v o trong bu ng,m t ph n áng k các ion s liên k tà ồ ộ ầ đ ể ẽ ế
v i các phân t l n.Lúc n y các phân t l n óng vai trò nh m t i m táiớ ử ớ à ủ ớ đ ư ộ để
h p c a các ion nh .T c trôi c a các phân t khói l n nh h n các phânợ ủ ỏ ố độ ủ ử ớ ỏ ơ
t khói nh .K t qu cu i cùng l s suy gi m c a dòng ion.ử ỏ ế ả ố à ự ả ủ


Hình 4.1-10
Ap su t v nhi t trong bu ng ion hoá ph thu c l n nhau.Ta có thấ à ệ độ ồ ụ ộ ẫ ể

gi m nh s ph thu c n y b ng cách thi t k bu ng ion hóa m t cách c nả ỏ ự ụ ộ à ằ ế ế ồ ộ ẩ
th n.Tham s t i u chính l n ng l ng c a ngu n b c x i n t ,nó sậ ố ố ư à ă ượ ủ ồ ứ ạ đ ệ ừ ẽ
xác nh kích th c c a phân t đị ướ ủ ử
α
,kích th c hình h c c a bu ng v i nướ ọ ủ ồ àđ ệ
áp gi a hai i n c c. i v i m t bu ng ion hoá,th i gian t n t i c a các ionữ đệ ự Đố ớ ộ ồ ờ ồ ạ ủ
nh có liên quan n tr ng t lên nó.V i nh ng tr ng m nh,các ion trôiỏ đế ườ đặ ớ ữ ườ ạ
nhanh trong bu ng t o ra m t dòng i n l n.H u h t các ion sinh ra u nồ ạ ộ đệ ớ ầ ế đề đế
c i n c c.Trong tr ng h p n y,bu ng ion hoá ho t ng nh m t ngu nđượ đệ ự ườ ợ à ồ ạ độ ư ộ ồ
dòng. Còn v i nh ng tr ng y u,dòng i n s nh h n nh ng nh y l iớ ữ ườ ế đệ ẽ ỏ ơ ư độ ậ ạ
t ng lên. i n tr ng trong bu ng ion hoá c n c chon sao cho có m tă Đệ ườ ồ ầ đượ ộ
dòng i n l n ng th i v n t c nh y cao.Kích th c hình h cđệ đủ ớ đồ ờ ẫ đạ đượ độ ậ ướ ọ
c a bu ng c t i u hoá khi có s cân b ng th c s gi a mi n n c c vủ ồ đượ ố ư ự ằ ự ự ữ ề đơ ự à
mi n l ng c c.ề ưỡ ự
M i quan h dòng áp c a m t bu ng ion hóa b nh h ng b i th tíchố ệ ủ ộ ồ ị ả ưở ở ể
c a bu ng m còn liên quan n "s ch" c a b m t ngu n b c x vôủ ồ à đế độ ạ ủ ề ặ ồ ứ ạ
tuy n (hình 4.1-11).Các c tuy n I-V khác nhau có th dùng nguyênế đặ ế ể để
nhân c a s suy gi m dòng i n.ủ ự ả đ ệ
Vi c o l ng nh ng dòng i n c pA òi h i i n tr cao.Trong nguyênệ đ ườ ữ đ ệ ỡ đ ỏ đệ ở
lý m t bu ng, m t i n tr (kho ng 20Gộ ồ ộ đệ ở ả
Ω
) c dùng l m ph n t thamđượ à ầ ử
kh o.Trong nguyên lý hai bu ng,bu ng th nh t ho t ng ch bão hoả ồ ồ ứ ấ ạ độ ở ếđộ à
10
dùng tham kh o.Bu ng n y không th m th u v i khói v có ch c n ngđể ả ồ à ẩ ấ ớ à ứ ă
nh m t ngu n dòng. ư ộ ồ
Vi c trình b y m u m t bu ng khói l r t khó kh n v n m ngo i ph mệ ầ ẫ ộ ồ à ấ ă à ằ à ạ
vi c a ph n n y.M t v i ph ng trình m u có th c dùng gi i thíchủ ầ à ộ à ươ ẫ ể đượ để ả
các c tính chính c a m t máy dò tìm ion hoá, c th l t i sao lo i máyđặ ủ ộ ụ ể à ạ ạ
n y r t nh y v i nh ng ng n lö© cháy bùng.à ấ ậ ớ ữ ọ

Hình 4.1-11.M i quan h dòng-áp c a m t bu ng ion hóaố ệ ủ ộ ồ
Chúng ta hãy quan tâm n cân b ng n c a m t ion. n gi n,đế độ ằ ủ ộ Để đơ ả
chúng ta gi thi t l các ion u có cùng n,cùng linh ng ả ế à đề độ độ
µ
v i nà đ ệ
tích trung bình trên các ion l n l nh .Thông s n có th c tính nh sau:ớ à ỏ ố ểđượ ư
I=an
×
n+3
π
Er
×
rnN
µ
(4.1-1)
trong ó I l s ion c sinh ra trên m t n v th tích trong m t n vđ à ố đượ ộ đơ ị ể ộ đơ ị
th i gian,N l s phân t khói có bán kính r trong m t n v th tích v Eờ à ố ử ộ đơ ị ể à
l c ng i n tr ng.à ườ độ đ ệ ườ
Ta có th th y l s liên k t c a các ion nh trên m t phân t l n khôngể ấ à ự ế ủ ỏ ộ ử ớ
tích i n tû l v i bình ph ng c a bán kính phân t .đ ệ ệ ớ ươ ủ ử
Ph ng trình 4.1-1 giúp chúng ta hi u c vì sao máy dò tìm ion hóaươ ể đượ
nh y v i các phân t nh h n l v i các phân t l n.S l ng các ion b hútậ ớ ử ỏ ơ à ớ ủ ớ ố ượ ị
v phía phân t khói tû l v i 1/r.Nh v y có th k t lu n l : v i m t kh iề ử ệ ớ ư ậ ể ế ậ à ớ ộ ố
l ng khói cho tr c, các phân t nh d dò tìm h n các phân t l n. ượ ướ ử ỏ ễ ơ ử ớ
4.1.2.2.2.Tán x ánh sáng.ạ
Nguyên lý chung.
Máy dò tìm khói quang h c o l ng ánh sáng b tán x b i bôi khói vọ đ ượ ị ạ ở à
các phân t . M t ®iot phát quang phát ra các xung ánh sáng m t cách uư ộ ộ đề

11
n.Tia sáng b tán x b i các phân t c o b ng m t t b o t ch chđặ ị ạ ở ư đượ đ ằ ộ ế à đặ ế
m t góc n o ó so v i tr c c a tia sáng t i.Tia tán x sau ó c t p trungộ à đ ớ ụ ủ ớ ạ đ đượ ậ
v o b thu b ng m t th u kính.M c dù nguyên lý c b n n y khá n gi n,à ộ ằ ộ ấ ặ ơ ả à đơ ả
nh ng các thí nghi m c th h n l i cho th y m t s v n khá thú v . uư ệ ụ ể ơ ạ ấ ộ ố ấ đề ị Đầ
tiên l v m t i n t .à ề ặ đệ ử
i n tĐ ệ ử.
H th ng phát hi n khói l nh ng h th ng an ninh c n ph i ho t ng t tệ ố ệ à ữ ệ ố ầ ả ạ độ ố
trong nh ng i u ki n môi tr ng ôi khi t ra r t kh c nghi t (s thay iữ đề ệ ườ đ ỏ ấ ắ ệ ự đổ
c a nhi t môi tr ng,nhi u i n t ,s rung ng c h c,bôi).Vi c dò tìmủ ệ độ ườ ễ đệ ừ ự độ ơ ọ ệ
các tín hi u ánh sáng tán x d i nh ng i u ki n môi tr ng thay i vìệ ạ ướ ữ đề ệ ườ đổ
th t ra nh ng yêu c u kh t khe cho vi c thi t k m ch i n t .H nế đặ ữ ầ ắ ệ ế ế ạ đệ ử ơ
n a,m c tiêu th n ng l ng c a máy dò c n ph i nh ,b i vì trong tr ngữ ứ ụ ă ượ ủ ầ ả ỏ ở ườ
h p ngu n cung c p chính b h ng máy dò ph i c n p b ng pin trongợ ồ ấ ị ỏ ả đượ ạ ằ
m t v i gi ho c m t v i ng y.T m quan tr ng c a vi c tiêu th ít n ngộ à ờ ặ ộ à à ầ ọ ủ ệ ụ ă
l ng tr nên hi n nhiên khi trong l nh v c l p t công nghi p s l ngượ ở ể ĩ ự ắ đặ ệ ố ượ
máy dò có th lên n v i nghìn.May m n l vi c phát hi n khói có th t nể đế à ắ à ệ ệ ể ậ
d ng s phát tri n c a các thi t b i n t tiêu th ít n ng l ng trong cácụ ự ể ủ ế ị đệ ử ụ ă ượ
công ngh òi h i các s n ph m ph i ho t ng b ng pin(thông tin diệ đ ỏ ả ẩ ả ạ độ ằ
ng,máy tính xách tay, ng h eo tay, )độ đồ ồđ
Ng y nay,trong các máy dò tìm th ng ph m,các LED th ng phát xà ươ ẩ ườ ạ
trong vùng h ng ngo i g n b c sóng 880mm (IRED).G n ây ng i ta cònồ ạ ầ ướ ầ đ ườ
xu t b n các nghiên c u v LED phát ra ánh sáng xanh v .Do hi n t ngấ ả ứ ề àđỏ ệ ượ
tán x ph thu c v o phân t v b c sóng,ng i ta hy v ng s phát tri nạ ụ ộ à ử à ướ ườ ọ ẽ ể
c các lo i máy dò tìm s d ng nhi u b c sóng khác nhau v i nh ngđượ ạ ử ụ ề ướ ớ ữ
c tính n i tr i (dò tìm b ng r ng,dò tìm các lo i khói c bi t).Các máyđặ ổ ộ ă ộ ạ đặ ệ
dò tìm n y có c buôn bán trên th tr ng hay không l ph thu c v oà đượ ị ườ à ụ ộ à
giá th nh, m c tiêu th n ng l ng va c ng ánh sáng phát ra.à ứ ụ ă ượ ườ độ
LED ho t ông theo ki u xung ho c theo ki u burst.Trong ki u xung,ạ đ ể ặ ể ể
ng i ta g i i nh ng xung ng n (~150ườ ử đ ữ ắ

µ
s) v m nh,còn trong ki u burst là ạ ẻ à
m t chu i xung. u v nh c i m c a hai ph ng pháp n y v n ang l chộ ỗ Ư à ượ để ủ ươ à ẫ đ à ủ
cho nhi u cu c tranh lu n.Ng i ta ã phát tri n nh ng t b o quang vđề ề ộ ậ ườ đ ể ữ ế à à
nh ng m ch khuyÕch i công ngh CMOS ho t ng trong kho ng nA ữ ạ đạ ệ ạ độ ả để
o l ng v x lý ánh sáng tán x c ng th p.M ch i n s bi n iđ ườ à ử ạ ở ườ độ ấ ạ đệ ẽ ế đổ
tín hi u t t b o quang th nh m t i n áp,sau ó a v o m t b ADC. ệ ừ ế à à ộ đệ đ đư à ộ ộ Để
lo i b các l i sinh ra do s bù khuyÕch i v dòng i n dò,ng i ta ti nạ ỏ ỗ ự đạ à đệ ườ ế
h nh 3 phép o phân bi t.Phép o u v cu i c th c hi n m không cóà đ ệ đ đầ à ố đượ ự ệ à
m t xung ánh sáng n o,v máy phát h ng ngo i ch c óng m ch trongộ à à ồ ạ ỉ đượ đ ạ
phép o th hai.B l c c tích h p trong ASIC có ch c n ng nh hìnhđ ứ ộ ọ đượ ợ ứ ă ư
4.1-12.
Bên c nh i n t v quang h c,còn có nhi u v n quan tr ng cho máyạ đệ ử à ọ ề ấ đề ọ
phát hi n khói,ví d nh l l i b o v .ệ ụ ư à ướ ả ệ
12

Hình 4.1-13.Máy dò khói tán x ánh sáng.ạ
Máy phát hi n khói quang h c ang d n thay th máy ion hóa trên t t cệ ọ đ ầ ế ấ ả
các th tr ng.Có nhi u nguyên nhân d n n s thay i trên.Th nh t máyị ườ ề ẫ đế ự đổ ứ ấ
phát hi n khói quang h c c h ng l i t s phát tri n c a ng nh i nệ ọ đượ ưở ợ ừ ự ể ủ à đệ
t . tin c y c a các linh ki n trong máy dò nh LED ã t ng lên ángửĐộ ậ ủ ệ ư đ ă đ
k .Ngo i ra, s xu t hi n c a MP v ASIC giá r ã cho phép xây d ng cácể à ự ấ ệ ủ à ẻđ ự
ch c n ng m i nh t ki m tra, nh c ,hay bù trôi.Các thu t toán n y ãứ ă ớ ư ự ể đị ỡ ậ à đ
l m t ng áng k tin c y c a máy phát hi n khói tán x ánh sáng.à ă đ ểđộ ậ ủ ệ ạ
Nh ng h th ng có nh y cao.ữ ệ ố độ ậ
M t s h th ng dò tìm nh y cao,nh l h th ng s d ng máy dò quang.ộ ố ệ ố độ ậ ư à ệ ố ử ụ
Không khí c hút v o ng,sau ó c l c lo i b bôi b n.M t máy dòđượ à ố đ đượ ọ để ạ ỏ ẩ ộ
khói nh y cao s xác nh m c khói.Nh ng h th ng nh y nh t s cđộ ậ ẽ đị ứ ữ ệ ố ậ ấ ẽ đượ
dùng b o v nh ng v t có giá tr nh l các phòng máy tính.để ả ệ ữ ậ ị ư à
4.1.2.2.2.S t t ánh sáng.ự ắ

Vi c o l ng s t t ánh sáng gi vai trò trung tâm trong phát hi n l a.Sệ đ ườ ự ắ ữ ệ ử ự
t t ánh sáng liên quan n kh n ng nhìn th y c.Các b i ki m tra phắ đế ả ă ấ đượ à ể ụ
c i u khi n xác nh kh n ng nhìn th y c a ánh sáng qua ámđượ đề ể để đị ả ă ấ ủ đ
khói. M c dù kh n ng nhìn th y c a m t v t có th c xác nh v oặ ả ă ấ ủ ộ ậ ể đượ đị à đ
c b ng các d ng c khoa h c,các b i ki m tra v n c ti n h nh v i conđạ ằ ụ ụ ọ à ể ẫ đượ ế à ớ
ng i ánh giá kh n ng nhìn c a lính c u ho tr c s thay i c aườ để đ ả ă ủ ứ ả ướ ự đổ ủ
m c khói.Các nhân t nh s thích ng c a m t có th c xác nh thôngứ ố ư ự ứ ủ ắ ểđượ đị
qua m t b i ki m tra v i con ng i.M c khói m m t ng i có th nhìnộ à ể ớ ườ ứ à ắ ườ ể
c có liên quan khá nhi u n nhân t t t.S t t ánh sáng ã tr th nhđượ ề đế ố ắ ự ắ đ ở à
chu n ánh giá khói,ví d nh trong tiêu chu n Châu Âu EN 54-7 choẩ để đ ụ ư ẩ
máy dò khói.
13
Có hai lo i máy dò quang h c ho t ng theo nguyên lý t t l máy dòạ ọ ạ độ ắ à
chùm tuy n tính v máy dò t t i m.Hai lo i máy n y ch khác nhau v ế à ắ để ạ à ỉ ề độ
d i ng i c a ánh sáng.V i máy dò chùm tuy n tính, ng i l t 5-à đườ đ ủ ớ ế đườ đ à ừ
100m,trong khi ó v i máy dò i m l 5-15cm.Vì s t t ph thu c v o sđ ớ để à ự ắ ụ ộ à ự
h p th v tán x ánh sáng nên nguyên lý n y cho phép thi t k các máy dòấ ụ à ạ à ế ế
nh y v i nhi u lo i bôi khói.Máy dò chùm tuy n tính c s d ng ngay tậ ớ ề ạ ế đượ ử ụ ừ
khi b t u phát tri n các h th ng c nh báo s m.Còn v i máy dò t t i m,ắ đầ ể ệ ố ả ớ ớ ắ để
m c dù có nhi u c tính t t,nó v n không c s n xu t v i s l ng l n.ặ ề đặ ố ẫ đượ ả ấ ớ ố ượ ớ
Ch n g n ây chúng ta m i có nh ng thi t k có kh n ng c thỉ đế ầ đ ớ ữ ế ế ả ă đượ ị
tr ng ch p nh n.ườ ấ ậ
Tû l gi a ánh sáng tán x v ánh sáng h p th ph thu c r t nhi u v oệ ữ ạ à ấ ụ ụ ộ ấ ề à
d ng khói.Các phân t khói h p th ánh sáng ít h n nhi u so v i các phânạ ử ấ ụ ơ ề ớ
t mu i.Theo Grasshandler s h p th có th chi m t i 75% c a s t t v iử ộ ự ấ ụ ể ế ớ ủ ự ắ ớ
khói c a ng n l a cháy bùng,trong khi tán x l i chi m t i 80% v i khói tủ ọ ử ạ ạ ế ớ ớ ừ
ng n l a cháy âm Ø.ọ ử

Hình 4.1-15

Máy dò chùm tuy n tính th ng c s d ng trong các to nh l n(c s ế ườ đượ ử ụ à à ớ ơ ở
s n xu t,c a h ng mua s m,khách s n, )ả ấ ử à ắ ạ
14


Hình 4.1-16
Máy dò chùm s d ng s dao ng c a chi t su t c a không khí b nung ử ụ ự độ ủ ế ấ ủ ị
nóng phát hi n l a ã xu t hi n trên th tr ng.S pha tr n gi a không để ệ ử đ ấ ệ ị ườ ự ộ ữ
khí nóng v l nh d n n nh ng thay i l n c a chi t su t. i u n y l i d nà ạ ẫ đế ữ đổ ớ ủ ế ấ Đề à ạ ẫ
n nh ng thay i nhanh c a trong su t.Hi n t ng n y có th th y v o đế ữ đổ ủ độ ố ệ ượ à ể ấ à
mùa hè,khi b m t c a nh ng con ng trông có v nh ang rung lên.ề ặ ủ ữ đườ ẻ ưđ
Vi c thu nh máy dò dòng tuy n tính th nh m t máy dò khói l v n ệ ỏ ế à ộ à ấ đề
r t khó kh n,b i vì s h p th c a khói gi m nhanh v i d i chùm.Máy oấ ă ở ự ấ ụ ủ ả ớ độ à đ
t t i m l i òi h i m ch i n t r t chính xác. áp ng c a m t máy dò ắ để ạ đ ỏ ạ đệ ử ấ Đ ứ ủ ộ
diÓm không khác nhi u so v i máy dò chùm, c bi t l v i nh ng ph n t ề ớ đặ ệ à ớ ữ ầ ử
khói l nớ
4.1.2.3
Nguyên lý c m nh n nhi t/nhi t .ả ậ ệ ệ độ

Máy dò nhi t c ng d ng h n ch h n so v i máy dò khói vì nó ch d aệ đượ ứ ụ ạ ế ơ ớ ỉ ự
v o vi c o nhi t .Nó th ng c s d ng trong tr ng h p xu t hi nà ệ đ ệ độ ườ đượ ử ụ ườ ợ ấ ệ
m t l ng l n khói,h i n c v bôi trong các ho t ng v có s gia t ngộ ượ ớ ơ ướ à ạ độ à ự ă
nhanh c a nhi t .ủ ệ độ
4.1.2.3.1.Máy dò nhi t i n.ệ đ ệ
Hình 4.1-17 trình b y c u t o c a m t máy dò nhi t i n.Nhi t khôngầ ấ ạ ủ ộ ệ đ ệ ệ độ
khí c so sánh v i nhi t th c c a máy dò.Hai nhi t n y c ođượ ớ ệ độ ự ủ ệ độ à đượ đ
b ng sensor nhi t NTC chính xác.Hai thi t b o c hi u ch nh bùằ ệ độ ế ị đ đượ ệ ỉ để
các hi n t ng khác.ệ ượ
Theo tiêu chu n Châu Âu EN 54-5 máy dò nhi t c n c ki m tra ápẩ ệ ầ đượ ể đ
ng nhi t c nh v nh ng t c thay i khác nhau c a nhi t .ứ ở ệ độ ố đị à ở ữ ố độ đổ ủ ệ độ

D a v o k t qu n y,ng i ta chia máy dò th nh các lo i khác nhau.ự à ế ả à ườ à ạ
4.1.2.3.2.Laser s i quangợ .
Các ph ng pháp khác nhau s d ng laser s i quang ã c phát tri nươ ử ụ ợ đ đượ ể
trong v i n m g n ây(Hình 4.1-18).Các sensor n y d a v o m t s hi nà ă ầ đ à ự à ộ ố ệ
15
t ng v t lý.G n ây,các h th ng d a trên s tán x không n h i c aượ ậ ầ đ ệ ố ự ự ạ đà ồ ủ
ánh sáng qua các s i quang ã xu t hi n trên th tr ng.V i m c íchợ đ ấ ệ ị ườ ớ ụ đ
nghiên c u thì h th ng Brillouin t ra tr i h n h th ng Raman.H th ngứ ệ ố ỏ ộ ơ ệ ố ệ ố
LASBI c a h c vi n Metrology Lausanne ã tri n khai th nh công hủ ọ ệ ở đ ể à ệ
th ng Brilouin i u khi n nhi t bê tông trong các công trình l n.Cònố đểđề ể ệ độ ớ
h th ng Raman thì l i kinh t h n. u i m chính c a h th ng quang soệ ố ạ ế ơ Ư để ủ ệ ố
v i máy dò nhi t chính l s ti t ki m.ớ ệ à ự ế ệ
Giá th nh c a laser quang không t ng nhi u khi d i c a s i quang t ngà ủ ă ề độ à ủ ợ ă
lên,nh ng giá th nh c a máy dò nhi t l i ph thu c nhi u v o kích th cư à ủ ệ ạ ụ ộ ề à ướ
l p t.Vì v y h th ng laser quang th ng c dùng trong các ng h m.ắ đặ ậ ệ ố ườ đượ đườ ầ
Hi u ng Raman s t ng lên khi ánh sáng t i kích thích các phân tệ ứ ẽ ă ớ ử
trong s i quang.S t ng tác gi a các phân t v ánh sáng s l m cho m tợ ự ươ ữ ử à ẽ à ộ
ph n ánh sáng b tán x .Ph n l n ánh sáng tán x có cùng b c sóng v iấ ị ạ ầ ớ ạ ướ ớ
ánh sáng t i.Tuy nhiên c ng có nh ng ph n ánh sáng không cùng b c sóngớ ũ ữ ầ ướ
v i ánh sáng t i.Nh ng tia sáng tán x không n h i n y g i l tia Raman.ớ ớ ữ ạ đà ồ à ọ à
N ng l ng chênh l ch gi a ánh sáng t i(Ei) v ánh sáng b tán x (Es)ă ượ ệ ữ ớ à ị ạ
b ng n ng l ng thay i tr ng thái rung c a phân t .S chênh l ch n yằ ă ượ để đổ ạ ủ ử ự ệ à
g i l s d ch chuy n Raman.ọ à ự ị ể
Ev=Ei-Es (4.1-2)


Hình 4.1-17
Anh sáng tán x Raman ng c bao g m hai th nh ph n ph l ngạ ượ ồ à ầ ổ à đườ
Stock v ng ph n Stock. ng Stock có b c sóng cao h n,ho n to nà đườ ả Đườ ướ ơ à à
không ph thu c nhi t ,trong khi ng ph n Stock l i ph thu c nhi tụ ộ ệ độ đườ ả ạ ụ ộ ệ

. So sánh c ng hai ng n y giúp ta c l ng c nhi t .độ ườ độ đườ à ướ ượ đượ ệ độ
4.1.2.3.3.Máy phát hi n s dao ng c a nhi t .ệ ự độ ủ ệ độ
N ng l ng gi i phóng t m t ng n l a s nung nóng không khí xungă ượ ả ừ ộ ọ ử ẽ
quanh.Không khí nóng tr n l n v i không khí l nh d n n s dao ngộ ẫ ớ ạ ẫ đế ự độ
nhi t l n,v hi n t ng n y có th c phát hi n b i m t sensor nhi t ệ độ ớ à ệ ượ à ểđượ ệ ở ộ ệ độ
(Hình 4.1-20).Ph ng pháp n y do Kaiser a ra phân bi t s dao ngươ à đư để ệ ự độ
gây ra b i m t ng n l a v i dao ng gây ra do s tr n l n không khí.ở ộ ọ ử ớ độ ự ộ ẫ

16
Hình 4.1-20
4.1.2.4
Nguyên lý phát hi n ng n l a.ệ ọ ử

Máy phát hi n l a d a v o các b c x h ng ngo i(IR) ho c t ngo i (UV)ệ ử ự à ứ ạ ồ ạ ặ ử ạ
do l a phát ra.Nó phát hi n các ng n l a cháy bùng r t nhanh,nhanh h nử ệ ọ ử ấ ơ
máy phát hi n khói.B i vì v i máy phát hi n khói, ôi lúc bôi khói ph iệ ở ớ ệ đ ả
c a t n i cháy v o máy.Trong khi ó,v i máy phát hi n ng n l a,cácđượ đư ừ ơ à đ ớ ệ ọ ử
tia sáng phát ra c truy n n nó ngay l p t c.Máy phát hi n l a khôngđượ ề đế ậ ứ ệ ử
ph n ng v i các ám cháy âm Ø,vì v y nó ch c s d ng trong m t sả ứ ớ đ ậ ỉ đượ ử ụ ộ ố
tr ng h p quan tr ng(b o v x ng hoá ch t, ).V i nh ng ng d ng nguyườ ợ ọ ả ệ ưở ấ ớ ữ ứ ụ
hi m,c n ph i có thêm các máy dò khác,ch ng h n nh máy dò chùm tuy nể ầ ả ẳ ạ ư ế
tính.Các lo i máy phát hi n l a k t h p n y hi n ang có m t trên thạ ệ ử ế ợ à ệ đ ặ ị
tr ng.Nói chung c m bi n l a IR thích h p v i ng n l a h u c ,còn máyườ ả ế ử ợ ớ ọ ử ữ ơ
phát hi n l a UV thích h p v i l a hydro hay metal.ệ ử ợ ớ ử
Máy phát hi n l a IR s d ng b c x CO2 b c sóng 4,3ệ ử ử ụ ứ ạ ở ướ
µ
m dòđể
tìm. Ng n l a n y c ng có th c o l ng b ng các v t li u nhi tọ ử à ũ ể đượ đ ườ ằ ậ ệ ệ
i n. i v i sensor nhi t i n,ánh sáng t i c h p th b i m t l p m ng đệ Đố ớ ệ đệ ớ đượ ấ ụ ở ộ ớ ỏ ở
b m t,l m cho nhi t gi a hai m t c a a nhi t i n khác nhau. i u n yề ặ à ệ độ ữ ặ ủ đĩ ệ đ ệ Đề à

l i d n n thay i v phân c c i n c a v t li u.Hình 4.1-22 trình b y víạ ẫ đế đổ ề ự đệ ủ ậ ệ ầ
d v máy phát hi n l a 3 b c sóng.Sensor th nh t o b c x 4,3ụ ề ệ ử ướ ứ ấ đ ứ ạ
µ
m
c t o ra trong su t quá trình cháy c a v t li u h u c .Hai sensor còn l iđượ ạ ố ủ ậ ệ ữ ơ ạ
o b c x hai b c sóng khác phân bi t b c x th t v i các hi n t ngđ ứ ạ ở ướ để ệ ứ ạ ậ ớ ệ ượ
gi .Hình 4.1-23 bi u di n ph c a ng n l a,b c x m t tr i v b c x c aả ể ễ ổ ủ ọ ử ứ ạ ặ ờ à ứ ạ ủ
v t en,v i nhi u c tính có th s d ng trong x lý tín hi u. tin c yậ đ ớ ề đặ ể ử ụ ử ệ Độ ậ
c a máy phát hi n l a ph thu c r t nhi u v o thu t toán phân tích các tínủ ệ ử ụ ộ ấ ề à ậ
hi u khác nhau. Nh ng phát tri n quan tr ng trong l nh v c n y c gi iệ ữ ể ọ ĩ ự à đượ ả
thích trong ph n 4.1.7ầ

17


4.1.2.5.Các máy o nhi u tiêu chu n/nhi u c m bi n.đ ề ẩ ề ả ế
V i n m g n ây,m t s máy dò k t h p các lo i sensor khói,ionà ă ầ đ ộ ố ế ợ ạ
hoá,nhi t v khí ã c th nghi m ho c c bán trên th tr ng.ệ độ à đ đượ ử ệ ặ đượ ị ườ
Máy dò nhi u c m bi n nh ngh a trong tiêu chu n Châu Âu EN 54-1 lề ả ế đị ĩ ẩ à
nh ng máy dò có áp ng v i nhi u h n m t hi n t ng v l a,ví d nhữ đ ứ ớ ề ơ ộ ệ ượ ề ử ụ ư
khói, nhi t hay khí.ệ
Chúng ta th y r ng vi c phát hi n l a có th c th c hi n t t h n v iấ ằ ệ ệ ử ể đượ ự ệ ố ơ ớ
nhi u lo i sensor khác nhau,khi m m t sensor không th thu c ph r ngề ạ à ộ ể đượ ổ ộ
c a t t c các d u hi u c a l a.Ngo i ra,b ng cách s d ng công ngh nhi uủ ấ ả ấ ệ ủ ử à ằ ử ụ ệ ề
sensor/nhi u tiêu chu n,ta có th tránh c các báo hi u sai.ề ẩ ể đượ ệ
Sensor khói quang i n r t nh y v i nh ng ph n t khói l n m u tr ngđệ ấ ậ ớ ữ ầ ử ớ ầ ắ
phát ra t nh ng ng n l a cháy âm Ø.Nh th thì nó c ng nh y v i nh ngừ ữ ọ ử ư ế ũ ậ ớ ữ
phân t bôi rác,gây ra nh ng báo hi u sai.Tuy nhiên c m bi n lo i n yư ữ ệ ả ế ạ à
không nh y v i nh ng phân t khói nh m u en c a nh ng ám l a cháyậ ớ ữ ử ỏ ầ đ ủ ữ đ ử
bùng.

Nh v y phát hi n nh ng ám cháy âm Ø v cháy bùng v i sensor khóiư ậ để ệ ữ đ à ớ
quang i n, nh y c a sensor v i nh ng phân t khói nh , en ph i t ngđệ độ ậ ủ ớ ữ ử ỏđ ả ă
lên.Trong khi vi c n y có th th c hi n b ng cách thi t k bu ng tán x ánhệ à ể ự ệ ằ ế ế ồ ạ
sáng v nh ngh a tín hi u riêng.B ng cách coi nhi t nh l u v o thàđị ĩ ệ ằ ệ độ ư àđầ à ứ
hai c a máy dò,ta có th nâng cao tin c y c a máy.Khi ó nh y c aủ ể độ ậ ủ đ độ ậ ủ
sensor khói quang i n có th gi m c v a phát hi n nh ng ámđệ ể ữ ở ứ ừ đủ để ệ ữ đ
cháy âm Ø,còn sensor nhi t dùng phát hi n các ám cháy bùng.Nhệ độ để ệ đ ư
18
v y ta s có nh ng máy phát hi n khói có th phát hi n ám cháy âm Ø vậ ẽ ữ ệ ể ệ đ à
cháy bùng v i cùng nh y.ớ độ ậ
Trên hình 4.1-25 v 4.1-26 ng i ta so sánh áp ng c a máy dò nhi uà ườ đ ứ ủ ề
sensor v i máy dò ch s d ng m t nguyên lý c m bi n.ớ ỉ ử ụ ộ ả ế



19


Hình 4.1-24,25 v 26.à
Các khái ni m v h th ng.ệ ề ệ ố
Trong h u h t các ng d ng,máy dò th ng ho t ng b ng pin v có m tầ ế ứ ụ ườ ạ độ ằ à ộ
thi t b báo hi u.S l ng máy dò th ng nh h n 5 cái.Nh ng máy dò n yế ị ệ ố ượ ườ ỏ ơ ữ à
c l p,t c l nó có ng trao i v i n v i u khi n trung tâm.N u cóđộ ậ ứ à đườ đổ ớ đơ ị đề ể ế
ám cháy,còi báo ng c a m t ho c nhi u máy dò s c kích ho t.Dođ độ ủ ộ ặ ề ẽ đượ ạ
d ng c báo hi u c t trong v c a máy dò,ta có th d d ng nh vụ ụ ệ đượ đặ ỏ ủ ể ễ à đị ị
ám cháy.Tuy nhiên nh th s không có vi c truy n tín hi u n các l cđ ư ế ẽ ệ ề ệ đế ự
l ng nh lính c u ho .H th ng báo cháy ki u n y g i l dò tìm m tượ ư ứ ả ệ ố ể à ọ à ộ
tr m. ạ
Trong các ng d ng th ng m i,s l ng máy dò c l p t trong m tứ ụ ươ ạ ố ượ đượ ắ đặ ộ
h th ng báo cháy ph thu c kích th c v lo i c a to nh .Các máy dòệ ố ụ ộ ướ à ạ ủ à à

n y trao i v i các n v i u khi n trung tâm b ng ph ng ti n h÷à đổ ớ đơ ị đề ể ằ ươ ệ tuy nế
ho c vô tuy n.ặ ế
S phát tri n h th ng t nh ng n m 50,khi h th ng báo cháy i n t uự ể ệ ố ừ ữ ă ệ ố đệ ửđầ
tiên xu t hi n trên th tr ng,luôn i theo xu h ng chung c a công nghi pấ ệ ị ườ đ ướ ủ ệ
i n t .Các h th ng u tiên s d ng công ngh c l ,t p th trong ó cácđệ ử ệ ố đầ ử ụ ệướ ệ ậ ể đ
máy dò c n i v i m t ng g c hai dây m t cách bình ng v i nhau.đượ ố ớ ộ đườ ố ộ đẳ ớ
Các h th ng t p th v n c s d ng cho n ng y nay,trong các ngệ ố ậ ể ẫ đượ ử ụ đế à ứ
d ng nh .Nó có giá th nh s n xu t l p t th p.ụ ỏ à ả ấ ắ đặ ấ
20


Hình 4.1-27
V o cu i nh ng n m 1970 các h th ng m i xu t hi n trên th tr ng ãà ố ữ ă ệ ố ớ ấ ệ ị ườ đ
b t u t n d ng s phát tri n nhanh chóng c a các d ng c vi i n t (ASIC,ắ đầ ậ ụ ự ể ủ ụ ụ đệ ử
MC,MP ). u i m chính c a các d ng c n y l tiêu th ít n ngƯ để ủ ụ ụ à à ụ ă
l ng,ho t ng t t,giá th nh h .ượ ạ độ ố à ạ
Các h th ng c gi i thi u l n l t l h th ng i u khi n c,hệ ố đượ ớ ệ ầ ượ à ệ ố đề ể đượ ệ
th ng analog v h th ng t ng tác.Không gi ng trong công ngh truy nố à ệ ố ươ ố ệ ề
th ng,các máy o trong các h th ng hi n i trao i v i panel i u khi nố đ ệ ố ệ đạ đổ ớ đề ể
b ng các dòng thông tin.V trí c a máy dò có th c th hi n panel d iằ ị ủ ểđượ ể ệ ở ướ
d ng text ho c h a.ạ ặ đồ ọ
Trong h th ng i u khi n c,máy dò truy n thông tin v tr ng thái c aệ ố đề ể đượ ề ề ạ ủ
nó cho panel.Trong h th ng analog,giá tr ph thu c v o th i gian c aệ ố ị ụ ộ à ờ ủ
sensor c truy n n panel,sau ó panel s x lý tín hi u v quy t nhđượ ề đế đ ẽ ử ệ à ế đị
các ho t ng ti p theo.Còn trong h th ng t ng tác,MC trong máy dò sạ độ ế ệ ố ươ ẽ
x lý tín hi u v quy t nh xem có a ra báo hi u hay không.Panel i uử ệ à ế đị đư ệ đề
khi n có nhi m v phân tích tr ng thái c a các máy dò nh ng v trí khácể ệ ụ ạ ủ ở ữ ị
nhau.
Ng y nay h u h t các h th ng u l h u tuy n nh ng ng i ta hy v ngà ầ ế ệ ố đề à ữ ế ư ườ ọ
r ng trong t ng lai s có s pha tr n gi a h u tuy n v vô tuy n.Chúng taằ ươ ẽ ự ộ ữ ữ ế à ế

c ng ã có nhi u ti n b trong vi c phát tri n công ngh không dây n iũ đ ề ế ộ ệ ể ệ để ố
máy dò v i panel i u khi n.ớ đề ể
Các h th ng pha tr n ang tr nên quan tr ng trong vi c b o v các côngệ ố ộ đ ở ọ ệ ả ệ
trình ki n trúc p,không cho phép kéo dây n máy dò.ế đẹ đế

Hình 4.1-28
4.1.2.7.Các khái ni m v tiêu chu n ng d ng.ệ à ẩ ứ ụ
21
Vi c ng d ng các nguyên lý h th ng khác nhau òi h i nh ng tri th cệ ứ ụ ệ ố đ ỏ ữ ứ
r t c th .Ph m vi ng d ng trên th c t l r t r ng,không ch gi i h n trongấ ụ ể ạ ứ ụ ự ế à ấ ộ ỉ ớ ạ
nh ng môi tr ng khép kín m v t ra nh ng không gian m nh cácữ ườ à ượ ữ ở ư
ng h m hay khu công nghi p.V i nh ng h th ng hi n i,ng i tađườ ầ ệ ớ ữ ệ ố ệ đạ ườ
không nh ng ph i ch n nguyên lý dò tìm,m còn ph i ch n c tính c a hữ ả ọ à ả ọ đặ ủ ệ
th ng thông qua vi c thông s hoá các thu t toán dò tìm.Th m chí vi cố ệ ố ậ ậ ệ
quy t nh cùng khách h ng xem h th ng truy n th ng hay h th ng tiênế đị à ệ ố ề ố ệ ố
ti n h n l phù h p v i nhu c u c a khách c ng l m t v n quan tr ng.ế ơ à ợ ớ ầ ủ ũ à ộ ấ đề ọ
Các tham s quan tr ng c n l u ý khi thi t k m t h th ng báo ng lố ọ ầ ư ế ế ộ ệ ố độ à
các ngu n có th gây ho ho n,v t li u cháy n , Ví d nh trong m tồ ể ả ạ ậ ệ ổ ụ ư ộ
khách s n nh ,h th ng truy n th ng v i máy dò tán x ánh sáng t ra kháạ ỏ ệ ố ề ố ớ ạ ỏ
hi u qu trong khi ó nh ng nh ch a máy bay l i yêu c u m t h th ngệ ả đ ữ à ứ ạ ầ ộ ệ ố
thông minh v i nhi u lo i sensor khác nhau.ớ ề ạ
4.1.2.8.Các xu h ngướ .
Công nghi p báo cháy không ph i l ng i d n u trong s phát tri nệ ả à ườ ẫ đầ ự ể
c a công ngh c b n.Trong t ng lai,các xu h ng công ngh g n li n v iủ ệ ơ ả ươ ướ ệ ắ ề ớ
s phát tri n c a các h th ng báo hi u l :ự ể ủ ệ ố ệ à
• Ti p t c nâng cao kh n ng ho t ng,gi m giá th nh c a các linhế ụ ả ă ạ độ ả à ủ
ki n vi i n t .ệ đ ệ ử
• Công ngh sensor v các h th ng m .ệ à ệ ố ở
• Chu n hoá SW v HW.ẩ à
• Công ngh Web/Internet, multimedia/communication.ệ

S d ng h p lý các xu h ng phát tri n công ngh n y s giúp nâng caoử ụ ợ ướ ể ệ à ẽ
ch t l ng c a các h th ng báo hi u th h sau,t ó em l i nhi u l i íchấ ượ ủ ệ ố ệ ế ệ ừđ đ ạ ề ợ
h n cho khách h ng.ơ à
4.1.2.9.Các tiêu chu n.ẩ
EN 54 l m t t p các chu n d nh cho các h th ng báo cháy, c phátà ộ ậ ẩ à ệ ố đượ
tri n b i CEN TC72.Các chu n n y c áp d ng các n c Châu Âu,baoể ở ẩ à đượ ụ ở ướ
g m r t nhi u các chu n c b n.Các qu c gia khác nhau có th có thêm cácồ ấ ề ẩ ơ ả ố ể
yêu c u ph .T t c các h th ng phát hi n cháy u ph i c ki m tra vầ ụ ấ ả ệ ố ệ đề ả đượ ể à
ch ng nh n b i các phòng thí nghi m v c quan ki m ch ng.ứ ậ ở ệ à ơ ể ứ
4.1.3
Phát hi n khí.ệ
i v i nhi u h th ng công nghi p v dân d ng,các h th ng phát hi nĐố ớ ề ệ ố ệ à ụ ệ ố ệ
khí l m t th nh ph n quan tr ng c a h th ng phòng tránh nguy hi m,giúpà ộ à ầ ọ ủ ệ ố ể
b o v con ng i khái các khí c h i hay các v cháy n Nh v y,nhi mả ệ ườ độ ạ ụ ổ ư ậ ệ
v c a h th ng phát hi n khí l dò tìm các khí cháy n v khí c.ụ ủ ệ ố ệ à ổ à độ
Các h th ng th i xa x a s d ng chim b ch y n tìm ra các ch t cệ ố ờ ư ử ụ ạ ế để ấ độ
trong không khí,b i vì lo i chim n y nh n bi t khí c t t h n con ng i.ở à à ậ ế độ ố ơ ườ
Trong vòng 30 n m tr l i ây,các h th ng phát hi n khí ã c t p trungă ở ạ đ ệ ố ệ đ đượ ậ
phát tri n trong các l nh v c th ng m i,công nghi p v xây l p dân d ng.ể ĩ ự ươ ạ ệ à ắ ụ
4.1.3.1
Khí c v khí cháy n .độ à ổ

22
4.1.3.1.1.Các khí c.độ
Các khí c c n ph i c duy trì n ng th p,c m t v i ph nđộ ầ ả đượ ở ồ độ ấ ỡ ộ à ầ
tri u(ppm) ho c mg/m3.M c c h i c a khí c th hi n b ng giá trệ ặ ứ độ ạ ủ đượ ể ệ ằ ị
ng ng(TLV) l n ng t i a m con ng i có th ch u c trong su t 8ưỡ à ồ độ ố đ à ườ ể ị đượ ố
ti ng l m vi c.ế à ệ
TLV ôi khi còn c g i l n ng cho phép(MAC). th hi n t mđ đượ ọ à ồ độ Để ể ệ ầ
quan tr ng c a n ng khí,ng i ta ã tính toán giá tr trung bình theoọ ủ ồ độ ườ đ ị

th i gian trong 8 gi .M t giá tr quan tr ng n a l m c nguy hi m t c th iờ ờ ộ ị ọ ữ à ứ ể ứ ờ
i v i s c kho con ng i.đố ớ ứ ẻ ườ
B ng 4.1-3 a ra m t v i giá tr c a TLVả đư ộ à ị ủ

4.1.3.1.2.Các khí cháy n .ổ
Các khí cháy n trong không khí s gây nguy hi m trong kho ng n ngổ ẽ ể ả ồ
n m gi a gi i h n d i (LEL) v gi i h n trên (UEL).N u h n h p c ađộ ằ ữ ớ ạ ướ à ớ ạ ế ỗ ợ ủ
ch t gây cháy v i không khí quá ít,nó s không phát n c vì n m d iấ ớ ẽ ổđượ ằ ướ
m c LEL.Ng c l i,n u quá nhi u,trên m c UEL thì nó c ng không thứ ượ ạ ế ề ứ ũ ể
gây ra cháy.Ch có kho ng gi a LEL v UEL l nguy hi m.Vì v y cácỉ ả ữ à à ể ậ
sensor khí d nh cho phòng ch ng cháy th ng dò tìm các giá tr n ng à ố ườ ị ồ độ ở
d i m c LEL,th ng m c báo hi u l 60% LEL.Các giá tr o l ng c ngướ ứ ườ ứ ệ à ị đ ườ ũ
c th hi n d i d ng % c a LEL.đượ ể ệ ướ ạ ủ
cho m t ám cháy xu t hi n,c n có ch t gây cháy,oxy v m t ngu nĐể ộ đ ấ ệ ầ ấ à ộ ồ
n ng l ng ban u.N u n ng c a ch t gây cháy n m gi a LEL v UEL,ă ượ đầ ế ồ độ ủ ấ ằ ữ à
t c c a quá trình oxy hóa s t ng lên cho n khi ph n ng trên c g iố độ ủ ẽ ă đế ả ứ đượ ọ
l m t v n (Hình 4.1-30).à ộ ụ ổ
23


Hình 4.1-31.Máy phát hi n khí.ệ
4.1.3.2
Thi t b xúc tác(Pellistors).ế ị
Các c m bi n xúc tác c dùng dò tìm các khí gây cháy trongả ế đượ để
kho ng LEL.Còn pellistor l m t máy o nhi t l ng thu nh ,dùng oả à ộ đ ệ ượ ỏ để đ
l ng nhi t oxy hoá c a m t khí gây cháy n o ó.Pellistor th ng có m tượ ệ ủ ộ à đ ườ ộ
lõi platin, óng vai trò nh m t v t li u c m nh n nhi t v nhi t t cđ ư ộ ậ ệ ả ậ ệ à ệ độ ứ
th i.Lõi n y c b c trong m t v ceramic v i ch t xúc tác,n i ph n ngờ à đượ ọ ộ ỏ ớ ấ ơ ả ứ
oxy hoá c a khí x y ra. Công vi c o l ng c th c hi n v i hai b củ ả ệ đ ườ đượ ự ệ ớ ướ
nh trên hình 4.1-32. Ph n ng hoá h c th nh ph n xúc tác ch ng lư ả ứ ọ ở à ầ ủ độ à

ph n ng to nhi t,gây ra t ng ả ứ ả ệ ă
24

Hình 4.1-32.
nhi t ,t ó gây ra s thay i trong i n tr c a dây platin.Nh v y,sệ độ ừ đ ự đổ đệ ở ủ ư ậ ự
m t cân b ng m ch c u s tû l v i n ng khí. kích thích ph nấ ằ ở ạ ầ ẽ ệ ớ ồ độ Để ả
ng,v ceramic c n ph i c nung nóng lên n nhi t kho ng 500 C.ứ ỏ ầ ả đượ đế ệ độ ả độ
Các ch t xúc tác c l m t kim lo i quý nh platin hay palladium.ấ đượ à ừ ạ ư
Ph ng trình c a ph n ng t a nhi t c a Methane:ươ ủ ả ứ ỏ ệ ủ

G n ây,ng i ta ã cho ra i các sensor xúc tác c l m t silic v i k ầ đ ườ đ đờ đượ à ừ ớ ỹ
thu t l ng ng phi kim máng v o máy nh .ậ ắ đọ à ỏ
4.1.3.3
Các t b o quang âm.ế à
Vi c dò tìm khí theo nguyên lý quang âm d a v o vi c o s thay i ápệ ự à ệ đ ự đổ
su t sinh ra trong m t cái h c do s h p th có ch n l c b c x h ng ngo iấ ộ ố ự ấ ụ ọ ọ ứ ạ ồ ạ
(IR). Ngu n IR l èn dây tóc hay laser.Ngu n n y c r i r c hoá b ngồ à đ ồ à đượ ờ ạ ằ
các máy c ho c b ng cách i u bi n dòng kích thích.B c x IR sau khi iơ ặ ằ đề ế ứ ạ đ
qua m t b l c quang s c h p th b i m t t b o h c.Các b c x b h pộ ộ ọ ẽđượ ấ ụ ở ộ ế à ố ứ ạ ị ấ
th s l m t ng nhi t c a khí.K t qu l áp su t trong h c b bi n iụ ẽ à ă ệ độ ủ ế ả à ấ ố ị ế đổ
cùng v i t n s c a tia IR t i,v c o b i m t microphone.ớ ầ ố ủ ớ àđượ đ ở ộ
Các ch t khí có th phát hi n b ng ph ng pháp quang âm c li t kêấ ể ệ ằ ươ đượ ệ
trong b ng 4.1-4.ả
25