دتکتور منواکسید کربن

آشکارساز مونوکسید کربن متصل به پریز برق

هشدار مونوکسید کربن

آشکارساز مونوکسید کربن یک دستگاه است که حضور مونوکسید کربن گاز را  تشخیص می‌دهد این دستگاه  برای جلوگیری از مسمومیت با مونوکسید کربن لازم و بسیار مفید است. در اواخر دهه 1990 لابراتوارهای Underwriters تعریف آشکارساز CO تک ایستگاهی با دستگاه صوتی را به هشدار مونوکسید کربن (CO) تغییر دادند . این برای همه آلارم‌های ایمنی CO که مطابق با استاندارد UL 2034 هستند، صدق می‌کند . اما برای نشانگرهای غیرفعال و دستگاه‌های سیستمی که مطابق با UL 2075 هستند، UL به آنها به عنوان آشکارسازهای مونوکسید کربن اشاره می‌کند.

CO گازی بی رنگ، بی مزه و بی بو است که در اثر احتراق ناقص مواد حاوی کربن تولید می شود. اغلب از آن به عنوان قاتل خاموش یاد می شود زیرا عملاً توسط انسان قابل شناسایی نیست. در مطالعه‌ای که توسط Underwriters Laboratories انجام شد، 60 درصد از آمریکایی‌ها نتوانستند علائم احتمالی نشت CO را در خانه شناسایی کنند. سطوح بالای CO بسته به مقدار موجود و طول مدت قرار گرفتن در معرض می تواند برای انسان خطرناک باشد. غلظت‌های کوچک‌تر می‌توانند در دوره‌های طولانی‌تر مضر باشند، در حالی که افزایش غلظت‌ها برای مضر بودن نیاز به کاهش زمان قرار گرفتن دارد.

آشکارسازهای CO برای اندازه‌گیری سطوح CO در طول زمان طراحی شده‌اند و قبل از تجمع سطوح خطرناک CO در یک محیط، زنگ خطر را به صدا در می‌آورند و به افراد هشدار کافی برای تهویه ایمن منطقه یا تخلیه را می‌دهند. برخی از آشکارسازهای متصل به سیستم نیز به یک سرویس نظارت هشدار می دهند که در صورت لزوم می تواند خدمات اضطراری را ارسال کند.

نصب

دستگاه هایی که به‌طور گسترده در دسترس هستند، می توانند با باتری یا برق متناوب (با یا بدون پشتیبان باتری) کار کنند. با توسعه فناوری، طول عمر باتری در حال افزایش است و برخی از دستگاه های باتری‌دار اکنون عمر باتری تا 10 سال را تبلیغ می‌کنند. همه آشکارسازهای CO دارای دکمه‌های “تست” مانند آشکارسازهای دود هستند، اما دکمه تست روی زنگ CO فقط باتری، مدار الکترونیکی و زنگ را آزمایش می‌کند، نه توانایی آلارم برای حس کردن گاز.

آشکارسازهای CO را می توان در نزدیکی سقف یا نزدیک زمین قرار داد زیرا CO تقریباً چگالی مشابه هوا دارد، اما انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) بیان می کند: از دستورالعمل های سازنده برای قرار دادن و ارتفاع نصب پیروی کنید.

از آنجایی که CO بی رنگ، بی مزه و بی بو است (برخلاف دود ناشی از آتش) و تشخیص در محیط خانه بدون چنین وسیله هشداری غیرممکن است.

زمانی که آشکارسازهای مونوکسید کربن وارد بازار شدند، عمر محدودی 2 سال داشتند. با این حال، از آنجایی که پیشرفت‌های فناوری باتری این مقدار را افزایش داده است و بسیاری اکنون تا 10 سال تبلیغ می‌کنند، اما اجزای حسگر ممکن است در هر زمان به دلایل زیادی از کار بیفتند و ممکن است خرابی توسط دکمه تست تشخیص داده نشود. مدل‌های جدیدتر به گونه‌ای طراحی شده‌اند که نیاز به تعویض را پس از یک بازه زمانی تعیین‌شده نشان دهند، اما سنسور همچنان ممکن است در هر زمانی از کار بیفتد.

طبق نسخه 2005 دستورالعمل‌های مونوکسید کربن، NFPA 720، منتشر شده توسط انجمن ملی حفاظت از آتش ، بخش‌های 5.1.1.1 و 5.1.1.2، همه آشکارسازهای CO باید در خارج از هر منطقه خواب جداگانه در مرکز قرار گیرند. در مجاورت اتاق خواب ها، و هر ردیاب باید بر روی دیوار، سقف یا مکان دیگری قرار گیرد که در دستورالعمل نصب همراه با واحد مشخص شده است.

آشکارسازهای CO به عنوان مدل‌های مستقل یا دستگاه های نظارت شده متصل به سیستم در دسترس هستند. آشکارسازهای متصل به سیستم، که می توانند به یک پنل امنیتی یا آتش‌نشانی متصل شوند، توسط یک ایستگاه مرکزی نظارت می شوند. در صورتی که محل سکونت خالی باشد، ساکنین در خواب باشند یا ساکنین قبلاً از اثرات CO₂ رنج ببرند، ایستگاه مرکزی می تواند از غلظت بالای گاز CO مطلع شود و می تواند مقامات مربوطه را برای بررسی اعزام کند.

حسگرها

در طرح های اولیه از یک آشکارساز شیمیایی متشکل از یک پد سفید استفاده می شد که در حضور مونوکسید کربن به رنگ قهوه ای یا سیاه محو می شد. چنین آشکارسازهایی ارزان هستند، اما فقط یک هشدار بصری می دهند. با افزایش مرگ و میر ناشی از مونوکسید کربن در طول دهه 1990، هشدارهای صوتی استاندارد شدند.

نقاط هشدار در آشکارسازهای مونوکسید کربن یک سطح هشدار ساده (مانند آشکارسازهای دود) نیستند، بلکه تابع زمان تمرکز هستند. در غلظت‌های پایین‌تر، به عنوان مثال 100 قسمت در میلیون (PPM)، آشکارساز برای ده‌ها دقیقه زنگ هشدار را به صدا در نمی‌آورد. در 400 PPM، زنگ در عرض چند دقیقه به صدا در می آید. این عملکرد غلظت-زمان برای تقلید جذب مونوکسید کربن در بدن در نظر گرفته شده است و در عین حال از هشدارهای نادرست ناشی از انفجارهای کوتاه مونوکسید کربن از منابع نسبتاً رایج مانند دود سیگار نیز جلوگیری می کند.

چهار نوع سنسور موجود است که از نظر هزینه، دقت و سرعت پاسخ متفاوت است. بیشتر آشکارسازها حسگرهای قابل تعویض ندارند.

نوع اپتوشیمیایی

آشکارساز شامل یک پد از یک ماده شیمیایی رنگی است که در واکنش با مونوکسید کربن تغییر رنگ می دهد. آنها فقط یک هشدار کیفی از گاز ارائه می دهند. مزیت اصلی این آشکارسازها این است که کمترین هزینه را دارند، اما نقطه ضعف آنها این است که کمترین سطح حفاظت را نیز ارائه می دهند. با پیشرفت واکنش، انتشار پالادیوم اتمی باعث تغییر رنگ از زرد به قهوه ای به سیاه می شود.

نوع بیومتیک

یک حسگر بیومتیک به روشی شبیه هموگلوبین عمل می کند که در حضور CO متناسب با مقدار مونوکسید کربن در محیط اطراف تیره می شود. از سیکلودکسترین ها ، یک کروموفور و تعدادی نمک فلزی استفاده می کند . این می تواند مستقیماً دیده شود یا به منبع فروسرخ فوتون مانند LED IR متصل شود و سپس با استفاده از دیود نوری نظارت شود.. طول عمر باتری معمولاً 2 تا 3 سال با قلیایی معمولی طول می کشد، اما باتری لیتیومی عمر محصول را دوام می آورد. سنسورهای مبتنی بر بیوتکنولوژی عمر مفید عملیاتی 6 سال دارند. این محصولات اولین محصولاتی بودند که وارد بازار انبوه شدند، اما از آنجایی که قیمت آنها نسبت به سایر سنسورها بیشتر است، بیشتر در مناطق پیشرفته و حساس استفاده می شود. طبق گزارشی از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، این فناوری بهبود یافته است و قابل اعتمادترین فناوری است.

نوع الکتروشیمیایی

آشکارساز الکتروشیمیایی از اصل یک پیل سوختی برای تولید جریان الکتریکی زمانی که گازی که باید تشخیص داده شود تحت یک واکنش شیمیایی قرار می گیرد، استفاده می کند. جریان تولید شده دقیقاً مربوط به مقدار مونوکسید کربن در محیط نزدیک به سنسور است. اساسا، سلول الکتروشیمیایی شامل یک ظرف، دو الکترود، سیم های اتصال و یک الکترولیت، معمولا اسید سولفوریک است. مونوکسید کربن در یک الکترود به دی اکسید کربن اکسید می شود در حالی که اکسیژن در الکترود دیگر مصرف می شود. برای تشخیص مونوکسید کربن، سلول الکتروشیمیایی دارای مزایایی نسبت به سایر فناوری‌ها است، زیرا دارای خروجی بسیار دقیق و خطی نسبت به غلظت مونوکسید کربن است، از آن‌جایی که در دمای اتاق کار می‌کند به حداقل قدرت نیاز دارد، و طول عمر بالایی دارد که معمولاً پنج سال است. دکمه های تست فقط کارایی عملیاتی باتری، مدار و زنگ را نشان می دهند. تنها راه برای آزمایش کامل عملکرد زنگ با استفاده از یک سلول الکتروشیمیایی، استفاده از یک منبع شناخته شده گاز آزمایش کالیبره شده است که در یک پوشش برای حفظ سطح غلظت برای دوره آزمایشی تحویل داده می شود.

نوع نیمه هادی

سیم های نازک دی اکسید قلع نیمه هادی روی یک پایه سرامیکی عایق، حسگری را فراهم می کند که توسط یک مدار مجتمع نظارت می شود. این عنصر حسگر برای عملیات باید تا حدود 400 درجه سانتیگراد گرم شود. اکسیژن مقاومت دی اکسید قلع را افزایش می دهد در حالی که مونوکسید کربن مقاومت را کاهش می دهد. مدار مجتمع بر مقاومت عنصر حسگر نظارت می کند. طول عمر تقریباً پنج سال است و دزدگیرها در هنگام نصب و حداقل سالیانه با گاز آزمایشی نیاز به آزمایش دارند.

نیاز برق زیاد این سنسور به این معنی است که معمولاً از برق تغذیه می شود. یک سنسور پالسی با باتری و با طول عمر در چند ماه در دسترس است.

دیجیتال

اگرچه همه آشکارسازهای خانگی از یک سیگنال هشدار صوتی به عنوان نشانگر اولیه استفاده می کنند، برخی از نسخه ها نیز بازخوانی دیجیتالی غلظت CO را در قسمت در میلیون ارائه می دهند. به طور معمول، آنها می‌توانند هم خواندن فعلی و هم حداکثر خواندن را از حافظه بالاترین سطح اندازه گیری شده در یک دوره زمانی نمایش دهند. این مدل های پیشرفته تا حدودی هزینه بیشتری دارند اما در غیر این صورت شبیه مدل های اولیه هستند.

مدل‌های دیجیتال این مزیت را ارائه می‌دهند که می‌توانند سطوحی را که زیر آستانه هشدار هستند، مشاهده کنند.

قابل حمل

آشکارسازهای CO قابل حمل نیز در دسترس هستند. اینها معمولاً برای کاربردهای حرفه ای یا در برخی موارد توسط مصرف کنندگان مانند مدیران ساختمان، نیروهای امداد و… برای مسائل تعمیر و نگهداری و تشخیص (یعنی تامین منبع نشت CO) استفاده می شوند. اکثر آنها اندازه‌گیری های زمان واقعی CO را تا چند ppm ارائه می دهند (معمولاً در یک صفحه نمایش دیجیتال نشان داده می شود) و گران‌تر از آشکارسازهای CO ایمنی خانه هستند.

بی سیم

دستگاه‌های ایمنی بی‌سیم خانه در دسترس هستند که آشکارسازهای مونوکسید کربن را به بالش‌های لرزان، استروب یا یک گوشی هشدار دهنده از راه دور متصل می‌کنند.