ما هو مبدأ عمل كاشف اللهب؟ وما هي التفاصيل التي يجب الانتباه إليها لتجنب الإنذارات الكاذبة؟

كاشف اللهب، المعروف أيضًا باسم كاشف الحريق الحساس للضوء، هو نوع من أجهزة استشعار كاشف الحريق المستخدمة للاستجابة لخصائص الضوء المنبعث من الحريق، أي للكشف عن شدة الضوء المنبعث من اللهب المشتعل وتردد وميض اللهب. كاشفات اللهب بالأشعة فوق البنفسجية تم تصميمها للكشف عن الإشعاع الضوئي غير المرئي الموجود أو غير الموجود في الغلاف الجوي في نفس الوقت الذي يتم فيه إنتاج الدخان وانبعاث الحرارة عند احتراق مادة ما.

يمكن تطبيق كاشف اللهب بالأشعة تحت الحمراء من النوع النقطي، والذي يعتمد على مبدأ الكهروحرارية، على كشف اللهب متعدد النطاقات لمسافات طويلة وقصيرة، ويتميز بسرعة الاستجابة العالية، ومسافة الكشف الطويلة، ومنطقة الحماية الكبيرة، وما إلى ذلك، وخاصة بالنسبة لاحتراق الهيدروكربونات الناتج عن اللهب، فهو أكثر حساسية، لذا فهو أكثر ملاءمة لغلايات توليد الطاقة الحرارية، والتعدين، والبتروكيماويات، وغلايات محطات الطاقة الكيميائية، وأفران تسخين العمليات، وغلايات التدفئة الحضرية، وغلايات احتراق غازات العادم، وغيرها من الأماكن.

تختلف انبعاثات الطيف الأحمر فوق البنفسجي من المواد المختلفة عند احتراقها، ولكن من الرسم التخطيطي الطيفي للهب يمكن رؤية الجزء المرتفع بوضوح في منحنى إشعاع اللهب الثلاثي، أحدهما هو نطاق الأشعة فوق البنفسجية 0.28 ميكرومتر أسفل جزء من نطاق الأشعة تحت الحمراء، والآخران هما 4.3 ميكرومتر و 4.6 ميكرومتر على التوالي بالقرب من نطاق الأشعة تحت الحمراء، وفي النطاقات الثلاثة، يقع سطح منحنى إشعاع ضوء الشمس بالضبط في موضع وادي الموجة.

عادة ما تكون الأطوال الموجية المركزية للمرشحات في نطاق الكشف عن اللهب قريبة من 4.3 ميكرومتر و 4.4 ميكرومتر، ويتم تصميم نطاقات تردد مختلفة للكشف عن إشارات الأشعة تحت الحمراء متوسطة الطول الموجي في نطاق 4.0 ~ 4.6 ميكرومتر المنبعثة من غازات ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون المنبعثة من لهب احتراق الهيدروكربونات.

بالإضافة إلى ذلك، يكون إشعاع اللهب بالقرب من 3.8 ميكرومتر و5.0 ميكرومتر أضعف بكثير، ويُستخدم عادةً في قناة مراقبة اللهب، وهي قناة مساعدة تُستخدم لمراقبة إشعاع الجسم الساخن غير الناتج عن الحريق، والإشعاع الشمسي (ضوء النهار)، لتجنب التداخل مع الإنذارات الكاذبة.

احتياطات الاستخدام

يُستخدم مسبار اللهب في الصناعة بشكل أساسي في نطاق الأشعة تحت الحمراء ثلاثية التردد كاشف اللهب بالأشعة فوق البنفسجية مسبار. يُخرج المسبار إشارة تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير، ويتميز نظام الوقاية من الحرائق هذا بمقاومة عالية للتداخل، حيث يرصد الإنذارات الكاذبة الناتجة عن الصواعق، وانعكاس ضوء الشمس، ولحام القوس الكهربائي، والأجسام الساخنة، وغيرها من مصادر الإشعاع. كما يتميز بنطاق واسع من أنواع كشف اللهب، والكشف المبكر عن ألسنة اللهب الصغيرة، والتكامل العالي، ومقاومة التداخل القوية.

على الرغم من أن استخدام المجس في حالات البرق، وانعكاس ضوء الشمس، ولحام القوس الكهربائي، وتسخين الأجسام، وغيرها، يتمتع بقدرة عالية على مقاومة التداخل، إلا أنه في الاستخدام الفعلي للصيانة، ولتقليل تأثير الإنذارات الكاذبة على استقرار الإنتاج، لا يزال من الضروري فحص عوامل التداخل المحتملة، وتجنبها قدر الإمكان. وبناءً على الخبرة، وبالرجوع إلى دليل استخدام أنواع مختلفة من المجسات، يُنصح بمراعاة الأمور التالية في الاستخدام اليومي للصيانة:

1. عند وجود عمليات لحام في موقع العمل، يجب اختيار وعزل المنطقة التي يغطيها مسبار اللهب بعناية؛

2- فحص وإصلاح مسبار اللهب على مدى 0.9 متر لتركيبات الإضاءة ومصادر الحرارة الأخرى، لمنع تأثير حرارة المعدات؛

3- انتبه إلى غرفة المحرك الرئيسية ووحدة التوربين، فهناك مناطق مصادر حرارة ثابتة، وانتبه لحركة الأفراد المشغلين فقد تؤدي إلى إنذارات خاطئة لمسبار اللهب (تداخل الأشعة تحت الحمراء الخلفية: يشير إلى تداخل مصدر الحرارة الثابت، مثل غلاف التوربين، ومبرد مروحة الزعانف، وما إلى ذلك، نظرًا لأن المسبار على مصدر الحرارة الثابت يتم ترشيحه وخوارزميته لتحقيق قمع التداخل، ولكن عندما يكون هناك أشخاص أو أشياء في مصدر الحرارة الثابت والمسبار ذهابًا وإيابًا، يتم توليد موجة الأشعة تحت الحمراء المعدلة (قد تتسبب موجة الأشعة تحت الحمراء المعدلة المتولدة في إنذار خاطئ للمسبار)؛

4- نظرًا للقلق بشأن تأثير جهاز الاتصال اللاسلكي على مسبار اللهب، يُنصح بمحاولة عدم استخدام جهاز الاتصال اللاسلكي على مسافة 0.3 متر من مسبار اللهب (إرسال المفتاح)؛

5- تحقق من حالة طبقة الحماية لكابل مسبار اللهب، لمنع تمزق الجلد أو حدوث كسور أو غيرها من الحالات، لمنع التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي.

٦- في الصيانة اليومية، انتبه إلى تنظيف عدسة المجس للكشف والفحص الذاتي، وخاصةً تنظيف العدسة ذاتيًا. فبعد تلوث العدسة، سيعتمد المجس الذكي على مستوى التلوث لتعديل أو تعويض خلل في خوارزمية مراقبة الحريق، مما قد يؤدي إلى انخفاض قدرة المجس على مقاومة التداخل، وبالتالي حدوث إنذارات خاطئة.

7- الصيانة الوقائية، انتبه إلى الأسلاك الداخلية، والمطر، وفحص أسلاك الحماية وأسلاك التأريض، ويمكن أن يمنع تركيب أسلاك الحماية وأسلاك التأريض بشكل معقول تأثير عوامل التداخل الخارجية مثل الرعد.