อุปกรณ์ตรวจจับควัน (Smoke Detector) มีกี่ชนิด

รูป การทำงานของระบบ อุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอไนเซชั่น  (Smoke Detector Ionization) เริ่มแรยังไม่มีอนุภาพของควัน กระแสไฟฟ้าจะเดินสะดวก ระบบจะไม่ทำงาน

รูป เมื่อมีอนุภาพควันมาติดที่แผ่น Screen (เห็นเป็นจุดดำๆ) จะเป็นตัวขัดขวางกระแสไฟฟ้า ทำให้กระแสไฟฟ้าลดต่ำลงจนถึงจุดที่ระบบทำงาน

รูป ภายในอุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอไนเซชั่น  (Smoke Detector Ionization Type)

ข้อดี

สามารถตรวจจับควันที่มีอนุภาคขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอนที่เกิดจากการเผาไหม้อย่างหมดจดได้อย่างรวดเร็วข้อเสียแต่จะตรวจจับควันที่มีอนุภาคขนาดใหญ่ และหนาทึบที่เกิดจากการครุตัวอย่างช้า ได้ไม่ดีเท่าระบบ อุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด โฟโตอิเล็กตริก (Smoke Detertor Photoelectric Type)

• หากมีฝุ่น แมลงขนาดเล็กหลุดเข้าไปในอุปกรณ์ จะทำให้เกิดการทำงานผิกพลาดได้

• กระแสลม และการกลั่นตัวของไอน้ำในอากาศทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดพลาดได้

• การเปลี่ยนแปลงของความกดอากาศ และความชื้นมีผลทำให้ระบบทำงานผิดพลาดได้

  การแก้ไข (เรื่องความชื้น และความกดอากาศเปลี่ยนแปลง)เพื่อปิดจุดด้อยด้านนี้จึงมีการพัฒนาเป็นระบบอุปกรณ์ตรวจจับควันชนิด ไอโอไนเซชั่นแบบกล่องคู่ กล่องหนึ่งจะรับอากาศจากภายนอก ส่วนอีกกล่องจะเป็นกล่องอากาศอ้างอิงที่เปิดช่องเล็กที่ยอมให้ความชื้นผ่านได้ แต่ไม่ยอมให้อนุภาคควันผ่าน กล่องทั้งสองจะทำการเปรียญเทียบกันระหว่างสองกล่องถ้าความชื้น และความดันทั้งสองกล่องเท่ากันระบบจะไม่ทำงาน

             2.) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก (Smoke Detertor Photoelectric Type) มีหลักการทำงานสองแบบคือ แบบหักเหของแสง และแบบใช้ควันกีดขวางแสง

                        2.1) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก แบบควันกีดขวางแสง (Light Obsuration) ทำงานโดยใช้แห่งกำเนิดแสง (Emitted Light) ยิงเข้าที่ตัวรับแสง (Detector Light) เมื่อไม่มีควันไฟปริมาณแสงจะคงที่ๆค่าหนึ่งเสมอ เมื่อมีอนุภาคควันเข้ามาดังรูปขวามือ อนุภาคควันจะเข้าไปกีดขวางลำแสง แสงที่ส่องเข้าตัวรับจะต่ำลงเรื่อยจนถึงค่าที่กำหนดไว้ระบบจะทำงาน

  

• รูป  ระบบการทำงานของ อุปกรณ์ตรวจจับควัน แบบกีดขวางแสง (Light Obsuration)

                        2.2) อุปกรณ์ตรวจจับควัน ชนิดโฟโตอิเล็กตริก แบบหักเหแสง (Light Scattering) ทำงานโดยมีแห่งกำเนิดแสง แต่จะไม่ยิงไปที่ตัวรับแสงโดยตรง จะอาศัยหลักการที่ว่า เมื่อมีอนุภาคควันเข้ามาในอุปกรณ์ อนุภาคควันจะหักเหแสงบางส่วนไปที่ตัวรับแสง เมื่อมีควันมากขึ้นแสงก็จะหักเหเข้าตัวรับแสงมากขึ้นจนถึงจุดๆหนึ่งที่ระบบจะทำงาน

  

• รูป ระบบการทำงานของ อุปกรณ์ตรวจจับควัน แบบหักเหแสง (Light Scattering)

   ข้อดี

  เหมาะกับการตรวจจับควันที่มีขนาดตั้งแต่ใหญ่ตั้งแต่ 1 ไมครอนขึ้นไป คือควันที่เกิดจากการสันดาปไม่สมบูรณ์ เช่นเกิดเพลิงไหม้ในที่อับอากาศ

  การตรวจจับอัคคีภัยเป็นมาตรการเฝ้าระวังอัคคีภัยโดยใช้ Smoke Detector เทคนิคทางกลตรวจจับความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างมีการลุกไหม้เป็นไฟ (Fire Development Stages) แล้วส่งสัญญาณออกมาเพื่อเป็นการเตือนภัย หรือสั่งการอย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อยุติเหตุก่อนจะเกิดอัคคีภัยหรือการลุกลาม

  จุดประสงค์หลักของการตรวจจับอัคคีภัยคือกระตุ้นให้มีการตอบโต้สัญญาณเตือนที่เกิดขึ้นเช่น ดับเพลิงทั้งแบบปกติทั่วไปและ/หรือด้วยอุปกรณ์อัตโนมัติ อพยพคนออกจากพื้นที่นั้น ขนย้ายทรัพย์สิน หยุดการผลิต ฯลฯ และเพื่อให้เกิดความเข้าใจเรื่องของการ ตรวจจับอัคคีภัยดียิ่งขึ้นขออธิบายขั้นตอนการเกิดไฟซึ่งมีด้วยกัน 4 ขั้นตอนแสดงดังรูปที่ 1 ดังต่อไปนี้

  1. ขั้นเริ่มต้น (Incipient Stage) เริ่มมีการเผาไหม้ในขั้นแรกสุดแต่ไม่สามารถสังเกตผลผลิตของไฟ (Products of fire) ได้ไม่ว่าจะเป็นควัน เปลวไฟ หรือปริมาณความร้อนที่วัดค่าได้(Appreciable heat) ค่าอันตรายโดยเฉลี่ยจะอยู่ในระดับ “ไม่มีอันตราย” (No hazard)

  2. ขั้นมีควัน (Smoldering Stage) เริ่มมีควัน แต่ยังไม่มีเปลวไฟหรือปริมาณความร้อนที่วัดค่าได้ ค่าอันตรายโดยเฉลี่ยจะอยู่ในระดับ“อันตรายปานกลาง” (Moderate hazard)

  3. ขั้นมีเปลวไฟ (Flame Stage) เริ่มมีเปลวไฟทำให้มองเห็นว่าเป็นไฟแต่ยังไม่สามารถวัดค่าความร้อนได้ทว่าอุณหภูมิเริ่มสูงขึ้นเรื่อยๆค่าอันตรายโดยเฉลี่ยจะอยู่ในระดับ “อันตรายปานกลาง” (Moderate hazard) จนถึง “อันตรายมาก” (Major hazard)

  4. ขั้นมีความร้อน (Heat Stage) มีความร้อนที่สามารถวัดค่าได้เกิดขึ้นแล้วและเริ่มมีการลุกลามจนไม่สามารถควบคุมได้ ค่าอันตรายโดยเฉลี่ยอยู่ในระดับ “อันตรายมาก”(Major hazard) ระยะห่างระหว่าง Incipient Stage และ Smoldering Stage จะกินเวลานับเป็นนาทีหรือนับเป็นชั่วโมงระยะห่างระหว่าง Flame Stage และHeat Stage จะกินเวลานับเป็นนาทีหรือวินาที [1] [2]

   

  
  Smoke Detector

  รูปที่ 1 แสดงขั้นตอนการเกิดการลุกไหม้ของอัคคีภัย (Fire Development Stages)

  สำหรับไฟประเภท B บางชนิด Heat Stage จะเกิดขึ้นหลังจาก Incipient Stage อย่างกระชั้นชิด นั่นคือ นับตั้งแต่เริ่มมีการเผาไหม้ขั้นแรกสุดจนถึงการเกิดไฟลุกลามจะกินเวลาไม่ถึงหนึ่งนาทีตามแนวทางอุดมคติ การตรวจจับอัคคีภัยจะต้องทำให้ได้ในช่วงที่ไฟกำลังอยู่ในขั้นของ Smoldering Stage เพราะหลังจากนั้นแล้วแทบจะไม่มีผลอะไรเนื่องจากมีเวลาน้อยมากที่จะกระทำการตอบโต้อย่างได้ผล ไม่ว่าจะเป็นการดับไฟหรือการอพยพ พูดง่ายๆ ถ้าทางเลือกอยู่ที่การดับเพลิง เราจะต้องตัดวงจรของการเกิดไฟไว้ที่ขั้นของ Smoldering Stage อย่างน้อยที่วินาทีสุดท้ายของขั้นตอนนี้ก็ยังดีกว่าจะปล่อยให้ไฟไหม้ไปถึง Flame Stage และหากทางเลือกอยู่ที่การหนีไฟ เราก็จะต้องมีมาตรการตรวจจับและส่งสัญญาณเตือนให้มีการหนีก่อนที่จะมีการลุกลามไปถึงขั้น Flame Stage และ Heat Stage

  อุปกรณ์ตรวจจับอัคคีภัย (Fire Detection Device)

  อุปกรณ์ตรวจจับอัคคีภัยจัดเป็นอุปกรณ์เริ่มต้น (Initiating Device) ของระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ทำงานร่วมกับอุปกรณ์หลักในระบบอีก 3 ส่วน ได้แก่ อุปกรณ์แจ้งเตือน (Notification Device) แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power Supply)

  ตู้ควบคุม(Control Panel) โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์เริ่มต้นจะประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ควันไฟ เปลวไฟ และอุปกรณ์ที่เป็นตัวกำเนิดสัญญาณเตือนภัยที่ติดตั้งอยู่กับอุปกรณ์อื่นๆ เช่น วาล์วประกอบสำหรับเครื่องสูบน้ำดับเพลิง วาล์วในระบบหัวกระจายน้ำดับเพลิงแบบอัตโนมัติ ฯลฯ โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

  1. แบบควบคุมด้วยมือ (Manual Type) เป็นอุปกรณ์ส่งสัญญาณแจ้งเตือนเหตุเพลิงไหม้โดยกระตุ้นด้วยการดึง (Pull Manual Station) หรือการทุบกระจก (Break Glass) และกดปุ่มสัญญาณด้วยคน เมื่อมีการกระตุ้นโดยวิธีดึงหรือกดจะทำให้สวิตช์ทำงานและส่งสัญญาณไปยังแผงควบคุม โดยปกติอุปกรณ์เริ่มต้นแบบมือนี้จะติดตั้งสูงจากพื้นไม่เกิน 1.50 เมตร และติดตั้งห่างกันไม่เกิน 65 เมตร ซึ่งโดยทั่วไปจะติดตั้งที่ทางออกของพื้นที่หรือใกล้กับตู้สายฉีดน้ำดับเพลิงประจำชั้น

  2. แบบอัตโนมัติ (Automatic Type) เป็นอุปกรณ์เริ่มต้นที่ทำการส่งสั ญญาณแจ้งเตือนเหตุเพลิงไหม้โดยอัตโนมัติ อุปกรณ์เริ่มต้นอัตโนมัติมีดังต่อไปนี้

  1. อุปกรณ์ตรวจจับความร้อน

  2. อุปกรณ์ตรวจจับควันไฟ

  3. อุปกรณ์ตรวจจับเปลวไฟ

  1. อุปกรณ์ตรวจจับความร้อน (Heat Detector)

  อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนเป็นอุปกรณ์เริ่มต้นในระบบการเตือนอัคคีภัย โดยทั่วไปแล้ว

  มีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด คือ [3]

  1.1 อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนแบบคงที่ (Fixed Temperature) จะทำงานตรวจจับอัคคีภัยเมื่ออุณหภูมิภายในพื้นที่ที่ติดตั้งสูงขึ้นถึงจุดที่ตั้งไว้ล่วงหน้าโดยที่ตัวอุปกรณ์อยู่ในตำแหน่งที่สัมผัสความร้อนนั้นโดยตรง

  1.2 อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนที่เพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่ตั้งไว้ (Rate Compensate) จะทำงานตรวจจับอัคคีภัยเมื่ออุณหภูมิภายในพื้นที่ที่ติดตั้งสูงขึ้นถึงจุดที่ตั้งไว้ล่วงหน้าซึ่งอุปกรณ์สามารถตรวจจับความร้อนบริเวณรอบๆ จุดที่ติดตั้งห่างออกไปได้ในระยะที่กำหนดไว้ได้

  1.3 อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนที่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนที่ตั้งไว้ (Rate of Rise) จะทำงานตรวจจับอัคคีภัยเมื่ออุณหภูมิภายในพื้นที่ที่ติดตั้งสูงขึ้นแต่ไม่มีการตั้งไว้ล่วงหน้าว่าจะตรวจจับ ณ ที่อุณหภูมิใดอุณหภูมิหนึ่ง เป็นการตรวจจับเมื่อมีแนวโน้มว่าอุณหภูมิภายในพื้นที่นั้นขยับสูงขึ้นเรื่อยๆ ตามสัดส่วน (องศาต่อนาที) ปัจจุบันผู้ผลิตหลายรายได้เอาอุปกรณ์สองชนิดมารวมกันเป็นชุดเดียวเรียกว่าอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนแบบรวม (Combination Heat Detector) ซึ่งมีการตรวจจับความร้อนแบบคงที่และแบบการเพิ่มของอุณหภูมิรวมอยู่ภายในอุปกรณ์เดียวกัน ทั้งนี้ ในการทำงานของอุปกรณ์แบบความร้อนคงที่นั้น อุปกรณ์จะทำงานเมื่อความร้อนถึงจุดที่กำหนดไว้ โลหะที่จับยึดที่จุด F จะเกิดการหลอมละลายซึ่งสปริงที่จุด G จะทำงานแล้วแกนจะเลื่อนตัวไปกระแทกกับจุด D ทำให้หน้าสัมผัสของจุด D และจุด E เชื่อมต่อถึงกันส่งผลให้ระบบเกิดการทำงาน สำหรับการทำงานแบบการเพิ่มอุณหภูมิความร้อนนั้น อุปกรณ์จะทำงานเมื่ออุณหภูมิภายในพื้นที่เพิ่มขึ้น 8 องศาเซลเซียสภายในเวลา 1นาที ซึ่งอากาศที่อยู่ภายในห้อง A จะเกิดการขยายตัวมีผลทำให้แผ่นไดอะแฟรมที่จุด C มีการเคลื่อนตัวขึ้นแล้วหน้าสัมผัสของจุด D กับจุด E จะสัมผัสกันและจะส่งสัญญาณกลับไปที่ระบบควบคุมต่อไปอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนจะมีการเลือกค่าอุณหภูมิการทำงานเพื่อใช้ในการออกแบบติดตั้งในแต่ละพื้นที่ป้องกันที่แตกต่างกัน โดยรายละเอียดการเลือกอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนให้เป็นไปตามตารางที่แสดงไว้ข้างล่างนี้

  2. อุปกรณ์ตรวจจับควันไฟ (Smoke Detector)

  อุปกรณ์ตรวจจับควันไฟเป็นอุปกรณ์เริ่มต้นที่นิยมใช้กันมากที่สุด ทำการตรวจจับควันไฟที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ซึ่งสามารถแยกได้เป็น 3 ประเภทตามวิธีการตรวจจับควันไฟ ต่อไปนี้[4] [5]

  2.1 แบบประจุไฟฟ้า (Ionization Type) ทำงานโดยอาศัยการตรวจวัดการนำกระแสไฟฟ้าของประจุไฟฟ้า (Ion) ที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดภายในตัวอุปกรณ์นั้นอยู่ตลอดเวลา เมื่อมีควันไฟผ่านเข้ามาในห้องตรวจจับ (Detection Chamber) ของอุปกรณ์ ประจุไฟฟ้าจะไปเกาะติดกับอนุภาคของควันไฟ ทำให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านภายในวงจรมีค่าลดลง รูปแบบการทำงานแสดงไว้ในรูป อุปกรณ์ชนิดนี้ ปกติจะใช้ติดตั้งภายในบริเวณที่มีไฟลุกไหม้อย่างรวดเร็วและมีควันแบบเจือจาง ไม่แนะนำให้ใช้นอกสถานที่หรือบริเวณที่ความชื้นสูง มีสภาพลมแรงมีฝุ่นหรือในครัวอาคาร

  2.2 แบบพลังแสง (Photoelectric Type) อุปกรณ์ตรวจจับแบบพลังแสง แบ่งตามลักษณะการตรวจจับเป็นแบบจุด (Spot Type) และแบบต่อเนื่อง (Linear Type) รูปข้างบนแสดงลักษณะการทำงานโดยอาศัยการหักเหของแสงที่ปล่อยออกมาแหล่งกำเนิด (Photo cell) ไปกระทบกับอนุภาคของควัน แล้วตกไปที่อุปกรณ์รับแสง เมื่อมีควันลอยเข้ามาในช่องรับควันของอุปกรณ์ ไม่ว่าจะเป็นในลักษณะบังหรือเป็นเงาสะท้อนก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของลำแสงดังกล่าวซึ่งจะกระตุ้นให้อุปกรณ์เกิดการทำงานขึ้น อุปกรณ์ชนิดนี้เหมาะสำหรับติดตั้งภายในอาคารเพื่อตรวจจับไฟที่มีควันเจือจางหรือมองไม่เห็นในขั้น Smoldering Stage แต่ไม่เหมาะที่จะติดตั้งนอกสถานที่หรือบริเวณที่มีฝุ่นละอองหนาแน่น

  2.3 แบบตรวจสอบตัวอย่างอากาศ (Air Sampling) มีความละเอียดอ่อนและให้ผลในเชิงป้องกันสูง โดยจะมีการดูดอากาศในบริเวณติดตั้งอุปกรณ์ชนิดนี้เข้าห้องตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง หากตัวอย่างอากาศที่ทำการทดสอบนั้นมีส่วนผสมของควันก็จะมีความหนาแน่นเกินค่ากำหนดที่ตั้งไว้ทำให้อุปกรณ์ตรวจจับก็จะเริ่มต้นทำงานทันที

  3. อุปกรณ์ตรวจจับเปลวไฟ (Flame Detector)

  อุปกรณ์ตรวจจับเปลวไฟ เป็นอุปกรณ์เริ่มต้นที่ทำการตรวจจับรังสีอินฟราเรดและรังสีอุลตราไวโอเลตที่เกิดจากเปลวไฟของเพลิงไหม้การเลือกอุปกรณ์ตรวจจับเปลวไฟเพื่อใช้ติดตั้งในพื้นที่ป้องกัน ควรปรึกษาผู้ผลิตในการเลือกประเภทของการตรวจจับ เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพงานจริงๆ ที่จะทำการติดตั้ง การเลือกผิดประเภทจะทำให้การตรวจจับเปลวไฟมีความผิดพลาดและเกิดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดเช่นกันเท่าที่มีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน อุปกรณ์ตรวจจับเปลวไฟมีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด คือ

  3.1 Infrared Flame Detector สำหรับตรวจจับรังสีอินฟราเรด (IR) และแสงที่เกิดจากเปลวไฟในช่วงเวลา 3-5 วินาที นิยมใช้กันในบริเวณที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดเพลิงไหม้จากเชื้อเพลิงประเภทไฮโดรคาร์บอน เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง ก๊าซแอลพีจี ฯลฯ แต่ไม่เหมาะสมในการใช้ตรวจจับไฟจากเชื้อเพลิงประเภทโพลาร์โซลเว้นท์หรือประเภทก๊าซความดันสูง รวมทั้งไฟที่ลุกในขั้น Smoldering Stage

  3.2 Ultraviolet Flame Detector สำหรับตรวจจับความยาวคลื่นของรังสีอุลตร้าไวโอเลต (UV) ที่เกิดจากเปลวไฟในช่วงเวลา 0.1 วินาทีเหมาะสำหรับการตรวจจับอัคคีภัยที่ลุกไหม้อย่างรวดเร็ว ติดตั้งได้ทั้งในและนอกสถานที่เทียบกับเครื่องตรวจจับรังสีอินฟราเรดแล้ว เครื่องตรวจจับรังสีอุลตร้าไวโอเลตสามารถตรวจจับได้เร็วกว่า แต่มีข้อจำกัดหลายประการเช่น ไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในบริเวณที่มีแสงวาบรบกวน บริเวณที่มีฝุ่นหรือสิ่งสกปรกต่างๆ ในอากาศ ในขณะที่เครื่องตรวจจับรังสีอินฟราเรดไม่มีปัญหาในเรื่องนี้

  3.3 UV/IR Flame Detector เป็นอุปกรณ์แบบผสมเพื่อตรวจจับรังสีอินฟราเรดและอุลตร้าไวโอเวตพร้อมกัน (แยกคนละหัวจับรังสี) โดยที่ผลการตรวจจับจะต้องออกมาว่า กรณีนั้นมีทั้งรังสี UV และรังสี IR จึงจะตอบรับและแสดงผลเป็นอัคคีภัย หากตรวจจับได้เพียง UV หรือ IR อย่างใดอย่างหนึ่ง อุปกรณ์จะไม่ตอบรับและจะไม่ส่งสัญญาณเตือนออกไป นิยมใช้กันมากตามโรงกลั่นน้ำมัน แท่นขุดเจาะ สนามบิน โรงเก็บอากาศยาน ฯลฯ [6]

  ดังนั้นอุปกรณ์ตรวจจับอัคคีภัยจึงเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยแจ้งเตือนภัยให้ผู้ใช้อาคารได้รับทราบเหตุการณ์การเกิดอัคคีภัยอย่างรวดเร็ว โดยจะทำให้ผู้ใช้อาคารได้รับทราบอย่างทั่วถึงและหลบหนีออกจากที่เกิดเหตุได้อย่างทันท่วงทีและนอกจากนี้ยังช่วยลดอัตราการสูญเสียทั้งชีวิตและทรัพย์สินได้อีกทางหนึ่งด้วย

  อุปกรณ์ตรวจจับควัน Smoke Detector จะมีด้วยกันอยู่ 2 แบบ หลักๆ คือ

  1. แบบ Ionization Smoke Detector

  2. แบบ Photoelectric Smoke Detector

  โดยทั้ง 2 แบบนี้จะมี Sensing Chamber (ห้องจับควัน) ที่แตกต่างกัน มีหลักการทำงานที่ต่างกันใน

  การจับการสันดาป ซึ่งทำให้เกิดอณูในขนาดที่มองเห็น และมองไม่เห็นได้ด้วยตาเปล่า ถึงสามารถ

  ตรวจจับควันที่ลอยขึ้นมาจากเหตุเพลิงไหม้ได้ทั้งแบบมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และมองเห็นไม่ได้ด้วยตาเปล่า

  การทำงานของแบบ Ionization Smoke Detector

  โดยทั่วไปแล้วแบบ Ionization Smoke Detector จะประกอบไปด้วย แผ่นชาร์จประจุ และ สารแผ่รังสี

  (โดยทั่วไปใช้ Americium 241) ใช้ Ionized อากาศที่อยู่ระหว่างแผ่นชาร์จประจุ (ดูภาพ Figure 3-1)

  
   

  สารแผ่รังสี จะแผ่รังสีให้กับโมเลกุลของอากาศ ซึ่งจะส่งรังสีอณูเล็กๆ วิ่งไปชนกระแทก กับโมเลกุล

  ของอากาศ ทำให้อิเลคตรอนของโมเลกุลของอากาศกระเด็นออกไป ขณะที่โมเลกุลนั้นๆ เสียประจุ

  อิเลคตรอนไป จะมีประจุเป็นบวก ( ) อิเลคตรอนที่กระเด็นออก จะวิ่งไปหาโมเลกุลอื่น ทำให้โมเลกุล

  นั้นได้รับ อิเลคตรอนเพิ่ม กลายเป็นประจุลบ (-) จำนวนโมเลกุลประจุ และประจุ (-) ของอากาศใน

  ห้อง Sensing Chamber จะมีจำนวนเท่ากัน โมเลกุลของประจุ ( ) จะวิ่งไปหาแผ่นชาร์จประจุ (-)

  โมเลกุลประจุ (-) จึงวิ่งไปหาแผ่นชาร์จประจุ ( ) ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลหมุนเวียนระดับหนึ่ง

  (ให้ดูที่ภาพ Figure 3-2)

  
   

  กระแสไฟฟ้าหมุนเวียนดังกล่าว สามารถวัดได้โดยวงจรไฟฟ้าที่ต่อเข้ากับ แผ่นชาร์จประจุทั้งสอง เมื่อมี

  การทำสันดาป จากการเผาไหม้เกิดขึ้น อณูที่เกิดจากการสันดาปจะใหญ่กว่า โมเลกุลของอากาศที่ถูก

  Ionized มาก เมื่ออณูของการสันดาปเข้ามาในห้อง Sensing Chamber นี้ โมเลกุลของอากาศที่ถูก

  Ionized จะวิ่งชนกับอณูที่เกิดจากการสันดาป (ให้ดูที่ภาี่พ Figure 3-3)

  
   

  ทำให้เกิดการถ่ายเทประจุระหว่าง อณูสันดาป และ โมเลกุลอากาศ Ionized อณูที่เกิดจากการสันดาป

  บางตัวก็เป็น บางตัวก็เป็น ? เนื่องจากอณูที่เกิดจากการสันดาป ดังกล่าวนี้เป็นอณูที่ใหญ่กว่าโมเลกุล

  ของ อากาศมาก มันจึงรวมตัวอยู่ระหว่างกลาง เมื่ออณูสันดาปเข้ามาเพิ่มขึ้น และถ่ายเทประจุ และรวม

  กลุ่มกันมากขึ้นจะทำให้โมเลกุลที่ถูก Ionized ของอากาศลดลงทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลลดลงไปตาม

  ลำดับ เมื่อมาถึงจุดๆหนึ่ง (เกิดพิกัด) วงจรที่ใช้วัดค่ากระแสจะส่งสัญญาณ Alarm การเปลี่ยนแปลงของ

  ความชื้น และ ความกดดันของบรรยากาศ จะมีผลต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าด้วย ซึ่งจะคล้ายกับผลที่

  ได้จากที่มี อณูการสันดาป เข้ามาในห้อง Sensing Chamber ดังนั้น เพื่อชดเชยผลกระทบจากการ

  เปลี่ยนแปลง ของ ความชื้น และการเปลี่ยนแปลงความกดดันในบรรยากาศ บริษัทฯ ผู้ผลิตพวกอุปกรณ์

  Smoke Detector แบบ Ionization จึงได้พัฒนาการตรวจจับแบบ Dual Ionization Chamber

  (ห้องจับควันคู่) (ให้ดูที่ภาพ Figure 3-4)

  
   

  โดยที่ห้องตรวจจับควัน (Ionization Chamber) ทั้ง สองห้องสามารถให้ความชื้น และ ความกดดัน

  ของบรรยากาศเข้าไปได้เหมือนกัน แต่ห้องหนึ่งไม่ให้อณูของ การสันดาป กับ ฝุ่นละออง เข้าไปถือเป็น

  Reference Chamber (ห้องสำหรับเทียบค่า) ส่วนอีกห้องให้อณูการสันดาปเข้าไปได้ตามปกติ เมื่อ

  ความชื้นในบรรยากาศ หรือ ความดันบรรยากาศเปลี่ยนแปลงไป ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงทั้งสอง

  ห้องเท่ากัน หักลบกันแล้วจะเป็นศูนย์ แต่ถ้ามีอณูจากการสันดาปเข้าไปห้องหนึ่ง ทำให้เกิดการเปลี่ยน

  แปลงการไหล ของ กระแสไฟมากกว่าอีกห้อง เมื่อเทียบกันแล้วเปลี่ยนแปลงไปเกินพิกัด จึงจะส่งแจ้ง

  สัญญาณ Alarm (ให้ดูที่ภาพ Figure 3-5)

  
   

  สำหรับ Dual Chamber Ionization Smoke Detector นี้ ถ้าหากมี ฝุ่น และ ความชื้น มากเกินไป

  (มีหยดน้ำเกาะ) ลมแรงไป หรือ แมลงขนาดเล็กเหล่านี้ สามารถสร้างปัญหาให้กับ Smoke Detector

  แบบนี้ได้ ซึ่งจะอ่านค่าออกเป็นอณูสันดาป และส่งสัญญาณ Alarm ไม่ถูกต้อง ยิ่ง Smoke Detector

  มีความไวมากเท่าใด ก็จะมีผลต่อการส่งสัญญาณ Alarm ให้ผิดเพี้ยนมากขึ้นเท่านั้น

  การทำงานของแบบ Photoelectric (Optical) Smoke Detector

  ควันที่เกิดจากเพลิงไหม้ สามารถบังลำแสง และ ทำให้ความเข้มของแสงลดลงได้ หรือทำให้เกิด

  การกระจายแสงโดยแสงสะท้อนจากอณูของควันไฟ Photoelectric Smoke Detector อาศัย

  หลักการนี้ ในการตรวจจับควันไฟ

  Photoelectric Light Obscuration Smoke Detector (ใช้การบังแสง)

  อุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณควันที่ใช้หลักการง่าย ๆ ในการบังแสงของควันก็ คือ Beam Type Smoke

  Detector ซึ่งจะใช้ควันบังแสง Photodiode (ให้ดูที่ภาพ Figure 3-6) เมื่ออณูของควันเข้าไปบังแสง

  (ให้ดูที่ภาพ Figure 3-7)

  
  
   

  ทำให้ลดความเข้มของแสงที่จะได้รับบนอุปกรณ์ไวแสง การเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงนี้วัดให้

  โดยวงจรภายใน และ เมื่อความเข้มลดลงถึงจุดที่เลยพิกัด จะแจ้งส่งสัญญาณ Alarm

  Photoelectric Optical Light Scattering Smoke Detector

  อุปกรณ์ตรวจจับควันโดยการกระจายแสงสะท้อน Photoelectric Smoke Detector ส่วนใหญ่แล้ว

  ทำงานโดยใช้หลักการ ของ การกระจายแสงสะท้อน โดยใช้หลอด Light Emitting Diode (LED)

  ส่องแสงไปบริเวณที่ตัวส่ง Photosensitive Element (อุปกรณ์ไวแสง) มองไม่เห็น โดยทั่วไปใช้

  Photodiode (ให้ดูที่ภาพ Figure 3-8)

  
   

  เมื่ออณูของควันเข้าไปขวางอยู่ทางเดินของแสงจาก LED จะกระทบกับอณูของควัน (ดูที่ Figure 3-9)

  
   

  และ สะท้อนแสงสู่ Photosensitive Device (อุปกรณ์ไวแสง) ทำให้อุปกรณ์ทำงาน

  Smoke Detector Design Consideration :

  การพิจารณาหลักการออกแบบอุปกรณ์ตรวจจับควัน :

  Smoke Detector นั้นใช้หลักการทำงานง่าย ๆ แต่การออกแบบการใช้งาน ควรจะคำนึงถึงหลักบาง

  ประการ Smoke Detector ต้องทำงานได้เมื่อตรวจจับควันได้ แต่ควรลดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดที่

  ไม่ได้เกิดจากควันจริงๆ ซึ่งอาจจะเกิดจากสาเหตุหลายประการสำหรับ Ionization Smoke Detector

  ฝุ่น และคราบสกปรกที่สะสมบนสารแผ่รังสี จะทำให้ Smoke Detector ตรวจจับไวเกินไป ส่วนใน

  แบบ Photoelectric Smoke Detector นั้น ฝุ่นที่เกาะตามผนังของห้อง Sensing Chamber อาจ

  จะเพิ่มแสงสะท้อนสู่ Photosensitive Element ทำให้เกิดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดได้เช่นกัน กระ

  แสไฟกระเพื่อม หรือรังสีบางชนิดสามารถมีผลกระทบต่อวงจร ของ Smoke Detector ทั้งสองแบบ

  ได้ และแปลความหมายเป็นควัน ซึ่งทำให้เกิดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดได้ ดังนั้นค่าความไว ของตัว

  Smoke Detector ต้องอยู่ในระดับที่พอเหมาะ ตามที่ได้กำหนดไว้ โดยสถาบันรับรอง หรือ สถาบัน

  ทดสอบ ที่น่าเชื่อถือของโลก เช่นที่สถาบัน Loss Prevention Certification Board (LPCB) ของ

  ประเทศอังกฤษ หรือ Under Writer Laboratory (UL) ของ ประเทศสหรัฐอเมริกา (USA) เป็นต้น

  ซึ่งสถาบันเหล่านี้สามารถตรวจสอบ และทดสอบ Smoke Detector ในห้องทดสอบ Fire Test ได้

  จำลองการเผาไหม้จริงจากเชื้อเพลิงหลายชนิด เพื่อทดสอบประสิทธิภาพการตรวจจับควันของอุปกรณ์

  Smoke Detector นั้นๆ ทั้งนี้ไม่ว่า Smoke Detector จะออกแบบมาให้มีหลักการทำงานอย่างไรก็

  ตามที่สำคัญ คือ จะต้องสามารถตรวจจับควันได้ ตามมาตรฐาน และตามที่คุณสมบัติของระบบอุปกรณ์

  กำหนดได้ไว้

  การพิจารณาเลือกใช้ อุปกรณ์ตรวจจับควัน Smoke Detector 

  คุณลักษณะเฉพาะของ Ionization Smoke Detector ทำให้เหมาะสำหรับการจับควันที่เกิดจากการ

  เผาไหม้ที่เกิดเปลวไฟ อย่างรวดเร็ว ก่อให้เกิดอณูขนาดเล็ก ประมาณ 0.01 ถึง 0.3 ไมคอน (Micron)

  ส่วน Photoelectric Smoke Detector นั้น เหมาะสำหรับจับควันที่เกิดจากการเผาไหม้อย่างช้าๆ

  โดยมีอณูที่ขนาด 0.3 ? 10 Micron ทั้งนี้ทั้งนั้น Smoke Detector อุปกรณ์ตรวจจับควัน Smoke Detectorทั้ง 2 แบบสามารถจับควันที่