เครื่องตรวจจับเปลวไฟ (Flame Detector)
คือ อุปกรณ์พิเศษที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับและตอบสนองต่อเปลวไฟที่มักจะเกิดขึ้นภายในไม่กี่วินาทีหลังจากจุดประกายไฟ
วัตถุประสงค์หลักของเครื่องตรวจจับเปลวไฟ คือ การตรวจจับเพลิงไหม้อย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เครื่องตรวจจับควันแบบเดิมอาจไม่มีประสิทธิภาพหรือในกรณีที่การตรวจจับเพลิงไหม้อย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญมาก
เครื่องตรวจจับเปลวไฟทำงานตามคุณสมบัติทางแสงของเปลวไฟเป็นหลัก โดยใช้เซ็นเซอร์ในการตรวจจับพลังงานรังสีหรือความยาวคลื่นแสงเฉพาะที่ปล่อยออกมาจากเปลวไฟ
เครื่องตรวจจับเปลวไฟ แต่ละประเภททำงาน ดังนี้
1. เครื่องตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV)
ตรวจจับรังสี UV ที่เกิดจากเปลวไฟ โดยทั่วไปเวลาตอบสนองจะเร็วมาก โดยมักจะอยู่ภายใน 3-4 มิลลิวินาที เนื่องจากรังสี UV จะปล่อยออกมาเมื่อเกิดเปลวไฟ
2. อุปกรณ์ตรวจจับอินฟราเรด (IR)
เปลวไฟปล่อยรังสีอินฟราเรด และเครื่องตรวจจับเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ตรวจจับความยาวคลื่น IR เฉพาะทางได้ เครื่องตรวจจับ IR ขั้นสูงบางรุ่นยังสามารถระบุลักษณะรูปแบบการกะพริบของเปลวไฟได้
3. เครื่องตรวจจับแบบหลายสเปกตรัม
เครื่องตรวจจับเหล่านี้ใช้เซ็นเซอร์หลายตัว ซึ่งมักจะรวมทั้งเซ็นเซอร์ UV และ IR เข้าด้วยกัน ด้วยการวิเคราะห์ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน จึงสามารถตรวจจับแม่นยำและเชื่อถือได้มากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดการเตือนที่ผิดพลาดไปด้วย
4. เครื่องตรวจจับสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (วิดีโอ)
ใช้ประโยชน์จากการวิเคราะห์วิดีโอ เครื่องตรวจจับเหล่านี้จะวิเคราะห์วิดีโอแบบเรียลไทม์เพื่อระบุรูปแบบการมองเห็นเปลวไฟที่เป็นเอกลักษณ
ข้อดีของเครื่องตรวจจับเปลวไฟ
1. ความเร็ว
เครื่องตรวจจับเปลวไฟสามารถรับรู้การเกิดเพลิงไหม้ได้เกือบจะทันทีหลังจากการจุดระเบิด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูง
2. ความแม่นยำ
รุ่นขั้นสูง โดยเฉพาะเครื่องตรวจจับแบบหลายสเปกตรัม มีอัตราการเตือนที่ผิดพลาดน้อยมาก
3. ระยะ
เครื่องตรวจจับเปลวไฟบางรุ่นสามารถระบุเปลวไฟได้จากระยะไกล ซึ่งครอบคลุมพื้นที่กว้างกว่าเครื่องตรวจจับควันแบบดั้งเดิม
4. ใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมหลากหลาย
เครื่องตรวจจับเปลวไฟทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ที่อาจรบกวนเครื่องตรวจจับควัน เช่น พื้นที่เปิดโล่ง สิ่งอำนวยความสะดวกกลางแจ้ง หรือพื้นที่ที่มีการไหลเวียนของอากาศสูง
เครื่องตรวจจับเปลวไฟมีการใช้งานในสถานที่ต่างๆ
1. โรงงานปิโตรเคมี
โรงงานที่ใช้ก๊าซและของเหลวไวไฟจะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการตรวจจับที่รวดเร็วโดยเครื่องตรวจเปลวไฟ
2. โรงเก็บเครื่องบิน
เนื่องจากมีเชื้อเพลิงและวัสดุไวไฟ
3. โรงไฟฟ้า
โดยเฉพาะในพื้นที่ที่เกิดกระบวนการเผาไหม้
4. อุโมงค์
การตรวจจับไฟที่รวดเร็วสามารถนำไปสู่การตอบสนองที่เร็วขึ้น และอาจช่วยชีวิตได้
5. สภาพแวดล้อมกลางแจ้ง
เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมัน ซึ่งการตรวจจับควันแบบดั้งเดิมอาจไม่มีประสิทธิภาพ
เครื่องตรวจจับเปลวไฟประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่างที่มีหน้าที่ต่างกันเพื่อให้การตรวจจับเปลวไฟเป็นไปอย่างแม่นยำ ดังนี้
1. องค์ประกอบการตรวจจับ
องค์ประกอบการตรวจจับอาจเป็น photodiode thermocouple หรือเซ็นเซอร์อื่นๆ ที่ทำหน้าที่ตรวจจับความยาวคลื่นหรือพลังงานรังสีที่ปล่อยออกมาจากเปลวไฟ ประเภทขององค์ประกอบนี้จะขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องตรวจจับเปลวไฟ เช่น UV IR หรือมัลติสเปกตรัม
2. เลนส์
เลนส์ใช้สำหรับกระจายพลังงานรังสีที่มายังองค์ประกอบการตรวจจับ เลนส์นี้อาจถูกออกแบบให้มีความโปร่งใสตามความยาวคลื่นของรังสีที่สนใจ
3. หน่วยประมวลผลสัญญาณ
หน่วยประมวลผลสัญญาณจะวิเคราะห์ข้อมูลจากองค์ประกอบการตรวจจับ และสามารถแยกแยะระหว่างเปลวไฟจริงและการเตือนที่ผิดพลาด อัลกอริธึมขั้นสูงจะทำหน้าที่นี้เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของเครื่องตรวจจับ
4. ระบบกรอง
ระบบกรองมีความสำคัญในการกรองความยาวคลื่นที่ไม่ต้องการ เช่น ในเครื่องตรวจ UV และ IR เครื่องนี้จะกรองความยาวคลื่นที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป เพื่อให้เงื่อนไขตรวจจับเปลวไฟมีความแม่นยำ
5. วงจรอิเล็กทรอนิกส์
วงจรอิเล็กทรอนิกส์ใช้ในการแปลงพลังงานรังสีเป็นสัญญาณไฟฟ้า ประมวลผลสัญญาณ และส่งสัญญาณเตือนเมื่อจำเป็น
6. กล่องเก็บตัวเครื่อง
เครื่องตรวจจับเปลวไฟมักถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เครื่องตรวจจับจะถูกออกแบบให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น ฝุ่น ความชื้น และวัสดุที่กัดกร่อน
บางชนิดยังอาจมีการป้องกันการระเบิดหรือออกแบบมาเพื่อสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย
7. หน้าจอสำหรับผู้ใช้
เครื่องตรวจจับเปลวไฟสมัยใหม่มักมาพร้อมกับอินเทอร์เฟซผู้ใช้ ซึ่งอาจเป็นไฟ LED สำหรับแสดงสถานะของอุปกรณ์หรือหน้าจอดิจิทัลที่ให้ข้อมูลโดยละเอียด อินเทอร์เฟซนี้ช่วยให้ผู้ใช้รับข้อมูลแบบเรียลไทม์จากเครื่องตรวจจับ
8. รีเลย์สัญญาณเตือน
เมื่อเครื่องตรวจจับตรวจจับเปลวไฟได้ถึงเปลวไฟ มันจะส่งสัญญาณเพื่อเปิดใช้งานระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัยหลัก อุปกรณ์เสริม หรือแผงควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ
9. พาวเวอร์ซัพพลาย
เครื่องตรวจจับเปลวไฟสามารถจ่ายพลังงานได้หลายวิธี เช่น การต่อสายไฟเข้ากับระบบไฟฟ้าของอาคาร พลังงานจากแบตเตอรี่ หรือทั้งสองวิธีร่วมกันเพื่อประสิทธิภาพ
10. ปุ่มทดสอบและรีเซ็ต
เครื่องตรวจจับเปลวไฟมักมีปุ่มที่ผู้ใช้สามารถใช้ทดสอบการทำงานของอุปกรณ์และรีเซ็ตได้หลังจากการเตือนหรือการทดสอบ
11. ขายึดหรือฐาน
ส่วนประกอบนี้อำนวยความสะดวกในการติดตั้งเครื่องตรวจจับ เพื่อให้สามารถติดตั้งได้ อย่างปลอดภัยในตำแหน่งและมุมที่เหมาะสมที่สุด