Ionizációs kamra elvén működő referencia füstérzékelő (MIC) dinamikus viselkedésének elméleti vizsgálata

Konzulens:

Antal Ákos tudományos segédmunkatárs
antala@eik.bme.hu
BME Mechatronika Optika és Gépészeti Informatika Tanszék (GPK)

Lőrik Noémi
nlorik@emi.hu
ÉMI, Aktív Tűzvédelmi Berendezéseket Vizsgáló Szakági Laboratórium

Tűzesemény során keletkező füst korai felismerése és a beavatkozás az élet és vagyonbiztonság szempontjából egyre nagyobb jelentőséggel bír. Az alkalmazott füstérzékelő típusok között az ionizációs kamra elvén működő, napjainkban elsősorban referenciaként szolgál más detektortípusok kalibrációja során. Tulajdonságait tekintve a teljes füst spektrumban kiváló érzékelést biztosít, de apróbb részecskeméretű füstök esetén a többi érzékelő típushoz képest nagyobb az érzékenysége. Kiválóan megfelel nyílt lángfázisú tüzek (szénhidrogén, folyadék) korai észlelésére.

Működési elve:

A műszer két kamrából áll, az egyikben radioaktív izotóppal ionizáljuk a levegőt, és fegyverzeteire egyenáramot kapcsolunk. Az elektromágneses térben az ionizált pozitív részecskék elindulnak az anód felé, kialakul a kamra nyugalmi árama. Az elektronoktól megfosztott, ionizált levegő molekulái megtapadnak a füstszemcsék felületén. A részecskék a kamrába jutva csökkentik a mérőkamra áramát. A másik kamra zárt, referenciaként szolgál és a két kamra áramának különbségéből számítható a füstsűrűség.

Feladat:

1. A MIC szerkezeti felépítése, beépítése és paraméterei segítségével rendszertechnikai, vagy más módszerekkel, elektronikai és aerodinamikai megfontolásokkal meghatározni a rendszer működését leíró differenciálegyenleteket.

2. A rendszeregyenletek, illetve a rendszermátrix alapján meghatározni az átviteli tulajdonságokat és a tranziens viselkedést, különös tekintettel az időállandókra, a holtidőre és az instabil tartományokra.

3. Az 1., illetve a 2. pontban kapott eredmények alapján modellezni különböző lehetséges gerjesztési eseteket.

Irodalom:

[1] Petrik O., Huba A., Szász G.: Rendszertechnika, tankönyvkiadó Vállalat, Budapest, 1986.

[2] Kuo B.: Automatic control systems, Wiley, 2003.

 

 

Az egységes osztatlan alapképzés Témalabor honlapja (archív!)