文档介绍：2003年 6月第 5卷第 6期中国工程科学 EngineeringScience Vol1 5No1 6 研究报告[收稿日期] 2002-11-29 [作者简介] 谢启源(1978- ),男,福建上杭市人,中国科学技术大学研究生大气悬浮颗粒 PM 10对感烟火灾探测器本底效应研究谢启源,袁宏永,蒋亚龙(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥 230027 ) [摘要] 针对大气污染引起的悬浮颗粒,尤其是可吸入颗粒(PM 10)对感烟火灾探测器产生的本底效应进行了分析,并以离子型感烟探测器为例对本底值进行计算,通过比较,显示不同程度的大气颗粒物污染对感烟探测器本底影响的差异极小,排除了感烟探测器在悬浮颗粒污染严重地区发生灵敏度和误报率升高的可能。确认目前各国感烟火灾探测器检测标准对灵敏度指标的规定可以统一,粒子计数等高分辨率颗粒浓度测量技术的发展将使该本底效应的影响不可忽略。[关键词] 悬浮颗粒;火灾探测;本底效应[中图分类号] TU9981 12 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742 (2003 )06-0084-04 1 前言发生火灾时产生的烟是指人眼可见的燃烧生成物———粒子直径为 01 01~ 10 μm的液体或固体微粒悬浮于空气之中[1]。感烟火灾探测器根据检测烟雾浓度做出火灾是否发生的判断,目前主要分两种:离子型与光电型。在离子感烟火灾探测器中,利用放射元素产生α射线使电离室内的空气电离,从而使电离室在电子线路中呈现电阻特性。当烟雾进入电离室后,改变了空气电离的离子数量, 因此改变了电离电流,也就相当于电离室阻值发生了变化,通过电阻变化大小就可得知烟雾大小,并做出是否发生火灾的判断。光电感烟火灾探测器, 则根据烟雾粒子与光相互作用时,既可以发生散射从而以同样波长向所有方向辐射已接收能量,又可通过吸收将辐射能转变成其它形式的能,从而设计出减光式和散射光式感烟探测器。环保部门对大气成分的监测表明,空气中长期悬浮大量污染颗粒。大气总悬浮颗粒(TSP )和可吸入颗粒(PM 10)质量浓度已作为衡量悬浮颗粒多少的首要指标。其中 PM 10已成为众多大中城市的首要大气污染物[2 ]。大气悬浮颗粒中约有 1 /4为降尘(粒径为 10~ 100 μ m ),其在空中停留期短, 受重力作用很快降落,外界环境影响下这部分颗粒的浓度可能突然升高而对感烟探测器造成误报;而 PM 10是指粒径小于 10 μ m、在大气中停留较长时间的颗粒物,它可以几小时甚至长达几年漂浮在大气中。 PM 10污染物对人体呼吸系统的危害引起国内外流行病学和毒理学研究人员的高度重视[3 ,4 ]。在火灾探测领域,由于探测器实际工作时始终处于这些悬浮颗粒的包围中,且这些悬浮粒子与火灾中生成的烟雾粒子一样,能对电离室电阻值发生影响或者与光发生散射和吸收作用。因此,这些长期悬浮于大气中的可吸入颗粒 PM 10使感烟火灾探测器始终存在“本底烟雾值”(电子器件和电子线路的噪声也引起本底烟雾值,文中“本底烟雾值”均指由悬浮颗粒引起部分)。 2 本底值影响分析不同国家或不同地区间由于使用燃料不同、气象条件差异将导致其 PM 10的质量浓度ρ PM10不同。如图 1所示,D 1、 D 2分别对应大气污染程度不同的两地区中 PM 10对感烟探测器引起的两个本底烟雾