Electronic gas detector sniffs smouldering fires: Fid-Bau Portal

Electronic gas detector sniffs smouldering fires

Schwelende Feuer verlaufen relativ rauchlos, weil die hierfür notwendige Sauerstoffkonzentration zu gering ist. Aufgrund der dadurch ablaufenden unvollständigen Verbrennung entstehen verschiedene Gase mit hohen Konzentrationen wie Kohlenmonoxide, Wasserstoffe und Kohlenwasserstoffe. Normale Rauchdetektoren sprechen deshalb bei Schwelbränden nicht oder falsch an. Aus diesem Grund werden üblicherweise Detektoren eingesetzt, die auf Gase ansprechen. Es handelt sich dabei um Ionisations- und optische Rauchdetektoren, die jedoch auch typische Nachteile aufweisen. Auf Bauweise und Funktionsprinzip wird eingegangen. Im vorliegenden Beitrag wird ein von der 'Univ. Gießen' neuentwickelter Detektor beschrieben, der die Nachteile der marktgängigen Systeme nicht aufweist und bei Schwelbränden sicher arbeitet. Dieses System mit der Bezeichnung 'GSME' detektiert die Gase von schwelender Braunkohle oder Lignit und wird deshalb im Kohlebergbau eingesetzt, was sehr wichtig ist, weil es hier häufig zu sehr gefährlichen Schwelbränden kommt. Bei den Gasen handelt es sich um Kohlenmonoxide, Wasserstoffe, Methan sowie langkettige gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Der Detektor spricht schon auf sehr niedrige Konzentrationen von 4 ppm bis 20 ppm in einem Abstand von 15 m an. Er enthält drei Halbleiter-Gassensorelemente, die auf der Basis von Zinnoxid arbeiten, relativ preiswert sind und auch bei sehr extremen Umwelteinflüssen sicher und genau betrieben werden können. Jeder Sensor spricht dabei auf ein spezifisches Gas an. Der dritte Sensor erfüllt darüber hinaus noch zwei weitere Funktionen: er spricht auch auf offene Feuer an, indem er Stickstoffoxide detektiert, die Verbrennungsprodukte offenflammiger Brände sind und eliminiert zugleich unerwünschte Ansprechempfindlichkeiten der anderen beiden Detektoren gegenüber Fremdgasen. Über einen A/D-Wandler werden die Sensor-Outputsignale digitalisiert und mit einem Mikroprozessor verarbeitet. Dabei werden die Detektorsignale mit Referenzsignalen verglichen, die im EPROM des Prozessors abgespeichert sind. Überschreitet die Abweichung einen spezifizierten Grenzwert, wird Alarm ausgelöst.