شرح طريقة عمل وتركيب دارة الكشف عن الحرائق
مشروع عمل دائرة الكشف عن الحرائق
قد نتعرض في حياتنا اليومية الى موقف سائد لدى الجميع، وهو حدوث حريق من حولك، ونشوب النيران سواء بشكل بسيط أو كبير، سواء عن قصد أو عن غير قصد. ففي معظم الأحيان قد نتدارك حدوث الكارثة عند السيطرة على الحريق قبل انتشاره. ومن هنا يأتي دور وجود جهاز أو دارة كهربائية الكترونية تقوم باكتشاف واستشعار الدخان والحرارة قبل انتشار الحريق. إذن كيف تعمل أنظمة التنبيه من الحرائق وما هو مبدأ عملها؟
مبدأ عمل أنظمة التنبيه من الحرائق
أنظمة استشعار والتنبيه من الحرائق هي
أجهزة تقوم باستشعار بوادر الحرائق من الدخان والحرارة الزائدة، وتحويلها الى إشارات
كهربائية لتشغيل عناصر أخرى تكون سمعية مثل الصافرة، أو مرئية مثل الضوء المتقطع،
لتخبر البشر من حولها ببداية حريق حتى يتعامل معه الانسان في مرحلة مبكرة، ويتفادى
حدوث حريق كبير يودي بخسائر فادحة.
مخطط دارة كشف الحريق والدخان
هنالك أكثر من طريقة يمكنك أن تبني فيها دارة الكشف عن
الدخان والحرارة الزائدة، وتعتمد كل طريقة على العنصر الأساسي في الدارة الذي سيقوم
باستشعار الدخان والحرارة الزائدة. فمثلاً، يمكن بناء دارة بسيطة باستخدام المجس
الحراري LM35، لاستشعار
درجات الحرارة المرتفعة. أو استخدام الثرمستور كبديل آخر وسنتطرق لعرض تلك
الدارتين بالتفصيل. أما إذا أردت كفاءة عالية جداً لاستشعار الدخان بحساسية تامة،
فيمكنك استخدام الوحدات النمطية الجاهزة مثل MQ-135 Gas Sensor Benzene Alcohol
Smoke Detector Air Quality لاستشعار نقاوة الهواء من الدخان والغازات الضارة بدقة عالية جداً.
وهذا النوع من الوحدات التي تستشعر الدخان تستطيع التحكم بها عن طريق ربطها
وتوصيلها مع المتحكمات القابلة للبرمجة مثل المايكروكنترولر Microcontroller، الأردوينو Arduino أو الرازبري باي Raspberry Pi وغيرها.
أولاً: مكونات دارة الكشف عن الدخان والحرائق باستخدام الترانزستور LM35
سنقوم الآن بعرض أهم العناصر الالكترونية المستخدمة في
تركيب دارة كشف الحريق عن طريق المستشعر الحراري LM35:
1- المستشعر أو الترانزستور الحراري LM35.
2- سماعة كهربائية ذات أي مقاومة منخفضة.
3- مقاومات بقيمة: 10 أوم، 2.2 كيلو أوم، 160
أوم ومقاومة متغيرة بحدود 1 كيلو أوم.
4-
ترانزستور
وليكن 2N2222.
5-
مرحل كهربائي
أي ريلي (اختياري).
6-
بطارية
بمقدار فرق جهد 9 فولت.
تركيب دارة الكشف عن الحريق باستخدام LM35
في المخطط التالي، دارة لتركيب وصنع مستشعر الحرارة
العالية يقوم بإصدار صوت عالي عند ارتفاع درجة الحرارة عن الحد المعين والذي يتم
ضبطه بحسب تغيير قيمة المقاومة المتغيرة R3. فكلما قلت قيمة المقاومة R3، تزداد استجابة الدارة لدرجات الحرارة المتدنية، والعكس صحيح. كما
نلاحظ أن الهدف من وجود الريلي أو المرحل في الدارة هو استبدال السماعة بأدوات كهربائية
أخرى تعمل على فولتية أكبير مثل سماعة أكبر، ضوء كشاف للتحذير، مضخة لرش الماء
وغيرها.
والشكل التالي يوضح مخطط دائرة الكشف عن الحريق بتقنية المجس
الحراري LM35
إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات حول الترانزستور
الحراري LM35، اضغط على الرابط التالي:
https://www.electronics212.com/2018/12/transistor-lm35.html
ثانياً: مكونات دارة الكشف عن الدخان والحرائق باستخدام الثيرمستور
سنقوم الآن بعرض أهم العناصر الالكترونية المستخدمة في
تركيب دارة استشعار الحرارة الزائدة مستخدمين الثرمستور:
1- مقاومة حرارية (ثرمستور) بحدود 10 كيلو أوم.
2- سماعة كهربائية ذات أي مقاومة 4 أوم.
3- مقاومات بقيمة: 470 أوم، ومقاومة متغيرة بحدود 1 كيلو أوم.
4-
ترانزستور BC547.
5-
مرحل كهربائي
أي ريلي (اختياري).
6-
ثنائي عادي
(دايود).
7-
بطارية
بمقدار فرق جهد 6 فولت أو 9 فولت.
تركيب
دارة الكشف عن الحريق باستخدام المقاومة
الحرارية (الثرمستور)
في المخطط التالي، دارة لتركيب وصنع مستشعر الحرارة
العالية يقوم بإصدار صوت عالي عند ارتفاع درجة الحرارة عن الحد المعين، والذي يتم
ضبطه بحسب تغيير قيمة المقاومة المتغيرة التي في الشكل التالي في الأسفل. فكلما
قلت قيمة المقاومة المتغيرة (باللون الأزرق)، ازدادت فرصة اشباع الترانزستور
بالتيار الكهربائي، ليقوم بوصل الدارة كما هو الحال في المخطط، وتشغيل السماعة أو
الصافرة.
يقوم
الثنائي في الدارة بضمان استقرار قيمة التيار الكهربائي المتجه نحو طرف القاعدة Base (B) للترانزستور، وعدم رجوعه بشكل عكسي الى
الثيرمستور. فعندما يستشعر الثيرمستور الحرارة، يقوم بتمرير كمية من التيار بنسب
تتفاوت حسب درجة الحرارة التي يتعرض اليها. ومن هنا تأتي ضرورة وجود مثل هدا
الثنائي في الدارة. كما ويمكن استبدال السماعة بمرحل كهربائي في حال أنك تريد
زيادة مستوى ارتفاع الصوت عن طريق وضع سماعة كبيرة مثل 200 واط فما أكثر، مع
مراعاة تغيير قيمة البطارية الى 9 فولت بدل من 6 فولت لتشغيل المرحل.
والشكل التالي يوضح مخطط دائرة الكشف عن الحريق بتقنية
المقاومة الحرارية
إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات حول الثرمستور
أو المقاومة الحرارية، اضغط على الرابط التالي:
https://www.electronics212.com/2019/11/thermistor.html