Груба - Системы охранной сигнализации (2012) 05 ocr _cutted_optimized

2. 12. Ольфактронные СО

Ольфактронное СО многими воспринимается как ку-

рьез,

но внимательный взгляд способен найти в нем

новые перспективы. Принцип действия ольфактрон-

ного СО заключается в регистрации запахов. Обобщая

принцип, можно распространить его на обнаружение в

воздухе любых газов или веществ, связанных с появле-

нием человека.

Закрыв глаза и заткнув уши,

вряд ли

кому-либо удастся обнаружить приближение

к нему

другого человека по запаху. Конечно, если этот другой

не пришел с пожара, не пьян и не вылез из канализаци-

онного люка.

Собаки или насекомые гораздо более

чувствительны.

Комары находят человека по запаху на

расстоянии в 10...20 метров.

Запах можно измерить предельной концентрацией

вещества, то есть его минимальным количеством в

единице объема воздуха, когда оно все еще отчетливо

ощущается. Нос

оченьтонкий прибор. Обычно запа-

хам, воспринимаемым человеком, соответствуют кон-

центрации до 10'9...10"" г/л. Чувствительность живот-

ных

на несколько порядков выше.

Запахи имеют в жизни животных важное значение,

а органы обоняния у них сильно развиты. Поэтому

первые ольфактронные СО использовали в составе ЧЭ

различных мелких насекомых. В небольшой прозрач-

ной баночке размещалось несколько десятков клопов.

При приближении людей активность клопов возраста-

ла, они начинали передвигаться по дну баночки. Свер-

ху устанавливалсяисточник света, аснизу приемник.

Возросшаяактивность приводила к более частому пре-

рыванию светового луча, что фиксировалось электрон-

ной схемой.

Подобное СО не отличается высокой помехоустой-

чивостью. Активность насекомых может быть не связа-

на с приближением людей. Возможны и пропуски че-

ловека по причине временной апатии ЧЭ. Насекомых

надо кормить,

чтобы поддерживать их жизнедеятель-

ность, но не перекармливать, чтобы они не потеряли

интерес к объекту обнаружения. Неприятности ждут и

при

случайном

открывании

банки. Ольфактронные

СО с насекомыми не имеют особых перспектив, но сам

принцип не теряет от этого важности.

Другая разновидность ольфактронных СО основа-

на на чисто электронном анализе изменений химичес-

кого состава воздуха и принятии решения по его ре-

зультатам. Такие СО называются также газоанализа-

торными. Они чувствителснык веществам,выделяемым

человеком в воздух при дыхании. Может быть, кто-то

предпочтет термин «газ анализаторные СО», но лично

мне ближе«ольфактронные»

- это слово звучит притя-

гательно и обнадеживающе.

В естественном состоянии в составе атмосферного

воздуха можно

выделить пять основных компонент:

азот,

кислород,

инертные газы, водяные пары и угле-

кислый газ (табл. 2.І2.І). Приведенные данные соот-

ветствуют сухому воздуху. Состав традиционно изме-

ряется в объемных долях (или в процентах, 1% = 0,0І),

для незначительных примесей часто исподьзуется бо-

лес мелкаяединица І

рот = 10-6, равная одной милли-

онной части объема,

и еще более мелкая І ррЬ = 10-

9 или одна миллиардная часть объема.

Переход от объ-

емных

долей

к

массовым

осуществляется через

плотность соответствующей компоненты. в этом слу-

чае полезно знать среднюю молекулярную массу воз-

духа Мвозд = 29.

Таблица 2.12.І Состав воздуха

Газ

Объемная доля в

Объемная доля

атмосферном (вдыхаемом)

в вьшыхаемом

воздухе

воздухе

Азот

0,7809

0,787

Кислород

о,2095

0,163

инертные

0,0093

0,009

газы

Углекислый

0,0003

0,040

газ

Водяные

Определяется

Возрастает

пары

влажностью

Количество азота и инертных газов в воздухе неиз-

менны.

Доля водяных паров зависит от влажности воз-

духа. Их количество значительно и непостоянно, поэ-

тому в составе воздуха без необходимости не учитыва-

ется, а объемный состав воздуха рассчитывается по

отношению

к сухому

(обезвоженному) газу. Углекис-

лый газ образуется в процессе дыхания,

гниения или

горения, он же интенсивно поглощается растениями и

водой. Его доля в воздухе может значительно меняться

от местности к местности.

Кроме пяти основных составляющих, в атмосфер-

ном воздухе находится множество других газов и при-

месей,

но их концентрация невелика и часто неста-

бильна. Объемная доля метана - около 2 рот, сернис-

того ангидрида - 1 рот, водорода -

0,5 рот, закиси

азота - 0,5 рот.

в выдыхаемом человеком воздухе доля кислорода

уменьшается, а углекислого газа и воды

увеличивает-

ся. Судить о появлении человекапо возрастаниюколи-

чества паров воды невозможно,

так как при изменении

влажности происходят более значительныеизменения.

Другое дело -

углекислый газ, его естественная кон-

центрация более стабильна.

Во время покоя человек совершает 17 вьідохов в

минуту каждый по 0,5 л. Работа вызывает более интен-

сивное дыхание.

Минутный объем дыхания (МОД -

объем воздуха,

выдыхаемого человеком за одну мину-

ту) изменяется от МОД = 8 л/мин. в покое до МОД =

120 л/мин. во время интенсивной работы. За одну ми-

нуту человек выделяет углекислый газ, объем которого

составляет И =

МОД × 0,04=

0,3...5 л,

а масса т. =

\/| × руг,

где

Орг

- плотность

углекислого газа, руг = 2 г/

л, то есть тп = 0,6...10 г.

Относительный предел обнаружения веществ хими-

чесимиметодамисоставляетп=

І0'6...10'8. Из этогосле-

дует оценка объема помещения

\/д0м,

внутри которого