Skip to content

Cómo funcionan los detectores de humo

Cómo funcionan los detectores de humo
Satisfacer
  1. Sensores fotoeléctricos
  2. Detectores de ionización: radiación ionizante
  3. Detectores de ionización: cámara de ionización
  4. Dentro de un detector de humo por ionización

Sensores fotoeléctricos

De vez en cuando, ingresará a una tienda y sonará una campana cuando cruce el umbral. Si miras, a menudo notarás que un detector de haz fotográfico es usado. Cerca de la puerta en un lado de la tienda hay una luz (una luz blanca y una lente o láser de baja potencia) y en el otro lado hay un fotodetector que puede “ver” la luz.

Cuando atraviesas el haz de luz, lo bloqueas. El fotodetector detecta la falta de luz y dispara una campana. Puede imaginarse cómo este mismo tipo de sensor puede actuar como detector de humo. Si había suficiente humo en la tienda para bloquear la viga, sonaría el timbre. Pero aquí hay dos problemas:

Publicidad

  1. Es un detector de humo bastante grande.
  2. No es muy sensible.

Debe haber MUCHO humo antes de que suene la alarma; el humo debe ser lo suficientemente espeso como para bloquear completamente la luz. Se necesita mucho humo para hacer esto.

Los detectores de humo fotoeléctricos, por lo tanto, utilizan la luz de manera diferente. Hay una luz y un sensor dentro del detector de humo, pero están colocados en un ángulo de 90 grados entre sí, así:

Cómo funcionan los detectores de humo

En el caso normal, la luz de la fuente de luz izquierda viajará directamente y perderá el sensor. Sin embargo, cuando el humo entra en la cámara, las partículas de humo esparcen la luz y una cierta cantidad de luz llega al sensor:

Cómo funcionan los detectores de humo

Cómo funcionan los detectores de humo

El sensor luego hace sonar la bocina del detector de humo.

Los detectores fotoeléctricos son más efectivos para detectar incendios de humo, como un colchón para fumar.

Publicidad

Detectores de ionización: radiación ionizante

Los detectores de humo por ionización utilizan un cámara de ionización y una fuente de Radiación ionizante para detectar humo. Este tipo de detector de humo es más común porque es económico y puede detectar mejor las cantidades más pequeñas de humo producidas por los incendios.

Dentro de un detector de ionización, hay una pequeña cantidad (quizás 1/5000 de un gramo) de amerício-241. El elemento radiactivo Americio tiene una vida media de 432 años y es una buena fuente de partículas alfa.

Publicidad

Otra forma de hablar sobre la cantidad de Americium en el detector es decir que un detector típico contiene 0.9 microcuria de Americium-241. UNA curia es una unidad de medida para materiales nucleares. Si tienes una curia de algo, tienes una cantidad de materia que pasa por 37 millones de transformaciones nucleares por segundo. Normalmente, esto significa que 37 mil millones de átomos en la muestra se desintegran y emiten una partícula de radiación nuclear (como una partícula alfa) por segundo. Un gramo del elemento radio genera alrededor de 1 curia de actividad (Marie Curie, la mujer que nombró la curia, hizo gran parte de su investigación utilizando la radio).

(Para obtener una explicación detallada del material nuclear y la radiación nuclear, consulte Cómo funciona la radiación nuclear).

Ahora echemos un vistazo a la cámara de ionización.

Publicidad

Detectores de ionización: cámara de ionización

Cómo funcionan los detectores de humo

Una cámara de ionización es muy simple. Consiste en dos placas con un voltaje a través de ellas, así como una fuente radiactiva de radiación ionizante, como esta:

Las partículas alfa generadas por el americio tienen las siguientes propiedades: ionizar los átomos de oxígeno y nitrógeno en el aire de la cámara. “Ionizar” significa “liberar un electrón”. Cuando golpeas un electrón en un átomo, terminas con un electrón libre (con carga negativa) y un átomo sin electrón (con carga positiva). El electrón negativo se atrae a la placa con un voltaje positivo y el átomo positivo se atrae a la placa con un voltaje negativo (los opuestos se atraen, al igual que los imanes). La electrónica del detector de humo detecta la pequeña cantidad de Energia electrica que representan estos electrones e iones que se mueven hacia las placas.

Publicidad

Cuando el humo entra en la cámara de ionización, corta esta corriente: las partículas de humo se adhieren a los iones y los neutralizan. El detector de humo detecta el corte de energía entre las placas y suena la bocina.

Hablando de alarmas, cada vez que se utilizan las palabras “radiación nuclear”, suena una alarma en la mente de muchas personas. La cantidad de radiación en un detector de humo es extremadamente baja. También es principalmente radiación alfa. La radiación alfa no puede penetrar una hoja de papel y está bloqueada por varios centímetros de aire. El amerio en el detector de humo solo puede ser peligroso si se inhala. Por tanto, no quieres jugar con Americium en un detector de humo, picarlo o molestarlo de ninguna forma, porque no quieres que quede suspendido en el aire. Vea cómo funciona la radiación nuclear para obtener más detalles.

Ahora echemos un vistazo al interior de un detector de humo por ionización.

Publicidad

Dentro de un detector de humo por ionización

Cómo funcionan los detectores de humo

Así es como se ve el típico detector de humo por fuera.

Cuando quita la tapa, descubre que un detector de humo es bastante simple. Consiste en una placa de circuito impreso (consulte el artículo Dentro de un mando a distancia para obtener una explicación de las placas de circuito impreso), cámara de ionización (el cilindro plateado hacia arriba a la derecha en la imagen de abajo) y bocina electrónica (el cilindro de latón inferior derecho en la imagen de abajo):

Publicidad

Cómo funcionan los detectores de humo

Aquí hay un primer plano de la pintura:

Cómo funcionan los detectores de humo

y la parte inferior del tablero:

Cómo funcionan los detectores de humo

La cámara de ionización es una caja de aluminio que contiene el fuente de iones. Puede ver que la lata tiene ranuras para permitir que circule el aire. La propia bobina actúa como la placa negativa del cámara de ionización.

Cómo funcionan los detectores de humo

Debajo de la lata hay un soporte de cerámica que sostiene la placa de la cámara de iones positivos. Debajo de esta placa está la fuente de iones, LO QUE QUIERES ASEGURARTE DE QUE NO ENCONTRARÁS.

Cómo funcionan los detectores de humo

Para obtener más información sobre detectores de humo y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

Publicidad

Cómo funcionan los detectores de humo

Los detectores de humo son uno de esos fantásticos inventos que, gracias a su producción en masa, no cuestan casi nada. Puede comprar un detector de humo por tan solo $ 7. Y aunque cuestan muy poco, los detectores de humo salvan miles de vidas cada año. De hecho, se recomienda que cada casa tenga un detector de humo por piso.

Todos los detectores de humo constan de dos partes básicas: un detector de humo y una bocina electrónica muy fuerte para despertar a las personas. Los detectores de humo pueden funcionar con una batería de 9 voltios o con una corriente doméstica de 120 voltios.

Publicidad

En este artículo, veremos los dos tipos más comunes de detectores de humo que se utilizan actualmente: detectores fotoeléctricos y detectores de ionización. Y también echaremos un vistazo al interior de un detector de ionización.

Empecemos por los detectores fotoeléctricos.

­

­

Publicidad