Was macht ein Bimetallstreifen bei einem Feueralarm?

Ein automatischer Feueralarm im Sicherheitssystem eines Gebäudes ist ein Wärmemelder, der auf die Hitze eines Feuers reagiert, indem er einen Alarm auslöst. Einige Wärmemelder mit Wärmemelder basieren auf einem Bimetallstreifen als Temperatursensor. Dieser Streifen reagiert auf Hitze, indem er einen normalerweise offenen Stromkreis schließt, um den Alarm zu aktivieren.

Der Bimetallstreifen in einem Feueralarm besteht aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Expansionsraten, die zu einem Metallstück verbunden sind. Typischerweise besteht die Seite mit geringer Ausdehnung aus einer Nickel-Eisen-Legierung namens Invar, während die Seite mit hoher Ausdehnung aus einer Legierung aus Kupfer oder Nickel besteht. Der Streifen wird mit einem Niederspannungsstrom elektrisch erregt. Wenn der Streifen durch Feuer erhitzt wird, biegt die Seite mit hoher Ausdehnung den Streifen in Richtung eines elektrischen Kontakts. Wenn der Streifen diesen Kontakt berührt, schließt er einen Stromkreis ab, der den Alarm auslöst. Die Breite des Spaltes zwischen den Kontakten bestimmt die Temperatur, die den Alarm auslöst.

Bimetallstreifen-Wärmemelder weisen einige signifikante Nachteile auf. Der Streifen biegt sich an seinem Aktivierungspunkt langsam, anstatt zu schließen. Alarmsensoren, die auf Bimetallstreifen basieren, sind auch anfällig für Fehlalarme aufgrund von Vibrationen oder Erschütterungen, insbesondere wenn sie nicht feuergefährdeter Hitze ausgesetzt sind, die nahe am eingestellten Aktivierungspunkt des Streifens liegt. Andere Anordnungen unter Verwendung von Bimetallelementen bieten eine bessere Leistung.

Neuere Bimetall-Brandmelder enthalten Bimetall-Schnappscheiben anstelle von Streifen. Die Scheibe nimmt im unbelasteten Zustand eine konkave Form an. Wenn die Scheibe heißer wird, bewirken die Spannungen durch die ungleichmäßige Ausdehnung ihrer Metalle, dass die Scheibe ihre Krümmung ändert, eine konvexe Form annimmt und einen elektrischen Schalter schließt, der den Alarm auslöst. Dieser Detektortyp ist aufgrund der sofortigen positiven Schnappwirkung der Disc weniger anfällig für Fehlalarme. Sowohl der Bimetallstreifen als auch die Bimetallschnappscheibendetektoren setzen sich automatisch zurück, wenn sich die Temperaturen wieder normalisieren.

Bimetallstreifen und Schnappscheiben reagieren am besten auf sich langsam entwickelnde Schwelbrände, bei denen die Temperaturen allmählich bis zu dem Punkt ansteigen, an dem das Bimetallelement reagiert. Sie werden häufig mit pneumatischen Brandmeldern kombiniert, die auf einen raschen Temperaturanstieg durch ein sich schnell entwickelndes Feuer reagieren. Es gibt auch einen Bimetall-Kombinations-Brandmelder, der sowohl auf sich schnell entwickelnde als auch auf langsam schwelende Brände reagiert. Dieser Typ hat einen Aluminiumaußenzylinder, der eng beieinander liegende Kupferkontakte umgibt. Wenn die Temperaturen schnell ansteigen, dehnt sich die Hülle schnell aus, um die Kupferkontakte zu schließen. Wenn die Temperaturen langsam ansteigen, dehnt sich die Hülle allmählich aus, jedoch schneller als das Kupfer, und schließt schließlich die Kontakte bei der voreingestellten Temperatur.