Mitä bimetallinauha tekee palohälytyksessä?

Automaattinen palohälytys rakennuksen turvajärjestelmässä on lämpöilmaisin, joka reagoi tulipalon aiheuttamaan kuumuuteen hälytyksen avulla. Jotkut lämpöä havaitsevista palohälyttimistä luottavat lämpötila-anturiin bimetallinauhaan. Tämä nauha reagoi lämpöä sulkemalla normaalisti avoin sähköpiiri hälytyksen aktivoimiseksi.

Palohälyttimen bimetallinauha on valmistettu kahdesta metallista, joilla on erilaiset laajenemisnopeudet ja jotka on sidottu yhteen muodostamaan yhden kappaleen metallia. Tyypillisesti alhaisen paisumisen puoli on valmistettu nikkel-rautametalliseoksesta nimeltään Invar, kun taas suuren paisumisen puoli on kuparin tai nikkelin seosta. Nauha syötetään sähköisesti matalajännitevirralla. Kun nauha lämmitetään tulella, voimakkaasti laajeneva puoli taivuttaa nauhaa kohti sähkökosketinta. Kun nauha koskettaa tätä kosketinta, se suorittaa piirin, joka laukaisee hälytyksen. Koskettimien välisen raon leveys määrää lämpötilan, joka hälytyksen sulkee.

Bimetallinauha-lämpöilmaisimilla on joitain merkittäviä haittoja. Nauha taipuu hitaasti aktivointikohdassaan sen sijaan, että napsahtaa kiinni. Bimetallisiin nauhoihin perustuvilla hälytysantureilla on taipumus myös väärien häiriöiden aiheuttamiin tärinöihin tai jarruihin, etenkin jos ne altistetaan tulelle aiheuttamalle kuumuudelle, joka on lähellä nauhan asetettua aktivointipistettä. Muut järjestelyt, joissa käytetään bimetallielementtejä, tarjoavat paremman suorituskyvyn.

Uudemmissa bimetallisissa palonilmaisimissa on bimetalliset napsautuslevyt nauhojen sijasta. Levy korostamattomassa tilassa on kovera. Kun kiekko kuumenee, metallien epätasaisen paisumisen aiheuttamat jännitykset aiheuttavat levyn muutoksen kaarevuuteen, napsahtavan kuperan muotoon ja sulkevan hälytysääntä antavan sähkökytkimen. Tämän tyyppiset ilmaisimet ovat vähemmän alttiita väärille hälytyksille, koska levyllä on välitön positiivinen napsautustoiminto. Sekä bimetallinauhat että bimetalliset napsautuslevyilmaisimet nollautuvat automaattisesti lämpötilan palautuessa normaaliksi.

Bimetallinauhat ja napsautuslevyt reagoivat parhaiten hitaasti kehittyvään haisevaan tulipaloon, jossa lämpötilat nousevat vähitellen pisteeseen, jossa bimetallielementti reagoi. Ne yhdistetään usein paineilmapaloilmaisimiin, jotka reagoivat nopeasti kehittyvän tulipalon nopeaan lämpötilan nousuun. Siellä on myös bimetallinen yhdistelmäpalonilmaisin, joka reagoi sekä nopeasti kehittyviin että hitaasti haiseviin paloihin. Tässä tyypissä on alumiininen ulkosylinteri, joka ympäröi lähekkäin sijaitsevia kuparikoskettimia. Kun lämpötilat nousevat nopeasti, vaippa laajenee nopeasti sulkemaan kuparikoskettimet. Lämpötilojen noustessa hitaasti kuori laajenee vähitellen, mutta nopeammin kuin kupari, sulkeen lopulta koskettimet ennalta asetettuun lämpötilaan.