دتکتورهای شعله نوعی از تجهیزات اعلام حریق هستند که در سخت‌ترین شرایط محیطی کار می‌کنند. این نوع دتکتور اعلام حریق دستگاه مستقلی است که برای اتصال مستقیم به سیستم‌های کنترل و هشدار و یا سیستم‌های اطفا حریق خودکار طراحی شده است. از این نوع دتکتور بیشتر در صنایع شیمیایی، پالایشگاه‌ها و سایر مناطقی که امکان نشت و انتشار گازها یا مایعات اشتعال‌پذیر وجود دارد، استفاده می‌شود. چرا که دتکتور شعله (Flame detector) می‌تواند سریعا شعله‌های آتش را شناسایی کرده و اعلام هشدار کند. گسترده بودن شعاع پوشش دتکتور شعله، این تجهیز را مناسب استفاده در کاربردهای صنعتی و تجاری از جمله خطوط لوله نفت و گاز، سکوهای نفتی، آشیانه‌های هواپیما، تسلیحات هسته‌ای و غیره می‌سازد. در ادامه بیشتر با آشکارساز شعله آشنا می‌شوید.
دتکتورهای اعلام حریق تجهیزاتی هستند که بسته به نوع سنسور بکاررفته در آنها، حریق را شناسایی می‌کند. برای مثال دتکتورهای دودی می‌توانند دود ناشی از حریق را تشخیص دهند و یا دتکتورهای حرارتی با بالا رفتن دما بیش از آستانه‌ی از پیش تعیین شده، فعال می‌شوند. آشکار ساز شعله نیز قابلیت تشخیص شعله‌های آتش را دارد. این دتکتور پوشش‌دهی بالایی دارد و با تصویربرداری بصری و تشخیص الگویی به تشخیص سریع‌تر و بهتر حریق کمک می‌کند.
انواع مختلفی از آشکارساز شعله در بازار وجود دارد که این مساله انتخاب و خرید آشکارساز شعله مناسب را دشوار می‌سازد. با این حال نوع کاربری اهمیت بالایی در انتخاب دتکتور مناسب دارد. دتکتور شعله قیمت متفاوتی بسته به برند و نوع آن دارد. دتکتورِ شعله gst، دتکتور شعله زیمنس، دتکتورِ شعله یونی پاس، دتکتورِ شعله زتا و غیره چند نمونه از برندهای تولید کننده این تجهیزات هستند.
آشکارسازهای شعله تجهیزاتی برای تشخیص سریع آتش در سریع‌ترین زمان ممکن هستند که آژیر هشدار را نیز به صدا درمی‌آوردند. تکنولوژی‌های تشخیص حریق از جمله سنسورهای دودی یا حرارتی ممکن است دچار خطا یا آلارم کاذب شوند؛ بعلاوه اینکه دود یا حرارت ناشی از حریق ممکن است سریعا پراکنده شده یا سرعت انتشار بسیار پایینی داشته باشد که در نتیجه تشخیص حریق را به تاخیر می‌اندازد. اما دتکتورهای شعله دستگاه‌های نوری هستند که در سریع‌ترین زمان ممکن (کمتر از یک ثانیه) می‌توانند شعله‌های آتش را تشخیص دهند.
دتکتورهای شعله از کم‌خطاترین و در عین حال گران‌ترین دتکتورها هستند که برای استفاده در محیط‌هایی با شرایط سخت کاربرد دارند. از این دتکتورها معمولا در نواحی صنعتی یا مناطقی با حساسیت بالا استفاده می‌شود. این نوع دتکتورها یا از نوع دتکتور شعله ضد انفجار هستند که برای نصب در نواحی با خطر انفجار کاربرد دارند و یا در دسته دتکتورهای شعله معمولی طبقه‌بندی می‌شوند.
از دتکتورهای شعله معمولا در مناطقی حاوی مواد بسیار قابل احتراق، مناطق بدون نظارت و همینطور مناطقی که نیاز به واکنش فوری نسبت به شعله و حریق است، استفاده می‌شود. برای مثال از موارد استفاده از آشکارساز شعله می‌توان به پالایشگاه‌ها، آشیانه هواپیما، ایستگاه‌های پمپاژ خط لوله، تاسیسات تولید مهمات، سکوهای حفاری و غیره اشاره کرد.
انواع مختلفی از دتکتور شعله در بازار وجود دارد که از سنسورهای مختلف استفاده می‌کنند. اگرچه هدف همه‌ی آنها یکسان است اما عملکرد و واکنش آنها به خطرات متفاوت است و این مساله اهمیت انتخاب دتکتور مناسب را نشان می‌دهد. در ادامه به معرفی هر کدام از دتکتورهای شعله و ویژگی‌ها و مشخصات آنها می‌پردازیم.
دتکتورهای شعله فرابنفش می‌توانند تشعشعات فرابنفش را تشخیص دهند. این دتکتورها دارای یک لامپ خلا نوری گیگر-مولر هستند؛ دیود نوری با هر فوتون فرابنفش برخوردی با منطقه‌ی فعال لامپ، یک شوک الکتریکی ایجاد می‌کند. با افزایش تعداد شوک‌ها در واحد زمان، دتکتور فعال می‌شود. لوله‌ی حسگر این دتکتور تابش ساطع شده در محدوده‌ی 1000 تا 3000 آنگستروم را تشخیص می‌دهد.
این دتکتور برای استفاده در محیط‌های داخلی مناسب است و قابلیت واکنش به آتش‌سوزی‌های ناشی از هیدروکربن، هیدروژن و آتش‌سوزی فلزات را دارد. از دیگر ویژگی‌های مثبت این نوع دتکتور شعله می‌توان به سرعت پاسخگویی بالا و عدم حساسیت به اشعات خورشید اشاره کرد.
بعلاوه این دتکتور محدودیت‌هایی نیز دارد که از جمله‌ی آنها می‌توان به احتمال واکنش و پاسخ‌دهی به جوشکاری در برد طولانی، احتمال پاسخ به رعد و برق، جرقه و اشعه ایکس، احتمال فعال شدن با برخی گازها یا بخارات و احتمال آلارم کاذب با اشعات خورشید در دتکتورهای UV دارای طیف بالا اشاره کرد.
این نوع از آشکارسازهای شعله برای تشخیص تابش‌های مادون قرمز بکار برده می‌شوند. گازهای داغ ناشی از سوختن باعث ایجاد طول موج‌های IR می‌شوند که تشخیص آنها توسط سنسورهای دتکتور شعله مادون قرمز امکان‌پذیر است. البته این نوع دتکتورها بیشتر در معرض آلارم کاذب هستند زیرا گازها و سطوح داغ می‌توانند سنسور آن را فعال کنند. دو نوع دتکتورِ شعله‌ی فروسرخ یا مادون قرمز وجود دارد که شامل دتکتورهای تک فرکانس و طیف چندگانه می‌شود:
دتکتورهای تک فرکانس به باند تابش در محدوده‌ی 4.4 میکرون حساس هستند. این دتکتورها از سنسور پیزوالکتریک استفاده می‌کنند و یک فیلتر عبور باند با فرکانس پایین دارند که فرکانس‌های سوسوزن را محدود می‌کند. دامنه‌ی تشخصی این دتکتور شعله به میدان انواع مادون قرمز محدود است. آتش ناشی از گازهای داغ دارای اشعات مادون قرمز است که دوربین تصویربرداری گرمایی می‌تواند آن را شناسایی کند.
از ویژگی‌های مثبت این دتکتور می‌توان به ایمنی در برابر آلودگی‌های نوری مانند آلودگی‌ها و گرد و غبار، سرعت پاسخگویی بالا و عدم حساسیت به نور خورشید، اشعات ایکس، جرقه و موارد مشابه اشاره کرد. البته این نوع آشکارسازهای شعله برای تشخیص حریق‌های غیرکربنی نامناسب هستند و باران و برف و بخار نیز می‌تواند باعث مسدود شدن دید لنزهای دتکتور شود.
این نوع آشکارساز شعله دارای سه سنسور با حساسیت به فرکانس‌های تابشی متفاوت است. در این دتکتورها دامنه‌های مختلف که توسط هر یک از حسگرها تشخیص داده شده، تحلیل شده و نسبت به آنها دتکتور فعال می‌شود. این مساله باعث می‌شود زمان تشخیص دتکتور بیشتر و در مقابل خطای آن کمتر باشد. دتکتور شعله فروسرخ طول موج متعدد در برابر آلارم‌های کاذب ایمن است و دامنه‌ی تشخیص بالایی دارد.
دتکتورهای شعله ترکیبی فرابنفش / مادون قرمز مجهز به هر دو حسگر مادون قرمز و فرابنفش است. دو سنسور به صورت جداگانه عمل می‌کنند اما اطلاعات دریافت شده توسط هر دو سنسور به طور همزمان پردازش و ارزیابی می‌شود. این مساله باعث می‌شود میزان آلارم کاذب تا حد بسیار زیادی بالا برود. دتکتورهای ترکیبی بعلاوه سرعت پاسخگویی بالا (زیر 500 میلی ثانیه) دارند و نسبت به نور خورشید، جوشکاری، رعد و برق و غیره حساس نیستند.
لازم به ذکر است این نوع از دتکتورهای شعله برای تشخیص آتش‌سوزی‌های کربنی مناسب نیستند و برخی از گازها و بخارات نیز می‌توانند مانع از تشخیص درست دتکتور شوند. بعلاوه اینکه این دتکتور معمولا برای تشخیص آتش‌سوزی‌هایی مناسب است که هم اشعه مادون قرمز ایجاد می‌کند و هم اشعه فرابنفش.
عملکرد درست تجهیزات اعلام حریق به عوامل مختلفی از جمله جایگذاری و نصب آنها بستگی دارد. بنابراین محل نصب دتکتور باید توسط افراد متخصص و کارآزموده تعیین شود. از جمله فاکتورهایی که در نصب دتکتور شعله باید به آنها توجه شود شامل دامنه تشخیص دتکتور، زاویه دید آن، وجود موانعی مانند تیرآهن، بالابر و غیره، پوشش‌دهی دتکتور و ارتفاع مناسب برای نصب می‌شود.
دتکتورهای شعله تجهیزات نوری هستند و برای تشخیص درست آتش نباید مانعی در جلوی دید آنها وجود داشته باشد. میدان دید دتکتور شعله مخروطی شکل است و زاویه دید آن نیز از 90 تا 120 درجه متغیر است. لازم به ذکر است حساسیت دتکتور در لبه‌های مخروط کاهش پیدا می‌کند و به همین خاطر لبه‌ها معمولا نقاط کور در نظر گرفته می‌شوند.
از نکات مهمی که در نصب دتکتور شعله باید در نظر گرفت ماهیت حریق، منطقه تحت پوشش، شرایط آب و هوایی، محدودیت‌های دتکتور و نیازهای کاربر است. اگر عدم وقوع آلارم کاذب از اهمیت بالایی برخوردار است و یا نیاز است دتکتور تشخیص سریع داشته باشد، باید با متخصصان مشورت شود تا دتکتور مناسب با توجه به نوع سوخت انتخاب شود.
دتکتورهای شعله معمولا سرعت تشخیص بالایی دارند. برای مثال دتکتورهای UV در حداکثر 10 میلی ثانیه به آتش واکنش نشان می‌دهند. این در حالی است که دتکتورهای IR یا ترکیبی بین یک تا 5 ثانیه به شعله واکنش نشان داده و آلارم هشدار را به صدا درمی‌آورند. دتکتورها بسته به نوع و برند و سنسور بکار رفته آنها می‌توانند میزان پاسخگویی متفاوتی داشته باشند.
مشکلاتی مانند جمع شدن یخ روی لنز دتکتور شعله و یا بخار، آب یا آلودگی می‌تواند باعث محدود شدن تشخیص آن شود. بعلاوه موانعی مانند لوله‌ها، کانال‌های تهویه، پارتیشن‌بندی محل و هر جسم بزرگ و سخت دیگر می‌تواند دید نوری دتکتور را محدود کرده و مانع از تشخیص درست آن شود.
همانطور که گفتیم دتکتورهای شعله به تابش حاصل از شعله‌های آتش واکنش نشان می‌دهند؛ بنابراین در انتخاب یک آشکارساز مناسب لازم است به قابل اعتماد بودن سنسور و تشخیص آن توجه شود. سنسور دتکتور باید متناسب با خطرات موجود در منطقه باشد و به طیف تابش شعله‌های آتش واکنش نشان دهد. هر آشکار ساز شعله دارای قابلیت و ویژگی‌های متفاوتی است و برای انتخاب دتکتور مناسب بهتر است موارد زیر حتما در نظر گرفته شود:
