Hàng năm ở Mỹ có khoảng 3,000 người tử vong vì hỏa hoạn xảy ra nơi nhà ở. Trong một đám cháy, khói và khí độc lan toả xa và mau hơn sức nóng. Đó là lý do tại sao đa số các nạn nhân chết vì hít phải khói và hơi độc hơn là vì bị phỏng. Phần nhiều những vụ cháy nhà thường xảy ra khi cả gia đình còn đang ngủ, nên khi biết được thì ít khi còn đủ thời gian chạy thoát ra ngoài.
Dụng cụ báo khói canh giữ nhà cho chúng ta suốt ngày đêm và báo động khi cảm ứng được khói bốc ra từ đám cháy, giúp ta có thì giờ ra khỏi nơi hỏa hoạn hầu bảo toàn mạng sống. Do đó, nó là vật thiết yếu trong mỗi gia đình, và cùng nhau tìm hiểu cách hoạt động của dụng cụ này chắc không phải là điều vô ích.
Hiện nay có hai loại dụng cụ báo khói căn bản đang được sử dụng: điện quang và ion hoá, để phát hiện hai loại lửa cháy khác nhau. Buồng cảm biến của những dụng cụ này dùng những nguyên tắc hoạt động khác nhau để nhận ra các hạt bụi do lửa đang cháy tỏa ra.
1. Dụng cụ báo khói điện quang (Photoelectric smoke detector) dựa trên 1 trong 2 nguyên tắc:
– Ánh sáng phân tán (vì bị phản chiếu do các hạt khói);
– Ánh sáng bị cản trở (khi xuyên qua các hạt khói).
Tùy theo nguyên tắc áp dụng, chúng ta lại có hai loại máy báo khói điện quang:
– Loại dùng ánh sáng phân tán (Photoelectric Light Scattering Smoke Alarm): gồm có một nguồn sáng – thường là một đèn loại LED (light emitting diode) – và một bộ phận cảm ứng với ánh sáng (thường là một photodiode). Khi các hạt khói xâm nhập đường đi của ánh sáng, ánh sáng va chạm với các hạt này và phản chiếu vào bộ phận cảm ứng, làm kích hoạt bộ phận báo động.
– Loại dùng ánh sáng bị cản trở (Photoelectric Light Obstruction Smoke Alarm): Cũng dùng một nguồn sáng và một bộ phận cảm ứng ánh sáng. Khi các hạt khói ngăn chận luồng ánh sáng, bộ phận cảm ứng nhận ra ánh sáng bị giảm đi. Sự thay đổi này được mạch điện nhận thấy liền khởi động bộ phận báo động.
2. Dụng cụ báo khói ion-hóa (ionization smoke detector)
Loại báo khói này gồm có hai đĩa đặt gần nhau và một nguồn phóng xạ (với lượng phóng xạ rất nhỏ, như nguyên tố Americium). Cả hai đĩa được nối với một cục pin để có điện thế, một có điện dương (+), một có điện âm (-). Nguồn phóng xạ luôn luôn phóng ra các hạt alpha.
Khi các phân tử khói xâm nhập vào buồng, các hạt khói bám vào các ion và trung hòa các ion này. Vì thế số phân tử ion hóa trong phòng giảm đi, làm cho dòng điện cũng giảm và tình huống này được mạch điện tử nhận ra. Dòng điện giảm giữa hai đĩa làm bộ phận báo động họat động.
