Yangın ve Güvenlik Dergisi 205. Sayı (Mart 2019)

Yangın ve Güvenlik / Mart 2019 23 yanginguvenlik.com.tr ortam içinden X-ekseni boyunca geçtiğini varsayalım ve kızılötesi ışının orijinal yoğunluğunun I olduğunu varsayalım. Işık kalınlığı dx olan bir tabakadan geçtiğinde, yoğunluğu I’dan I-dI’ya doğru değişir. Deney –dI’nın ışık yoğunluğunun geniş bir aralığında I ve dx ile orantılı olduğunu göstermiştir. Şöyle ki: (1) Burada, I, orijinal ışık yoğunluğu ve k da ışık yoğunluğun- dan bağımsız oransallık katsayısıdır ve absopsiyon (emilme) katsayısı olarak adlanır. İçinden geçilen yolun L olduğunu varsayalım ve X’in 0-L boyunca entegrali hesaplandığında: elde ederiz. (2) Formül (2) Lambert kanunudur. Burada I 0 ve I 1 x=0 ve x=L olduğunda sırasıyla ışık yoğunluğudur. “k”nın ölçüsü uzunluğun tersidir ve k-1in fiziksel anlamı ışık yoğunluğu absorbsiyon nedeniyle orijinal e -1 ≈ %36’ya düşürüldüğünde içinden geçilen ortamın kalınlığıdır. Bu formül ışık yoğun- luğı I’nın doğrusal bir diferansiyel denklemdir, bu nedenle Lambert Kanunu ışığın emilmesinin doğrusal kanunudur. Gaz odacığı kızılötesi ışığı emen bir gaz (CO veya CO 2 ) içerdiğinde, (k) emilme katsayısı gaz konsantrasyonuyla (C) oransaldır, şöyle ki: (3) bu değeri Formül (2) de yerine koyarsak, elde ederiz. (4) Formül (4) Beer kanunudur [12]. Burada A kızılötesi ışığın emilme katsayısı, C test edilen gazın konsantrasyonu ve L ise gaz odacığının uzunluğudur. Formül (4)’e göre, gazın tipi ve odanın uzunluğu sabitse, formüldeki A ve L de sabittir. Bu nedenle ışık yoğunluğu I ölçüldüğü sürece, gazın da yoğunluğu ölçülmüş olur: Kızıl ötesi gaz analiz cihazı bu iki kanuna göre çalışır. 3. DENEYSEL INCELEME Tüm ölçüm sistemi numune alma boru hattı, pompa- lama ünitesi, kızılötesi gaz analiz cihazı, alarm cihazı, yangın söndürme sistemi ve bilgisayardan meydana gelir. Deney 10 m x 7 m x 4 m ölçülerindeki standart test odasında yapılır. Kızılötesi gaz analiz cihazının optik yapısı, gaz filtresi kore- lasyon teknolojisi ve yüksek hassaslıkta foto iletken detektör kullanır. Başlangıç kızıl ötesi enerjisi kızılötesi kaynak tara- fından yayınlanır ve yansıtıcı odacığı birkaç kez geçen enerji Lambert-Beer kanununu takip eder. Cihaz çalışırken, optik elemanlar ve pnömatik sistem bir optik sinyal üretmek için bağlanır. Sinyal algılanır ve ön amfi tarafından yükseltilir ve sonra sinyal işleme ünitesince daha da yükseltilir ve daha sonra ekran ve kontrol ünitesi tarafından kontrol edilir ve elde edilen veri görüntülenir. Her bir elemanın elektrik beslemesi elektrik besleme parçalarınca sağlanır. Deneyin başında ölçme odacığında bir gaz numunesi alma noktası ayarlanır. Yanma sürecinden üretilen duman parçacıklarının veya diğer elemanların kirlenmesini önle- mek için numune alma yerinin ön ucuna bir filtre tasarladık. Ölçülecek gaz, gaz filtresine, filtrenin bir ucundan girer ve gaz analiz cihazının girişine numune alma borusuyla girer. Gaz analiz cihazı veri işlemesi için bir port vasıtasıyla bir bilgisayara bağlanır. 3.1. Açık alev ve alevsiz, yavaş yanan alevin ayırt edilmesi. 3.1.1. İçin için yanan ağaç 1 cm×2 cm×3.5 cm ölçülerinde kayın ağacı bloğu (su mik- tarı %3’e eşit veya daha az) ısıtma gücü 1,4 kW ve ısıtma çapı 220 cm olan bir ısıtıcı levha üzerine radyal olarak (yarıçap boyunca) yerleştirildi. Deneyin başında ısıtıcı levha sıcaklığı 500°C’a çıkana kadar elektrikle beslendi, daha sonra sıcaklığı sabit tutuldu. Deneyde kullanılan ağacın alevsiz, yavaş yanma eğrisi Şekil 1 (a)da görülmektedir. 3.1.2. Ağacın yanması Ağacın alevsiz, yavaş yandığı ile aynı deney koşulları altında, alev levhasındaki ağaç, açık alevle tutuşturuldu. Deney eğrisi Şekil 1 (b)'de görülmektedir. Şekil 1 (a) ile karşılaştırıldığında, Şekil 1 (b)’nin ana karak- teristikleri CO 2 konsantrasyonunun sadece hızla yükselmediği ilave olarak miktarının da çok yüksek olduğudur. Maksimum Şekil 1. İçin için yanan ve alev çıkartarak yanan ağacın deney eğrileri (a) Ağacın sıcağın etkisiyle erimesi (b) Ağacın yanması