• A délibáb fizikája a tűzvédelemben

Fürcht-Beck Adél
Schmidinger Petra

Deutsche Schule Budapest - Thomas Mann Gymnasium

Konzulens:
Dr. Hömöstrei Mihály

A délibáb fizikája a tűzvédelemben

A kutatás egy olyan tűzjelző készülék kialakítását célozta, amely a levegő tűz által okozott hőmérsékleti gradiensének detektálásával működik. A projekt egy korábbi kísérleten alapul, amelynek során egy saját tervezésű és kivitelezésű kísérleti felépítéssel került modellezésre a fordított délibáb jelensége. Akkor különböző hőmérsékletű légrétegek létrehozására került sor, amelyeken egy lézersugár haladt át. A megállapítás szerint a lézersugár így keletkező törése a lézerpont észlelhető és mérhető magasságbeli eltolódását eredményezi a szemközti falon.

A kutatás során felvetődött, hogy hőmérsékleti gradiens egy beltérben keletkező tűz esetében is létrejön, sőt, jóval extrémebb formában, mint az említett kísérletben. Ezt a hatást kihasználva vette kezdetét a munka egy innovatív tűzjelző rendszeren, ami azon az elven működik, hogy a levegőben beltéri tűz kialakulásakor különböző hőmérsékletű, ezáltal eltérő törésmutatójú rétegek keletkeznek. Ha tehát egy lézersugár halad át egy helyiségben, tűz esetén a lézer végpontjának magassága változik, és ez a különbség a szemközti falon mérhető lesz.

A lézer útjában bekövetkező eltérések észleléséhez szükséges detektor Arduino segítségével került összeépítésre és programozásra. Két fotoellenállás van beépítve a magasságkülönbség észleléséhez (ezek közül az egyik a lézerpont pozíciójának észlelésére, a másik pedig kontrolladatok mérésére szolgál). A nagyobb biztonság érdekében további érzékelők, egy szén-monoxid- és egy szén-dioxid-szenzor is beépítésre kerültek.

A tűz által okozott és lézerrel észlelhető hőmérséklet-különbség a levegőben olyan tűzjellemző, amelynek detektációjára egyetlen korábbi tűzérzékelő rendszer sem volt képes. Ezáltal az innovációs elem olyan előnyökön alapul, mint a gyors és megbízható riasztás, az olcsó alkatrészek és a nagy helyiségek lefedhetősége egyetlen detektorral.