Detector de humo

1-QUÉ ES
Un detector de humo es un sistema sensible a la presencia de las partículas de combustión ("humo") dispersas en el aire.
2-PARA QUÉ SIRVE
Los detectores de humo que se utilizan en las alarmas de incendio, sirven para dar aviso anticipadamente, de que puede estar empezando un incendio.
3-DE QUÉ ESTÁ HECHO
El sistema de detección del humo está compuesto principalmente por unsensor, donde alguna propiedad medible, cambia con la presencia del humo, y un actuador, que activa algún sistema de alarma o de seguridad.
El tener que actuar sobre un sistema de sonido, luz o válvulas de agua, determina una de las limitaciones de casi todas las alarmas contra incendio: el suministro de energía eléctrica. En el caso de las alimentadas por la red eléctrica domiciliaria, no funcionancuando el incendio está acompañado de una interrupción de la electricidad. Y por el contrario, en caso de usar pilas o baterías, éstas podrían estar gastadas. Por esa razón, las alarmas también poseen un dispositivo de prueba que permite ver si el sistema electrónico está todavía activo. Algunas tienen un pequeño indicador luminoso (LED), y otras tienen una alarma que emite un sonido cuando hayque reemplazar la batería.
Hay sensores de humo por efecto fotoeléctrico (denominados "ópticos"), que tienen una celda fotoeléctrica donde la iluminación de un metal (que es afectada por la presencia de humo), genera una débil corriente. Esta clase de sensor es más sensible a los incendios de desarrollo lento (sin llamas).
Este artículo trata de otro tipo, el detector de humo por ionización,que utiliza como sensor una cámara de ionización del aire, a través de la cual fluye una pequeña corriente iónica sensible a la presencia del humo. Esta clase de detectores reacciona mejor a los incendios de desarrollo rápido (con llamas), y produce menos "falsas alarmas" debidas, por ejemplo, al humo de los cigarrillos.
La foto siguiente muestra el interior de una alarma contra incendios de unos10 cm de diámetro, como si se viese desde abajo, colocada en el techo y sin la tapa. Este es el tipo más difundido, por su sencillez de instalación, escaso mantenimiento y bajo costo. Solo hay que conectarle la pila (de 9 V en este caso), atornillarla en el techo, y probar periódicamente que sigue funcionando (ya sea pulsando el botón de prueba, o activándola quemando un papel a su alrededor). Elprecio de esta unidad fabricada en China, es $11.000 pesos chilenos aproximadamente (unos USD 18).

En la parte inferior se ve la cámara de ionización, una pieza metálica de unos 6 cm de diámetro, con una lengüeta metálica en la parte superior derecha. Al ser pulsada esta lengüeta, se activa el circuito de sonido, que se encuentra debajo del círculo plástico (de 4 cm de diámetro aprox.) y quecontiene un parlante piezoeléctrico (de bajo consumo eléctrico). De este modo se verifica que la alarma aún funciona correctamente.
4-CÓMO FUNCIONA
El detector de humo por ionización detecta variaciones en la corriente de iones debida a la presencia del humo. Los incendios producen iones, pero es difícil que las partículas permanezcan ionizadas hasta donde se encuentra un detector. Por lotanto, el aire se ioniza dentro del detector en lo que se denomina "cámara de ionización".
Cuando el humo entra en la cámara, la interacción entre los iones y las partículas del humo disminuyen notablemente la corriente eléctrica. A pesar que en términos relativos los cambios en la corriente sean importantes, los valores absolutos son bajísimos, del orden de 10-10 A. Por lo tanto se requierendispositivos amplificadores de corriente con una extremadamente alta resistencia de entrada.
Hace más de medio siglo, el físico suizo Ernst Meili adaptó un tubo de cátodo frío para esta aplicación, obteniendo un dispositivo con una resistencia de entrada de unos 1013 ohm. Este tubo de descarga gaseosa sin calefactor en el cátodo, tiene que funcionar con voltajes altos (> 150 V), no es muy...