レーザー加工機用の火災報知器を作った

レーザー加工機を使用している上で一番怖いのは火災。
幸い、レーザー加工機を使い始めて約６年程経ちますが、今まで火が出るようなことは無かったのですが、念のためにと思い
今回は、万が一の出火を検知する為の火災報知器（火災警報器）を、Arduinoを使って作ってみました。

センサー

火を感知する為のセンサーには、砲弾型赤外線フォトトランジスター L-51ROPT1D1 を使っています。

L-51ROPT1D1 – 秋月電子

これは、赤外線のセンサーで、蛍光灯や太陽光に含まれる赤外線にも反応してしまう為、一般的な火災報知器として使うのは難しいです。
また、CO2レーザーやファイバーレーザーは、赤外線レーザーだと聞きますので、これらのレーザー加工機に流用するのも難しいでしょう。

つまり、使えるのはダイオードレーザーを使ったレーザー加工機で、ケース等で覆われていて蛍光灯や太陽の光が当たらない環境である必要があります。

とまあ、結構用途が限られます・・・

形はLEDのような砲弾型で、足が長い方がエミッタ、短い方がコレクタ。
赤外線が当たると、コレクタからエミッタへ電流が流れます。

回路

赤外線センサーは、Arduinoのアナログ入力A0端子に、３つ並列に繋いで接続しています。
並列に接続する数を増減させて、センサーを増やしたり減らしたりできます。
ただ、実際に使ってみた感じでは、私のレーザー加工機のケース内であれば、センサー３つでも多い感じで、なんなら１つでも十分じゃないかと思われます。
作った後に分かったことなので、今更減らすのもどうかな・・・と言う訳で、現状センサーは３つ繋いでいます。

火を感知した時に光ってしらせるインジケーターは、D5端子のHigh/Lowでコントロールしています。
D5端子のHigh/LowでMOSFET(2SK2232)を駆動させて12VをON/OFFする感じです。
動画内では、12Vで動く赤い回転灯を使っていますが、実際の運用時はLEDを繋いで光らせています。

火を感知した時に音を鳴らす為に、D4端子に圧電スピーカーを取り付けています。
圧電スピーカーの音量を上げたくて12Vで駆動させたりしたことがあるのですが、5Vと12Vではあまり音量の差を感じません。なのでD4端子に直結しています。
ま、同じ部屋内で聞く分には十分な音量ではあります。

D2端子には、火を感知して鳴り始めた警報を止める為のスイッチを接続しています。

D3端子には、ケースの蓋の開閉を検知する為のマイクロスイッチを取り付けています。
蓋が閉じている間だけ炎の監視を行って、蓋が開いている時は停止しておくようにしています。