Оптоэлектронный датчик аэрозоля

 

1. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ДАТЧИК АЭРОЗОЛЯ, содержащий регулируемый источник излучения, оптически связанньй с приемником излучения, выход которого подключен к одному входу дифференциального усилителя, выходной элемент, отличающийс я тем, что, с целью повышения на ,дежности датчика в работе, в него введены интегратор, элемент сравнения, формирователь опорных напряжений. регулятор светового потока, приемника излучения и дополнительный приемник , излучения, оптически связанный с регулируемым источником излучения, выход дополнительного приемника излучения подключен к другому входу дифференциального усилителя, выход синфазного сигнала дифференциального усилителя через интегратор - к одному входу элемента сравнения, другой вход которого подключен к первому выходу формирователя опорных напряжений, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу регулируемого источника излучения, выход разностного сигнала дифференциального усилителя - к регулятору (Л светового потока приемника излучения, выход которого подключен к выходному элементу. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в него введены переключатель и регулятор светового потока дополнительного приемника излучения, управляющий вход которого через переключатель подключен к второму и третьему выходам формирова теля qnopHbix напряжений. а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) З(51) G 08 B 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ п r,, иr.

34ИМ ГЖя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431019/18-24 (22) 26.04.82 .(46) 23.08.84 Бюл. № 31 (72) А.Л. Патлах, А.т. Ахмадиев, И.И. Политиков и Г.А. Долгих (71) Алма-Атинский энергетический институт и Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики (53) 654.9(088.8) (56) 1. Патент франции ¹ 2193486, кл. G 01 N,21/00, опублик. 1974.

2; Авторское свидетельство СССР

¹ 628520, кл. G 08 В 19/00, 1976 ,(прототип). (54)(57) 1. ОптоэлкктРОнный ДАтчик

АЭРОЗОЛЯ, содержащий регулируемый источник излучения, оптически связанный с приемником излучения, выход которого подключен к одному входу дифференциального усилителя, выходной элемент, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения на,дежности датчика в работе, в него введены интегратор, элемент сравнения, формирователь опорных напряжений, регулятор светового потока, приемника излучения и дополнительный приемник излучения, оптически связанный с регулируемым источником излучения, выход дополнительного приемника излучения подключен к другому входу дифференциального усилителя, выход синфазного сигнала дифференциального усилителя через интегратор — к одному входу элемента сравнения, другой вход которого подключен к первому выходу формирователя опорных напряжений, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу регу/ лируемого источника излучения, выход разностного сигнала дифференциального усилителя — к регулятору светового потока приемника излучения, выход которого подключен к выходному элементу.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в него введены переключатель и регулятор светового потока дополнительного приемника излучения, управляющий вход которого через переключатель подключен к второму и третьему выхбдам формирователя опорных напряжений.

1109776

Изобретение относится к автоматической сигнализации и может исполь зоваться при реализации противопожарных мероприятий, а также при калибровке датчиков дыма. 5

Известен оптоэлектронный датчик аэрозоля, содержащий источник, оптически связанный через контролируемое и эталанное пространство с соответствующими фотоприемниками, включен-О ными в плечи неравновесного моста, и блок электронной обработки сигнала с релейным выходным узлом D ).

Недостатком этого датчика является невысокая надежность его работы из-за непостоянства погрешности в диапазоне изменения концентрации дыма, вызванного тем, что при изменении интенсивности излучения источника, прошедшего через контролируемое пространство к фотоприемнику, изменяется величина собственных его шумов и чувствительность фотоприемника. Это обусловлено неидентичностью и нелинейностью характеристик обоих фотоприемников, что приводит к появлению дополнительной погрешности также в случае одновременного изменения световых потоков, прошедших через контролируемое и эталонное З0 пространство, вызванное изменением интенсивности излучения источника, что может вызвать ложное срабатывание прибора.

Наиболее близким к изобретению является электронный датчик аэрозоля, содержащий регулируемый источник излучения, оптически связанный с при-. емником излучения, выход которого подключен к одному входу дифферен- 40 циального усилителя, другой вход которого подключен к шифратору случайного сигнала, выход разностного сигнала дифференциального усилителя подключен к регулируемому источнику 45 излучения и выходному элементу Г2».

Известное устройство обеспечивает компенсацию изменения интенсивности излучения источника, однако при этом изиеняется порог его срабатывания, 5О что приводит к снижению надежности ,работы датчика.

Цель изобретения - повышение надежности датчика в работе.

Поставленная цель достигается

5S тем, что в оптоэлектронный датчик аэрозоля, содержащий регулируемый источник излучения, оптически связанныи с приемником:излучения, выход которого подключен к одному входу дифференциального усилителя, выходной элемент, введены интегратор, элемент сравнения, формирователь опор" ных нагряжений, регулятор светового потока приемника излучения и дополнительный приемник излучения, оптически связанный с регулируемым источником излучения, выход дополнительйого приемника излучения подключен к другому входу дифференциального усилителя, выход синфазного сигнала дифференциального усилителя через интегратор — к одному входу элемента сравнения, другой вход которого подключен к первому выходу формирователя опорных напряжений, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу регулируемого источника излучения, выход разностного сигнала дифференциального усилителя — к регулятору светового потока приемника излучения, выход которого подключен к выходному элементу.

Кроме того, в устройство введены переключатель и регулятор светового потока дополнительного приемника излучения, управляющий вход которого через переключатель подключен к второму и третьему выходам формирователя опорных напряжений.

На чертеже представлена схема оптоэлектронного датчика аэрозоля.

Устройство содержит регулируемый источник 1 излучения, выполненный на лампе 2 с управляемым приводом 3 диафрагмой 4, йриемник 5 излучения, дифференциальный усилитель 6, содержащий входные резисторы 7-9 и вычитающий элемент 10, выходной элемент

11, интегратор 12, элемент 13 сравне-, ния, формирователь 14 опорных напряжений, выполненный на резисторах

15"19, регулятор 20 светового потока приемника 5 излучения, дополнительный приемник 21 излучения, переключатель 22, регулятор 23 светового потока дополнительного приемника 21 излучения. Регуляторы 20 и 23 содержат исполнительные устройства 24 и диафрагмы 25.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии аэрозоля на пути светового потока приемника 5 излучения интенсивность световых. потоков этого приемника и дополнительного

1109776 приемника 2! излучения одинаковы.

При этом отсутствуют сигналы на выходах разностного сигнала (вычитающего элемента 10) и синфазного сигнала (точка соединения резисторов

7-9) дифференциального усилителя 6.

Состояние регуляторов 20 и 23 светового потока неизменны. При включении в работу подбором напряжения, снимаемогс с резистора 15, формирователя 14 опорных напряжений можно обеспечить начальный режим работы устройства.

Ф При появлении аэрозоля на пути светового потока, падающего на приемник 5 излучения, появляется резисторный сигнал на выходе вычитающего элемента 10, что приводит к срабатыванию регулятора 20 светового потока в направлении увеличения величины потока (регулятор 20 открывается). Этот процесс происходит до того момента, пока не будет восстановлена интенсивность светового потока, падающего на приемник 5 излучения, т.е. пока не будет скомпенсировано уменьшение прозрачности среды. Одновременно сигнал с выхода регулятора 20 светового потока поступает на вход выходного элемента

11. Величина этого сигнала пропор-, циональна количеству аэрозоля, что позволяет измерить его концентрацию и обеспечить выдачу сигнала при заранее заданном уровне концентрации аэрозоля (уменьшение прозрачности среды).

В случае изменения интенсивйости излучения лампы 2 регулируемого источника 1 излучения меняются одинаково интенсивности световых потоков, падающих на приемник S и дополнительный приемник 21 излучения, 10 что приводит к появлению сигнала на выходе синфазного сигнала (точка соединения резисторов 7-9) дифференциального усилителя 6. Этот сигнал через интегратор 12 поступает на

t5 вход элемента 13 сравнения. Сигнал с выхода элемента 13 сравнения воздействует на привод 3 диафрагмы 4 регулируемого источника 1 излучения.

Это обеспечивает постоянство рабочей

20 точки и порога срабатывания датчика при измемении интенсивности излучения регулируемого источника 1 излучения, например, вследствие оседания пыли и старения лампы 2.

Для калибровки переключатель 22 переводится в нижнее (по схеме) положение. При этом обеспечивается уменьшение светового потока, падаю-, щего на дополнительный приемник 21 излучения. Это приводит к изменению

30 регулятором 20 светового потока приемника 5 излучения до величины, соответствующей порогу срабатывания.

Экономическая эффективность предлагаемого устройства обусловлена его

35 техническими особенностями.

1109776

Составитель Л.Линецкий

Техред А. Ач

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Бобкова

Заказ 6087/35

Тираж 569

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал IIIIP "Патент", Г. Ужгород, ул. Проектная, 4