Способ обнаружения возгораний и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к пожарной сигнализации и может быть использовано для контроля появления дымовых аэрозолей. Целью изобретения является повышение надежности обнаружения появления дымовых аэрозолей. При отсутствии дыма излучение излучателя попадает только на фотоприемник, расположенный на одной оси с источником направленного излучения. При появлении дыма световой поток излучателя в различных соотношениях обусловленных взаимодействием светового потока с частицами дыма, попадает на все фотоприемники. Цепь обратной связи с выхода фотоприемника, расположенного на одной оси с источником направленного излучения, на управляющий вход этого источника поддерживает уровень принимаемого при этом фотоприемником излучения постоянным. Корреляционная обработка сигналов, снимаемых с выходов всех фотоприемников в соответствии с выбранными соотношениями, позволяет выделить полезный сигнал. 2 п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я15 G 08 B 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J (,Ь

1

I (21) 4641422/24/ 4642210/24. (22) 24,01.89 (46) 07.07.91. Бюл. ¹ 25 (71) Центральное проектно-конструкторское бюро llo разработке приборов и аппаратуры систем автоматического пожаротушения, пожарной и охранной сигнализации "Спецавтоматика" (72) А,А.Ланков и А.С»Фельдблюм (53) 654.91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 960877, кл, G 08 В 17/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹484544,,кл. G 08 В 17/10, 1974, (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВОЗГОРАНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к пожарной сигнализации и может быть использовано для контроля появления дымовых аэрозолей, Изобретение относится к технике автоматического обнаружения пожаров и может быть использовано на обьектах пожарной защиты, требующих регистрации дымовых аэрозолей в широком диапазоне изменения их оптических и микрофизических свойств, Цель изобретения — повышение надежности обнаружения возгораний.

На фиг.1 показана диаграмма соотношений сигналов, поясняющая предложенный способ;на фиг.2 — функциональная схема устройства, реализующего способ обнаружения возгораний.

Диаграмма связывает отношение выходных сигналов Uz/01 фотоэлементов, регистрирующих рассеянное на угол у =1000 и проходящее излучение с отношением вы„„ЯЦ„„1661816 Al

Целью изобретения является повышение надежности обнаружения появления дымовых аэрозолей. При отсутствии дыма излучение излучателя попадает только на фотоприемник, расположенный на одной оси с источником направленного излучения.

При появлении дыма световой поток излучателя в различных соотношениях, обусловленных взаимодействием светового потока с частицами дыма, попадает на все фотоприемники. Цепь обратной связи с выхода фотоприемникаа, расположенного на одной оси с ис гочником направленного излучения, на управляющий вход этого источника поддерживает уровень принимаемого при этом фотоприемником излучения постоянным.

Корреляционная обработка сигналов, снимаемых с выходов всех фотоприемников в соответствии с выбранными соотношениями, позволяет выделить полезный сигнал.

2 с.п. ф-лы, 2 ил, ходных сигналов UzUz фотоэлементов, регистрирующих. рассеянное на углы =3 и

pz =100 излучение при условии объемной концентрации дымовых аэрозолей

g 10 — и %ХАМ %(Я ) 10 -4М

Я3 R) На диаграмме показаны кружками значения оптических констант и параметров распределений частиц по размерам, определенные по данным спектронефелометрических измерений дымовых аэрозолей, выделяющихся в процессе термического разложения различных материалов.

Прямая линия соответствует среднему для представленных дымовых аэрозолей уг1661816

45

55 зом. лу наклона к оси абсцисс и описывается уравнением

0г 0з — =К

U> Ог где К=8,3 10

Абсцисса U>/Ог каждой из точек не зависит от объемной концентрации аэрозоля, ордината Ог/U> изменяется пропорционально. Следовательно, изменение порогового значения V относительно принятого значения V=10 повлечет за собой пропорциональное изменение коэффициента К относительно величины К= 8 3 10

По диаграмме оценивают объемную концентрацию каждого из дымовых аэрозолей, соответствующую включению противопожарной сигнализации при

0 — = К=8,3 10

%0з

Наибольшее различие (в 2,5 раза) наблюдается между пороговыми концентрациями дымового аэрозоля, выделяющегося при горении древесины сосны (V= 0,65 10 ) и аэрозольных частиц, obpa- эующихся пои горении березовой коры (V= 1,6" 10 ), что существенно меньше соответствующего различия (в 18 раз) между объемными концентрациями дыма, выделяющегося при горении древесины сосны, и синего дыма от сухих сигарет при фиксированном значении отношения

03/U2.

Датчик дыма содержит воздухозаборную камеру 1 и исполнительное реле 2. Воздухозаборная камера 1 содержит источник

3 направленного излучения, фотоприемник

4, расположенный на одной оси с источником (f1=0 ) и фотоприемники 5 и 6, оси которых составляют с осью источника углы щ(ф" 100 ) и рз(10

Выходы фотоприемников 4 — 6 подключены к входам усилителей 8-10 соответственно. Выходы усилителей 8 и 9 соединены делителем 11 напряжения. Выходы усилителей 9 и 10 подключены к делителю 12 напряжения. Выходы делителей 11 и 12 соединены делителем 13 напряжения. Выход делителя.13 подключен к исполнительному реле 2. Выход усилителя 8 подключен к источнику 3 излучения.

Устройство работает следующим обраПри отсутствии дыма инфракрасное излучение на фотоприемники 5 и 6 не попадает, выходные данные сигналы усилителей 9 и 10 отсутствуют, и исполнительное реле 2 обесточено. При этом величина светового потока, генерируемого источником 3 излучения и попадающего на фотоприемник 4, остает ся неизменной.

В случае изменения внешних условий, приводящего к изменению освещенности фотоприемника 4 (загрязнение оптики, изменение интенсивности излучения источника), а также при изменении температуры окружающей среды, выходной сигнал фотоприемника 4 изменяется. Разность между сигналом от фотоприемника 4 и опорным сигналом усиливается усилителем 8, выходной сигнал которого изменяет интенсивность излучения источника 3 и восстанавливает заданную освещенность чувствительной поверхности фотоприемника 4.

При появлении дыма в воздухоэаборной камере уменьшается освещенность фотоприемника 4, появляется сигнал на выходе усилителя 8, который увеличивает интенсивность излучения источника 3, а значит, и интенсивности рассеянных на углы рз и щ попадающих на фотоприемники 5 и 6 излучений. Выходные сигналы фотоприемников 5 и 6 появляются на входах усилителей 9 и 10 соответственно. Отношение выходных сигналов усилителей 9 и 10 определяется сигналом на выходе делителя 11., Выходные сигналы усилителей 10 и 8 попадают на вход делителя 12, на выходе которого появляется сигнал определяемый их отношением. Отношение выходных сигналов делителей 11 и

12 определяется сигналом на выходе дели-, теля 13. В результате на выходе делителя 13 формируется сигнал, пропорциональный отношению второй степени входного сигнала фотоприемника 6 к произведению входных сигналов фотоприемников 4 и 5.

Выходной сигнал делителя 13 вызываетсрабатывание исполнительного реле 2, которое включает сигнализацию о пожаре (не показано).

При появлении дыма aдатчике осуществляется положительная обратная связь по интенсивности излучения, т.е. с увеличением концентрации дыма возрастает интенсивность излучения источника 3, а следовательно, и интенсивность рассеянного частицами дыма излучения, т.е, независимо от внешних условий поддерживается постоянная освещенность обьема рассеяния без обслуживания предлагаемого датчика дыма в процессе его эксплуата1661816

05 ции. Постоянство освещенности объема рассеяния обеспечивает срабатывание датчика при заданной концентрации дыма независимо от внешних условий.

Изобретение устраняет ложные срабатывания при отсутствии дыма в случае изменения внешних условий (загрязнение оптики, изменение интенсивности излучения источника, механические воздействия), так как фотоприемники 5 и 6, воспринимающие только рассеянное частицами дыма излучение, не освещены, выходные сигналы усилителей 9 и 10 отсутствуют, исполнительное реле 2 обесточена.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения возгораний путем измерения уровня светового потока, рассеянного в контролируемой зоне под одним заданным углом к направлению излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности обнаружения, один заданный угол выбирают в диапазоне

90...110, измеряют величину светового потока, рассеянного под другим заданным углом в диапазоне-10...45" к направлению излучения, и величину светового потока, проходящего через контролируемую зону и совпадающего с направлением излучения, и при превышении отношения величины светового потока, отраженного под одним углом к произведению величин световых потоков, отраженного под другим углом и проходящего через контролируемую зону

10 Рр/Vy

6 наперед заданной величины,, определяют факт возгорания.

2. устройство для обнаружения возгорания, содержащее размещенный в камере

5 источник направленного излучения, оптически соединенный с первым и вторым фотоприемниками, первый из которых расположен на одной оси с источником направленного излучения и подключен к входу

10 первого усилителя, выход которого подключен к управляющему входу источника направленного излучения, второй фотоприемник, расположенный под углом к источнику излучения, исполнительное реле, о т л и15 ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения функциональной надежности датчика, в него введены третий фотоприемник, второй и третий усилители и три делителя напряжения, выходы второго и третьего фото20 приемников подключены соответственно к входам второго и третьего усилителей, выход второго усилителя подключен к одним входам первого и второго делителей напряжения, выход третьего усилителя подклю25 чен к второму входу первого делителя напряжения, выход первого усилителя подключен к второму входу второго делителя на- пряжения, выходы первогои второгоделителей напряжения подкл ючен ы соответственно

30 квходамтретьегоделителя напряжения, выход которого подключен к входу исполнительного реле, оптическая ось второго фотоприемника с направлением оптической оси источника излучения угол 90...110О, а

35 третьего фотоприемника — угол 10...45

1661816

Составитель Л.Линецкий

Редактор А.Козориз Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо

Заказ 2127 Тираж 326 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101