Термочувствительный элемент пожарного извещателя

 

Изобретение относится к устройствам электрической пожарной сигнализации и может быть использовано для обнаружения распределения температуры над очагом пожара и автоматического включения систем сигнализации о пожаре. Технический результат - повышение помехозащищенности информации о пожаре и надежности его обнаружения. Для этого термопарам придана способность контрастного выделения составляющей сигнала в диапазоне частот 2-3 Гц. Конструкция термочувствительного элемента представляет собой термобатарею, состоящую из двух термопар, образованных четырьмя проводниками, и отличается тем, что материалы, форма и размеры двух внутренних проводников батареи подобраны из условия соблюдения определенной связи между коэффициентами термоЭДС и постоянными времени спаев термопар. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам электрической пожарной сигнализации и может быть использовано для обнаружения распределения температуры над очагом пожара и автоматического включения систем сигнализации о пожаре.

Известно устройство, реализующее способ обнаружения пожара на основе батареи термопар, составленной из последовательно чередующихся головок (спаев) двух термопар, при этом спай одной из термопар покрыт слоем теплоизоляционного материала. Головки (спаи) другой термопары выполнены диаметром, достаточным для выполнения функций интегратора. Тепловая оболочка термостатируемой головки подбирается из условия, чтобы результирующая реакция на тепловой импульс носила квадратичную характеристику преобразования [Авторское свидетельство СССР N 1236527, кл. G 08 В 17/00].

Недостатком устройства является малая надежность обнаружения очага пожара из-за того, что предложенный преобразователь температуры, выделяя колебания теплового потока в диапазоне частот 0-5 Гц, преобразует их неодинаково. Так, в диапазоне частот 2-3 Гц, характерном для очага пожара, у него коэффициент преобразования почти в 2 раза меньше, чем в нехарактерном для этого диапазоне 1-2 Гц.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термочувствительный элемент теплового пожарного извещателя с частотной фильтрацией, выполненный в виде батареи последовательно соединенных дифференциальных термопар, постоянные времени спаев которых выбраны в соответствии с условием выделения характерного диапазона частот пульсаций температуры конвективного потока над очагом пожара, причем свободные концы дифференциальных термопар термоизолированы от спаев. В данном устройстве три проводника образуют две последовательно соединенные термопары, при этом материал внутреннего (второго) проводника отличается от материалов внешних (первого и третьего) проводников, которые, в свою очередь, могут быть однородными (из одного материала) или неоднородными (из разных материалов) в зависимости от вида сигнала, поступающего на термопары [Патент России N 2110093, кл G 08 В 17/06].

Недостатки указанного устройства такие же, как и у аналога, однако с меньшим отличием величины коэффициента преобразования в выделенной области частот, но с более широкой полосой их преобразования (0-10 Гц).

Задачей изобретения является создание нового термочувствительного элемента, позволяющего получать надежную информацию о пожаре за счет придания термопарам способности контрастного выделения составляющей сигнала, воздействующего на них, в характерном для очага пожара диапазоне частот 2-3 Гц.

Поставленная задача достигается тем, что в термочувствительном элементе пожарного извещателя, содержащем батарею четырехпроводниковых последовательно соединенных дифференциальных термопар, постоянные времени спаев которых выделяют характерный диапазон частот пульсаций температуры конвективного потока над очагом пожара, применены два внутренних (второй и третий) проводника с характеристиками, обеспечивающими контрастное выделение составляющей сигнала о пожаре в узкой области частот 2-3 Гц.

Новым является то, что предлагаемый термочувствительный элемент состоит из двух термопар, образованных последовательно соединенными теплотехнически разнородными четырьмя проводниками, у которых материалы, форма и геометрические размеры внутренних (второго и третьего) проводников подобраны из условия соблюдения связи между коэффициентами термоЭДС и постоянными времени спаев согласно зависимости где 1, 2 - постоянные времени спаев термопар, образованных соответственно 1 и 2, 3 и 4 проводниками; 1, 2 - коэффициенты термоЭДС спаев, образованных соответственно 1 и 2, 3 и 4 проводниками; ln - натуральный логарифм.

Изобретение может быть реализовано с применением известных методов подбора материалов с наперед заданными характеристиками и соединения их в батарею.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого термочувствительного элемента, на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.

Конструкция термочувствительного элемента состоит из двух термопар, образованных четырьмя проводниками (фиг. 1). Внешние проводники (позиции 1 и 4) изготовлены из одного материала (например, из хромеля), а внутренние (позиции 2 и 3) - из разнородных материалов (например, из алюмеля и копеля) с характеристиками, подобранными на основе приведенной ранее связи между их коэффициентами термоЭДС и постоянными времени спаев. Подбор проводников осуществлен таким образом, что их спаи после воздействия теплового импульса синхронно изменяют свои характеристики и выделяют составляющую этого сигнала, удобную для регистрации вторичными приборами, входящими в состав пожарного извещателя.

Рассмотрим работу термочувствительного элемента. При воздействии на него теплового импульса Т (фиг. 2а) спаи выдают сигналы U, пропорциональные своим теплотехническим свойствам (линии 1, 2), которые одновременно достигают своих максимальных значений в некоторый момент времени t1 (фиг. 2б). После достижения максимума сигналы термопар также синхронно убывают до нулевого значения в момент времени t2 (линии 3, 4). В результате вычитания сигналов термопар получаем контрастно выделенную реакцию U (фиг. 2в, линия 5) термочувствительного элемента на воздействие в диапазоне частот 2-3 Гц, удобную для регистрации вторичными приборами, входящими в состав пожарного извещателя.

Формула изобретения

Термочувствительный элемент пожарного извещателя, содержащий батарею последовательно соединенных дифференциальных термопар, образованных четырьмя проводниками, постоянные времени спаев которых удовлетворяют условию выделения характерного диапазона частот пульсаций температуры конвективного потока над очагом пожара, отличающийся тем, что материалы, форма и размеры двух внутренних проводников батареи подобраны из условия соблюдения связи между коэффициентами термоЭДС и постоянными времени спаев термопар согласно зависимости 1/2= 1/1-ln1/2, где 1, 2 - постоянные времени спаев термопар, образованных соответственно первым и вторым, третьим и четвертым проводниками; 1, 2 - коэффициенты термоЭДС спаев, образованных соответственно первым и вторым, третьим и четвертым проводниками; ln - натуральный логарифм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для обнаружения высокой температуры и последующего пуска автоматических средств пожаротушения, например, модулей порошкового тушения

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергии, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих в помещениях, сооружениях, зданиях, самолетах, судах, железнодорожном транспорте и др

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в системах и устройствах, в которых требуется обеспечить высокую функциональную надежность последовательной цепи пиропатронов

Изобретение относится к технике тревожной сигнализации, а именно устройствам охранной и пожарной сигнализации, и может быть использовано для защиты от вторжения нарушителя или возникновения пожара

Изобретение относится к сигнальным системам извещателей пожаров и может быть использовано в сигнальных системах обнаружения пожаров и включения огнетушителей

Изобретение относится к устройствам электрической пожарной сигнализации и может быть использовано для обнаружения пожаров на ранней стадии их развития

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть использовано для охраны объектов от пожара и вторжения злоумышленника и решает задачу расширения сферы применения

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к тепловым пожарным извещателям однократного действия

Изобретение относится к охране объектов, оборудования посредством шлейфов сигнализации, в которые включены охранные и пожарные извещатели

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пожарных извещателей при работе в закрытых помещениях для выдачи информации о пожаре при достижении температуры окружающего воздуха 60-80oС

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано как средство обнаружения загорания и приведения в действие установок автоматического пожаротушения

Изобретение относится к технике пожарной сигнализации, а именно к тепловым пожарным извещателям максимального действия, и может быть использовано для обнаружения пожара по повышению температуры окружающей среды в месте установки извещателя

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетики, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих на различных объектах из-за искрения в электропроводке и других элементах электрической сети или электроустановки

Изобретение относится к технике пожарной сигнализации, а именно - тепловым пожарным извещателям, и может быть использовано для обнаружения пожара по повышению температуры окружающей среды в месте установки извещателя

Изобретение относится к технике пожарной сигнализации, а именно - комбинированным пожарным извещателям, и может быть использовано для обнаружения пожара по увеличении температуры окружающей среды и(или) появлении дыма в месте установки извещателя

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения температуры окружающей среды выше установленного предельного значения

Изобретение относится к области электроэнергетики и пожарной безопасности и может быть использовано для обнаружения предпожарной ситуации и предотвращения аварий и пожаров, возникающих от искрения в электрической сети

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации, приводимым в действие тепловым воздействием очага пожара, применяемым в системах распределенного контроля при протяженных объемах контролируемого пространства

Изобретение относится к устройствам электрической пожарной сигнализации и может быть использовано для обнаружения распределения температуры над очагом пожара и автоматического включения систем сигнализации о пожаре

Наверх