Способ фоторегистрации открытого пламени и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в составе систем, обеспечивающих пожаробезопасность объектов. Технический результат заключается в повышении достоверности обнаружения пламени. Предлагаемый способ основан на анализе постоянной составляющей сигнала после накопления последовательностей импульсов определенной длительности. Устройство для обнаружения пламени содержит фотоприемник, вторичный преобразователь, усилитель напряжения, полосовой фильтр, блок сравнения длительностей, формирователь импульсов, накопительный узел, блок сравнения сигнала срабатывания, усилитель постоянного тока, ограничитель напряжения и управляющее устройство. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке устройств в составе систем, обеспечивающих пожаробезопасность стационарных и подвижных объектов промышленного и бытового назначения.

Известен способ обнаружения пламени, основанный на выделении из оптического сигнала участка спектра в диапазоне длин волн менее 6 мкм с помощью оптического фильтра, регистрации инфракрасного излучения в выделенном диапазоне, генерации электрического сигнала, выделении компонент этого сигнала в частотном диапазоне 4-15 Гц (Патент GB 2020417, MПK G 08 B 17/12, 1979 г.).

В данном способе используют для регистрации возгорания диапазон длин волн менее 6 мкм, в который попадает тепловое излучение от нагревательных элементов, разогретых частей двигателей, а конвенционные потоки создают колебания интенсивности этого излучения, что значительно снижает помехозащищенность по оптической составляющей при эксплуатации извещателей в промышленных условиях. Кроме того, реализация данного способа осуществляется с помощью сложной электрической схемы.

Известен способ обнаружения открытого пламени, основанный на выделении из оптического сигнала участка спектра в диапазоне длин волн от 0,4-1,1 мкм, генерации электрического сигнала, преобразовании аналогового сигнала в цифровой, получении спектра частот с помощью преобразования Фурье, сравнении полученного спектра частот мерцаний реального оптического сигнала с теоретической кривой, хранящейся в памяти процессора, формировании сигнала тревоги при соответствующем соотношении этого сигнала и кривой (Патент US 4866420, МПК G 08 B 17/12, 1989 г.).

Недостатками данного технического решения являются необходимость использования дорогостоящего сигнального процессора, недостаточная надежность работы извещателя из-за возможных сбоев в работе процессора при сильных электрических помехах, некорректность способа, т.к. при сильном или близком огне на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) поступает последовательность импульсов максимальной амплитуды, различающихся только по длительности, что сводит результат сложных вычислений к простому подсчету длительности импульсов; возможны ложные срабатывания, т.к. при малом или далеком огне на полезный сигнал с фотодетектора накладываются флюктуации, сопровождающие работу усилительного тракта, имеющие частоту от 4-20 Гц, что существенно искажает сигнал на входе АЦП.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обнаружения открытого пламени, основанный на преобразовании оптического излучения источника открытого пламени в электрический сигнал, выделении низкочастотной составляющей этого сигнала, формировании на его основе последовательности импульсов постоянной амплитуды и длительности, анализе временных интервалов между импульсами путем сравнения их между собой и установлении наличия открытого пламени, когда временные интервалы между двумя и более соседними парами импульсов различаются на более чем заранее заданную величину (Патент РФ 2073909, G 08 В 17/12).

Реализация данного способа предусматривает затемненное техническое помещение, а не бытовые и производственные условия, кроме того, сверхвысокое быстродействие приводит к ложным срабатываниям извещателя, работающего в системах пожаротушения в производственных условиях, недостаточная надежность, т.к. реверсивные счетчики в схеме коррелятора, на вход которых поступают импульсы с задающего генератора, подвержены сбоям; низкая помехозащищенность по причине использования широкополосного приема оптического сигнала.

Известно устройство для обнаружения пламени, содержащее фотоэлектрический преобразователь, избирательный усилитель с блоком автоматической регулировки усиления, дискриминаторы верхнего и нижнего уровней, формирователь импульсов, интегратор, элемент И, формирователь импульсов, пороговый элемент (Патент SU 1120381, G 08 В 17/12, 1884 г.).

Данное устройство недостаточно защищено от помех с убывающей или возрастающей амплитудой, например, ударные импульсные помехи, при которых в усилительном тракте устройства возникают колебательные процессы, вызывающие ложные эхо-сигналы.

Кроме того, усилительный тракт устройства калибруется только в соответствии со средним уровнем переменного сигнала, без учета постоянной составляющей сигнала, соответствующей фоновой освещенности. При высокой фоновой освещенности в зоне контроля повышается вероятность возникновения случайных помех произвольной амплитуды и частоты, вызванных вибрацией осветительных приборов, движением механизмов и людей, что может приводить к ложным срабатываниям.

Известно устройство для обнаружения пламени, представленное в виде блок-схемы, выполненное из последовательно соединенных фотоприемника, узкополосного усилителя, нуль-детектора и формирователя стандартных импульсов, первый вход которого через последовательно соединенные счетчик и одновибратор подсоединен ко входу управления ключа, второй выход через коррелятор подсоединен к первому входу схемы антисовпадений, второй вход которой соединен с выходом ключа, а ее выход подсоединен ко входу второго одновибратора (Патент РФ 2073909, МПК G 08 B 17/12, 1992 г.).

Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании данного устройства, является наличие широкополосного фотодетектора, что создает условия для наложения помех от различных источников излучения - Солнца, люминесцентных ламп, нагревательных приборов, разогретых частей двигателей, на оптический сигнал открытого пламени, регистрируемый фотоприемником. В устройстве не предусмотрен оптический фильтр, отсекающий участки спектра солнечного излучения, как прямого, так и отраженного, что может привести к ложным срабатываниям устройства.

Ложные срабатывания могут быть вызваны конвенционными потоками нагретого воздуха или другого газа, создающими пульсации излучения, идентичные пульсациям открытого пламени.

Кроме того, общий уровень зарегистрированного излучения во всем диапазоне фотоприемника может оказаться настолько высоким, что усилительный тракт устройства перейдет в насыщение и не будет регистрировать пульсации открытого пламени.

В нуль-детекторе устройства не предусмотрена зона нечувствительности, гарантирующая защиту от ложных срабатываний при малых колебаниях входного сигнала вблизи нулевого уровня. Поэтому при наличии в зоне контроля источника постоянного видимого, теплового или инфракрасного излучения и при наличии механической вибрации от работающих двигателей, повышается вероятность ложных срабатываний устройства при отсутствии реального открытого пламени.

Устройство не защищено от ударных импульсных помех, при наличии которых усилительный тракт приходит в насыщение, а при выходе из него усилительный тракт формирует импульс, эквивалентный ударному импульсу, но противоположной полярности, после чего в усилительном тракте устройства возникают колебательные процессы, вызывающие ложные эхо-импульсы с затухающей амплитудой, поступающие на вход нуль-детектора. Ударные импульсные помехи возникают при включении/выключении мощных источников освещения или при единичном попадании на фотоприемник прямого, рассеянного или отраженного солнечного света, при наводках от мощных электрических устройств, что может вызвать ложные срабатывания устройства.

Указанное устройство предназначено для контроля ограниченного пространства, где интенсивность излучения от тестового очага, регистрируемого фотоприемником, приблизительно одинакова для всех точек пространства. Кроме того, усилительный тракт не калибруется в соответствии с уровнем фоновой освещенности, и при контроле больших пространств излучение от тестового очага, расположенного на максимальном расстоянии от устройства, будет регистрироваться иначе, чем излучение от тестового очага, расположенного в непосредственной близости от устройства.

Техническая задача, на решение которой направлены предлагаемые способ и устройство, - повышение надежности и достоверности обнаружения пламени, повышение помехозащищенности от высокой фоновой освещенности и от электрических помех, устранение зависимости времени срабатывания от частоты пульсаций пламени, обеспечение одинаковой дальности обнаружения пламени как от малого, так и от большого огня.

Для решения поставленной задачи, в способе фоторегистрации открытого пламени, включающем преобразование оптического излучения открытого пламени в электрический сигнал, выделение низкочастотной составляющей электрического сигнала, формирование на ее основе последовательности импульсов постоянной амплитуды и длительности, анализ временных интервалов между импульсами путем сравнения их между собой, согласно изобретению, дополнительно выделяют постоянную составляющую электрического сигнала, с помощью которой устанавливают коэффициент усиления переменной составляющей, после анализа временных интервалов, если длительность интервалов отличается более чем на заданную величину, производят формирование одиночного импульса, при этом длительность импульса равна половине максимального периода пульсаций пламени, и после накопления последовательности импульсов в запоминающем элементе накопительного узла производят анализ постоянной составляющей сигнала, при превышении последней порогового уровня производят блокировку сигнала срабатывания, а наличие открытого пламени устанавливают в том случае, когда уровень сигнала на запоминающем элементе выше порогового уровня, а уровень постоянной составляющей сигнала ниже соответствующего порогового уровня.

Выделение постоянной составляющей электрического сигнала позволяет регулировать коэффициент усиления и обеспечить одинаковую достоверность обнаружения близкого и далекого огня.

Блокировка блоком формирования сигнала срабатывания принятия решения о наличии возгорания при превышении уровня фоновой освещенности (с выхода усилителя постоянного тока) порогового значения обеспечивает защиту устройства от ложного срабатывания (от воздействия излучения случайных мощных источников освещения, таких как фонари при техническом осмотре или фары при парковке автомобилей).

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для обнаружения пламени, содержащем последовательно соединенные фотоприемник, вторичный преобразователь, усилитель напряжения, полосовой фильтр, блок сравнения длительностей, формирователь импульсов, накопительный узел, блок формирования сигнала срабатывания, управляющее устройство, согласно изобретению, в него введены усилитель постоянного тока и ограничитель напряжения, выход вторичного преобразователя соединен с входом усилителя постоянного тока, а выход усилителя постоянного тока соединен с управляющим входом усилителя напряжения и с установочным входом блока формирования сигнала срабатывания; выход полосового фильтра подключен к входу ограничителя напряжения, выход которого подключен к входу блока сравнения длительностей, при этом блок формирования импульсов выполнен с возможностью формирования одиночного импульса с длительностью, равной половине максимального периода пульсаций пламени, и блокирующего ложные сигналы, которые могут поступать с блока сравнения длительностей при одиночных ударных импульсных помехах, вызывающих в электрическом тракте устройства колебательные процессы и формирование ложных эхо-импульсов.

Фотоприемник выполнен узкополосным, воспринимающим диапазон длин волн 0,8-1,1 мкм.

Устройство снабжено блоком автоматической регулировки усиления, вход которого соединен с выходом усилителя напряжения, а выход - со вторым регулирующим входом усилителя напряжения.

Введение в устройство ограничителя напряжения решает задачу помехозащищенности, т.к. предохраняет тракт от помех, вызванных резким скачком освещенности при включении ламп накаливания или люминесцентных ламп, а также от скачков напряжения, вызванных наводками от электрических приборов. Кроме того, исключается ложное срабатывание устройства.

Введение в устройство усилителя постоянного тока решает задачу повышения надежности и обеспечения одинаковой дальности обнаружения пламени как от малого, так и от большого огня. Усилитель постоянного тока выделяет и усиливает постоянную составляющую электрического сигнала, поступающего с вторичного преобразователя, которая затем поступает на установочный вход блока формирования сигнала срабатывания и на вход усилителя напряжения, где осуществляет регулировку коэффициента усиления переменной составляющей электрического сигнала, что дает возможность обеспечить повышенную чувствительность тракта для малого огня и защиту тракта от перенасыщения при большом огне.

Использование в качестве фотоприемника кремниевого фотодиода, работающего в диапазоне длин волн 0,8-1,1 мкм, позволяет устранять воздействие помех от других источников излучения, например, Солнца, люминесцентных ламп и т.д. , т. к. в этом диапазоне излучение Солнца имеет локальный минимум интенсивности, а тепловое излучение и излучение люминесцентных ламп не захватывает данный диапазон, что позволяет минимизировать оптические помехи от внешних источников излучения.

В указанном диапазоне длин волн открытое пламя имеет характерные спектральные линии, что позволяет оградить устройство от регистрации высокого общего уровня импульсов за счет других участков спектра и от входа усилительного тракта в перенасыщение.

Кроме того, используемый фотодиод характеризуется высокой стабильностью основных электрических параметров и устойчивостью к воздействиям окружающей среды.

Введенный в устройство ограничитель напряжения имеет зону нечувствительности и обеспечивает защиту от малых помех при сигнале постоянного уровня и с малыми колебаниями вблизи этого уровня, что исключает ложные срабатывания устройства при отсутствии открытого пламени.

Формирователь импульсов на каждый сигнал с блока сравнения длительностей формирует импульс, равный по длительности максимальному полупериоду пульсаций открытого пламени, и не реагирует на все последующие сигналы с выхода блока сравнения длительностей до окончания формирования импульса.

Одиночный импульс по времени перекрывает колебательные процессы в усилительном тракте устройства и обеспечивает затухание эхо-сигналов, прежде чем формирователь импульсов снова будет воспринимать сигналы с блока сравнения длительностей. Таким образом, формирователь импульсов обеспечивает защиту устройства от ударных импульсов.

Проведенный заявителем анализ уровня техники по всем ведущим странам мира ретроспективно за 20 лет позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявляемого способа фоторегистрации открытого пламени и устройства для обнаружения пламени, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Следовательно, каждое из заявляемых изобретений соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Предлагаемое устройство для фоторегистрации открытого пламени изображено на чертежах.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока сравнения длительностей; на фиг. 3 - диаграмма последовательности преобразований от первичного преобразователя до накопительного узла; на фиг.4 - диаграмма работы блока сравнения длительностей.

Устройство для фоторегистрации открытого пламени содержит последовательно соединенные фотоприемник (первичный преобразователь) 1, вторичный преобразователь 2, выход которого подсоединен параллельно ко входу усилителя постоянного тока 3 и входу усилителя напряжения 4, выход которого соединен с входом блока автоматической регулировки усиления 5 и входом полосового фильтра 6, ограничитель напряжения 7, блок сравнения длительностей 8, формирователь импульсов 9, накопительный узел 10, блок формирования сигнала срабатывания 11 и ключевое устройство 12.

Блок сравнения длительностей 8 содержит триггер-делитель 13, один из выходов которого соединен с накопительным узлом 14, параллельно соединенным с компараторами 15, 16, выходы которых соединены с логическим элементом 17, а второй выход триггера-делителя 13 соединен с формирователем хронирующего импульса 18, один из выходов которого соединен с накопительным узлом 14, а второй - с логическим элементом 17.

Вторичный преобразователь выполнен по схеме масштабирующего усилителя.

Полосовой фильтр имеет центральную частоту 7 Гц и выделяет только те составляющие сигнала, которые характерны для мерцающего открытого пламени.

Блок сравнения длительностей имеет зону нечувствительности, которая определяет допуск при сравнении длительностей.

Выход логического элемента является выходом блока сравнения длительностей.

Формирователь импульсов выполнен по схеме ждущего мультивибратора.

Накопительный узел выполнен по схеме активного интегратора с накопительной емкостью.

Блок формирования сигнала срабатывания состоит из компаратора и триггера Шмидта, выполняющего роль защелки для сигнала срабатывания.

Реализуется предлагаемый способ фоторегистрации открытого пламени с помощью предлагаемого устройства следующим образом.

При наличии возгорания оптический сигнал открытого пламени от источника возгорания поступает на фотоприемник 1, где происходит выделение из этого сигнала инфракрасного излучения в диапазоне 0,8-1,1 мкм. Выделенный инфракрасный сигнал преобразуется фотоприемником 1 в электрический параметр - сопротивление.

Вторичный преобразователь 2 преобразует сопротивление фотоприемника 1 в напряжение. Сигнал с вторичного преобразователя 2 представлен на фиг.3, а. Напряжение с выхода вторичного преобразователя 2 подается параллельно на вход усилителя постоянного тока 3 и на вход усилителя напряжения 4 с регулируемым коэффициентом усиления, регулирование которого обеспечивается автоматическим регулятором усиления 5.

Усилитель постоянного тока 3 выделяет и усиливает постоянную составляющую электрического сигнала, поступающую с вторичного преобразователя 2, которая соответствует зарегистрированной фоновой освещенности от мощных источников освещения, в частности от солнца или от большого огня в зоне контроля. Выделенная постоянная составляющая сигнала (фиг.3, б) усиливается усилителем постоянного тока 3 и поступает на установочный вход блока формирования сигнала срабатывания 11 и параллельно на вход регулировки коэффициента усиления усилителя напряжения 4, где происходит регулировка коэффициента усиления переменной составляющей электрического сигнала.

Усилитель напряжения 4 выделяет переменную составляющую электрического сигнала (фиг.3, в), поступившего с вторичного преобразователя 2. Переменная составляющая электрического сигнала соответствует пульсациям оптического сигнала в зоне контроля. Выделенная переменная составляющая электрического сигнала усиливается усилителем напряжения 4, при этом регулируемый коэффициент усиления напряжения задается усилителем постоянного тока 3. Регулирование коэффициента усиления позволяет установить повышенную чувствительность тракта для малого огня и защитить тракт от перенасыщения при большом сигнале от большого или близкого огня.

Усиленная переменная составляющая электрического сигнала с выхода усилителя напряжения 4 поступает на блок автоматической регулировки усиления 5 и параллельно на полосовой фильтр 6, имеющий центральную частоту 7 Гц и выделяющий только те составляющие сигнала, которые характерны для мерцающего открытого пламени (фиг. 3, г.). Полосовой фильтр 6 выделяет низкочастотную составляющую усиленного переменного электрического сигнала в диапазоне 2-12 Гц и обеспечивает защиту от электрических помех.

Электрические импульсы после полосового фильтра 6 проходят нормировку по амплитуде в ограничителе напряжения 7, имеющем зону нечувствительности и формирующем на своем выходе импульс постоянной амплитуды при превышении напряжением на входе ограничителя напряжения 7 порогового значения. Таким образом, на выходе ограничителя напряжения 7 формируется последовательность электрических импульсов одинаковой амплитуды, по длительности соответствующих мерцаниям открытого пламени (фиг.3, д).

Сформированная последовательность электрических импульсов поступает на схему сравнения длительностей 8, которая сравнивает суммарную длительность временного интервала "импульс - следующая за ним пауза" в последовательности импульсов с выхода ограничителя напряжения 7 с суммарной длительностью предшествующего временного интервала "импульс - следующая за ним пауза". Блок сравнения длительностей 8 имеет зону нечувствительности, которая определяет допуск при сравнении длительностей. Если длительность временного интервала была меньше или превысила длительность непосредственно следующего за ним временного интервала, то схема сравнения длительностей 8 формирует на своем выходе высокий логический уровень. Если длительность временного интервала была равна длительности следующего за ним временного интервала в пределах допуска, то блок сравнения длительностей 8 формирует на своем выходе низкий логический уровень (фиг.3, е).

Один из вариантов блока сравнения длительностей 8 представлен на фиг.2.

Триггер-делитель 13 блока сравнения длительностей преобразует последовательность импульсов одинаковой амплитуды на входе блока 8, производя деление по модулю два, и формирует положительный/отрицательный уровень на выходе. Последовательность импульсов одинаковой амплитуды приведена на фиг.4, а, преобразованная последовательность - на фиг.4, б. При подаче на вход накопительного узла 14 положительного напряжения происходит нарастание сигнала на его выходе, при подаче на вход отрицательного напряжения происходит спад выходного сигнала (фиг.4, г).

Сигнал с накопительного узла 14 поступает параллельно на компараторы 15 и 16. Компаратор 15 формирует на своем выходе логическую единицу, если сигнал с накопительного узла 14 превысил верхнюю границу зоны нечувствительности, и логический нуль, если сигнал не достиг зоны нечувствительности (фиг.4, д). Компаратор 16 формирует на своем выходе логическую единицу, если сигнал с накопительного узла 14 оказался ниже нижней границы зоны нечувствительности, и логический нуль, если сигнал оказался выше нижней границы зоны нечувствительности (фиг.4, е). Выходы компараторов 15 и 16 соединены по схеме ИЛИ в логическом элементе 17 с выделением зоны нечувствительности. Выход логического элемента 17 является выходом блока сравнения длительностей 8. Логический элемент 17 выдает свое состояние только по сигналу с формирователя хронирующего импульса 18, в случае иного он выдает логический нуль (фиг.4, ж).

Формирователь хронирующего импульса 18 формирует короткий, не более 0,1 мс, импульс на каждое нарастание на своем входе сигнала с триггер-делителя 13. Таким образом, хронирующий импульс формирует начало новой последовательности, подлежащей сравнению с последующей последовательностью (фиг.4, в). По фронту этого импульса происходит выдача состояния логического элемента 17 на выход схемы сравнения длительностей 8. По спаду хронирующего импульса происходит установка значения нуля на выходе накопительного узла 14 для сравнения очередной пары временных интервалов в последовательности импульсов одинаковой амплитуды, которые поступают на вход блока сравнения длительностей 8.

Сигнал (фиг.3, е) с выхода блока сравнения длительностей 8 поступает на формирователь импульса 9, который выполнен по схеме ждущего мультивибратора, запускается высоким логическим уровнем на выходе блока сравнения длительностей 8 и выдает одиночный импульс фиксированной длительности, равной половине максимальной длительности импульсов мерцающего открытого пламени порядка 250 мс, что соответствует частоте мерцаний 2 Гц. Формирователь импульса 9 блокирует более короткие импульсы от мерцающего открытого пламени, поступившие на него с блока сравнения длительностей 8 непосредственно во время выдачи им импульса фиксированной длительности. После того, как мультивибратор выдал одиночный импульс фиксированной длительности, формирователь импульса 9 ожидает появления на своем выходе высокого логического уровня от блока сравнения длительностей 8, чтобы в очередной раз выдать одиночный импульс фиксированной длительности. Поэтому на выходе формирователя импульсов получаем последовательность импульсов (фиг.3, ж) одинаковой амплитуды и длительности, фронт которых всегда совпадает с фронтом ненормированного по длительности импульса на входе схемы сравнения длительностей 8.

Последовательность импульсов одинаковой амплитуды и длительности с выхода формирователя импульса 9 поступает в накопительный узел 10. Накопительный узел 10 подсчитывает количество импульсов, нормированных по амплитуде и длительности, поступивших на его вход за определенный интервал времени, и задает время срабатывания устройства при обнаружении пожара, как правило, от 3 до 12 с.

Сигнал с выхода накопительного узла 10 поступает на вход блока формирования сигнала срабатывания 11. Блок формирования сигнала срабатывания 11 сравнивает количество нормированных по амплитуде и длительности импульсов за определенный интервал времени, подсчитанное накопительным узлом 10, с пороговым значением, равным предельно допустимому количеству нормированных по амплитуде и длительности импульсов за определенный интервал времени (от 3 до 12 с). В случае превышения сигналом на основном входе блока формирования сигнала срабатывания 11 порогового уровня, он принимает решение о наличии возгорания. Блок формирования сигнала срабатывания 11 сравнивает также сигнал на своем установочном входе, полученный с усилителя постоянного тока 3 с пороговым значением, равным предельно допустимому уровню фоновой освещенности. В случае превышения сигналом на установочном входе блока формирования сигнала срабатывания 11 порогового уровня, он блокирует принятое решение о наличии возгорания, что обеспечивает защиту устройства от источников фонового освещения.

В том случае, если сигнал на основном входе блока формирования сигнала срабатывания 11 превысил пороговый уровень, соответствующий предельно допустимому количеству нормированных по амплитуде и длительности импульсов за определенный интервал времени (от 3 до 12 с), а сигнал на установочном входе блока не превысил пороговый уровень, равный предельно допустимому уровню фоновой освещенности, тогда блок формирования сигнала срабатывания 11 принимает окончательное решение о наличии возгорания и выдает управляющий сигнал на ключевое устройство 12.

Ключевое устройство 12 подключает к шлейфу пожарной сигнализации резистор (шлейф и резистор не показаны), что приводит к увеличению тока в шлейфе и позволяет приемно-контрольному прибору зафиксировать срабатывание устройства. Ключевое устройство 12 также включает индикатор (не показан) на лицевой панели устройства, сигнализирующий наличие зарегистрированного открытого пламени в зоне контроля.

Таким образом, приведенные сведения показывают, что при осуществлении заявленной группы изобретений выполняются следующие условия: - средства, воплощающие изобретения при их осуществлении, предназначены для использования в быту и промышленности, а именно в качестве извещателей пожаров; - для заявленных изобретений в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных средств и методов; - средства, воплощающие изобретения при их осуществлении, способны обеспечить получение указанного технического результата.

Следовательно, заявленные изобретения соответствуют условию патентоспособности "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Способ фоторегистрации открытого пламени, включающий преобразование оптического излучения открытого пламени в электрический сигнал, выделение низкочастотной составляющей электрического сигнала, выделение на ее основе последовательности импульсов одинаковой амплитуды и длительности, анализ временных интервалов между импульсами путем сравнения их между собой, отличающийся тем, что перед выделением низкочастотной составляющей электрического сигнала выделяют ее постоянную составляющую, с помощью которой устанавливают коэффициент усиления переменной составляющей, после анализа временных интервалов, если длительность отличается более, чем на заданную величину, производят формирование одиночного импульса, при этом длительность равна половине максимального периода пульсаций пламени, и после накопления последовательности одиночных импульсов, нормированных по амплитуде и длительности, за определенный интервал времени в запоминающем элементе накопительного узла производят анализ постоянной составляющей сигнала, при превышении последней порогового уровня производят блокировку сигнала срабатывания, а наличие открытого пламени устанавливают в том случае, когда уровень сигнала на запоминающем элементе выше порогового уровня, а уровень усиленной постоянной составляющей сигнала не ниже соответствующего порогового уровня.

2. Устройство для обнаружения пламени, содержащее последовательно соединенные фотоприемник, вторичный преобразователь, усилитель напряжения, полосовой фильтр, а также последовательно соединенные блок сравнения длительностей, формирователь импульсов, накопительный узел, блок сравнения сигнала срабатывания и управляющее устройство, отличающееся тем, что в него введены усилитель постоянного тока и ограничитель напряжения, выход вторичного преобразователя соединен с входом усилителя постоянного тока, а выход усилителя постоянного тока соединен с управляющим входом усилителя напряжения и с установочным входом блока формирования сигнала срабатывания, выход полосового фильтра подключен к входу ограничителя напряжения, а выход ограничителя напряжения подключен к входу блока сравнения длительностей, при этом блок формирования импульсов выполнен с возможностью формирования одиночного импульса с длительностью, равной половине максимального периода пульсаций пламени, блокирующего ложные сигналы, которые поступают с блока сравнения длительностей при одиночных ударных импульсных помехах, приводящих к возникновению в электрическом тракте устройства колебательных процессов и формированию эхо-импульсов.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что фотоприемник выполнен с узкополосным диапазоном длин волн 0,8-1,1 мкм.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено блоком автоматического регулирования напряжения, вход которого соединен с выходом усилителя напряжения, а выход со вторым регулирующим входом усилителя напряжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4