Устройство для пожарной сигнализации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Совхоз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 271181 (21) 3359564/18-24 (5() М.Кд.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

6 08 В 17/10

Госудврствеиимй комитет СССР ио делам изобретений и открмтий

Опубликовано 150383. Бюллетень ¹ 10 (53) УДКб54.9 (088.8) Дата опубликования описания 150383

В.А.Кузнецов и Ф.И.Шаровар.

Высздая инженерная пожарно-техническая школа (72) Авторы изобретения

1 и pюр .. °

ll (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к устройствам для пожарной сигнализации, выдающим сигнал тревоги при появлении дыма в охраняемом помещении., Известно устройство для пожарной сигнализации, содержащее излучатель, оптическй-связанный с фотоприемником, который через последовательно включенные усилитель, выпрямитель, интегратор и пороговый эле« мент подключен к исполнительному узлу g1), Недостатками устройства являются низкое быстродействие и невысокая надежность.

Наиболее близким техническим ре» шением является устройство для пожарной сигнализации, содержащее излучатель, оптически связанный с фотоприемником, подключенным через последовательно соединенные первый усилитель с управляемым коэффициентом усиления, узел установки дальности, второй усйлитель, первый детектор,и формирователь сигнала.трево= ги к входу блока выдачи команд, второй детектор, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход подключен через интегратор, к . первому входу компаратора, ключ, вход

I которого соединен с выходом компара= тора, а выход подключен через запоминающий узел к управляющему входу первого усилителя, узел опорных напряжений, выход которого соевинен с вторым входом компаратора (,2Д, Однако известное устройство характеризуется низким быстродействием и недостаточной надежностью функционирования при обнаружении развивающегося пожара, так как чувствитель-ность устройства не зависит от динамики развития пожара и от соответст;вующих скоростных характеристик изменения оптической плотности задымяенноЯ среды-между излучателем и-фотоприемником. B то же время,. чем быстрее развивается пожар, тем на более ранней стадии его необходимо обнаружить для уменьшения матери. ального ущерба .и затрат на тушение.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности устройства для пожарной сигнализации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пожарной сигнализации, содержащее излучатель, оптически связанный с фотоприемником, подключенным последовательно соединенные первый усили1005122 тель, узел установки дальности, второй усилитель, первый детектор и формирователь сигнала тревоги к входу блока выдачи команд, второй детектор, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход подключен через интегратор к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом узла опорного напряжения, выход компаратора через последовательно сое- 10 диненные ключ и узел памяти подключен к первому управляющему входу первого усилителя, введены логарифмирующий и дифференцирующий узлы, распределитель сигнала по полярнос- 15 ти, два накопителя и узел запрета, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход - c выходом компаратора, а выхсд подключен через последовательно соединенные логарифмирующий и дифференцирующий узлы. к входу распределитет.я сигнала по полярности, первый выход которого подключен через первый накопитель к втсрому управляющему входу пер25 вого усилителя, а второй выход распределителя сигнала по полярности соединен через второй накопитель с управляющим входом второго усилителя.

На чертеже пока.-ана функциональная схема устройства для пожарной ,сигнализации.

Устройство для пожарной сигнализации содержит излучатель 1, фотоприемник 2, два усилителя 3 и 4 (c управляемыми коэффициентами усиления),два детектора 5 и б, формирователь 7 сигнала тревоги, блок 8 выдачи команд, интегратор 9, компаратор 10, ключ 11, узел 12 памяти, узел 13 опорного напряжения, узел 14 запрета, логарифми«4О рующий узел 15, дифференцирующий узел

16, распределитель 17 сигнала по полярности, два накопителя 18 и 19, узел 20 установки дальности.

Устройство работает следующим об- gg разом. а дежурном режиме излучатель 1 соз. дает модулированный поток инфракрасного излучения, который достигает фотоприемника 2, образуя тем самым инфракрасный луч в пространстве, Фо-.oïðHåMHÿê 2 преобразует оптический сигнал в переменный электрический сигнал, который поступает на первый усилитель 3 (с управляемым коэффициентом усиления). Усиленный сигнал с выхода усилителя 3. через детектор

6 и интегратор 9 подается на первый вход компаратора 10, на второй вход которого поступает опорное напряжение с узла 13 опорного напряжения. 60

Если входной сигнал на первом входе компаратора 10 превышает опорное напряжение на втором входе, то на выходе компаратора 10 формируется напряжение, которое воздействует через 65 ключ 11 на узел 12 памяти, вырабатывающий сигнал, уменьшающий коэффициент усиления усилителя 3. При этом уровень сигнала на выходе усилителя

3 и выходе интегратора 9 поддержива-; ется на заданном уровне независимо от погрешности юстировки, расстояния между излучателем 1 и фотоприемником 2 и других дестабилизирующих факторов как при установке устройства на объекте, так и при его эксплуатации.

При появлении дыма в поле зрения устройства сигнал на первом входе компаратооа 10 уменьшается, ключ 11 разрывает цепь. управления коэффициентом усиления усилителя 3, а коэффициент,усиления усилителя 3 остается прежним благодаря использованию узла 12 памяти. Таким образом осуществляется стабилизация чувствительности устройства и обеспечивается линейный режим работы первого усилителя 3, второго детектора б и инте)гратора 9.

С усилителя 3 сигнал поступает также на узел 20 установки дальности и далее через усилитель 4 и детектор 5 на вход формирователя

7 сигнала Тревоги. При уменьшении сигнала на выходе детектора 5 ниже определенного уровня формирователь 7 сигнала тревоги вырабатывает напря:жение, вызывающее срабатывание блока 8 выдачи команд. При стабилизации уровня сигнала на выходе усилителя 3 чувствительность устройства определяется коэффициентом передачи цепи, состоящей из последовательно соединенных узла 20 установки дальности и второго усилителя 4; Коэффициент передачи указанной цепи может варьироваться при помощи изменения коэффициента передачи узла 20 установки дальности (при этом устанавливается необходимая статическая чувстви.тельность устройства при данной даль ности действия) и путем изменения ,коэффициента усиления усилителя 4 сигналом, зависящим от скоростных характеристик дымонакопления (при этом в зависимости от динамики развития пожара меняется чувствительность устройства). Сигнал управления коэффициентом усиления второго усилителя 4 вырабатывается электрической цепью, включающей узел 14 запрета, логарифмирующий узел 15, дифференцирующий узел 16, распределитель 17 сигнала по полярности и накопитель 19, При нарастании оптической плотности среды между излучателем 1 и фотоприемником 2 происходит уменьшение сигнала на выходе интегратора 9, причем скорость изменения логарифма сигнала на выходе интегратора 9 пропорциональна скорости

1005122 изменения оптической плотности и, следовательно, скорости изменения средней концентрации дыма между излучателем 1 и фотоприемником 2.

Сигнал с выхода интегратора 9 подается через узел 14 запрета на логарифмирующий узел 15, на выходе ко.торого формируется напряжение, скорость изменения которого пропорциональна скорости изменения концентрации дыма. 30

С выхода логарифмирующего узла 15 сигнал поступает на дифференцирующий узел 16, выходной сигнал которого пропорционален скорости изменения оптической плотности. С выхода дифференцирующего узла 1б сигнал подается на распределитель 17 сигнала по полярности, причем, если происходит нарастание оптической плотности контролируемой среды, то на втором выходе распределителя 17 появляется напряжение, которое через второй накопитель 19 уменьшает коэффициент усиления второго усилителя 4. Тем самым обеспечивается уменьшение порога- срабатывания устройства по оптической плотности при быстром увеличении концентрации дыма. Это, в свою очередь„ повышает бйстродействие и. надежность обнаружения :развивающегося пожара.

Возможен случай, когда с возрастанием энергии пожара имеет место уменьшение оптической плотности среды. Например, вначале возникает тлеющее горение,в результате которого35 дым накапливается, затем в какой-то момент времени, когда оптическая плотность задымленной среды еще не достигла порогового уровня срабатывания устройства, происходит воспламе- 40 нение.; При этом оптическая плотность среды уменьшается вследствие увеличения скорости тепловых потоков под очагом горения и уменьшения дымообразующей способности горючего мате- 4 риала. Затем по мере развития пожара оптическая плотность вновь начинает нарастать. Таким образом, переход из тлеющего горения в пламен» ное может задержать срабатывание устройства. С целью повышения быстродействия и надежности функциони рования в случае перехода тлеющего горения в пламенное введена цепь обратной связи, включающая накопитель

18, управляющий коэффициентом усиления первого усилителя 3. Распределитель 17 сигнала по полярности обеспечивает прохождение сигнала с выхода дифференцирующего узла 16 на вход накопителя 15 только в том слу- 60 чае, если оптическая плотность среды уменьшается. При этом сигнал, снимаемый с выхода накопителя 18,уменьшает коэффициент усиления усилителя 3 так, «чтобы скорость изменения амплитуды у сигнала на выходе усилителя 3 была близкой к нулевой. В результате нег смотря на уменьшение оптической плотности среды при воспламенении горючего материала сигнал на.выходе усилителя 3 практически не изменяется.

При дальнейшем развитии пламенного горения скорость падения вптической плотности начинает уменьшаться; и пройдя через нуль, меняет знак..При этом цепь управления коэффициентом усиления усилителя 3 по второму управляющему входу разрывается распределителем 17 сигнала по полярности, а коэффициент усиления усилителя 3 некоторое время остается прежним благодаря накопителю 18. При возрастании оптической плотности падение сигнала на выходе усилителя 3 начинается с меньшего уровня, чем при отсутствии цепи управления коэффициентом усиления по второму управляющему входу усилителя 3.

Вследствие этого повышается быстродействие устройства и надежность его функционирования при обнаружении быстроразвивающегося пожара, характеризуемого переходом тлеющего горения в пламенное.

Для исключения влияния на чувствительность устройства скачков сигнала, вызванных переходными процессами при включении устройства и его выходом на режим, между интегратором 9 и логарифмирующим узлом 15 включен узел 14 запрета, управляемый сигналом с выхода компаратора

10. Узел 14 запрета обеспечивает передачу сигнала с выхода интегратора, 9 на вход логарифмирующего узла

15,-только если выходное напряжение интегратора 9 не превышает величину опорного напряжения на втором входе компаратора 10, т.е, только тогда, когда устройство находится в рабочем режиме.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

Формула изобретения

Устройство для пожарной сигнализации, содержащее излучатель, опти-. чески . связанный с фотоприемнином, подключенным через последовательно соединенные первый усилитель, узел установки дальности, второй усилитель, первый детектор и формирователь сигнала тревоги к входу блока выдачи команд, второй детектор, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход подключен через интегратор к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом .узла опорного

1005122

Составитель Е. Бударина

Техред A.À÷ Корректор О. Билан

Редактор К. Волощук чаказ 1906/68 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патеит", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 напряжения,. выход компаратора через последовательно соединенные ключ и узел памяти подключен к первому управляющему входу первого усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства. в него введены логарифмирующий и дифференцирующий узлы, распределитель. сигнала по полярности, два накопителя и узел запрета, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход - с выходом компаратора, а выход подключен через последовательно соединенные логарифмирующий и дифференцирующий узлы к входу распределителя сигнала по полярности, первый выход которого подключен через первый накопитель к второму управляющему входу первого усилителя, а второй выход распределителя сигнала по полярности соединен через второй:.накопитель с управляющим входом второго усилителя.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 408349, кл. G 08 В 13/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3222017/18-24, кл. 6 08 В 17/ 0, 1980 (прототип).