Датчик дыма

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматических системах обнаружения и сигнализации о наличии взвешенных частиц (дыма, пыли, тумана и др. аэрозолей) в окружающей среде. Устройство предназначено для автоматического включения исполнительных устройств и сигнализации о появлении дыма в пожароопасных помещениях и может быть использовано в различных отраслях промышленности в качестве автоматического дымового сигнализатора. Целью изобретения является повышение чувствитепьности датчика. Датчик дыма содержит источник излучения и фотоприемник , оптически связанные через контролируемую среду внутри измерительной камеры, элемент фокусировки излучения, отражательный элемент, который выполнен в виде тела вращения с зеркальной внутренней поверхностью . В плоскости наибольшего сечения тела вращения выполнен канал , выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источник излучения с элементом фокусировки, оптическая поверхность которого обращена к внутренней поверхности тела вращения. При этом ось канала наклонена так, что вписанный в диаметральное сечение угол If между осью канала и диаметром тела вращения определяется по формуле Ч arccos b/d, где b i d, где d - диаметр торца тела вращения; b - радиус образующей тела вращения , а оптическая поверхность фотоприемника обращена к одному из торцов тела вращения. Многократное Прохождение светового потока за счет переотражения от внутренних стенок отражательного элемента увеличивает чувствительность датчика к дыму. 2 ил. i (Л to СП со ел

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 С 08 В 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ приемник, оптически связанные через контролируемую среду внутри измерительной камеры, элемент фокусировки излучения, отражательный элемент, который выполнен в виде тела вращения с зеркальной внутренней поверхностью. В плоскости наибольшего сечения тела вращения .выполнен канал, выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источник излучения с элементом фокусировки, оптическая поверхность которого обращена к внутренней поверхности тела вращения.

При этом ось канала наклонена так, что вписанный в диаметральное сечение угол между осью канала и диаметром тела вращения определяется по формуле ц= агссоэ Ь/d, где Ь а d, где d — диаметр торца тела враще" ния; Ъ вЂ” радиус образующей тела вращения, а оптическая поверхность фотоприемника обращена к одному из торцов тела вращения. Многократное прохождение светового потока эа счет переотражения от внутренних стенок отражательного элемента увеличивает чувствительность датчика к дыму. 2 ил.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3836636/24-24 (22.) 07.01 ..85 (46) 23.09.86. Бюл. ¹ 35 (72) В.Н. Штелинг, А.И. Берман, Л.А. Ливанов и M.À. Махлин (53) 654.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1001131, кл. С 08 В 17/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1138818, кл. С 08 В 17/10,27.09.83. (54) ДАТЧИК ДЫМА (57) Изобретение относится к области автоматики и может быть испольэовано в автоматических системах обнаружения и сигнализации о наличии взвешенных частиц (дыма, пыли, тумана и др. аэрозолей) в окружающей среде. Устройство предназначено для автоматического включения исполнительных устройств и сигнализации о появлении дыма в пожароопасных помещениях и может быть использовано в различных отраслях промышленности в качестве автоматического дымового сигнализатора. Целью изобретения является повышение чувствительности датчика. Датчик дыма содержит источник излучения и фотоÄÄSUÄÄ 1259315 А1

1259315

Изобретение относится. к автоматической пожарной сигнализации и может найти применение в качестве датчика на объектах, связанных с изготовлением, переработкой и хранением или транспортировкой пожароопасных веществ и материалов.

Целью изобретения является увеличение чувствительности датчика дыма за счет более полного использования светового потока источника излучения, На фиг.1 приведена оптическая схема датчика дыма, на фиг.2 — разрез А-A на фиг.1.

Датчик дыма содержит источник 1 излучения и фотоприемник 2, оптически связанные через контролируемую среду внутри измерительной камеры 3, элемент 4 фокусировки излучения и отражательный элемент 5.

Отражательный элемент 5 предразначен для создания многократного хода светового потока в чувствительной к дыму области, которая ограничена внутренней поверхностью тела вращения, образованного вращением части окружности радиуса Ъ вокруг оси, лежащей в плоскости окружности, перпендикулярной радиусу Ъ, делящему часть окружности пополам на pacd стоянии — от конца вектора радиуса

2.

Ь, делящего часть окружности пополам, внутренняя поверхность тела вращения выполнена зеркальной,в плоскости наибольшего сечения 6 в теле вращения выполнен канал 7, выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источ— ник 1 излучения с элементом 4 фокусировки излучения, оптическая поОерхность которого обращена к внутренней поверхности отражательного элемента .5.

В канале 7 закреплен источник 1 излучения с элементом 4 фокусировки излучения, оптическая поверхность которого направлена к внутренней поверхности отражательного элемента 5.

Вписанный в наибольшее сечение

6 угол у между осью канала 7 и диаметров d (равной малой оси эллипсоиЬ да) g = агссоз —, d

ОптиЧеская поверхность фотоприемника 2 обращена к одному из тор.цов тела вращения.

При отсутствии дыма в контрольном пространстве световой поток источника 1 излучения через элемент

4 фокусировки излучения передается

5 на отражательный элемент 5. Световой поток попадает на внутреннюю зеркальную поверхность отражательного элемента 5, отражается от его внутренней зеркальной поверхности и

10 фокусируется на противоположной по-! верхности внутренней полости отражательного элемента 5 в точке, лежащей в ее плоскости наибольшего сечения 6.

Световой поток многократно отражается от внутренней поверхности отражательного элемента 5, не выходя за

55 пределы внутренней его полости. Это обеспечивается за счет фокусировки отраженного излучения в центр кривизны, который также лежит на поверхности отражательного элемента 5.

Таким образом, в чувствительной к дыму области (внутренней полости отражательного элемента 5) обеспечивается многократное прохождение светового потока источника 1, который не попадает на фотоприемник 2 благодаря концентрации светового потока при

его отражении.

При появлении дыма в контролируемой среде он проникает в измерительную камеру 3 и попадает во внутреннюю полость отражательного элемента 5.

При этом световой поток источника 1 излучения рассеивается частицами дыма и попадает на фотоприемник 2 при каждом повторном прохождении во внутренней полости измерительной камеры 3.

Многократное прохождение светового потока через внутреннюю полость измерительной камеры 3 за счет переотражения от внутренних стенок отражательного элемента 5 увеличивает чувствительность датчика дыма, т.е. увеличивает рассеиваемый дымом световой поток, регистрируемый фотоприемником 2, электрический сигнал которого, проходя через устройство обработки, вызывает сигнал тревоги.

В предлагаемом устройстве полный световой поток на фотоприемник 2 также определяется суммой бесконечно убывающей геометрической прогрессии, но величина q определяется только потерями на отражение от отражательного элемента 5, которые не

1259315

4 превышают 2,57. Таким образом, q =

0,975, а доля рассеянного дымом на1 фотоприемник излучения

j-0,975

Предлагаемое устройство позволяет повысить чувствительность более чем в 3 раза, обеспечивает примерно равную чувствительность как к черному,так и белому дыму.

Указанные преимущества повышают эффективность противопожарной защиты эа счет увеличения чувствительностй устройства к дыму и уменьшение энергопотребления.

Формула изобретения

Датчик дыма, содержащий источник излучения и фотоприемник, оптичес" ки связанные через контролируемую среду внутри измерительной камеры, и элемент фокусировки излучения, 25 отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, в него введен отражательный элемент, который. выполнен в вице тела вращения, поверхность З0 которого образована вращением части окружности радиуса Ь вокруг оси, лежащей в плоскости окружности, перпендикулярной, радиусу Ь,делящему часть окружности пополам на расстоянии

d от конца вектора радиуса Ь, де2 лящего часть окружности пополам, внутренняя поверхность тела вращения выполнена зеркальной, в плоскости наибольшего сечения тела вращения выполнен канал, выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источник излучения с элементом фокусировки излучения, оптическая поверхность которого обращена к внутренней поверхности тела вращения, при этом ось канала наклонена так, что вписанный в наибольшее сечение угол между осью канала и диаметром наибольшего сечения, равного d определяется по формуле

Ь

q = arccos —

d где Ь c d, оптическая поверхность фотоприемника обращена к одному из торцов внутренней части тела вращения.

1259315

Составитель О. Богомолова

Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Гулько

Заказ 5125/49

Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,4