Извещатель дыма

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,f672 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.10.75 (21) 21834 3, 18-2 (51) N. 1<л. с присоединением заявки ¹

G 08 В 17/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №37 (53) УДЫ 654.91 (45) Дата опубликования описания 15.11,77 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Г. Мищенко и Т. А, Редина (71) За я в и тель (54) ИЗВЕШАТЕЛЬ ДЫМА

Изобретение относится к системам тревожной сигнализации и может найти широкое применение в качестве датчика, сигнализирующего об определенной концентрации дыма в контролируемой среде (воздухе, газе), например, при возникновении пожара.

Известное устройство для определения притствия в воздухе взвешенных частиц, напри. ер дыма, содержит воздухозаборную камеру, импульсный модулируемый источник света, моделирующий генератор, оптическую систему, преобразующую световой поток в пучок параллельных лучей, светочувствительный элемент, установленнЬ и вне границ прямого светового потока и воспринимающий лишь рассеянный световой поток при наличии в контролируемой среде взвешенных частиц (дыма), а также усилитель сигнала светочувствительного элемента, настроенными на частоту модуляции импульсного источника света (1). Выход усилителя связан с системой сигнализации (звуковой, световой).

Недостаточная надежность работы такого устройства обусловлена большой вероятностью ложных срабатываний при наличии тумана и пыли.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содерж. щее источник света, оптически связанный с фотоэлементами, один из которых вместе с усилителем светового потока расположен на одной оси с источником света, а другой — под углом к источнику света, усилители, реле управления и источник питания (2).

Однако в данном устройстве не исключено влияние любых внешних цветовых засветок, и не обеспечена достаточная помехоустойчивость к пыли и морскому туману.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введены модулятор. допо IHHтельный источник света, кнопка управления. детекторы и фильтры, каждый из которых соединен с соответствующим фотоэлементом, а через последовательно соединенные усилитель и детектор подключен к реле управления. Модулятор соединен с основным источником света и дополнительным источником света, который через кнопкх управления подключен к источнику питания. 11а чертеже представлена блок-схема дымового извещателя.

Предлагаемый дымовой фотоэлектрический извещатель содержит воздухозаборную камеру

1, на оптическом входе которой установлены источник света 2 (например, светодиод) с моду575672

3 лятором 3 и оптическая система, состояшая из конденсора 4 и бленды 5.

На выходе камеры 1 соосно с источником света 2 и конденсатором 4 установлены бленды

5 и усилитель светового потока в виде отражающего зеркала 6 с отверстием в центре, против 5 которого расположен фотоэлемент 7 (фоторезистор, фотодиод, фототриод), связанный через фильтр 8, усилитель 9 и детектор 10, с входом реле управления 11, например, на транзисторе п-р-п. дополнительный источник света 2, напри- о мер светодиод, расположен в камере 1 вне границ прямого светового потока. Воздухозаборный вход камеры 1 зашишен сеткой 13, которая не пропускает инородные тела и насекомых в полость камеры 1.

В камере 1 вне границ прямого светового потока расш?ложе ы лииза 14, служащая для фокусировки рассеянного частицами дыма светового потока на фотоэлемент 15 (например, фоторезистор, фотодиод, фототриод) . Выход фотоэлемс пп а 15 через фильтр 16, усилитель?о

17 и детектор 18 соединен со входом реле 11.

Выход реле 11 связан с системой 19 сигнализации (световой, звуковой или управления) аппаратурой или механизмами принятия срочных мер в аварийной ситуации.

Предлагаемое устройство работает следую-25 шим образом.

Световой поток от источника света 2 проходит камеру 1 и отражается зеркалом 6: Часть прямого светового потока через отверстие в зеркале 6 освегцает фотоэлемент 7, в нагрузке которого на фильтре 8 появляется напряжение.

Зто напряжение усиливается усилителем 9, выпрямляется детектором 10 и с отрицательной полярностью подается на вход реле 11, закрывая его.

Таким образом, в дежурном режиме реле 5

11 всегда закрыто отрицательным напряжением, величина которого (порог) установлена так, чтобы не было ложных срабатываний при отсутствии дыма в камере 1.

При поступлении дыма в камеру. 1 через сетку 13 ослабляется прямой световой поток,40 попадающий на фотоэлемент 7. С увеличением концентрации дыма в камере 1 на входе реле 11 уменьшается отрицательное напряжение.

Рассеянные дымом световые лучи фокусируются линзой 14 на фотоэлемент 15. В нагрузке фо45 тоэлемента 15 на узкополосном фильтре 16 появляется напряжение, которое усиливается усилителем 17 и выпрямляется детектором 18. Выпрямленное напряжение положительной полярности подается на вход реле 11.

Если концентрация дыма достигает задан-5О ной величины, то реле 1 открывается, включая систему сигнализации 19, а при необходимости аппаратуру или механизмы ликвидации пожара.

Процесс включения аварийной сигнализации носит резко выраженный релейный харак- Ы тер, т.е. с появлением дыма в камере 1 отрицательное напряжение йа входе реле !1 резко убывает, а положительное резко нарастает.

Быстродей<гвие..такой схемы при правильно выбранном фотоэлементе !5 определяется в основном временем включения реле.

Для контроля исправности извешателя с помошью кнопки управления 20 подключают к модулятору 3 дополнительный источник света

12, имитирующий рассеянный аэрозолями световой поток и подключенный к источнику питания

21 через кнопку 20.

Предлагаемый дымовой фотоэлектрический извешатель обладает высокими надежностью в работе и чувствительностью к дыму.

Надежность его обеспечивается (помимо схемного решения) автоматическим порогом на базе релейного каскада, который до появления дыма достаточно велик, что исключает ложные срабатывания от рассеянного светового потока деталями в камере и от флуктуации и скачков напряжения в фотоэлектрической цепи.

Высокая чувствительность к дыму достигается за счет комбинированного использования прямого светового потока, который ослабляется при появлении дыма, что уменьшает порог, и рассеянного светового потока, который увеличивается при появлении дыма, что приводит к дальнейшему уменьшению порога и срабатыванию релейного каскада; применения отражающего зеркала, которое дополнительно освещает частицы дыма со всех сторон, что увеличивает мощность полезного рассеянного дымом светового потока в) 3 раз (экспериментальные данные).

Схема извешателя значительно упрощена, так как каналы прямого и рассеянного световых потоков имеют идентичные узлы 8 и 16, 9 и

17, 10 и 18.

Это позволяет выполнить извешатель малогабаритным с использованием в электронной части интегральных микросхем, что дает возМо?KHocTb устанавливать извешатель как на стационарных, так и на подвижных объектах.

Формула изобретения

Извешатель дыма, содержащий исто як света, оптически связанный с фотоэлементами, один из которых вместе с усилителе.. светового потока расположен на одной оси с источником света, а другой — под углом к источнику света, усилители, реле управления и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены модулятор, дополнительный источник света, кнопка управления, детекторы и фильтры, каждый из которых соединен с соответствуюшим фотоэлементом, а через последовательно соединенные усилитель и детектор подключен к реле управления; модулятор соединен с основным источником света и дополнительным источником света, который через кнопку управления подключен к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Мю 439006, кл. G 08 В 17/!2, 20.04.75 г.

2. Патент Японии 43 — 20875, кл. 101 F 32, !

968 г.

Составитель Т. Кирюхина

Техред О: Луговая Корректор Д. Мельниченко

Редактор Л. Утехина

Филиал ППП «Г!агент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4039/35 Тираж 778 Подписное

UÍÈÈÏH Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

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