Пожарный извещатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 1310.77 (21) 2535241/18-24 с присоединением заявки ¹â€” л2

G 08 В 17/12 (23) ПриоритетГосударственный комитет сссР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 050480. Бюллетень ¹ 13 (53) УД (654.91 (088.8) Дата опубликования описания 10 ° 04 ° 80 (72) Автор изобретения

A Н. Филиппов (71) Заявитель (54) ПОЖАРНЫЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к области автоматической сигнализации и может быть применено, в частности, для обнаружения излучения пламени или наличия взвешенных частиц, например дыма, пыли, уменьшающих оптическуЮ ripoзрачность среды.

Известны пожарные извещатели, содержащие фотоэлектрические датчики, управляющие схемы и сигналиэаторы t 1) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пожарный извещатель, содержащий генератор импульсов, выход которого соеди- . нен с источником света, который связан непосредственно и через экран соответственно с измерительным и опорным фотоэлементами, включенными по дифференциальной схеме, выход фотоэлементов подключен через конденсатор2О к усилителю, который последовательно соединен с выпрямителем, интегратором и сигнализатором (2) .

Недостатком таких устройств является низкая чувствительность к оптическому излучению пламени, что снижает надежность обнаружения очага пожара при малом выделении дыма.

Целью изобретения является повышение надежности извещателя путем увеличения чувствительности пожарного извещателя к оптическому излучению пламени, Эта цель достигается тем, что в предложенный пожарный извещатель вэедены последовательно соединенные резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а резистор подключен к выходу фотоэлементов.

На фиг ..1 приведена структурная схема пожарного иэвещателя; на фиг. 25 — диаграммы, поясняющие его работу.

Пожарный извещатель содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с источником света 2, изме-. рительный 3 и опорный 4 фотоэлементы, экран 5,.конеднсатор б, подключенный к последовательно соединенным усилителю 7, выпрямителю 8, интегратору 9 и.сигнализатору 10. Извещатель содержит также резистор 11 и ключ 12.

В качестве источника света 2 может быть применен полупроводниковый диод, преобразующий электрические импульсы генератора 1 в световые импульсы инфракрасного диапазона волн.

726551

В: качестве измерительного 3 и опор. ного 4 фото элементов, служащих для преобра зова ния падающего на них оптического излучения в электрический сиг нал, могут быть использованы фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы, включенные по дифференциальной схеме (на чертеже показаны фотодиоды, включенные последовательно и навстречу друг другу) .

Фотоэлемент 4 преобразует падающие О на него. импульСы света в опорные электрические импульсы, амплитуда которых благодаря экрану 5 не зависит от прозрачности среды контролируемого прост«инства; и предназначен для компенсации приема параметров фотоэлемента 3 и источника света 2 при колебаниях температуры и питающих напряжений.

Фотоэлемент 3 преобра зует падающие на него импульсы света н электричес- 20 кие импульсы, амплитуда которых прямо пропорциональна прозрачности среды контролируемого пространства, и инфракрасное излучение пламени н электрический сиГнал, уровень кбторого 2 прямо пропорционален интенсивности этого излучения.

Ключ 12, управляемый генератором и резистор 11 служат для преобразования электрического сигнала с выхода фотоэлементов 3 и 4 н электрические импульсы, амплитуда которых прямо пропорциональна интенсивности оптического излучения очага пожара и кон. центрации дыма н контролируемом пространстве.

Экран 5 защищает фотоэлемент 4 от воздействия внешнего оптического излучения, а его оптическую связь с источником света 2 от воздействия изменения прозрачности среды контроли- 40 руемого пространства. Экран Может быть выполнен, например, в виде стеклянногб световода или полой трубы.

Пожарный извещатель работает следующим образом. 4$

При отсутствии дыма и оптического излучения пламени амплитуда электрических импульсов U> на выходе фотоэлемента 3 (фиг. 2,a ) устанавливается равной амплитуде электрических им-, пульсов U на выходе фотоэлемента 4 (фиг . 2,0) . Так как фотоэлементы 3 и

4 включены последовательно и навстречу друг другу, то суммарный сигнал

U (фиг. 2,6) на выходе фотоэлементов 3 и 4, а следовательно, и на. входе усилителя 7 (U на фиг. 2,6 ) ра-.. вен нулю. Сигнал через усилитель 7, выпрямитель 8 и интегратор 9 на вход сигнализатора 10 не поступает, и сигнализатор 10 отключен. 60 . При появлении дыма прозрачность среды н контролируемом пространстве уменьшается, что снижает интенсивность световых импульсов на входе фс тоэлемента 3, и амплитуда импульсон напРяжения U на его выходе (фиг. 3р)

Г уме ныла етс я .

В результате сложения импульсов напряжения U с опорными импульсами

04 (фиг. 3,О) на вЫходе фотоэлементов 3, 4 появятся импульсы напряжения U y (фиг. 3 8), амплитуда которых обратно пропорциональна прбзрач-, ности среды контролируемого пространства. При определенной концентрации дыма амплитуда импульсов U 4, поступающих через конденсатор 6, усилитель

7, выпрямитель 8 и интегратор 9 на сигнализатор 10, возрастает до величины, достаточной для срабатывания последнего.

При попадании оптического излучения пламени на вход фотоэлемента 3 на его выходе появляется электрический сигнал U> (фиг. 4,о), представляющий собой сумму постоянного и импульсного напряжений, причем величи- . на постоянного напряжения прямо пропорциональна интенсивности оптичес.кого излучения пламени. В результате сложения импульсов напряжения U c опорными импульсами Uz (фиг. 4,б) на выходе фотоэлементов 3, 4, появляется суммарный электрический сигнал

Пз, (фиг. 4,Ь), величина которого равна постоянной состанляющей электрического сигнала U

В паузе между имйульсами света, приходящими на входы фотоэлементов 3, 4, ключ 12 разомкнут и конденсатор 6 заряжается до напряжения U через

З,4 последовательно соединенные внутренние сопротивления фотоэлементов 3, 4 и входное сопротивление усилителя 7 .

Во время действия импульсон ключ .

1 2 подключает резистор 1 1 параллельно выходу фотоэлементов 3, 4 . В ре зультате конденсатор 6 начинает ра зряжаться через входное сопротивление усилителя 7, резистор 11 и параллельно подключенную к нему цепочку, состоящую из последовательно соединенных внутренних сопротивлений фотоэлементов 3, 4. Ток разряда конденсатора

6 создает на входном сопротивлении усилителя 7 падение напряжения (фиг. 4r), амплитуда которого за время действия импульса практически не меняется, так как скважность импульсов значительно болыае двух, а следо вательно время разряда конденсатора б меныае времени его заряда.

ИмпульСы напряжения U иМеют обратную полярность по сраннейию с напряжением U 4, а амплитуда их прямо пропорциональна величине последнего.

При определенном уровне оптического излучения пламени амплитуда импульсов U>, поступающих через усилитель

7, выпрямитель 8 и интегратор 9 на вход сигнализатора 10, оказывается достаточной для срабатывания последмег;.. 726551

При одновременном появлении дыма и пламени происходят уменьшение импульсной составляющей электрического сигнала U на выходе фотодиода 3 за счет уменьшения оптической прозрачнЬсти среды и увеличение постоянной составляющей сигнала Бэ за счет оптического излучения пламени (фиг. 5,a),.

В результате сложения напряжения

U с опорным напряжением U4 (фиг. 5,Ь) О на выходе фотоэлементов 3, 4 появляется суммарный электрический сигнал

U>,4 (фиг. 5,Ь), постоянная составляющая которого прямо пропорциональна интенсивности оптического излучения, а импульсная составляющая равна раз-, ности опорного U4 (фиг, 5,б) и изме .рительного импульсов. Постоянная составляющая сигнала U преобразуется с помощью ключа 12 и резистора 11 в электрические импульсы, которые сум- 20 мируются с импульсной составляющей сигнала U q и образуют на входе усилителя 7 импульсы напряжения U (фиг. 5,r) . Таким образом, амплитуда импульса Uz, поступающих через усили- Я тель 7, выпрямитель 8 и интегратор 9 на вход сигнализатора.10, прямо пропорциональна интенсивности оптического излучения пламени и обратно пропорциональна прозрачности среды в щ контролируемом пространстве.

Для регулиров ки чувств итель ности пожароизвещателя к оптическому излуче,нию пламени резистор 11 выполнен пе- З ременным. Амплитуда импульсов на sxoМ де усилителя 7 прямо пропорциональна току разряда конденсатора 6. Ток раз, ряда конденсатора 6 прямо пропорцио.нален величине постоянной составляющей сигнала на выходе фотодиодов 3, 4, .определяемой интенсивностью оптического излучения, и обратно пропорционален величине сопротивления резистора 11. ПоэТому при изменении величины сопротивления резистора 11

I меняется амплитуда импульсов на входе усилителя 7, которые через усилитель 7, выпрямитель 8 и интегратор

9 поступают на сигнализатор 10, а следовательно, и чувствительность пожароизвещателя к оптическому излучению пламени.

Введение в пожарный извещатель резистора 11 и ключа 12, управляемого генератором 1 импульсов, позволяет уменьшить освещенность измерительного

3 фотоэлемента от оптического излучения пламени до уровня освещенности этого фотоэлемента, создаваемого импульсным источнйком света 2.

Таким образом, чувствительность пожарного извещателя к излучению пламени увеличена примерно на два порядка, что значительно повышает надежность обнаружения очага пожара с малым выделением дыма.

Формула изобретения

Пожарный извещатель, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с источником света, который связан непосредственно и через экран соответственно с измерительным и опорньм фотоэлементами, включенными по дифференциальной схеме, выход фотоэлементов подключен через конденсатор к усилителю, который последовательно соединен с выпрямителем, интегратором и сигнализатором, о т л и— ч а ю щ и и c я тем, что, с целью повышения надежности извещателя, в него введены последовательно соединенные резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а резистор подключен к выходу фотоэлементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtdA 9 3846773, кл. 340-237, 1974.

2. Патент Великобритании 91270388 кл. С 1 А, 1968.

726551 а

t — ув- Д го д и, Заказ 655/36 и

t ЮФ

CocTBBHTBJIb О. Богомолова

Редактор л. утехина техред м.петко корректор м. Вигула

Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4