Устройство для обнаруженияаэрозолей

 

Свез Советских

Соцнмистичесмих

Раслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВДЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 010677 (21) 2490411/18-24 с присоединением заявки Й© (23) Приоритет—

Опубликовано 2301.81 Бюллетень М 3

Дате опубликовеии я описания 2 3.0 1.81

I 51 „.,(„з

G 08 В 17/10

Гоеударствеииый комитет

СССР во дмам изобретеиий и открытий (53) УДК 654. 91 (088. 8) (72) Авторы изобретения джерман, С. С. Лебедев и Л. А. Ливанов (71) Заяв ителв т 5

Ьи .1 4 (54) УГТРОЛСТВО ЛЛЯ ОБНАРУЕНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ

Изобретение относится к автома-" тике и может быть использовано при разработке систем втоматического управления, контроля или защиты, в частности, в системах пожарной или тревожной сигнализации для обнаружения дыма, пыли, тумана, пара или других аэрозолей на объектах угольной, химической, текстильной проьышленности.

Известны. устройства для регистрации излучения поглощенного или отраженного частицами аэрозоля, содержащее приемные камеры с излучателями и приемниками оптического 15 излучения, включенными в цепь сиг. ализ ации (1) .

Недостатком известных устройств является зависимость их чувствительности от внешних факторов-темпера- 20 туры, влажности, колебания питания и т.д.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для обнаружения аэрозолей, содержащее связанную с контро.лируемым объемом приемную камеру, элемент для подачи аэрозоля, установыленный на выходе приемной камеры, в которой помещены излучатель и при- Зц емник оптического излучения, который через разделительный элемент подключен к цепи сигнализации (21.

Недостатками известного устройства является его малая чувствительность и помехоустойчивость, обусловленные начилием засветки приемника оптического излучения, светом отраженным от внутренней поверхности приемной камеры при отсутствии в ней аэрозоля.

Кроме того, в этом устройстве происходит срабатывание сигнализации и при попадании в приемную камеру посторонних предметов, что снижает помехоустойчивость.

Пель изобретения - повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается ,тем, что в устройство введен механический переключатель, который установлен между входом приемной камеры и контролируемым объемом и окружающей средой.

На фиг. 1 и фиг. 2 приведены структурные схемы предложенного устройства, реагирующего на отраженное и поглощенное аэрозолью оптичес» кое излучение.

798933

Предлагаемое устройство для обнаружения аэрозолей, например дыма, содержит элемент 1 для подачи аэрозоля, приемную камеру 2, излучатель 3 и приемник 4 оптического излучения, механический переключатель 5 и разделительный элемент б, подключенный к цепи 7 сигнализации.

В качестве элемента 1 для подачи аэрозоля могут быть. использованы вентилятор, поршневой насос, нагреватель, создающий естественную тягу и т.д.

Приемная камера 2 предназначена для обнаружения дыма и изменения его концентрации.

Излуча ель 3 создает поток опти-, ческого излучения, пропускаемый через дым. В качестве излучателя 3 могут быть использованы, например, лампа накаливания, излучающий диод или другой источник инфракрасного или ультрафиолетового излучения.

Приемник 4 оптического излучения регистрирует излучение, отраженное или поглощенное дымом, и преобразует его в электрический сигнал. В качестве приемника излучения может быть использован, например, фотоэлемент, фотодиод, фототранзистор и др.

Механический переключатель 5 поочередно соединяет приемную камеру

2 то с контролируемым Объемом (помещением), то с окружающей средой (чистым воздухом). В случае загрязнения окружающей среды соответствующий вход механического переключателя 5 может быть снабжен воздушным фильтром. В качестве механического переключателя 5 может быть использован распределительный клапан, кран, заслонка и др. Разделительный элемент б вы деляет из выходного сигнала приемника излучения переменную (модуляционную) составляющую, спределяемую частотой переключения механического переключателя 5, В качестве разделительного элемента б может быть использован, например, конденсатор, трансформатор или электрический фильтр, настроенный на модуляционную частоту (частоту переключения переключателя 5).

Работа механического переключателя 5 характеризуется двумя положениями 8 и 9, которые чередуются непрерывно с определенной частотой, свойственной переключателю 5, переключение которого может осуществ." ляться при помощи элемента 1 или при помощи электромагнита, управляемого импульсами.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии непрерывно чередуются положения 8 и 9 механи30

50 ческого переключателя 5, а элемент

1 для подачи аэрозоли непрерывно засасывает воздух в приемную камеру 2.

При отсутствии дыма в контролируемом объеме (помещении) отсутствует дьм в приемной камере 2, поэтому отсутствует. сигнал обнаружения на выходе разделительного элемента б ..

При появлении дыма в контролируемом объеме (помещении) в приемной камере 2 происходит периодическое изменение. величины концентрации дыма ог нулевого значения (положение

9) до величины концентрации дыма в контролируемом объеме (положение 8), при этом поток оптического излучения излучателя 3 проходит через дым и модулируется изменяющейся величиной концентрации дыма. Приемник оптического излучения 4 регистрирует модулированный поток излучения, отраженный (фиг. 1) или поглощенный (фиг. 2) дымом, и преобразует его z изменяющийся по величине электрический сигнал. Модуляционная составляющая выходного сигнала приемника 4 оптическогс излучения проходит через разделительный элемент б и на его выходе появляется сигнал обнаружения дыма. Частота изменения выходного сигнала приемника 4 оптического излучения определяется частотой переключения механического переключателя 5, поэтому в качестве разделительного элемента 6 может быть использован электрический фильтр, настроенный на эту частоту.

При отсутствии дыма в контролируемом объеме (помещении) и попадании йостороннего предмета в приемную . камеру 2 поток излучения, отраженный (фиг. 1) или поглощенный (фиг.2) посторонним предметом, не будет зависеть от частоты переключения переключателя 5, поэтому выходной сигнал приемника 4 оптического излучения не будет содержать модуляционной составляющей, и на выходе разделительного элемента б сигнал обнаружения дима отсутствует.

Сигнал обнаружения дыма будет отсутствовать не только при попадании постороннего предмета, но и при деформации (повреждении) приемной камеры 2, и при появлении засветки приемника иэлуч ния 3 (фиг. 1) 55 вследствие изменения отражающей сгособности внутренней поверхности камеры 2, и при изменении параметров излучателя 3 и др., поскольку во всех этих случаях выходной сигнал приемнИка 4 излучения не будет содержать модуляционной составляющей, зависящей от частоты переключения механического переключателя 5.

Сигнал обнаружения аэрозоля на выходе разделительного элемента 6

798933

Формула изобретения

l0 яонтрмируомего

Иэеиа (немощеное> общей

Сигнал оонаруяонио

Фиг. f

i Иг нонтролирдеиого одЗема (номещенио) «г окррюоигой

Сигнал оонаружение

Составитель О.Богомолова

Техред A..Ач Корректор О.Билак

Редактор В.Лазаренко

Заказ 10064/72

Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ 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 формируется по наличию модуляционной составляющей потока излучения, появление которой возможно только при изменении величины концентрации аэрозоля в приемной камере 2.

Поэтому чувствительность предлагаемого устройства не зависит от внешних факторов, нестабильности элементов и конструкции приемной камеры 2, а ограничена только предельно-допустимой мощностью излучателя 3 и величиной коэффициента усиления регистрирующей схемы, что позволяет достигнуть достаточно вы сокой чувствительности устройства.

Устройство для обнаружения аэрозолей, содержащее связанную с контролируемым объемом приемную камеру, элемент для подачи аэрозили, установленный на выходе приемной камеры, в которой помещены излучатель и приемник оптического излучения, который через разделительный элемент подключен к цепи сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства, в него введен механический переключатель, который установлен между входом приемной камеры и контролируемым объемом и окружающей средой.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1086870, кл. G 1 A 1969.

2. Федоренко П.П. Автоматизация судовых систем. Судостроение, 1967, с. 100 (прототип).