Датчик дыма

Датчик дыма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК ДША, содержащий источник излучения и фотоприемник, оптически связанные через контролируемую среду внутри измерительной каме-, ры, в которой размещен элемент фокусировки излучения, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности датчика, в него введен световодный коллектор с одним выходным и двумя входнь&да торцами , выходной торец и один из входных торцов размещеюл внутри измерительной камеры и расположены на одной оптической оси, а элемент фокусировки излучения установлен у выходно о торца световодного коллектора , другой входной торец которого оптически связан с источником излучения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) G 08 В 17/10 р (1 1

;1 -,: - .. j (r

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOh6Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3647245/24-24 (22) 27.09,83 (46) 07.02.85. Бюл, Р 5 (72) А.И. Берман, С.С. Лебедев, Л.А. Ливанов н В.Н, Штелинг (53) 654.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 593227, кл. G 08 В 17/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1001131, кл. G 08 В 17/10, 1981 (прототип) . (54) (57) ДАТЧИК ДЫМА, содержащий источник излучения и фотоприемник, оптически связанные через контролируемую среду внутри измерительной каме-, ры, в которой размещен элемент фокусировки излучения, о т л и ч а ю— шийся теи, что, с целью увеличения чувствительности датчика, в него введен световодный коллектор с одним выходным и двумя входными торцаии, выходной торец и один из входных торцов размещены внутри измерительной камеры и расположены на одной оптической оси, а элемент фокусировки излучения установлен у выходного торца световодного коллектора, другой входной торец которого оптически связан с источником излучения °

1 1138

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

Известен датчик дыма, содержащий источник излучения, оптически связанный с фотоприемником, который вос- 10 принимает поток излучения, рассеиваемый дымом в случае возникновения пожара (1) .

Однако в данном датчике частицами дыма рассеивается лишь незначительная часть потока излучения, основная часть которого гасится в результате многократного переотражения от защитного ограждения и элементов конструкции измерительной камеры 20 дымового датчика, что определяет его невысокую чувствительность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является датчик дыма, содержащий корпус с защитной 2S сеткой, внутри которого расположены держатель и оптичЕски связанные источник излучения и фотоприемник, держатель выполнен в виде трехгранной. равнобедренной призмы с каналами, входящими в боковые грани призмы, в каналах закреплены источник излучения и Ьотоприемник, оптические поверхности которых направлены к боковым граням призмы, оси каналов расположены в

35 одной плоскости и пересекаются вне держателя, вне поля зрения фотоприем-. ника размещен элемент фокусировки излучения, выполненный в виде сферического вогнутого зеркального отража-® теля, оптический центр которого совмещен с источником излучения (2) .

В известном датчике частицы дыма рассеивают дополнительный световой поток, отраженный от сферического вогнутого зеркального отражателя, что увеличивает .чувствительность дымового датчика.

Однако в нем эффективность использования светового потока источника 50 излучения недостаточно высока, поскольку основная часть светового потока концентрируется сферическим вогнутым отражателем в его оптическом центре и гасится внутри канала держателя, являющегося глушителем излучения, что снижает чувствитель ность дымового датчика.

818 2

Цель изобретения — увеличение чув4 ствительности датчика дыма за счет более полного использования светового потока источника излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик дйма, содержащий источник излучения и фотоприемник, QIIтически связанные через контролируемую среду внутри измерительной камеры, в которой размещен элемент фокусировки излучения, введен световодный коллектор с одним выходным и двумя входными торцами, выходной торец и один из входных торцов размещены внутри измерительной камеры и расположены на одной оптической оси, а элемент фокусировки излучения установлен у выходного торца световодного коллектора, другой входной торец которого оптически связан с источником излучения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого датчика дыма.

Датчик .дыма содержит источник 1 излучения,фотоприемник 2, измерительную камеру 3, световодный коллектор 4 с одним выходным торцом 5 и двумя входными торцами 6 и 7. Выходной торец 5 световодного коллектора

4 через элемент 8 фокусировки излучения, проходящего через чувствительную к дыму область 9, расположенную между элементом 8 и входным торцом б световодного коллектора 4, оптически связан с фотоприемником 2 и входным торцом 6.

Чувствительная к дыму область 9 расположена внутри измерительной камеры 3 и образована пересечением телесных углов поля зрения элемента 8 фокусировки излучения и неосвещенного непосредственно нм фотоприемника 2.

Выходной торец . 5 с элементом 8 фокусировки излучения и в :одной торец 6 световодного коллектора 4 оптически связаны друг с другом и расположены на одной оси, а другой входной торец

7 световодного коллектора 4 оптически связан с источником 1 излучения.

Световодный коллектор 4 предназначен для подвода излучения от входных торцов 6 и 7 к чувствительной к дыму области 9. при отсутствии дыма в контролируемом пространстве световой поток источника 1 излучения через входной торец 7 передается на выходной торец

5 световодного коллектора 4 и через

11388

В предлагаемом датчике при многократном прохождении через дым доля рассеиваемого дымом светового пото3 элемент 8 фокусировки попадает на входной торец 6, передается на выходной торец 5 световодного коллектора 4 и через элемент 8 фокусировки излучения вновь попадает на входной торец 6 и т.д.

Таким образом, в чувствительной к дыму области 9 обеспечивается многократное прохождение светового потока источника 1, которы не попадает 1р на фотоприемник 2, благодаря концентрации потока излучения на входном торце 6, расположенном вне поля зрения фотоприемника 2.

При появлении дыма в контролируемом пространстве он проникает в измерительную камеру 3 и попадает в чувствительную к дыму область 9.

При этом часть светового потока источника 1 излучения рассеивается час-20 тицами дыма и попадает на фотоприемник 2, а остальной световой источник 1 попадает на входной торец 6, передается на выходной торец 5 светового коллектора 4 и через элемент

8 фокусировки излучения вновь проходит через чувствительную к дыму область 9, где вновь рассеивается дымом и попадает на фотоприемник 2, а остальной световой поток попадает на входной торец 6 и вновь попадает через выходной торец 5 и элемент 8 фокусировки излучения в чувствительную к дыму область 9.

Таким образом, многократное про35 хождение светового потока через чувствительную к дыму область 9 увеличивает чувствительность датчика дыма, т.е. увеличивает рассеиваемый дымом световой поток, регистрируемый фотоприемником 2, электрический сигнал которого, проходя через устройство обработки, вызывает сигнал тревоги.

Так, например, если при одно-! 45 кратном прохождении света через дым в датчике (1) от заданной концентра-. ции дыма рассеивается на фотопрцемник часть о полного светового потока

Э излучателя, то при двухкратном про50 хождении света через дым в известном устройстве при той же концентрации дыма рассеивается на фотоприемник 2 о .от полного светового потока излучателя.

18 4 ка, регистрируемого фотоприемником 2, определяется формулой суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии 3 бю = — ъ

1 и- оо где Π— часть светового потока источника 1, рассеянная дымом на фотоприемник 2 при однократном прохождении света через дым;

q — коэффициент ослабления света при его однократном прохождении через чувствительную к дыму область 9.

Так, например, при q = 0,95 доля рассеиваемого дымом светового потока, регистрируемая фотоприемником 2, у предлагаемого датчика равна

 — — -9 — — = 208, т.е. в 10 раз

Э больше, чем у известного.

Таким образом, при q = 0,95 чувствительность к дыму предлагаемого датчика на порядок выше, чем у известного с двухкратным прохождением света через дым.

Фотоприемник 2 имеет широкую диаграмму поля зрения, поэтому из чувствительной к дыму области 9 на фо-. топриемник 2 попадает излучение, рассеиваемое частицами дыма как под острым, так и под тупым углом к направлению распространения излучения, что обеспечивает приблизительно одинаковую чувствительность к белому и к черному дыму.

Как известно, основным потребителем энергии в датчике дыма является встроенный в него источник 1 излучения.

Предлагаемый датчик при одинаковой чувствительности с известным датчиком позволяет использовать маломощный источник 1 излучения, например излучающий диод, за счет многократного использования излучения что обесо печивает малое эйергопотребление, т.е. экономию электроэнергии.

Предлагаемый датчик дыма может быть выполнен без встроенного излучателя, при этом в качестве источника

1 излучения может быть использован посторонний источник освещения защищаемого объекта, например светильник, к которому подводится входной торец 7 световодного коллектора 4, причем один светильник может обеспечить работу нескольких таких дат1138818

Составитель О. Богомолова

Редактор А. Шандор Техред А.Бабинец Корректор Г. Orap

Заказ 10692/38 Тираж 611 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 чиков одновременно с освещением защищаемого объекта.

В качестве источника 1 излучения датчика дыма может быть использован солнечный или дневной свет, 5 падающий на входной торец 7 световодного коллектора 4, в этом случае для увеличения угла захвата солнечного или дневного света световодный коллектор 4 выполнен с шаровым сферичес- 1О ким входным торцом 7.

При совместном использовании естественного и искусственного освещения можно обеспечить непрерывную круглосуточную работу датчика дыма при малом энергопотреблении.

Предлагаемый датчик обладает следующими преимуществами по сравнению с известным: увеличение чувствительности к дыму; возможность использования встроенных маломощных излучателей при заданной чувствительности к дыму; воэможность использования любого светильника на защищаемом объекте; возможность исполь . зования в качестве источника излучения солнечного или дневного света, что повышает эффективность противопожарной защиты объекта.