Модуляционный датчик пламени

Модуляционный датчик пламени

Реферат

 

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано как средство обнаружения загорания и приведения в действие установок автоматического пожаротушения. Техническим результатом является повышение помехозащищенности и надежности работы. Модуляционный датчик пламени (МДП) содержит герметичный корпус, внутри которого установлены светофильтр, пропускающий ИК излучение, детектор ИК излучения, усилитель сигнала, питающий генератор, электронный ключ, включающий автоматическую систему пожаротушения. Между светофильтром и детектором ИК излучения установлен маятниковый модулятор, а детектор ИК излучения и усилитель сигнала связаны с электронным ключом через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и счетчик импульсов. В корпусе установлена также микролампа тестирования, смещенная относительно продольной оси корпуса таким образом, что световой сигнал от микролампы попадает к детектору ИК излучения через маятниковый модулятор, отражаясь от светофильтра. При тестировании контролируется работа всего тракта МДП, но система пожаротушения блокируется. 1 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано как средство для обнаружения загорания и приведения в действие установок автоматического пожаротушения.

В настоящее время известны световые пожарные извещатели и датчики, основанные на фиксировании излучения пламени. В световых извещателях [1, 2] при освещении пламенем чувствительного элемента на электронный ключ подается электрический сигнал и происходит срабатывание системы пожаротушения. Указанные аналоги обладают принципиальными недостатками: они малочувствительны и имеют невысокую помехозащищенность.

В качестве прототипа рассмотрен "Сигнализатор пожара" [3] , регистрирующий загорание по инфракрасному (ИК) излучению пламени и позволяющий привести в действие систему пожаротушения. Чувствительность прототипа увеличена по сравнению с чувствительностью аналогов [1, 2] , однако недостатком прототипа является его недостаточно высокая помехозащищенность. Это связано с тем, что указанный сигнализатор реагирует на случайную кратковременную вспышку пламени, не приводящую к пожару. Кроме того, сигнализатор недостаточно надежен в процессе длительной эксплуатации, т. к. затруднена возможность оперативной проверки его работоспособности.

Техническим результатом изобретения является создание модуляционного датчика пламени (МДП), в котором реализуется более высокая помехозащищенность и обеспечивается высокая надежность работы в процессе длительной эксплуатации.

Этот результат достигается тем, что в МДП, содержащем герметичный корпус, светофильтр, пропускающий ИК излучение, детектор ИК излучения, усилитель сигнала, питающий генератор, электронный ключ, включающий систему пожаротушения, установлены и подключены описанные ниже функциональные элементы, являющиеся отличительными признаками. Между светофильтром и детектором ИК излучения смонтирован постоянно работающий маятниковый модулятор, колебания которого прерывают световой сигнал источника пожара. Маятниковый модулятор представляет собой исполнительный механизм, на который подается напряжение от питающего генератора и маятник, колеблющийся перед глазком детектора ИК излучения с частотой 25 Гц. Детектор ИК излучения и усилитель сигнала связаны с электронным ключом через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и счетчик импульсов. Такая схема позволяет посылать сигнал на электронный ключ с задержкой, только после прихода восьмого импульса, если импульсы укладываются в интервал времени 160 мс. Все это предохраняет срабатывание МДП от случайных сигналов-помех, повышая, таким образом, помехозащищенность. Отличительным признаком является также система тестирования, в виде микролампы тестирования, установленной смещение относительно продольной оси МДП, таким образом, что световой сигнал от микролампы тестирования попадает к детектору ИК излучения через маятниковый модулятор, отражаясь от светофильтра. При тестировании контролируется работа всего тракта МДП, но система пожаротушения блокируется. Микролампа тестирования позволяет периодически дистанционно контролировать работу МДП с центрального пункта управления, что повышает надежность работы МДП в процессе длительной эксплуатации.

На чертеже приведена конструктивно-функциональная схема МДП.

Здесь в герметичном корпусе 1 установлен светофильтр 2 так, что все лучи пламени, направленные на МДП под углом от 0 до 45 градусов относительно продольной оси МДП, попадают на детектор 6 ИК излучения. Между светофильтром и детектором ИК излучения установлен маятниковый модулятор 3. Детектор ИК излучения соединен с усилителем сигнала 8, формирователем прямоугольных импульсов 9, счетчиком импульсов 10 и электронным ключом 11. МДП подключен через герметичный штепсельный разъем 12 к системе пожаротушения. Питающий генератор 4 подает напряжение на маятниковый модулятор, усилитель сигнала, формирователь прямоугольных импульсов, счетчик импульсов и электронный ключ 11, а также на микролампу тестирования 7. Крепление МДП осуществляется при помощи шарнирного кронштейна 5.

МДП работает следующим образом. При возгорании в помещении инфракрасное излучение пламени попадает на светофильтр 2. От него излучение, прерываемое постоянно колеблющимся с частотой 25 Гц маятниковым модулятором 3, попадает на детектор 6 ИК излучения, который вырабатывает электрический сигнал. Дальнейшая обработка сигнала осуществляется в усилителе сигнала 8 и формирователе импульсов 9, преобразующем сигнал от детектора ИК излучения в прямоугольные импульсы. Далее, сигнал подается на счетчик импульсов 10, который выдает сигнал на электронный ключ 11, включающий систему пожаротушения только после прихода восьмого импульса, если эти 8 импульсов укладываются в интервал времени 160 мс. Периодически МДП проверяется системой тестирования, которая работает следующим образом. При дистанционном включении тестирующей микролампы 7 ИК излучение от нее попадает на светофильтр, а затем, отражаясь от него, на детектор ИК излучения. При этом это излучение прерывается маятниковым модулятором, так же как и при возгорании, однако, срабатывание системы пожаротушения автоматически блокируется.

Испытания предложенного датчика проводились на тестовых очагах ТП-5 и ТП-6 по ГОСТ Р 50898 в соответствии с требованиями НПБ 72-98 "Извещатели пожарные пламени. Общие технические требования. Методы испытаний. " Кроме того, МДП также испытывался при возгорании твердого ракетного топлива или бензина на расстоянии 10 метров в помещении, снабженном быстродействующей автоматической пожаротушащей системой. Результаты всех испытаний положительные. МДП прошел сертификацию и эксплуатируется в промышленности.

Источники информации 1. US, заявка 5339070, "Система для обнаружения пламени", кл. G 08 В 17/12, 1994.

2. JP, заявка 4-72279, "Устройство для обнаружения возгорания", кл. G 08 В 17/12, 1992.

3. GB, заявка 2263352, "Сигнализатор пожара", кл. G 08 В 19/00, 1992.

Формула изобретения

Модуляционный датчик пламени, содержащий герметичный корпус, внутри которого установлены светофильтр, пропускающий ИК излучение, детектор ИК излучения, усилитель сигнала, питающий генератор, электронный ключ, включающий автоматическую систему пожаротушения, отличающийся тем, что введены маятниковый модулятор, микролампа тестирования, формирователь прямоугольных импульсов и счетчик импульсов, маятниковый модулятор установлен между светофильтром и детектором ИК излучения, а детектор ИК излучения, усилитель сигнала, формирователь прямоугольных импульсов, счетчик импульсов и электронный ключ соединены последовательно, микролампа тестирования смещена относительно продольной оси корпуса таким образом, что световой сигнал от микролампы, отражаясь от светофильтра, попадает к детектору ИК излучения через маятниковый модулятор, причем питающий генератор подает напряжение на маятниковый модулятор, усилитель сигнала, формирователь прямоугольных импульсов, счетчик импульсов, электронный ключ и на микролампу тестирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1