Дымовой извещатель

Дымовой извещатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 439006

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совхоз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.04.73 (21) 1913068/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет (51) М. Кл. G 08Ь 17/12

Гасударственный комитет .Совета Министров СССР

- Oo делам изобретений и открытии

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29 (53) УДК 654.9(088.8) Дата опубликования описания 09.01.75 (72) Авторы изобретения

А. 3. Кулишенко, Н. Г. Лукьяновский, Н. Г. Мищенко, А. П. Кипаренко и А. М. Рыбалко (71) Заявитель

ФИ 3 3: !""РИЗ (54) ДЫМОВОЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ

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

Известен дымовой извещатель, содержащий оптические линзы, модулятор светового потока, расположенный между линзами, размещенными перед источником света и воздухозаборной камерой, в которой параллельно световому потоку размещена линза, оптически связанная с фотодиодом, подключенным к усилителю, генератор, сигнализатор и управляемый блок питания с подключенным к йему источником света.

Предлагаемый дымовой извещатель отличается от известного тем, что в него введены блок задержки, умножитель, интегратор, дополнительные усилители и фотодиод, Причем выход усилителя подключен через последовательно соединенные умножитель; интегратор и пороговый усилитель ко входу сигнализатора. Другой вход умножителя соединен через последовательно соединенные блок задержки и генератор, с управляющим входом модулятора светового потока. Дополнительный фотодиод оптически связан с соответствующей линзой, размещенной на выходе воздухозаборной камеры, и через соответствующий дополнительный усилитель соединен со входом управляемого блока питания.

Это позволяет уменьшить число ложных срабатываний и повысить быстродействие устройства, т. е. повысить надежность его работы.

На чертеже показан дымовой извещатель.

Он содержит оптические линзы 1 — 4, модулятор светового потока 5, источник света 6, 10 воздухозаборную камеру 7, фотодиод 8, дополнительный фотодиод 9, усилитель 10, дополнительные усилители 11 (пороговый) и 12, генератор 13, сигнализатор 14, управляемый блок питания 15, блок задержки 16, умножи1 тель 17 и интегратор 18.

Дымовой извещатель работает следующим образом.

Световой поток от источника 6 света проходит через оптическую систему линз 1 и 2

20 и модулируется модулятором 5 (частота модуляции 400 гц и выше). Модулированный параллельный пучок света проходит камеру 7 и линзой 4 фокусируется на фотодиод 9, в нагрузке которого появляется пульсирующее

25 напряжение. Это напряжение усиливается усилителем 12 и поступает на управляющий вход блока 15 питания источника 6 света.

В отсутствие дыма в контролируемой среде источник 6 света находится в режиме незо докала. При отсутствии полезного сигнала

439006

60 флуктуационная помеха поступает на один из входов умножителя 17, на второй вход которого подается задержанное опорное колебание с генератора 13. В результате умножения помехи и опорного колебания получается знакопеременное колебание, которое после интегрирования имеет уровень напряжения, меньше порога, выставленного в пороговом усилителе 11. В этом случае сигнализатор 14 не срабатывает.

При поступлении дыма на воздухозаборный вход камеры 7 через фильтр 19 грубодисперсных частиц ослабляется световой поток, попадающий на фотодиод 9. На выходе дополнительного усилителя 12 при этом появляется напряжение управления блоком 15 питания источника 6 света. В результате яркость его свечения возрастает до величины, обеспечивающей излучение лучей спектра верхней видимой области (голубой — Х= 0,49 мкм, синей — Х = 0,46 мкм, фиолетовый — Х = 0,4 мкм) .

Это обеспечивает оптимальный режим работы извещателя в аварийной ситуации, так как рассеяние света частицами дыма наиболее интенсивно в области 1 0,51 —:0,4 мкм. Рассеянные дымом лучи фокусируются линзой 3 на фотодиод 8, преобразующий переменный флуктуирующий рассеянный световой поток в электрический сигнал, усиливаемый избирательным узкополосным усилителем 10 (настроенным на частоту модуляции светового потока) . Выходной сигнал усилителя 10 подаегся на один из входов умножителя 17, на второй вход которого поступает задержанное на определенную величину (блоком задержки 16) опорное колебание с одного из выходов генератора 13. Результат умножения сигнала, несущего информацию о наличии дыма в камере 7, на опорное колебание усредняется в интеграторе 18.

Так как на вход умножителя 17 поступает не только полезный сигнал, но и шумовой, на его выходе присутствуют знакопеременная, шумовая и квадратичная сигнальная составляющие. Последняя после интегрирования даст значительное превышение напряжения над напряжением, полученным в результате интегрирования знакопеременной шумовой составляющей. Если усредненное напряжение превышает порог, выставленный в усилителе

11, то система 14 сигнализации (или управления) срабатывает, включая либо соответствующие сигнальные устройства (световые, звуковые и т. п.), либо (при необходимости одновременно) аппаратуру или механизмы принятия срочных мер для ликвидации аварийной ситуации.

Предлагаемый дымовой фотоэлектрический извещатель позволяет уменьшить вероятность ложных срабатываний до заданной величины, которая определяется порогом, выставленным в оконечном усилителе. Это достигается благодаря ослаблению шумовой помехи в схеме обработки сигнала и увеличению веса полезного сигнала после интегрирования. Извещатель имеет на порядок большее быстродействие по сравнению с известным устройством, которое определяется временем интегрирования и при достаточно высокой частоте мопуляции светового потока (400 гц и выше) составляет десятки миллисекунд.

Чувствительность дымовых фотоэлектрических извещателей, основанных на принципе приема и обработки рассеянного аэрозолями света, определяется флуктуациями принятого сигнала и собственными шумами фотоприемников. Предлагаемый дымовой извещатель позволяет выделять сигнал, спрятанный в шумах, что повышает потенциальные возможности по чувствительности фотоэлектрического метода к малым концентрациям дыма.

В схеме предлагаемого извещателя отсутствуют взрывоопасные элементы (реле, контакторы и т, п.), поэтому он может найти широкое применение в качестве датчика аварийных ситуаций во взрывоопасных помещениях.

Кроме того, извещатель можно использовать в запыленных помещениях с большим уровнем радиации.

Предмет изобретения

Дымовой извещатель, содержащий оптические линзы, модулятор светового потока, расположенный между линзами, размещенными перед источником света и воздухозаборной камерой, в которой параллельно световому потоку размещена линза, оптически связанная с фотодиодом, подключенным к усилителю, генератор, сигнализатор и управляемый блок питания с подключенным к нему источником света, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены блок задержки, умножитель, интегратор, дополнительные усилители и фотодиод; причем выход усилителя подключен через последовательно соединенные умножитель, интегратор, пороговый усилитель ко входу сигнализатора, другой вход умножителя соединен через последовательно соединенные блок задержки и генератор, с управляющим входом модулятора светового потока; дополнительный фотодиод оптически связан с соответствующей линзой, размещенной на выходе воздухозаборной камеры, и через соответствующий дополнительный усилитель соединен со входом управляемого блока питания.

439006

Составитель Л. Шарова

Техред Г. Васильева

Редактор Л. Утехина

Корректор Н. Аук

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3674/11 Изд. № 136 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного хомитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5