Оптоэлектронный датчик аэрозоля

(21) 3431019/ (22) 26.04.82 (46). 23,08,84 (72) А.Л. Патл И.И. Политико регу излу Бю ах, А.Т и Г.А. мадиев излу- дифДолгих ий энергетичес ский филиал Вс едовательского й,оюзнсти 71) Алма-Атинск нститут и Казах ого научно-иссл ута разведочной 53) 654.9(088,8 56) 1. Патент Ф л. С 01 И,21/002; Авторское520, кл. С отип). гео изик У 628 (прот ЫИ ДАТЧИК лируемый ески связ я выход му входум Датчик по п. 1,й с я тем, что вючатель и регулятдополнительногония, управляющийпереключатель подтретьему выхбдампорных напряжений него введенр светового ющипере клпоток еля, выходю щ и й -вышения нав него нт сравнени ряжений, риемникаход котороголючен к вто излу черезрому и ормиров теля УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) 1. ОПТОЭЛЕКТРОНН АЭРОЗОЛЯ, содержащий рег источник излучения, опти ный с приемником излучен которого подключен к одн дифференциального усилит ной элемент, о т л и ч с я тем, что, с целью п дежности датчика в работ введены интегратор, элем формирователь опорных на лятор светового потока, приемника чения и дополнительный приемник излучения, оптически связанный с регулируемым источником излучения, выход дополнительного приемника чения подключен к другому входу ференциального усилителя, выход синфазного сигнала дифференциального усилителя через интегратор - к одному входу элемента сравнения, другой вход которого подключен к пер вому выходу формирователя опорных напряжений, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу регу/лируемого источника излучения, выход разностного сигнала дифференциального усилителя - к регулятору светового потока приемника излучения выход которого подключен к выходно у элементу.2. отличаИзобретение относится к автоматической сигнализации и может использоваться при реализации противопожарных мероприятий, а также при калибровке датчиков дыма. 5Известен оптоэлектронный датчикаэрозоля, содержащий источник, оптически связанный через контролируемое и эталанное пространство с соответствующими фотоприемниками, включен-Оными в плечи неравновесного моста, иблок электронной обработки сигналас релейным выходным узлом Ц .Недостатком этого датчика является невысокая надежность его работыиз-за непостоянства погрешности вдиапазоне изменения концентрациидыма, вызванного тем, что при изменении интенсивности излучения источника, прошедшего через контролируемое пространство к фотоприемнику,изменяется величина собственных егошумов и чувствительность фотоприемника. Это обусловлено неидентичностьюи нелинейностью характеристик обоихфотоприемников, что приводит к появлению дополнительной погрешноститакже в случае одновременного изменения световых потоков, прошедшихчерез контролируемое и эталонное ЗОпространство, вызванное изменениеминтенсивности излучения источника,что может вызвать ложное срабатывание прибора,Наиболее близким к изобретению З 5является электронный датчик аэрозоля,содержащий регулируемый источникизлучения, оптически связанный с при-.емником излучения, выход которогоподключен к одному входу дифференциального усилителя, другой входкоторого подключен к шифратору случайного сигнала, выход разностногосигнала дифференциального усилителяподключен к регулируемому источнику 45излучения и выходному элементу Г 2.Известное устройство обеспечиваеткомпенсацию изменения интенсивностиизлучения источника, однако при этомизиеняется порог его срабатывания, 5 Очто приводит к снижению надежности,работы датчика,Цель изобретения " повышение надежности датчика в работе.Поставленная цель достигаетсяИ тем, что в оптоэлектронный датчик аэрозоля, содержащий регулируемый источник излучения, оптически связан. ный с приемником:излучения, выход которого подключен к одному входу дифференциального усилителя, выход" ной элемент, введены интегратор, элемент сравнения, формирователь опор" ных нагряжений, регулятор светового потока приемника излучения и дополнительный приемник излучения, оптически связанный с регулируемым источником излучения, выход дополнительйого приемника излучения подключен к другому входу дифференциального усилителя, выход синфазного сигнала дифференциального усилителя через интегратор - к одному входу элемента сравнения, другой вход которого подключен к первому выходу формирователя опорных напряжений, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу регулируемого источника излучения, выход разностного сигнала дифференциального усилителя - к регулятору светового потока приемника излучения, выход которого подключен к выходному элементу.Кроме того, в устройство введены переключатель и регулятор светового потока дополнительного приемника излучения, управляющий вход которого через переключатель подключен к второму и третьему выходам формирователя опорных напряжений. На чертеже представлена схемаоптоэлектронного датчика аэрозоля.Устройство содержит регулируемыйисточник 1 излучения, выполненныйна лампе 2 с управляемым приводом 3диафрагмой 4, йриемник 5 излучения,дифференциальный усилитель 6, содержащий входные резисторы 7-9 и вычитающий элемент 10, выходной элемент11, интегратор 12, элемент 13 сравне-,ния, формирователь 14 опорных напряжений, выполненный на резисторах15"19, регулятор 20 светового потока приемника 5 излучения, дополнительный приемник 21 излучения, переключатель 22, регулятор 23 светового потока дополнительного приемника 21 излучения. Регуляторы 20 и 23 содер"жат исполнительные устройства 24 и диафрагмы 25Устройство работает следующимобразом.При отсутствии аэрозоля на путисветового потока приемника 5 излучения интенсивность световых потоковэтого приемника и дополнительногоприемника 2 излучения одинаковы. При этом отсутствуют сигналы на выходах разностного сигнала (вычитаю- щего элемента 1 О) и синфазного сигнала (точка соединения резисторов 7-9) дифференциального усилителя 6, Состояние регуляторов 20 и 23 светового потока неизменны, При включении в работу подбором напряжения, снимаемогс с резистора 15, формирователя 14 опорных напряжений можно обеспечить начальный режим работы устройства..ФПри появлении аэрозоля на пути светового потока, падающего на приемник 5 излучения, появляется резисторный сигнал на выходе вычитаю- щего элемента 10, что приводит к срабатыванию регулятора 20 светового потока в направлении увеличения величины потока (регулятор 20 открывается). Этот процесс происходит до того момента, пока не будет восстановлена интенсивность светового потока, падающего на приемник 5 излучения, т.е, пока не будет скьмпенсировано уменьшение прозрачности среды. Одновременно сигнал с выхода регулятора 20 светового потока поступает на вход выходного элемента 11. Величина этого сигнала пропорциональна количеству аэрозоля, что позволяет измерить его концентрацию и обеспечить выдачу сигнала при заранее заданном уровне концентрации аэрозоля (уменьшение прозрачностисреды).В случае изменения интенсивйостиизлучения лампы 2 регулируемогоисточника 1 излучения меняются одинаково интенсивности световых потоков, падающих на приемник 5 и дополнительный приемник 21 излучения, 1 Очто приводит к появлению сигнала навыходе синфазного сигнала (точкасоединения резисторов 7-9) дифференциального усилителя 6. Этот сигналчерез интегратор 12 поступает на 15вход элемента 13 сравнения, Сигналс выхода элемента 13 сравнения воздействует на привод 3 диафрагмы 4регулируемого источника 1 излучения.Это обеспечивает постоянство рабочей 20точки и порога срабатывания датчикапри измемении интенсивности излучения регулируемого источника 1 излучения, например, вследствие оседанияпыли и старения лампы 2.Для калибровки переключатель 22переводится в нижнее (по схеме) положение. При этом обеспечиваетсяуменьшение светового потока, падаю-,щего на дополнительный приемник 21излучения, Это приводит к изменению 30 регулятором 20 светового потока приемника 5 излучения до величины, соответствующей порогу срабатывания.Экономическая эффективность предлагаемого устройства обусловлена его 35 техническими особенностями."Патент",Филиал Редактор Н,Бобкова Тираж 569 НИИПИ Государстве по делам изобрет 3035, Москва, Жного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., д. Корректор С,Шекм