Извещатель дыма

(54) ИЗВЕЩАТЕЛ (57) Изобретени мам тревожной быть использов скгнализирующе контролируемой концентрации о наличии по гается повыщ ст тноситс Бал. Р 25нко, А,Ю.Романе нали ик.8)свидетельство СССР С 08 В 17/1 О, 1983 идетельство СССР 08 В 17/101981,жара. ение емя изме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ТОРСИОЮЮ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) АвторскоеМф 100131, клАвторское свУ 991463, кл. С ано в качестве датч а, го о присутствии всреде определенной дыма, свидетельствующейВ устройстве достичувствительности, я определяется емкостью1243006 йК(А)Н,счетчика 14 (в блоке 5 управления), в. котором происходйт накопление заряда на конденсаторе блока 12 памяти.Заряд конденсатора в блоке памяти 1 2 определяется по формуле Я=К Г(А) Н (1), где А - амплитуда импульсного сигнала на выходе усилителя 6, Б - количество импульсов, воспринятых , усилителем 6 в течение измерительного интервала, равное емкости счетчика 14 в блоке 5 управления. К- коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами преобразователя 7 напряжение-ток, а сигнал Я шумово - го фона на конденсаторе определяется,Изобретение относится к системам тревожной сигнализации и может найти применение в качестве датчика, сигнализирующего о присутствии: в контролируемой среде (воздухе, газе) определенной концентрации дыма, свидетельствующей о наличии пожара,Цель изобретения - повышение чувствительности дымового извещателя.10 На чертеже приведена блок-схема3предложенного дымового извещателя,Извещатель дыма содержит генератор 1 импульсов, светодиод 2, светодиод 3, Фотоприемник 4, блок 5 управ - 15ления, усилитель 6, преобразователь7 напряжения в ток, формирователь8 импульсов, коммутатор 9, сигнализатор 10, блок 11 памяти, блок 12памяти, формирователь 13 порогового 20сигнала.Блок 5 управления может быть выполнен состоящим из счетчика 14,формирователя 15 импульсов, линии16 задержки, элемента И 17, элемен -та ИЛИ 18, инверторов 19 и 20 .Извещатель дыма работает следующим образом,На первом и третьем выходах генератора 1 формируются две последовательности коротких импульсов, сдвинутых по времени один относительнодругого на полпериода. С выходовгенератора 1 электрические импульсы как 0 = К й(А) (2), где А - сигналшумового фона, а К - из (1), в результате суммарный сигнал на конденсаторе Ц блока 12 памяти равенЯ = К 2 (А ) Ю+ 1(А )/ (3), где Аамплитуда импульса на выходе усилителя 6 соответствующая информативному сигналу, Ю - количество импульсов, воспринятых усилителем 6 в течение измерительного интервала, равное емкости счетчика 14 в блоке 5управления, К - из (1) . В устройстведостигается повышение отношения сигнал /шум в / раз. 1 з. и . Ф-лы,1 ил. поступают на светодиоды 2 и 3 и одновременно управляют блоком 5 и работой коммутатора 9Излучение светодиода 3 воспринимается фотоприемником 4 и преобразуется им в электрический сигнал, усиливаемый усилителем 6. Напряжение с выхода усилителя 6 поступает на вход преобразователя 7 напряжение-ток и преобразуется в зарядный ток, который через второй выход коммутатора 9 поступает на информационный вход второго блока 12 памяти. Канал связи выхода преобразователя 7 с входом блока 12 памяти оказывается открытым на время, равное длительности импульса излучения светодиода 3. За время измерения, которое определяется емкостью счетчика 4 (в блоке 5 управления), происходит накопление заряда на конденсаторе блока 12, Этот заряд пропорционален амплитуде импульсного сигнала на выходе усилителя 6, который Вызывается излучением светодиода 3, находящегося на одной оптической оси с фотоприемником 4, и зависит от количества импульсов излучения этого светодиода 3, воспринятых Фотоприемником 4 за период измерения Заряд конденсатора Я в блоке памяти 12 определяется как124 где А - амплитуда импульсного сигнала на выходе усилителя б;Б - количество импульсов, воспринятых усилителем 6 в течение измерительного интервала, равное емкости счетчика 14 в блоке 5 управленияК - коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами преобразователя 7 напряжение-ток,Напряжение, снимаемое с.выхода блока12 памяти, поступает через формирователь 13.на второй, вход формирователя 8 и определяет порог его срабатывания.При эъом изменение электрическихпараметров измерительного канала,состоящего из фотоприемника 4 и усилителя 6, под воздействием различного рода дестабилизирующих фактороввызывает такие изменения порога срабатывания формирователя 8, что чувствительность извещателя дыма остается неизменной. 25При отсутствии дыма импульсноеизлучение светодиода 2 не попадаетна фотоприемник 4. При этом на выходе усилителя 6 присутствует шумовой сигнал, создаваемый фотоприемником 4 и усилителем 6, По величинеэтот шумовой фон сравним с уровнемсигнала, создаваемого отражениемизлучения светодиода от части дымапри его концентрациях порядка 5-103от ослабления оптической прозрачности воздуха на базе 1 м. Поскольку при увеличении времени измерениясреднее значение сигнала, соответствующего шуму, стремится к нулю, 40то в худшем случае за время измерения на конденсаторе блока 11 памяти .накопится заряд Ц, прямо пропорциональный амплитуде (А ) сигнала шумового фона: 45Ч" К (А), (2)где А - амплитуда сигнала шумовогоФона;К - коэффициент пропорциональности Определяемый пара 5 дметрами преобразователя 7. При появлении дыма импульсное излучение светодиода 2, отраженное от частиц дыма, поступает на фото- приемник 4 и преобразуется в элект рический сигнал. В этом случае на выходе усилителя 6 присутствует импульсный сигнал положительной поляр 3006 лности и шумовой фон. Так как среднеезначение напряжения шумового фонаравно нулю, а информативного сигнала - некоторой положительной величине, то за время измерения, определяемое блоком 5 управления наконденсаторе блока 11 памяти накопится заряд( = К Е (А ) Б + Х(А) , (3)где А - амплитуда импульса на вы 2ходе усилителя 6, соот -ветствующего информативно -му сигналу5 - количество импульсов, воспринятых усилителем 6 втечение измерительного интервала, равное емкостисчетчика 14 в блоке 5 управленияК - коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами преобразователя 7.Из выражения (3) видно, что вслагаемых зарядах на конденсатореблока 11 присутствует неизменнойамплитуда сигнала шумового фона иувеличенная в В раз амплитуда информативного сигнала, т.е. отношениесигнал/шум увеличилось в Б раз . Этопозволяет значительно повысить чувствительность извещателя дыма.Если по окончании измерительногоцикла напряжение на втором входеформирователя 8 превысит пороговуювеличину, то на выходе сигнализатора 10 появится положительный перепаднапряжения, свидетельствующий и том,что концентрация дыма в контролируемом объеме достигла пороговогозначения.Блок. 5 управления работает следующим образом.На тактовый вход счетчика 14 поступают импульсы с третьего выходагенератора 1, После прихода Х-гоимпульса на выходе счетчика 14 появится положительный перепад напряжения. Формирователь 15 импульсовФормирует импульс, который подаетсяна первые входы элементов И 17 иИЛИ 18, а также на вторые входыэтих элементов, но с задержкой вовремени (й), определяемой линией 16 задержкиПри этом на выходе И 17сформируется сигнал по переднемуфронту импульса, поступившего на егопервый вход, равныйпо длительности С. На выходе ИЛИ 18 сформируется1243006 Составитель Г.БогомоловаРедактор С,Лыжова Техред М.Ходанич: Корректор С.Черки заказ 3710/51 Тираж 515 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035; Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,сигнал по заднему фронту импульса, поступившего на его первый вход,Чтакже равный по длительности . Сиг-. нал с выхода И 17 поступает на вход инвертора 19, выход которого является первым выходом блока 5 управления, Сигнал с выхода ИЛИ 18 поступает на вход инвертора 20, выход которого вяляется вторым выходом блока 5 10 управления. С выходом инвертора 19 связан вход сброса счетчика 14.Блок 5 управления определеяет длительность измерительного. цикла, который соответствует емкости 11 счетчика 14.С первого выхода блока 5 сигнал поступает на вторые входы блоков 11 и 12 памяти, сбрасывая в нуль информацию, накопленную в них за предыду щий цикл измерения, С второго выхода блока 5 сигнал поступает на стробируемый вход сигнализатора 10, выход которого является сигнальным выходом извещателя дыма. 25 Формула из обр ет ения 1. Извещатель дыма, содержащий генератор импульсов, первый свето диод, который расположен под углом к фотоприемнику и соединен с. первым и вторым выходами генератора импульсов, второй светодиод, соединенный с вторым и третьим выходами генера - тора импульсов и расположенный на одной оптической оси с фотоприемником, выходы фотоприемника подключены к входам усилителя, коммутатор, первый и второй входы которого соеднне ны соответственно с первым и третьим выходами генератора импульсов, формирователь импульсов и сигнализатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения чувствительностиизвещатсля, в него введены преобразователь напряжения в ток, два блокапамяти формирователь порогового сигнала н блок управления, выход усили"теля соединен с входом преобразователя напряжения в ток, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, первый и второй выходы кото"рого соедийены с информационными входами соответственно первого,и второго блоков памяти, выход первого блока памяти соединен с первым входомформирователя импульсов, выход второго блока памяти соединен с входомформирователя порогового сигнала,выход. которого соединен с вторым вхо"дом формирователя импульса, выходкоторого соединен с первым входомсигнализатора, третий выход генерато"ра соединен с входом блока управления, первый выход которого соединенс входами сброса первого и второгоблоков памяти, а второй - с вторымвходом сигнализатора.2, Извещатепь по п1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блокуправления содержит счетчик, формирователь импульсов, линию задержки,элемент И и элемент ИЛИ и два инвертора, выход счетчика соединен с входом формирователя импульсов, выходкоторого соединен с входом линиизадержки и с первыми входами элементов И и ИЛИ, выход линии задержкисоединен с вторыми входами элементов".И и ИЛИ, выход элемента И соединенс входом сброса счетчика и являетсяпервым выходом блока управления, выход второго инвертора является вто-рым входом блока управления, а тактовый вход счетчика является входомблока управления,