Способ контроля наличия дыма в контролируемой среде и устройство для его осуществления

(51)5 С 08 В 17/10 САНИ АВТОРСКОМ ИДЕТ ЕЛЬС хинкеыть среде; ва для среде.Устр ычитаюомпар лек Устрщим ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ ДЫМА. ВКОНТРОЛИРУЕМОЙ СРЕДЕ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к тепожарной сигнализации и может биспользовано в пожарной охране дляобнаружения возгораний на раннейстадии еще дб появления открытогопламени. Целью изобретения является повышение достоверности контроля,функциональной надежности. Суть изобретения заключается в том, что спо"соб обнаружения дьпча основан на пропускании контрольного светового,потока через контролируемую среду. Измеряют рассеянный контролируемыйсредой световой поток под одинаковым Изобретение относится к технике пожарной сигнализации и может быть использовано в пожарной охране для обнаружения возгораний на ранней ста дии до появления .открытого пламени.Целью изобретения является повышение достоверности контроля и функциональной надежности.На фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления способа контроля наличия дыма в контролируемой острым углом в прямом и обратном контрольному световому потоку направлениях, преобразуют прямой и обрат,ный рассеянные световые потоки в электрические сигналы и формируют их разность, а величину разности электрических сигналов сравнивают с уровнем эталонного электрического сигнала. В устройстве для осуществления способа, содержащем два оптических излучателя, подключенных к генератору импульсов, фотоприемник, установленный под острым углом к световому потоку излучателя, выход фотоприемника подключен к компаратору, соединенному с источником эталонного сигнала. С целью защиты от ложных срабатываний Ж устройства в него введен разделительный элемент, излучатели расположены так, что их оптические оси совмеще- С ны, а излучающие поверхности обращены навстречу друг к другу и удалены на ф равном расстоянии от точки пересечения оптических осей излучателей и Фотоприемника, выход которого подключен через разделительный элемент к компаратору. 2 с.п,ф-лы, 2 ил, СРСЛ на Фиг. 2 - схема устройстконтрола дыма в контролируемой ойство (Фиг Л ) содержит ист света, Фотоприемники 2 и 3, щее устройство (сумматор) 4, тор 5 и источник 6 эталонного ического сигнала. На фиг. зображены индикаторы 7 и 8. ойство (фиг,1).работает слеобразом.При отсутствии дыма свет от источника 1 не попадает на фотоприемники 2 и 3. Выходные электрические сигналь Фотоприемников 2 и 3 отсутствуют, поэтому выходной сигнал вычитающего устройства 4 также отсутствует. На выходе компаратора 5 сигнал обнаружения дыма отсутствует, так как меньше значения эталонного сигнала источни ка 6.При появлении дыма в чувствительной области с центром в точке О частицы дыма наиболее интенсивно рассеивают свет в направлении контрольно:го светового потока источника 1 (на фиг.1 показана индикатриса 8 рассея". ния частиц дыма), при этом на Фотоприемник 3 попадает большая доля рассеянного дымом света (вектор ОВ ин , дикатрисы 8), а на фотоприемник - меньшая доля рассеянного дымом света (вектор ОА индикатрисы 8), поэтому выходной электрический сигнал фотоприемника 3 превышает выходной сиг нал фотоприемника 2. На выходе вычитающего устройства 4 формируется сигнал, пропорциональный разности электрических сигналов фотоприемников ,2 и 3, который превышает пороговое 30 значение эталонного сигнала источника6. При этом на выходе компаратора 5 формируется сигнал обнаружения дыма,При появлении водных аэрозолей ,(туман, пар) в чувствительной обла ,сти с центром в точке О пространственное распределение рассеянного све-та обладает симметрией относительнопадающего светового потока от источника 1 (на фиг.1 показана индикатри са 7 рассеяния частиц водных аэрозолей), поэтому доля рассеянного света (вектор ОД индикатрисы 7), попадающего на фотоприемник 3, равна доле рассеянного света (вектор ОС индикатрисы 7), попадающего на Фотоприемник 2. Выходные сигналы Фотоприемников 2 и 3 одинаковы, поэтому выходной сигнал вычитающего устройства 4 отсутствует, т.е, не превышаетпорогового значения эталонного сигнала источника 6. На выходе компаратора5 сигнал обнаружения дыма отсутствует.Устройство (фиг,2) содержит оптические излучатели 9 и 10, фотоприем 55ник 11, генератор 12 импульсов, компаратор 13, источник 14 эталонногосигнала и формирователь 1 5 разностного сигнала. Оптические излучатели9 и 10 создают световой поток, пропускаемый через контролируемую среДу,и расположены так, что их оптическиеоси совмещены, а излучающие поверхности обращены одна навстречу другойФотоприемник 11 установлен под углом30 к оси излучателей 9 и 10, а его0оптическая ось пересекается с осьюизлучателей 9 и 1 О, в точке О, которая является центром чувствительнойк дыму области, образованной пересечением телесных углов поля зренияфотоприемника 11 и излучателей 9 и10, которые удалены на равном расстоянии от точки О. На Фиг.2 такжеизображены индикатрисы 16, 17 и 18,Излучатели 9 и 10 подключены квыходам генератора 12 импульсов, приэтом во время включения излучателя 9отсутствует излучение излучателя 10и наоборот.Формирователь 15 выделяет из выходного сигнала фотоприемника 11только переменную составляющую. Длявыполнения этой функции может бытьиспользован, например, конденсатор,трансформатор или фильтр, настроенный на частоту генератора 1 2.Устройство (Фиг.2), реализующеепредлагаемый способ, работает следующим образом,При отсутствии дыма свет от поочередно включающихся излучателей 9и 10 не попадает на фотоприемник, выходной сигнал которого отсутствует,т.е. меньше порогового значения эталонного сигнала источника 14, приэтом на выходе компаратора 13 сигналобнаружения дыма отсутствует.При появлении дыма в чувствительной области с центром в точке 0 привключенном излучателе частицы дыманаиболее интенсивно рассеивают свет,в направлении светового потока излучателя 9 (фиг.2, индикатриса 17), приэтом на фотоприемник 11 попадаетменьшая доля рассеянного дымом света(Фиг.2, вектор ОА индикатрисы 17),апри включенном излучателе 10 частицыдыма наиболее интенсивно рассеиваютсвет в направлении светового потокаизлучателя 10 (Фиг.2, индикатриса 16),при этом на фотоприемник 11 попадаетбольшая доля рассеянного дымом света(фиг.2, вектор ОВ индикатрисы 16).На формирователе 15, подключенном квыходу фотоприемника 11, Формируется45 5 15505 электрический сигнал в виде импульсов с частотой следования генератора 12, которые проходят через Формирователь 15 и превышают пороговое значение эталонного сигнала источника 14. На выходе компаратора 13 формируется сигнал обнаружения дыма. Амплитуда импульсов на выходе фотоприемника 11 равна разности электри ческих сигналов, соответствующих прямому и обратному рассеянному световому потоку.При появлении водных аэрозолей(туман, пар) в чувствительной обла сти с центром в точке 0 пространственное распределение рассеянного света симметрично относительно падающего светового потока (Фиг,2, индикатриса 18) как при включенном излучателе 9, так и при включенном излучатеЛе 10, жри этом на фотоприемник 11 попадает одна и та же доля рассеянного света (Фиг.2, вектор ОС индикатрисы 18), поэтому на Формирователе 15, подключенном к выходу Фотоприемника 11, Формируется постоянный электрический сигнал, который непро ходит через формирователь 15, на выходе которого сигнал отсутствует, 30 т.е. меньше порогового значения эталонного сигнала источника 14, при этом на выходе компаратора 13 сигнал обнаружения дыма отсутствует.Изобретение позволяет при минимальных затратах отличить дым от других аэрозолей, например от морского тумана, пара и др., что обеспечивает достоверность обнаружения дыма .и позволяет исключить ложные срабатывания и связанный с ними материальный ущерб.Кроме того, изобретение позволяет обнаружить дым при наличии в контролируемой среде водных аэрозолей, что повышает обнаружительнук 1 способность дымовых извещателей и эффективность автоматической пожарной защиты. Формула изобретения1, Способ контроля наличия дыма 50 в контролируемой среде, основанный 55 6на пропускании светового потока через контролируемую среду, измерении одного рассеянного контролируемой средой светового потока под острым углом к одному направлению светового потока, преобразовании рассеянного светового потока в первый электрический сигнал, формировании информационного сигнала, уровень которого сравнивают с уровнем эталонного сигнала и при превышении уровня эталонного сигнала Формирования сигнала о наличии дыма, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, измеряют второй световой поток, рассеянный контролируемой средой, измерение производят под острым углом в другом направлении по отношению к направлению светового потока, второй световой поток преобразуют соответственно во второй электрический сигнал, информационный сигнал формируют путем определения разности первого и второго электрических сигналов.2. Устройство для контроля дыма в контролируемой среде, содержащее два оптических излучателя, подключенные к генератору импульсов, фото- приемник, установленный под острым :углом к оптической оси излучателя, компаратор, к одному входу которого подключен источник эталонного сигнала, выход компаратора является сигнальньи выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него введен формирователь разностного сигнала, излучатели расцоложены так, что их оптические оси совмещены, а излучающие поверхности излучателей обрашены навстречу она к другой, Фотоприемник размещен так, что его оптиче- . ская ось пересекает оптическую ось оптических излучателей в точке, равноудаленной от их излучающих поверхностей, выход фотоприемника соединен с Формирователем раэностного сигнала, выход которого соединен с друним входом компаратора..1550555 Составитель О. Богомоловаедактор А. Лежнина Техред А.Кравчук ектор С.Черни краж 437 каз 27 одписно ВЙИИПИ Госуда СССР открытиям при д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Гагарина, 10 венного комитета по.изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская на Сигаю Обиаруженаа