Способ обнаружения возгораний и устройство для его осуществления

(57) Изобретение отно нализации и может б контроля появления сится к пожарнои сигть использовано для дымовых аэрозолей реги=3 и емной ходных си стрирующ=10 ми зндметров , опре- лометзолей, еского еднему лей угОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральное проектно-конструкторское бюро по разработке приборови аппаратуры систем автоматического пожаротушения, пожарной и охранной сигнализации "Спецавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССРМт 960877, кл, 6 08 В 17/00, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 484544, кл. О 08 В 17/10, 1974,ИЯ ВОЗГОРАГО ОСУЩЕСТ Изобретение относится к технике автоматического обнаружения пожаров и может быть использовано на обьектах пожарной защиты, требующих регистрации дымовых аэрозолей в широком диапазоне изменения их оптических и микрофизических свойств,Цель изобретения - повышение надежности обнаружения возгораний.На фиг,1 показана диаграмма соотношений сигналов, поясняющая предложенный способ;на фиг.2 - функциональная схема устройства, реализующего способ обнаружения возгораний,Диаграмма связывает отношение выходных сигналов 02/01 фотоэлементов, регистрирующих рассеянное на угол р 2 =1000 и проходящее излучение с отношением выЦелью изобретения является повышение надежности обнаружения появления дымовых аэрозолей. При отсутствии дыма излучение излучателя попадает только на фотоприемник, расположенный на одной оси с источником направленного излучения. При появлении дыма световой поток излучателя в различных соотношениях, обусловленных взаимодействием светового потока с частицами дыма, попадает на все фотоприемники. Цепь обратной связи с выхода фотоприемникаа, расположенного на одной оси с исгочником направленного излучения, на управляющий вход этого источника поддерживает уровень принимаемого при этом фотоприемником излучения постоянным, Корреляционная обработка сигналов, сни- Б маемых с выходов всех фотоприемников в соответствии с выбранными соотношениями, позволяет выделить полезный сигнал, 2 с.п. ф-лы, 2 ил,М гналов ОЗО 2 фотоэлемент их. рассеянное на углы рз 00 излучение при условии о ентрации дымовых аэрозолей На диаграмме показаны кружка чения оптических констант и пара распределений частиц по размерам деленные по данным спектронефе рических измерений дымовых аэро выделяющихся в процессе термич разложения различных материалов. Прямая линия соответствует ср для представленных дымовых аэрозо10 15 20 .5 30 35 40 45 50 55 зом. лу наклона к оси абсцисс и описываетсяуравнениемОг Оз- =К01 02 где К=8,3 10Абсцисса Оз/02 каждой из точек не зависит от объемной концентрации аэрозоля, ордината 02/01 изменяется пропорционально. Следовательно, изменение порогового значения Ч относительно принятого значения Ч=10 повлечет за собой пропорциональное изменение коэффициента К относительно величины К= 8,3 10По диаграмме оценивают объемную концентрацию каждого из дымовых аэрозолей, соответствующую включению противопожарной сигнализации приО - = К=8,3 10%0 ззНаибольшее различие (в 2,5 раза) наблюдается между пороговыми концентрациями дымового аэрозоля, выделяющегося при горении древесины сосны (Ч= 0,65 10) и аэрозольных частиц, обра- зующихся прои горении березовой коры (Ч= 1,6 " 10 ), что существенно меньше соответствующего различия (в 18 раз) между объемными концентрациями дыма, выделяющегося при горении древесины сосны, и синего дыма от сухих сигарет при фиксированном значении отношения Оз/02Датчик дыма содержит воздухозаборную камеру 1 и исполнительное реле 2. Воздухозаборная камера 1 содержит источник 3 направленного излучения, фотоприемник 4, расположенный на одной оси с источником ( р 1-0 ) и фотоприемники 5 и б, оси которых составляют с осью источника углы Щ(фг"100 ) и рз(10 срз 45), Соосно с источником 3 и с каждым из фотоприемников 4 - б расположены соответствующие им ограничители 7 хода лучей, выполненные в форме полых цилиндров с поглощающей излучение внутренней поверхностью.Выходы фотоприемников 4 - б подключены к входам усилителей 8-10 соответственно. Выходы усилителей 8 и 9 соединены делителем 11 напряжения. Выходы усилителей 9 и 10 подключены к делителю 12 напряжения. Выходы делителей 11 и 12 соединены делителем 13 напряжения. Выходделителя.13 подключен к исполнительному реле 2. Выход усилителя 8 подключен к источнику 3 излучения.Устройство работает следующим обраПри отсутствии дыма инфракрасное излучение на фотоприемники 5 и 6 не попадает, выходные данные сигналы усилителей 9 и 10 отсутствуют, и исполнительное реле 2 обесточено. При этом величина светового потока, генерируемого источником 3 излучения и попадающего на фотоприемник 4, остается неизменной.В случае изменения внешних условий, приводящего к изменению освещенности фотоприемника 4 (загрязнение оптики, изменение интенсивности излучения источника), а также при изменении температуры окружающей среды, выходной сигнал фотоприемника 4 изменяется. Разность между сигналом от фотоприемника 4 и опорным сигналом усиливается усилителем 8, выходной сигнал которого изменяет интенсивность излучения источника 3 и восстанавливает заданную освещенность чувствительной поверхности фотоприемника 4.При появлении дыма в воздухоэаборной камере уменьшается освещенность фотоприемника 4, появляется сигнал на выходе усилителя 8, который увеличивает интенсивность излучения источника 3, а значит, и интенсивности рассеянных на углы рз и щ попадающих на фотоприемники 5 и 6 излучений. Выходные сигналы фотоприемников 5 и б появляются на входах усилителей 9 и 10 соответственно. Отношение выходных сигналов усилителей 9 и 10 определяется сигналом на выходе делителя 11., Выходные сигналы усилителей 10 и 8 попадают на вход делителя 12, на выходе которого появляется сигнал определяемый их отношением. Отношение выходных сигналов делителей 11 и 12 определяется сигналом на выходе дели-, теля 13. В результате на выходе делителя 13 формируется сигнал, пропорциональный отношению второй степени входного сигнала фотоприемника б к произведению входных сигналов фотоприемников 4 и 5. Выходной сигнал делителя 13 вызываетсрабатывание исполнительного реле 2, которое включает сигнализацию о пожаре (не показано),При появлении дыма в датчике осуществляется положительная обратная связь по интенсивности излучения, т.е. с увеличением концентрации дыма возрастает интенсивность излучения источника 3, а следовательно, и интенсивность рассеянного частицами дыма излучения, т.е, независимо от внешних условий поддерживается постоянная освещенность обьема рассеяния без обслуживания предлагаемого датчика дыма в процессе его эксплуата1661816 Риг. ции. Постоянство освещенности обьема рассеяния обеспечивает срабатывание датчика при заданной концентрации дыма независимо от внешних условий.Изобретение устраняет ложные срабатывания при отсутствии дыма в случае изменения внешних условий (загрязнение оптики, изменение интенсивности излучения источника, механические воздействия), так как фотоприемники 5 и 6, воспринимающие только рассеянное частицами дыма излучение, не освещены, выходные сигналы усилителей 9 и 10 отсутствуют, исполнительное реле 2 обесточена. Формула изобретения 1. Способ обнаружения возгораний путем измерения уровня светового потока, рассеянного в контролируемой зоне под одним заданным углом к направлению излучения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности обнаружения, один заданный угол выбирают в диапазоне 90110, измеряют величину светового потока, рассеянного под другим заданным углом в диапазоне 1045" к направлению излучения, и величину светового потока, проходящего через контролируемую зону и совпадающего с направлением излучения, и при превышении отношения величины светового потока, отраженного под одним углом к произведению величин световых потоков, отраженного под другим углом и проходящего через контролируемую зону1 д Рр/Е наперед заданной величины,. определяют факт возгорания.2. устройство для обнаружения возгорания, содержащее размещенный в камере 5 источник направленного излучения, оптическисоединенный с первым и вторым фотоприемниками, первый из которых расположен на одной оси с источником направленного излучения и подключен к входу 10 первого усилителя, выход которого подключен к управляющему входу источника направленного излучения, второй фотоприемник, расположенный под углом к источнику излучения, исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышенияфункциональной надежности датчика, в него введены третий фотоприемник, второй и третий усилители и три делителя напряжения, выходы второго и третьего фото приемников подключены соответственно квходам второго и третьего усилителей, выход второго усилителя подключен к одним входам первого и второго делителей напряжения, выход третьего усилителя подклю чен к второму входу первого делителянапряжения, выход первого усилителя подключен к второму входу второго делителя на-пряжения, выходы первогои второгоделителей напряжения подкл ючен ы соответственно 30 к входам третьегоделителя напряжения, выход которого подключен к входу исполнительного реле, оптическая ось второго фотоприемника с направлением оптической оси источника излучения угол 90.110 О, а 35 третьего фотоприемника - угол 10451661816 Составитель Л.ЛинецкийРедактор А.Козориз Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж ул. Гагарина Заказ 2127 ВНИИПИ Госуда Тираж 326 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская.наб 4/5