Устройство для пожарной сигнализации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСГ 1 УБЛИН аю аг 1,63 Заа С 08 В 17 00 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О с АВТОРСИ фотоприемник сод тально размещеннь расстояние между ется соотношение(56) 1. Патент США В 3924252, кл . 340-237, опублик. 1975.2, Патент Англии В 1267090, кл, Ь 1 А, опублик. 1972 прототип (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее индикатор и последовательно установленные лазер, поворотные зеркала и фотоприем ник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыпения чувствительности и помехоустойчивости, в него введены дифференциальный усилитель, фазовый детектор, генератор опорного сигнапа и последовательно установленные между лазером и поворотными зеркалами коллиматор, диафрагма и оптический клин, одна из гране которого выполнена. полупрозрачной, а другая - отражающей, при этом ржит два горизонх фотоэлемента,которыми определя Г з,пл )1 И ф1 1между фотоэлехп где с - р асстояни ментами; Л - длина воп- угол пад на полупр клина; ц - показател материал- угол клинны излучения лания луча лазераозрачную грань а; ь преломленияклина;а ф ены к клит о му фа- ио и теко сточни выход ала ГОСУДАРСТВЕИИЬЭ КОМИТЕТ СССРПО ЯВЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ выходы фотоэлементов подклвходам дифференциальноговыход которого подключенвходу фазового детектора,зового детектора подключекатору, другой вход фазовй . тора и управляющий вход ипитания лазера годключеныгенератора опорного сигиМ. 11 П 6Изобретение относится к пожарнойсигнализации, а более конкретно коптическим сигнальным датчикам, иможет быть использовано для создания устройства пожарной сигнализации при возгораниив помещении,Известно устройство для пожарнойсигнализации, содержащее лазер скоплииатором, расщепитель пучка лазерного излученияуголковый отражатель, генератор, подключенный кмодулятору лазерного излучения, триФотоприемника, подключенных к блокуобработки сигналов с индикатором, иблок контроля мощности излучениялазера.В этом, устройстве коллимированный.и модулированный по амплитуде пучоклазерного излучения отражается отуголкового отражателя, расположенного на противоположной стене, и попадает на первь 1 й фотоприемник. В случае появления дыма амплитуда сигналана.выходе этого фотоприемника падает, а на выходе второго Фотоприем"ника, регистрирующего излучение,рассеянное средой - возрастает, Обасигнала подаются на блок обработкисигналов, который вырабатывает сигналтревоги. Третий Фотоприемник предназначен .дпя контроля мощности из 30лучения лазера 11.Недостатками устройства являютсяневысокие чувствительность ипомехоустойчивость,Наиболее близким к изобретению 35по технической сущности является устройство для пожарной сигнализации,содержащее последовательно установленные лазер, поворотные зеркала,одно из которых прикреплено к пьезо- "0керамическому вибратору, подкЛюченному к генератору, Фотоприемник,подключенный через усилитель и избирательный Фильтр, настроенный начастоту доплеровского сдвига частоты модулированного излучения, к индикатору.В известном устройстве лазерноеизлучение делится на два пучка: первый попадает на фотоприемннк после отражения от неподвижных зеркал, а второй проходит по охраняемому помещению и попадет на фотоприемник после отражения от зеркала, прикрепленного к пьезокерамическому виб- ээратору . Вследствие колебаний отражающего зеркала излучение второго пучка имеет доплеровский сдвиг частоты .где Л соз ьс и щв2 зп п 2 зпГд)1/2с - расстояние между фотоэлементами:В - длина волны излучения лазера; 73 3:Избирательный Фильтр пропускает сигнал с частотой, соответствующейэтому доплеровскому сдвигу.При возникновении пожара турбулентные потоки воздуха вносят дополнительный сдвиг частоты лазерногоизлучения . Поэтому амплитуда сигналана выходе избирательного фильтрауменьшается и вырабатывается сигналтревоги 1.23Однако известное устройство чувствительно к вибрациям стен помещения,на Которых эакреппены оптическиелементы, и вибрации самих оптических элементов зеркал). Источниками вибраций могут быть механизмы,станки, работающая вентиляционнаясистема, проезжающие вблизи помеще.ния транспортные средства. Указанныевнешние воздействия вносят дополнительную модуляцию излучения и паразитйый сдвиг частоты сигнала с фотоприемника. Это приводит к снижениюпомехоустойчивости уменьшаетсясигнал на выходе избирательного фильт-.ра, что приводит к ложной тревоге.увеличение ширины пропусканияизбирательного фильтра, с целью исключения сигналов ложной тревоги, умень- .шает чувствительность устройства квозгоранию,Цель изобретения " повышение чув-ствительности и помехоустойчивостиустройства для пожарной сигнализации.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для пожарнойсигнапиэации, содержащее индикатори последовательно установленные лазер, поворотные зеркала, и фотоприемник, введены дифференциальный усилитель, фазовый детектор, генераторопорного сигнала и последовательноустановленные между лазером и поворотными зеркалами коллиматор,диафрагма и оптический клин, одна из граней которого выполнена полупрозрачной, а другая - отражающей, при этомфотоприемник содержит два горизонтально размещенных фотоэлемента, расстояние между которыми определяется соотношениеминтерференционными полосами приметвид:34В где о - в миллиметрахУЧ. - в угловых секундах.На фотоэлементы 15 попадает оди"наковое количество энергии, а сигналы,на их выходах равны. На выходе дифференциальных усилителей 9 и 10 сигнал отсутствует.Такие факторы, как вибрация стен,.на которых расположены оптическиеузлы устройства, и вибрация оптических элементов не приводят к изменению ширины интерференционной полосы, и следовательно сигналы на выхо"дах фотоэлементов 15 остаются равными.При возгорании появляются восходящие потоки нагретого воздуха, которые, воздействуют на пучки .16 как цилиндрические воздушные линзы и измейяютширину интерференционных полос нафотоприемнике 6. Возникает разностьсигналов на выходах фотоэлементов15 и соответственно дифференциальныхусилителей 9 . Восходящие потоки теплого воздуха в соответсгвни с непостоянством пламени огня имеют преры- Зрвистый характер. Это приводит к перераспределению плотности мощностиизлучения вдоль интерференцнонныхполос по вертикапи 1 и появлению сигналов на выходе дифференциапьныхусилителей 10,Генератор 13 вырабатывает сигналамплитудной модуляции излучениялазера 1 и опорное переменное напряжение для фазовых детекторов 11. Модуляция излучения лазера 1 осуществляется путем подачи модулирующего сигнала на вход источника 14 питания лазера 1 и модуляции энергии накачки лазера 1.С выходов диффвренциапьных уси.лителей 9 и 1 О сигнапы о возгорании, модулированные по амплитуде с частотой, соответствующей частоте модуляции излучения лазера 1, поступают на входы фазовых детекторов 11. После детектирования сигнапы поступают на элемент ИЛИ 12, так что на индикатор 8 подается напряжение сигнала, тревоги при наличии напряжения на выходе одного из фазовых детекторов 11. Устройство реагирует только на изме-нения в интерференционной картине, что повышает его чувствительность и достоверность сигнала тревоги, при этом обеспечена помехозащищенность ,устройства от внешней засветки фотоэлементов 15, нестабильности мощности излучения лазера 1, шумов лазера 1, фотоэлементов 15 и дифферен;циапьных усилителей 9 и 10. Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой чувствительностью к восходящим теплым потокам воздуха, появляющимся при возгорании, и повышенной защищенностью от воздей 1 ствия внешних цомех, что позволяет обнаружить возгорание на более .райней стадии и уменьшить ущерб от Пожара, а также повысить боеспособность пожарных подразделений за счет повышения достоверности сигнала тревоги и сокращения числа ложных тревог, чем и определяется технико-экономический эффект от использования изобретения.1117 б 73 ректор А. Зимокос 830 Тираж 5 б 8 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набПодпис д Патент" г.ужгород, ул .Проектная ал ПП Составитель Л .Липецкийактор А.Шишкина Техред Т.Дубинчак.