Тепловой пожарный извещатель Советский патент 1983 года по МПК G08B17/00 G08B23/00 

Изобретение относится к устрояствам электрической пожарной сигнализации и может быть использовано для обнаружения загораний по распределению температуры над очагом и автоматического включения систем пожаротушения.

Известен тепловой пожарный извещатель, содержащий, термочувствительный элемент, операционный усилитель, диод Зенера, транзисторы Конденсаторы и сигнальную лампу t Недостатком данного извещателя является невысокое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тепповой пожарный извещатель, содержаний группу первичных преобразователей температуры в напряжение, сканирующий блок, который последовательно сканирует первичные преобразователи; аналого-цифровой преобразователь, квантующий выходные сигналы первичных преобразователей, поступающие на его вход через сканирующий блок; операционный блок, который управляется выходными сигналами аналогоцифрового преобразователя; управляющий блок, который подает на вход сканирующего блока управляющие импульсы с малым интервалом следования и синхронизированными с определенной частью пакета импульсов, компаратор, который сравнивает значение выхоД ных сигналов операционного блока с зсщанным пороговым уровнем этих сигналов и распознает аномальный режим в каждой из контролируемых первичными преобразователями областей.

10

При этом операционный блок опре.деляет среднее значение выходной величины для каждого из -первичных преобразователей, отнесенное к. заданному промежутку времени, и вычи15сляет сумму положительных и отрицательных отклонений выходной величины каждого из первичных преобразователей от ее среднего значения и суммарное значение выходной величи20ны первичных преобразователей, блок памяти, служащий для наблюдения аномальных режимов от периода опросов всех первичных преобразователей, и блок выдачи команд 2.

25

Недостатком известного извещателя является его невысокое, быстро-, действие.

цель ггэобретения - повышение быст,родействия теплового пожарного иэве30 ателя.

Поставленная цель достигается тем что в тепловой пожарный извещатель, содержащий преобразователи температуры в напряжение, блок выдачи команды и управляющий блок, введены дисперсионная линия задержки и преобразователь напряжение - частота, информационные входы которого соединены с выходами преобразователей температуры в напряжение, управляющий вход - с выходом управляющего блока, а выходы - со входами дисперсионной линии задержки, выходы которой соединены со входами блока выдачи команд.

На фиг. 1 представлена схема теплового пожарного извещателя; на фиг. 2 - схема одного канала преобразователя температуры в напряжение и напряжение - частота; на фиг. 3 дисперсионная линия задержки (многоотводная) ; на фиг. 4 - эпюры, поясняющие принцип работы извещателя.

Тепловой пожарный извещатель содержит первичные преобразователи 1-1..., 1-N температуры в напряжение 1-1, 1-2,..., 1-N, многоканальный преобразователь 2 напряжение - частота, многоотводную дисперсионную линию 3 задержки, блок 4 выдачи команд и управляющий блок 5.

Первичные преобразователи темпера туры в напряжение 1-1, 1-2,...,1-N (фиг. 2) представляют собой делитель напряжения, управляющим звеном которого является терморезистор б, а управляемым - варикап 7 и резистор 8

Многоканальный преобразователь 2 напряжение - частота-(фиг. 2) представляет собой набор генераторЬв 9 ударного возбуждения, в контур которого включен соответствующий варикап 7.

Многоотводная дисперсионная линия 3 задержки (фиг. 3) выполнена на пластине 10 из ниобата лития, содержит входные преобразователи 11-1, 11-2,.,., 11-N, расположенные в центре пластины 10 на линии с постоянным шагом, и два выходных преобразователя 12-1 и 12-2, обеспечивающие задан ную линейную зависимость времени задержки сигнала от частоты и отстоящие на одинаковом расстоянии от входных преобразователей 11-1,11-2,..., 11-N.

Извещатель работает следующим образом.

При возникновении и развитии в защищаемом помещении очага пожара над ним возникает распределение избыточной температуры (фиг. 4а), которое подчиняется нормальному закону распределения .

Для решения задачи обнаружения очага пожара с допустимой погрешностью можно считать, что закон распределения избыточной температуры линейный (фиг. 4а).

Анализ экспериментальных профилей распределения избыточной температуры под потолком помещения для очагов пожара с различными линейными размерами, проведенный в ЛФ ВНИИПО МВД ССС показывает, что крутизна распределения избыточной температуры (фиг.4а) изменяется от 0-90 и связана с величиной линейного размера очага пожара

CQ,)Различное тепловыделение при сгорании различных веществ. меняет только масштаб распределения и не меняет его формы, т.е-, крутизна распределения остается одинаковой.

Распределение температуры (фиг.4а измеряется с помощью терморезисторов б (фиг. 2), преобразователей температуры в напряжение 1-1, 1-2,-. . ., 1-N которые расположены под потолком помещения на одной линии с одинаковым шагом. При выдаче управляющим блоком 5 синхроимпульса (фиг.46) на управляющий вход многоканаль ного преобразователя 2 напряжение частота на выходах преобразователя 2 получаем.одновременно пакет прямо угольных радиоимпульсов одинаковой амплитуды и длительности с дискретным частотным заполнением (фиг. 4б) закон распределения которого подобен распределению температуры под потолком помещения. Этот пакет одновременно подается на соответствующие входные преобразователи 11-1, 11-2,...,11-N многоотводной дисперсионной линии 3 задержки. Поскольку входные преобразователи 11-1,..., H-N расположены на одной линии с одинаковым шагом, который обеспечивает задержку между соседними преобразователями на величину длительности импульса, выполняется преобразование параллельной информации в последовательную и на выходные преобразователи 12-1 и 12-2 поступают две непрерывные последовательности из N импульсов (фиг. 4в,д) с зеркальным законом распределения ступенчатой частотной модуляции (ЧМ)(фиг. 4г,е).

При наличии очага пожара в последовательности появляется линейная зависимость ступенчатого изменения частоты во времени пропорционально величине линейного размера очага пожара. Если выходные преобразователи 12-1 и 12-2 имеют функцию времени задержки от частоты, то происходит сжатие согласованной части импульса и на выходе появляется более короткий импульс с большой пиковой амплитудой (фиг. 4ж,з).

Для очага харатерна осевая симметрия распределения температуры, и закон ступенчатой ЧМ имеет Л -образный вид, поэтому выходной преобразователь 12-1 согласован с левой частью распределения, а преобразователь 12-2 - с правой частью распределения. Такое расположение выходных шэеоОразователей 12-1 и 12-2 позволяет обнаружить и пристенный очаг. Сигналы с выходов 12-1.и 12-2 дисперсионной линии 3 задержки поступают на входы блока 4 выдачи команды, который выдает сигнал Тревога при появлении импульса на одном из его входов выше определенного порога (фиг. 4з).

При отсутствии очага пожара после довательности импульсов ЧМ нет и на выходах линии 3 задержки появляется последовательность импульсов одинаковой амплитуды, которая меньше порога срабатывания блока 4 выдачи команды.

Выходной импульс будет меньше U,,Qp (фиг.4) и в случае, если размер оча га пожара еще меньше критического (например, а на фиг, 4).

Таким образом, извещатель позволяет обнаружить очаг пожара заданного линейного размера, при этом быстродействие определяется одним периодом работы извещателя.

Кроме того, извещатель может быть использован в установках автоматического пожаротушения, поскольку BpSMejiHoe рассогласование сжатых

импульсов на выходах дисперсионной линии 3 задержки и импульса синхронизации определяет местоположение очага пожара, что позволяет блоку 4 выдать соответствующую команду на тушение пожара.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

Формула изобретения

Тепловой пожарный извещатель, содержащий преобразователи темпетаруры

15 в напряжение, блок выдачи команд и управляющий блок, о тли ч ающи йс я тем, что, с целью повьииения быст родействия извещателя, в него введе- ны дисперсионная линии задержки и

2Q преобразователь напряжение - частота, информационные входы которого соединены с выходами преобразователей температуры в напряжение, управляющий вход - с выходом управляющего блока,

2J а выходы - с входами дисперсионной линии задержки, выходы которой соединены с входами блока выдачи команд.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании №1302235, 30 кл. G 4 N, опублик. 1973.

2.Заявка Японии 52-17999,

кл. 101 F О, опублик. 1977 (прототип).

Т т

t/tJ

УпрабляющиИ Sxod

1

/

Риг2

11-1 11-2

n-f

1i-N

ID 12-2 I/