Датчик дыма Советский патент 1985 года по МПК G08B17/10 

1t Устройство относится к автоматической пожарной сигнализации и может найти применение в качестве дат чика дыма на объектах, связанных с изготовлением, переработкой, хранением ли транспортировкой пожароопасных материалов. Целью изобрете1шя является повышение чувствительности датчика. Па чертеже приведена оптическая схема предлагаемого датчика дыма. Предлагаемый датчик дыма содержи оптическую линию связи в вщ;е преры вистого в контролируемых точках про странства одножильного световода 1 с разрывами 2, элементы 3 фокусиров ки излучения, проходящего через раз рыв 2 между торцами секп,нй световода 1, излучатель 4 и фотоприемйик 5, оптически связанные с входным торцом первой секции световода 1. Кроме того, датчик содержит опти ческий ответвитель 6, который установлен между входным торцом первой секции световода 1, фотоприемником 5 и излучателем 4, и гаситель излучения 7, установленный на выходном торце посло/и1ей световодной секции 1 Элеме т 3 фокусировки излучения выполнен в виде эллиптическохо зеркального отражателя, один фокус 8 которого совмещен г. выходным торцом предьщущей, а другой фокус 9 совмещен с входным торцом последующей свето1зодных секций 1 , которые расположены таким образом, что их оптические оси пересекаются на поверхнос ти эллиптического отражателя 3. Световод 1 с разрывами 2 предназначен для передачи излучения в контролируемую среду. Элементы 3 фокусировки обеспечивают направленную пере дачу излучения по световодныт- секциям 1, Излучатель 4 формирует задан ный световой поток в контролируемых точках пространства. Фотоприемник 5 преобразует оптическое излучение, рассеянное частицами дыма, в электри ческий сигнал. Оптический ответвитель 6 представ ляет собой прямоугольную призму, выполненную из двух совмещенньк гранями треугольных призм, при этом на одну из совмещенных граней нанесена полуотражающая пленка алюминия, что обеспечивает передачу излучения от излучателя 4 на входной торец первой секции световода 1 и прием обратно 22 рассеянного дымом излучения на фотоприемник 5. . Гаситель 7 излучения предназначен для поглощения падающего на него излучения и может быть выполнен в виде зачерненной поверхности выходного торца последней секции световода 1. Элемент 3 фокусировки выполнен в виде эллиптического) зеркального отражателя, что обеспечивает однозначное местоположение в пространстве его фокусов 8 и 9. При расположении источника света в одном изфокусов эллиптического зеркала, например в фокусе 8, свет, исходящий из этого фокуса, после отражения от поверхности эллиптического зеркала всегда попадает на другой его фокус 9. Установка выходного торца предыдущей и входного торца последующей световодных секций 1 в фокусах 8 и 9 эллиптического отражателя 3 обеспеч1п ает полную передачу оптической мощности через всё световодные секции 1 с разрывами 2. Датчик дьма работает следующим образом. При отсутствии дыма излучение излучателя 4 проходит через оптический ответвитель 6 на входной торец первой секции световода 1 и распространяетсу по световоду 1 к выходному торцу первой секции до разрыва 2. Излучение с выходного торца (фокус 8) первой секции световода попадает на зеркальную эллиптическую поверхность отражателя 3 и собирается на входном торце второй секции в фокусе 9 и далее проходит по второй световодной секции 1 до очередного разрыва 2. После прохомодения всех последовательно включенных секций световода 1 излучение, генерируемое излучателем 4, поглощается гасителем 7 излучения. Поток излучения, встречный потоку излучения излучателя 4, отсутствует и. следовательно, отсутствует вь ходной сигнал фотоприемника 5. При появлении дыма в разрьше 2 между секциями световода 1 поток излучения излучателя 4, поступающий в разрыв 2 и отраженный от эллиптического отра;кателя 3, рассеивается частицами дыма на выходной торец предыдущей секции (торец, расположенньм в фокусе 8), который принимает рассеянное дымом излучение в щироком

интервале углов рассеяния. Последний может быть задан путем установки большой апертуры торца световода в фокусе 8 и выбора параметров эллиптического отражателя. Интервал углов рассеяния может охватьюать углы рассеяния от в 10до 0 150, охватывая все промежуточные значения, в том числе и прямой угол. Рассеянное дымом излучение попадает на выходной торец секции световода 1, проходит через все предьщущие секции световод 1 и разрывы 2 на входной торец первой секции световода 1 и при помощи оптического ответвителя 6 отводится на фотоприемник 5, который формирует выходной электрический, сигнал датчика.

Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известного имеет только одну оптическую линию связи, выполненную в виде одножильного световода, который обеспечивает передачу излучения излучателя 4 в контролируемые точки пространства и передачу обратно рассеянного полезного сигнала (излучения, рассеянного частицами дыма), что сокращает число линий связи и снижает ее стоимость.

Кроме того, в предлагаемом датчике не предъявляются повышенные требования к качеству обработки торцов световодных секций, так как торцы установлены в фокусах эллиптического отражателя, что обеспечивает двунаправленную передачу излучения между секциями световода 1 с незначительными потерями оптической мощности что повьшает чувствительность к дыму. В предлагаемом датчике регистрируется рассеянное частицами дыма излучение в широком интервале углов рассеяния (в том числе и под прямым углом) за счет регистрации рассеянного дымом излучения двух потоков, падающего на эллиптическую поверхность и отраженного от нее, что повышает чувствительность датчика к дымовым аэрозолям с промежуточными (между черным и белым дымом) микрофизическими параметрами.

ДАТЧИК ДЫМА, содержащий световодные секции с элементами фокусировки излучения, излучатель и фотоприемник, отличающи йс я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, в него / . . введены оптические ответвитель и гаситель излучения, а каждый элемент фокусировки выполнен в виде эллиптического отражателя, один фокус которого совмещен со вторым торцом предыдущей, а другой фокус - с первым торцом последукидей световодных секций, расположенных таким образом, что их оптические оси пересекаются на поверхности эллиптического отражателя, оптический ответвитель установлен между первым торцом первой световодной секции, фотоприемником и излучателем, а на втором торце последней световодной секции установлен гаситель излучения.