Датчик дыма Советский патент 1986 года по МПК G08B17/10 

Изобретение относится, к автоматической пожарной сигнализации и может найти применение в качестве датчика на объектах, связанных с изготовлением, переработкой и хране- нием или транспортировкой пожаро- опасньпс веществ и материалов.

Целью изобретения является увеличение чувствительности датчика дыма за счет более полного использования светового потока источника излучени

На фиг. 1 приведена оптическая схема датчика дыма; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Датчик дыма содержит источник 1 излучения и фотоприемник 2, оптически связанные через контролируему среду внутри измерительной камеры 3 элемент 4 фокусировки излучения и отражательный элемент/5.

Отражательный элемент 5 предраз- начен для создания многократного хода светового потока в чувствительной к дыму области,которая ограничена внутренней поверхностью тела вращения, образованного вращением части окружности радиуса Ъ вокруг оси, лежащей в плоскости окружности перпендикулярной радиусу Ь, делящему часть окружности пополам на рас-

d стоянии у от конца вектора радиуса

Ь, делящего часть окружности пополам, внутренняя поверхность тела вращения выполнена зеркальной,в плоскости наибольшего сечения 6 в теле вращения выполнен канал 7, выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источник 1 излучения с элементом 4 фоку- сировки излучения, оптическая по- йерхность которого обращена к внутренней поверхности отражательного элемента .5.

В канале 7 закреплен источник 1 излучения с элементом 4 фокусировки излучения, оптическая поверхность которого направлена к внутренней поверхности отражательного элемента 5.

Вписанный в наибольшее сечение 6 угол If между осью канала 7 и диаметров d (равной малой оси эллипсоида) Ч arccos -т. а

Оптическая поверхность фотоприемника 2 обращена к одному из тор- .цов тела вращения.

5

5

0

5 0

5 0

5

При отсутствии дыма в контрольном пространстве световой поток источника 1 излучения через элемент 4 фокусировки излучения передается на отражательный элемент 5. Световой поток попадает на внутреннюю зеркальную поверхность отражательного элемента 5,отражается от его внутренней зеркальной поверхности и фокусируется на противоположной поверхности внутренней полости отражательного элемента 5 в точке, лежащей в ее плоскости наибольщего сечения 6.

Световой поток многократно отражается от внутренней поверхности отражательного элемента 5, не выходя за пределы внутренней его полости. Это обеспечивается за счет фокусировки отраженного излучения в центр кривизны, который также лежит на поверхности отражательного элемента 5.

Таким образом, в чувствительной к дыму области (внутренней полости отражательного элемента 5) обеспечивается многократное прохождение светового потока источника 1, который не попадает на фотоприемник 2 благодаря концентрации светового потока при его отражении.

При появлении дд)1ма р контролируемой среде он проникает в измерительную камеру 3 и попадает во внутреннкяо полость отражательного элемента 5. При этом световой поток источника 1 излучения рассеивается частицами дыма и попадает на фотоприемник 2 при каждом повторном прохождении во внутренней полости измерительной камеры 3.

Многократное прохождение светового потока через внутреннюю полость измерительной камеры 3 за счет переотражения от внутренних стенок отражательного элемента 5 увеличивает чувствительность датчика дыма, т.е. увеличивает рассеиваемый дымом световой поток, регистрируемьш фотоприемником 2, электрический сигнал которого, проходя через устройство обработки, вызывает сигнал тревоги.

В предлагаемом устройстве полньй световой поток на фотоприемник 2 также определяется с ммой бесконечно убывающей геометрической прогрессии, но величина q определяется только потерями на отражение от отражательного элемента 5, которые не

превышают 2,5%. Таким образом, q 0,975, а доля рассеянного дымом на1 фотоприемник излучения

1-0,975

405.

Предлагаемое устройство позволяет повысить чувствительность более чем в 3 раза, обеспечивает примерно равную чувствительйость как к черному, так и белому дыму.

Указанные преимущества повышают эффективность противопожарной защиты за счет увеличения чувствительности устройства к дыму и уменьшение энергопотребления.

Формула изобретения

Датчик дыма, содержащий источник излучения и фотоприемник, оптически связанные через контролируемзпо среду внутри измерительной камеры, и элемент фокусировки излучения, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, в него введен отражательный элемент, который выполнен в виде тела вращения, поверхность

1

to

2593154

которого образована вращением части окружности радиуса b вокруг оси, лежащей в плоскости окружности, перпендикулярной, радиусу Ь,Д12Лящему часть окружности пополам на расстоянии

d,

-3- от конца вектора радиуса Ь, делящего часть окружности пополам, внутренняя поверхность тела вращения выполнена зеркальной, в плоскости наибольшего сечения тела вращения выполнен канал, выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источник излучения

5 с элементом фокусировки излучения, оптическая поверхность которого обращена к внутренней поверхности тела вращения, при этом ось канала наклонена так, что вписанный в наибольшее

20 сечение угол Ч между осью канала и диаметром наибольшего сечения, равного d определяется по формуле

25ц arccos - /

d

где b ; dj оптическая поверхность фотоприемника обращена к одному из торцов внутренней части тела вра- 30 щения.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматических системах обнаружения и сигнализации о наличии взвешенных частиц (дыма, пыли, тумана и др. аэрозолей) в окружающей среде. Устройство предназначено для автоматического включения исполнительных устройств и сигнализации о появлении дыма в пожароопасных помещениях и может быть использовано в различных отраслях промышленности в качестве автоматического дымового сигнализатора. Целью изобретения является повышение чувстви- тепьности датчика. Датчик дыма содержит источник излучения и фотоприемник, оптически связанные через контролируемую среду внутри измерительной камеры, элемент фокусировки излучения, отражательный элемент, который выполнен в виде тела вращения с зеркальной внутренней поверхностью. В плоскости наибольшего сечения тела вращения выполнен канал, выходящий во внутреннюю полость тела вращения, в котором закреплен источник излучения с элементом фокусировки, оптическая поверхность которого обращена к внутренней поверхности тела вращения. При этом ось канала наклонена так, что вписанный в диаметральное сечение угол If между осью канала и диаметром тела вращения определяется по формуле Ч arccos b/d, где b i d, где d - диаметр торца тела вращения; b - радиус образующей тела вращения, а оптическая поверхность фотоприемника обращена к одному из торцов тела вращения. Многократное Прохождение светового потока за счет переотражения от внутренних стенок отражательного элемента увеличивает чувствительность датчика к дыму. 2 ил. i (Л to СП со ел

Фие.1

Редактор Н. Гулько

Составитель 0. Богомолова

Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

5125/49

Тираж 515 . Подписное ВНИИГТИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Фиг.г