Световой пожарный датчик Советский патент 1987 года по МПК G08B17/10 

Изобретение относится к фотоэлектрическим сигнальным устройствам для обнаружения загораний и может найти применение в системах автоматической пожарной сигнализации на объектах, связанных с изготовлением, переработкой, хранением или транспортированием пожароопасных материалов.

Целью изобретения является повышение чувствительности пожарного датчика за счет пространственной фильтрации полезного и фонового излучений.

На фиг, 1 приведена оптическая схе- i за счет чего обеспечивается простма предлагаемого светового пожарного датчика, установленного внутри защищаемого помещения с искусственным освещением; на фиг.2 - электрическая схема включения фотоприемников светового пожарного датчика.

Световой пожарный датчик (фиг.1) содержит фотоприемники 1 и 2 с чувствительными поверхностями 3, оптически прозрачный польш цилиндр 4 и формирователи 5 и 6 угла обзора фотоприемников 1 и 2.

Фотоприемники 1 и 2, обладающие одинаковой спектральной чувствительностью, установлены внутри оптически прозрачного полого цилиндра 4 и расположены по одной оси таким образом, что их чувствительные .поверхности 3 обращены в противоположные стороны. Формирователь 5 угла обзора первого фотоприемника 1 выполнен в виде конуса с зеркальной боковой поверхностью, вершина которого и центр окружности, его основания совмещены с осью фотоприемников 1 и 2, диаметр основания конуса 5 равен диаметру первого фотоприемника 1, обращенного к вершине конуса 5, а угол между основанием конуса- 5 и его образующей

с/

выбран равным величине -,

т.е. поло-

вине угла обзора фотоприемника 2. Величина угла между основанием конуса 2 и его образующей определяется исходя из условия взаимного дополнения углов обзора фотоприемников 1 и 2 до 180°, т.е. из условия, что Ld+i./ , 180°, что достигается при выполнении угла между основанием конуса 5 и его образующей равным половине угла обзора фотоприемника 2, имеющего угол d в пределах от 60 до 120°,

Фотоприемник 2 при помощи формирователя 6 угла обзора (например.

линзы Френеля) направлен на источник 7 пламени внутри защищаемого помещения 8, освещенного лампами 9 накаливания.

Фотоприемник 1 через зеркальный конус 5 осуществляет обзор защищаемого помещении 8 в круговом телесном угле ft, находящемся вне поля зрения фотоприемника 2.

Таким образом, фотоприемник 1 наблюдает за фоном, а фотоприемник 2 обеспечивает обзор наиболее пожароопасной зоны защищаемого помещения 8,

ранственная фильтрация полезного и фонового излучений.

Выходы фотоприемников 1 и 2 включены встречно с возможностью регулировки выходного сигнала при помощи переменного резистора 10.

Световой пожарный датчик работает следующим образом.

5

0

5

При отсутствии в поле зрения фотоприемника 2 открытого пламени на фотоприемник 2 воздействует отраженное окружающими предметами в телесном угле ( излучение светильников 9, причем излученне от фона вследствие большой его площади может быть.большим по сравнению с излучением от пламени, при этом на выходе фотоприемника 2 возникает электрический сигнал.

С

Кроме того, излучение светильников 9, отраженное окружаюш ми предметами в круговом телесном угле /5, воздействует на фотоприемник 1, на выходе которого также возникает электрический сигнал, при этом разность выходных сигналов встречно включенных фотоприемников 1 и 2 устанавливается равной нулю при помощи потенциометра 10 (фиг,2), поэтому выходной сигна,а датчика отсутствует,

При появлении очага 7 пламени в поле зрения фотоприемника 2 излучение открытого пламени попадает на фотоприемник 2 непосредственно, а на фотоприемник 1 после отражения от ок- ружрюлщх предметов, поэтому выходной сигнал фотоприемника 2 превьшает выходной сигнал фотоприемника 1, при этом выходной сигнал датчика откло- няется от нуля и вызывает срабатывание тревожной сигнализации.

При появлении очага пламени в поле зрения Лотоприемника 1 излучение от0

0

3

крытого пламени попадает на пего пе посредственпо (через зеркальный конус 5), а на фотоприемник 2 после отражения от окружаюЕцих предметов, поэтому выходной сигнал фотоприемник 1 превьпиает сигнал фотоприемника 2, при этом выходной сигнал датчика отклоняется от нуля и вызывает срабатывание тревожной сигнализации.

Включение тревожной сигнализации может быть реализовано, например, при помощи нуль-органа, подключенного к выходу датчика, или при помощи усилителя, работающего на частоте мерцаний пламени 2-50 Гц и подключенного к выходу датчика через конденсатор, выделяющий переменную составляющую выходного сигнала.

При изменении интенсивности или спектрального состава излучения све- тильни1 ов 9 разность выходных сигналов фотоприемников 1 и 2, обладающих одинаковой спектральной чувствительностью, остается равной нулю вследствие одинакового воздействия фонового излучения на оба фотоприемника, при этом выходной сигнал датчика отсутствует. Это повьпиает безотказность работы датчика т.е. обеспечивает защиту от ложных срабатываний при включении и выключении светильников 9, изменениях их яркости вследствие изменения напряжения питания, замыкания части нити ламп накаливания при коммутации электропитания одного из нескольких светильников различного спектрального состава излучения и др.

610

Использование фотоприемников 1 и 2 с одинаковой спектральной чувствительностью позволяет устранить рассогласование их выходных сигналов вследствие температурного и временного дрейфов их характеристик, а также при одинаковом загрязнении оптических поверхностей в процессе эксплуатации. Это уменьшает вероятность ложных срабатываний при воздействии внешних факторов, т.е. повышает безотказность работы датчика.

15

Фор-,мула изобретения

Световой пожарный датчик, содержащий первый и второй встречно включенные фотоприемники, перед каждым из которых размещен соответствующий формирователь угла обзора, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности датчика, первый и второй фотоприемники расположены по одной оси, обращены в противоположные стороны и размещены внутри оптически прозрачного полого цилиндра, формирователь угла обзора, размещенный перед первым фо.топриемНИКОМ, выполнен в виде конуса с отражающей боковой поверхностью, вершина и центр окружности основания конуса совмещены с осью фотоприемников, при этом диаметр основания конуса равен диаметру первого фотоприемника, обращенного к вершине конуса, а угол между основанием конуса и его образующей выбран равным половине угла обзора второго фотоприемника.

9ч9.

///Х////////////////////////////

л

У////////////////////////////77//////////

fpu&. /

Изобретение относится к фотоэлектрическим сигнальным устройствам и может найти применение в системах автоматической пожарной сигна- лизащ1и на объектах с высокой интенсивностью оптического фона изменяющегося спектрального состава. Целью изобретения является повышение чувствительности датчика путем пространственной фильтрации полезного и фонового сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что в световом пожарном датчике, содержащем два встречно включенных фотоприемника, перед каждым из которых установлен соответствующий формирователь угла обзора, фотоприемники с одинаковой спектральной чувствительностью расположены по одной оси, обращены в противоположные стороны и установлены внутри оптически прозрачного полого цилиндра. Формирователь угла обзора первого фотоприемника выполнен в виде конуса с отражающей боковой поверхностью, вершина и центр окружности основания которого совмещены с осью фотоприемников. При этом диаметр основания конуса равен диаметру первого фотоприемника, обращенного к вершине конуса, а угол между основанием конуса и его образующей выбран равньм половине угла обзора второго фотоприемника. 2 ил. о (Л со со со О

Выход

Редактор О.Головач

Составитель О.Богомолова

Техред Б.Кадар Корректор в.Бутяга

Заказ 4225/41Тираж 543Подписное

ВНИИПИ 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