Дымовой извещатель Советский патент 1988 года по МПК G08B17/10 

пат

00 00

ГЧ)

;1

I Изобретение относится к автоматичес- (ой пожарной сигнализации и является усовершенствованием дымового извещателя ho авт. св. № 1200313.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости дымового извещателя.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого дымового извеи,ате- ля; на фиг. 2 - принципиальная схема Элемента И-НЕ узла задержки фронта им- ульса; на фиг. 3-6 - временные диаграммы, поясняюш,ие работу предлагаемого |дымового извеш,ателя.

Предлагаемый дымовой извещатель со- ;держит излучатель 1, приемник 2 излучения, усилитель 3, генератор 4 импульсов, лемент И 5, импульсное реле 6, вы- олненное на транзисторах 7 и 8, резисто- |эах 9 и 10 и конденсаторе 11, инте- 1грируюш,ий элемент 12, выполненный на ре- исторе 13 и конденсаторе 14, элемент iHE 15, ключевой элемент 16, компаратор 17, источник 18 опорного напряжения, |узел 19 задержки фронта импульса, выпол- ненный на конденсаторе 20, диоде 21, элементе НЕ 22 и элементе И-НЕ 23, выполненном на диодах 24-27, резисторах 28-30 и транзисторе 31. Кроме того, извешатель содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32, одновибратор 33, элемент И 5 снабжен третьим входом, при этом первый и второй входы элемента И 5 подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32, выход которого подключен к входу одновибратора 33, третий вход элемента И 5 подключен к выходу одновибратора 33.

Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 фор- ;мирует выходной сигнал только при наличии 1сигнала на одном из его входов и не Сформирует выходного сигнала при наличии :или отсутствии сигналов на обоих его входах.

Одновибратор 33 при пропадании сигнала на его входе (задний фронт) формирует выходной сигнал (логический «О) заданной длительности.

Дымовой извещатель работает следую- шим образом.

Приемник 2 излучения расположен под углом к излучателю 1 таким образом, что его прямое излучение не попадает на приемник 2 излучения, поэтому при отсутствии дыма отсутствуют выходные сигналы приемника 2 излучения, усилителя 3, элемента И 5, импульсного реле 6, компаратора 17, а конденсатор 14 интегрирующего элемента 12 (замкнут) разряжен ключевым элементом 16, на вход которого поступает выходной сигнал элемента НЕ 15. При появлении дыма импульсы излучения от излучателя 1, отраженные от частиц дыма, воздействуют на приемник 2 излучения, электрический сигнал которого

усиливается усилителем 3, на выходе которого формируются нормированные по амплитуде импульсы, передний фронт которых появляется с задержкой на время относительно импульса генератора 4 вследствие 5 инерционности излучателя 1, приемника 2 излучения и усилителя 3, с выхода которого импульсы поступают на второй вход элемента И 5.

Одновременно с приходом импульса (сигQ нала логической «1) с генератора 4 на излучатель 1, импульс поступает на вход узла 19 задержки фронта импульса. При этом диоды 21 и 24 (фиг. 2) закрывают ся и ток, протекающий через резистор 28, заряжает конденсатор- 20 до напряжения,

5 при котором открываются диоды 26 и 27 и транзистор 31, переключающий элемент НЕ 22. На выходе узла 19 появляется передний фронт импульса, задержанный на время тз относительно импульса генератора 4. По окончании импульса генерато0 ра 4 (сигнал логического «О) диоды 26 и 27 закрываются, конденсатор 20 разряжается через диод 2 и на выходе узла 19 формируется задний фронт импульса, совпадающий по времени с задним

5 фронтом импульса генератора 4, т. е. на выходе узла 19 формируются поступающие на первый вход элемента И 5, импульсы, длительность которых меньше длительности импульсов генератора 4 на время задержки Тз , определяемое величинами сопротивле0 ния резистора 28 и емкости конденсатора 20.

Таким образом, при появлении дыма в приемной камере извешателя передний и задний фронт импульсов на первом входе элемента И 5 (фиг. За) совпадают по

5 времени с передним и задним фронтом импульсов на втором входе элемента И 5 (фиг. 36), при этом заполнены оба входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32, выходной сигнал которого отсутствует

Q (фиг. Зв), при этом одновибратор 33 находится в исходном состоянии и его выходной сигнал (логическая «1) поступает на третий вход элемента И 5 (фиг. Зг).

Поскольку заполнены все входы элемента И 5, его выходные импульсы (фиг. Зд)

5 поступают на вход импульсного реле 6, на выходе которого формируется постоянное напряжение.

Формирование постоянного напряжения на выходе импульсного реле 6 (фиг. 1) обеспечивается тем, что при наличии вы0 ходного импульса элемента И 5 транзистор 8 импульсного реле 6 открыт базовым током через резистор 10 и открытый транзистор 7, шунтирующий конденсатор 11, а во время паузы на выходе элемента И 5 транзистор 7 закрыт, а

транзистор 8 открыт током заряда конденсатора 11, протекающим через резистор

10 и переход база - эмиттер транзистора 8. Таким образом, импульсное реле 6 обеспечивает задержку сигнала на выходе на время, превышающее период повторения выходных импульсов элемента И 5.

При появлении выходного напряжения импульсного реле 6 пропадает выходной сигнал элемента НЕ 15 и размыкается ключевой элемент 16, при этом выходное напряжение импульсного реле 6 интегри- руется интегрирующим элементом 12. Напряжение на выходе интегрирующего элемента начинает возрастить и в течение заданного интервала времени достигает порогового уровня компаратора 17, который формирует выходной сигнал дымового изве- шателя.

При появлении постоянного выходного сигнала усилителя 3 (фиг. 46) вследствие неисправности его электроэлементов, на вы- ходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 появляется сигнал (фиг. 4в), который про- пдает во время действия импульсов (фиг. 4а) на первом входе элемента И 5, при этом по заднему фронту выходных импульсов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 (фиг. 4в) запускается одновибратор 33, на выходе которого формируется сигнал (логический «О) заданной длительности t (фиг. 4г), который поступает на третий вход элемента И 5. При наличии сигна- ла (логическая «1) на перво.м (фиг. 4а) и втором (фиг. 46) входах элемента И 5 отсутствует сигнал на третьем его входе (фиг. 4в) и отсутствует выходной сигнал (фиг. 4д) элемента И 5, поэтому ложный выходной сигнал дымового извещате- ля отсутствует.

При воздействии индустриальных помех на выходе усилителя 3 могут появиться короткие импульсы (фиГ; 56), совпадающие по времени с импульсами (фиг. 5а) на первом входе элемента И 5, при этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появляется сигнал (фиг. 5в), который пропадает во время действия импульсов (фиг. 56) на выходе усилителя 3, при этом по заднему фронту выходных импульсов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 (фиг. 5в) запускается одновибратор 33, на выходе которого формируется сигнал (логический «О) заданной длительности t (фиг. 5г), который поступает на третий вход элемента И 5. При наличии сигнала на первом (фиг. 5а) и втором (фиг. 56) входах элемента И 5 отсутствует сигнал на третьем его входе (фиг. 5г) и отсутствует выходной сигнал (фиг. 5д) элемента И 5, поэтому ложный выходной сигнал дымового извещателя отсутствует. .

При воздействии индустриальных помех на выходе усилителя 3 могут появиться

импульсы (фиг. 66), перекрывающие по времени импульсы (фиг. ба) на перво.м входе элемента И 5, при этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 появляется сигнал (фиг. 6в), который пропадает во время действия импульсов (фнг. 4а) (фиг. ба) на первом входе элемента И 5, при этом по заднему фронту выходных импульсов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 (фиг. 6в) запускается одновибратор 33, на выходе которого формируется сигнал (логической «О) заданной, длительности t (фиг. 6г), который поступает на третий вход элемента И 5. При наличии сигнала (логическая «1) на первом (фиг. ба) и втором (фиг. 66) входах эле- .мента И 5 отсутствует сигнал на третьем его входе (фиг. 6в) и отсутствует выходной сигнал (фиг. 6д) элемента И 5, поэтому ложный выходной сигнал дымового извещателя отсутствует.

Для нормальной работы устройства длительность t выходного импульса одновибра- тора 33 должна быть равна или больще длительности импульсов на первом входе элемента И 5.

При длительном воздействии помех на выходе усилителя 3 появляется последовательность импульсов, у которой передний фронт по крайней мере одного из импульсов не совпадает по времени с передним фронтом выходного импульса узла 19 задержки фронта импульса, при этом исчезает выходной сигнал импульсного реле 6, появляется выходной сигнал элемента НЕ 15 и замыкается ключевой элемент 16, разряжая, конденсатор 14 интегрирующего элемента 12, выходное напряжение которого исчезает, не достигнув порогового уровня компаратора 17, поэтому ложный выходной сигнал дымового извещателя отсутствует.

Предлагаемый дымовой извещатель формирует выходной сигнал только при условии многократного совпадения во времени передних фронтов импульсов на первом и втором входах элемента И 5, что возможно только при появлении дыма в приемной камере дымового извещателя. Длительность передних фронтов импульсов на входах эле.мента И 5 составляет доли микросекунды, поэтому вероятность многократного совпадения во времени передних фронтов импульсов вследствие случайного характера воздействия помех на усилитель 3 ничтожно мала, что повышает помехоустойчивость дымового извещателя.

Формула изобретения Дымовой извещатель по авт. св. Д|9 1200313, отличающийся тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости извещателя.

в него введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и одновибратор, выход узла задержки фронта импульса и выход усилителя соединены соответственно с первым

и вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с третьим входом элемента И.

Фиг. 6

Изобретение относится к автоматической сигнализации и может быть использовано для обнаружения наличия взвешенных частиц (дыма, пыли, тумана) в окружающей среде, для автоматического включения исполнительных устройств, например, на объектах химической, угольной, текстильной промышленности. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости дымового извеш,ателя. Для этого в предлагаемый извешатель введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 и одновибра- тор 33, а элемент И 5 снабжен третьим входом. При этом первый и второй входы элемента И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к входу одновибратора. Третий вход элемента И подключен к выходу одновибратора. При любом несовпадении во времени переднего фронта одного из импульсов на первом и втором входах элемента И 5 появляется выходной сигнал элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 32 и запускается одновибратор 33, выходной сигнал которого запреш,ает прохождение сигнала через элемент И 5, т. е. дымовой из- веш,атель не формирует ложного выходного сигнала при появлении постоянного выходного сигнала усилителя 3 из-за его неисправности, а также при воздействии индустриальных помех. 6 ил. $ |СЛ