Устройство для пожарной сигнализации Советский патент 1989 года по МПК G08B17/12 

Изобретение относится к противопожарной автоматике, предназначено для применения в системах пожарной защиты объектов, где возможно воспламенение пожароопасных веществ, и является усовершенствованием известного устройства, по авт. св.

1256066.

Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства при воздействии помете.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы разрядных цепей.

Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, полосовой

фильтр 2, фильтры 3 нижних частот, амплитудный детектор 4-сигналов положительной полярности, амплитудный детектор 5 сигналов отрицательной полярности, усилитель 6 переменного тока, блок 7 выборки-хранения, дифференциальный усилитель 8, нуль-компаратор 9, дифференциальный усилитель 10. блок 11 деления, двухпороговый компаратор 12, элемент 13 задержки времени, выходной элемент 14, компараторы 15 и 16, элементы 17 и 18 задержки времени.

Устройство работает следующим образом.

В случае возникновения загорания выходной сигнал фотоэлектрического

СП

14

преобразователя 1, линейно зависящий от величины светового потока пламени-, поступает через фильтр 3 нижних частот на положительный вход дифференциального усилителя 10 и на вход блока 7 выборки-хранения, а через полосовой фильтр 2 - на входы амплитудного детектора А сигналов положительной полярности, амплитудного детектора 5 сигналов отрицательной полярности и усилителя 6 переменного тока. Последний, включая нуль-компаратор 9, переводит блок 7 выборки-хранения из режима выборки в режим хранения и на отрицательный вход второго дифференциального усилителя 10 продолжает поступать уровень выходного сигнала блока 7, который был до момента загорания, а на выходе второго дифференциального усилителя 10 появляется напряжение, соответствующее монотонно возрастающей составляющей светового излучения.

Работа двух цепочек из элементов устройства: компаратора 15, элемента 17 задержки времени и компаратора 16, элемента 18 задержки времени, поясняет временная диаграмма работы разрядных цепей (фиг. 2). На диаграмме показаны эпюры выходных напряжений элементов 2, 4, 5, 15 - 18.

В момент времени t на положительном входе компаратора 15 мгновенное значение Цд. выходного сигнала амплитудного детектора сигналов положительной полярности превышает по величине мгновенное значение U,; выходного сигнала полосового фильтра 2 (так как сигнал U,j в момент времени t уже пройдет свой максимум);, что приводит к срабатыванию компаратора 15, Сработавший компаратор 15 запускает элемент 17 задержки времени, имеющий выдержку времени 100 мс, но сигнал на его выходе не появляется, так как в момент времени tj мгновенное значение сигнала U становится меньше мгновенного значения сигнала U (в связи с возрастающим характером процесса горения) и компаратор 15 возвращается в исходное состояние, - элемент 17 задержки тоже возвращается в исходное состояние, не набрав выдержку времени, так как исчезает сигнал на его входе.

Так как в начале горения веществ амплитуда низкочастотных мерцаний возрастает (фиг. 2), а нижняя чарто0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

та полосового фильтра 2 равна 10 Гц (период колебаний 100 мс), то при выборе выдержки времени, равной 100 мс, первый элемент выдержки времени оказывается в несработанном состоянии и на вход сброса амплитудного детектора сигналов положительной полярности сигнал не поступает.

Аналогично работает и цепочка из элементов 16 и 18, Второй компаратор срабатывает в момент времени t, гак как на его положительный вход поступает напряжение U отрицательной полярности и меньшей величины, чем отрицательное напряжение на выходе амплитудного детектора сигналов отрицательной полярности Uj., и п момент времени t переходит в несработанное состояние. Продолжительность временг (tg - tg) меньше выбранной уставки 100 мс элемента 18 задержки времени, поэтому он не срабатывает и не подает сигнал на вход сброса амплитудного детектора 5 сигналов отрицательной полярности,

В остальном при обнаружении загорания схема устройства работает аналогично известному: выходные сигналы амплитудного детектора 4 сигналов положительной полярности и амплитудного детектора 5 сигналов отрицательной полярности поступают на положительный и отрицательный входы дифференциального усилителя 8 и на один из входов блока 11 деления. Сигнал, соответствующий размаху периодической составляющей светового излученпя равной сумме выходных сигналов амплитудных детекторов, поступает на блок деления, где осуществляется деление выходного сигнала дифференциального усилителя 8 на выходной сигнал дифференциального усилителя 10 и,, так как выходной сигнал этого блока попадает в ожидаемый диапазон, то срабатывает двухпороговый компаратор 12, запускающий элемент 13 задержки времени, последний срабатывает спустя 200 мс и включает выходной элемент 14. Устройство срабатывает.

В случае изменения освещенности светочувствительных элементов устройства при перемещениях предметов и людей, находяиц1хся в углах обзора этих элементов выходной сигнал фотоэлектрического преобразователя 1 содержит одни низкочастотные пульсации.

15

которые выделяются полосовым фильтром 2. Выходной сигнал полосового фильтра 2, усиленный усилителем 6 переменного тока, включает нуль-компаратор 9 и переводит блок 7 выборки-хранения из режима выборки в режим хранения и на его выходе остается тот уровень напряжения, который был до изменения освещенности светочув- ствительных элементов устройства. Но так как в этом случае на выходе фильтра 3 нижних частот, имеющего частоту среза 1 Гц, сигнал практически остается прежним (нет монотонно- возрастающей составляющей, характер- 1ГОЙ для горения веществ) , то на выходе дифференциального усилителя 10 имеется низкий уровень сигнала и на выходе блока 11 деления присутст- вует сигнал, соответствующий значению глубины низкочастотных пульсаций 2 отн. ед. Устройство не срабатывает.

Работа цепей из элементов 15, 17, 16, 18 поясняется временной диаграм- мой работы, приведенной на фиг. 2.

На временной диаграмме показан случай прекращения указанного вида помех, когда выходной сигнал полосо- вого фильтра при этом носит убывающий характер, а не возрастающий, как при появлении пламени.

Цепь из элементов 15 и 17 работа

ет следующим образом. При превыше1ги напряжения на выходе амплитудного детектора 4 сигналов положительной полярности значения напряжения на выходе полосового фильтра в момент времени t{ срабатывает компаратор 15 и запускает элемент 17 задержки времени и в момент времени t последний срабатывает. Сигнал с выхода элемента 17 задержки времени посту- пнет на вход сброса амплитудного детектора 4 сигналов положительной полярности. Значение сигнала U с момента времени t до момента tg становится равным нулю.

1

Q 5 0

5

5

с

216

Аналогично работает и цепь из элементов 16 и 18. Таким образом, наличие рассмотренньгх цепей устраняет большую инерционность устройства. Поэтому при прекращении действия помех схема устройства практически мгновенно возвращается в исходное (до появления фоновых помех) состояние и при появлении загорания непосредственно после действия помехи срабаты- - вает. Благодаря принудительному сбросу амплитудных детекторов 4 и 5 исключается также возможность ложного срабатьгеания устройства при возникновении фоновой помехи, связанной с перемещениями предметов и людей непосредственно до появления светового излучения при включении лампы, находящейся на объекте контроля, так как и в этом случае до появления изменяющегося светового излучения возвращается в исходное состояние. Формула изобретения Устройство для пожарной сигнализации по авт. св. |й 1256066, отличающееся тем, что, с целью повьшения функциональной надежности устройства, в него введены два компаратора, второй и третий элементы задержки времени, амплитудные детекторы выполнены с возможностью сброса, положительный вход первого компаратора соединен с выходом амплитудного детектора сигналов положительной полярности, а отрицательный вход второго компаратора соединен с выходом амплитудного детектора сигналов отрицательной полярности, отрицательный вход первого компаратора и положительный вход второго компаратора соединены с выходами полосового фильтра, входы второго и третьего дополнительных элементов задержки времени подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, .а их .выходы - к входам сброса амплитудных детекторов сигналов положительной и отрицательной полярностей соответственно.

гг

13

ifi

Изобретение относится к противопожарной автоматике и предназначено для применения в системах пожарной защиты объектов, где возможно воспламенение пожароопасных веществ. Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства при воздействии помех. Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь, полосовой фильтр, фильтр нижних частот, амплитудный детектор сигналов положительной полярности, амплитудный детектор сигналов отрицательной полярности, усилитель переменного тока, блок выборки-хранения, два дифференциальных усилителя, нуль-компаратор, блок деления, двухпороговый компаратор, выходной элемент, компараторы и три элемента задержки времени. При прекращении действия помех устройство практически мгновенно возвращается в исходное состояние и при появлении загорания непосредственно после действия помехи срабатывает. 2 ил.

С0иг.1