Устройство для многоточечной сигнализации Советский патент 1993 года по МПК G08B23/00 

Фиг.1

Изобретение относится к области автоматической сигнализации и может быть использовано при контроле температуры поверхностей пожаро- и взрывоопасных объектов, например, заправочных коммуни- каций, повышение температуры участков которых свидетельствует об аномальном характере процессов, протекающих в них, в том числе и в условиях взрывоопасных сред.

Цель изобретения -повышение инфор- мативности устройства, а также повышение контролепригодности и быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства для многоточечной сигнализации, на фиг.2 показано его размещение на контролируемом объекте, на фиг.З и 4 показан внешний вид термодатчика в разрезе.

Устройство для многоточечной сигнализации содержит источник излучения 1 (фиг.1), волоконные световоды 2, одни концы которых объединены в жгутЗ, термодатчики 4, приемники излучения 5, выходы которых соединены со входами индикатора 6, гибкий каркас 7, на котором размещены в виде координатной сетки световоды 2, Световоды со стороны приемников излучения 5 являются однократно расщепленными, при этом одни их пучки 8 оптически связаны с приемниками излучения 5, а другие - 9, яв- ляются свободными (не связанными оптически с приемниками). Гибкий каркас 7 охватывает контролируемый объект 10 (фиг.2) снаружи, плотно стянут замком 11 и прижимает к объекту 10 термодатчики 4, расположенные в-узлах координатной сетки, образованной световодами 2. Индикатор бможет состоять из ячеек, сохраняющих сигнал до его сброса.

Каждый из термодатчиков 4 содержит корпус 12, неподвижно закрепленный на каркасе 7 с помощью фланца 13 (фиг.З, фиг.4), термочувствительный элемент 14, выполненный в виде оболочки из ферромагнитного материала с определенной точкой Кюри, покрывающей постоянный магнит 15 и неподвижно закрепленный в торце корпуса, прилегающего к фланцу 13. В корпусе 12 выполнены две пары диаметрально противоположных сквозных соосных отверстий 16, через которые вовнутрь корпуса 12 введены два световода 2. Внутри корпуса 12 каждый световод разделен на две соосные части, для первого - 17 и 18, боковая поверхность которой (17) у первого световода по- крыта вблизи торца слоем ферромагнитного материала 19 и соединена с упругим элементом 20, закрепленным неподвижно в торце корпуса 12, противоположному фланцу 13. Боковая поверхность одной из частей

21 второго световода, расположенной вплотную с частью 17 первого световода, соединена с упругим элементом 22, закрепленным неподвижно на теплозащитной прокладке 23. Торцы соосных частей световодов могут свободно перемещаться относительно друг друга на определенный угол, например, аппертурный.

Устройство для многоточечной сигнализации работает следующим образом:

В исходном состоянии, когда значение температуры Тк контролируемого объекта 10 по всей поверхности меньше заданного, определяемого точками Кюри термодатчиков 4 (фиг.1), термочувствительные элементы 14 (фиг.З. фиг.4) последних обладаю1 ферромагнитными свойствами. При этом магнитные силовые линии постоянного магнита 15 каждого датчика замыкаются через чувствительный элемент 14, не взаимодействуя с ферромагнитным материалом 19, по- крывающим часть 17 световода. В результате части световодов внутри термодатчиков попарно соосны. При этом излучение от источника 1 (фиг.1) излучения по световодам 2 передается к приемникам излучения 5, с выходов которых сигналы поступают в индикатор 6, свидетельствуя о нормальном протекании процессов в контролируемом объекте 10.

При повышении температуры контроли- руемого объекта 10 и достижении его в какой-либо части точки Кюри термочувствительного элемента термодатчика, последний теряет свои ферромагнитные свойства и переходит в парамагнитное состояние. Это приводит к прекращению экранирования термочувствительным элементом 14 силовых линий магнита 15 и взаимодействию его со слоем ферромагнитного материала 19 (фиг.З, фиг.4). В результате этого взаимодействия часть 17 первого световода, преодолевая сопротивление упругого элемента 20, притягивается к постоянному магниту 15, смещая прилегающую к ней вплотную часть 21 второго световода с преодолением сопротивления упругого элемента 22. В новом состоянии элементов термодатчика оси частей обоих световодов располагаются под некоторыми углами друг относительно друга, обуславливающими изменение светового излучения, передаваемого по световодам, проходящим через данный термодэтчик к приемникам 5 излучения. Поэтому излучение от источника 1 (фиг.1) по световодам 2 передается без изменения на все приемники излучения 5, кроме двух, к которым излучение передается через сработавший термодатчик, при этом координата места части объекта 10 с повышенной температурой определяется номерами приемников излучения, зафиксировавших изменение последнего (рассматриваются только изменения, вызванные срабатываниями термодатчиков, а не другие потери, которые могут быть учтены ) вплоть до прекращения передачи излучения. Фиксация данной информации осуществляется индикатором 6.

При снижении температуры объекта 10 и восстановлении термочувствительным элементом 14 ферромагнитных свойств последний вновь, как и в исходном состоянии, начинает шунтировать взаимодействие постоянного магнита 15 и ферромагнитного слоя 19, в результате чего части световодов под воздействием упругих элементов 20, 22 (фиг.З, фиг.4) возвращаются в исходное состояние и соосность частей световодов восстанавливается (устройство возвращается в исходное состояние).

Наличие свободных дополнительных пучков 9 световодов позволяет до осуществления контроля температуры объекта 10 (фиг.1) после установки каркаса 7 проверять состояние световодов и термодатчиков без использования приемников излучения 5 и индикатора 6. Поэтому в случае, если исходное состояние устройства не регистрируется, имеется возможность первичного обнаружения места дефекта: световоды и термодатчики - приемники излучения и индикатор, иначе говоря, реализация методов половинного разбиения. Этот же метод может быть реализован и при поиске дефекта в системе обьект - устройство для многоточечной сигнализации при принятии реше- ния о месте дефекта.

Изобретение позволяет повысить уровень безопасности при контроле температу- ры пожароопасных и взрывоопасных объектов благодаря отсутствию источников искрения (контактов элементов электрических схем); повышению оперативности контроля, обусловленному отсутствием индуктивностей и емкостей, приводящих к колебательным переходным процессам при срабатывании устройства: повышению уровня контролепригодности устройства, обусловленному возможностью проверки состояния элементов фиксирующей части устройства (находящихся на каркасе) без разборки схемы устройства и как следствие - повышению оперативности принятия решения о состоянии объекта контроля.

Особые условия эксплуатации объекта: акустические колебания, электромагнитные поля, повышенные влажность и уровень радиации не приводят к ложным срабатываниям устройства, поскольку волоконные световоды и используемые термодэтчикй не чувствительны к этим явлениям, а приемнорегистрирующая часть устройства может быть расположена в достаточном удалении от объекта.

Экономический эффект от реализации устройства определяется суммой предотвращенного ущерба от возможных пожаров и взрывов объектов контроля, воздействие последних на обслуживающий персонал. Кроме того, повышение информативности и оперативности принятия решения о состоянии объекта контроля и самого устройства обуславливает повышение производительности труда поверителей.

20

Формула изобретения

Устройство для многоточечной сигнализации, содержащее первый волоконный световод, излучатель, приемник, термодатчики, индикатор, отличающееся тем,

5 что, с целью повышения информатичности устройства, в него введены каркас, п - 1 волоконных световодов, приемников, индикаторов, одни концы всех световодов объединены в жгут и оптически связаны с

0 излучателем, световоды размещены на каркасе в виде координатной сетки, другие концы всех световодо.в соединены с соответствующими приемниками излучения, которые соединены с соответствующи5 ми индикаторами, на других концах световодов выполнены дополнительные отводы, в местах пересечения световодов размещены термодатчики, каждый из которых содержит корпус, в боковых стенках которо0 го выполнены две пары диаметрально расположенных отверстий, оси отверстий совпадают, через эти отверстия пропущены световоды, пересекающие данный узел координатной сетки во взаимно перпендикулярных направлениях, внутри корпуса

5 каждый световод разделен на две соосныс части, боковая поверхность рядом с торцом первой части первого световода покрыта слоем ферромагнитного материала и соединена с первым упругим элементом, соеди0 ненным с одним торцом корпуса, в другом торце корпуса размещен термочувствительный элемент, выполненный в виде оболочки из термомагнитного материала с заданной точкой Кюри, соответствующей уровню кон5 тролируемой температуры, внутри оболочки размещен постоянный магнит, термочувствительный элемент отделен от остальной части корпуса теплозащитной прокладкой. боковая поверхность первой части второго

световода, расположенного вплотную с первой частью первого световода, соединена со

вторым упругим элементом, который соединен с теплозащитной прокладкой.

Изобретение относится к области автоматической сигнализации и может быть использовано при контроле температуры пожаро- и взрывоопасных объектов и в условиях взрывоопасных сред. Цель изобретения - повышение информативности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу датчиков 4 и индикатор 6, введены источник излучения 1, волоконные световоды 2, одни концы которых объединены в жгут 3, приемники излучения 5, гибкий каркас 7, при этом световоды со стороны приемников излучения 5 выполнены расщепленными, а датчики 4 являются термодатчиками, которые изменяют излучение, проходящее через них, в зависимости от температуры на поверхности объекта 10. Использование устройства повышает производительность труда, позволяет предотвратить возможные пожары и взрывы на контролируемых объектах. 4 ил.

/V/J

%3

Фи2 3Составитель А.Кернржицкии

Редактор . Техред М.МоргенталКорректор И.Шмакова

Заказ 2983ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5