Датчик дыма Советский патент 1975 года по МПК G08B17/10 

1

Изобретение относится к области автоматиче ской сигнализации и может быть применено для обнаружения наличия взвешенных частиц (дыма, пыли) в окружающей среде, для автоматического включения исполнительных устройств.

Известен датчик дыма, содержащий источник света, оптически связанный с фотоэлементами, один из которых расположен на одной оси с источником света и подключен ко входу первого усилителя, а другой фотоэлемент - под углом к источнику света и соединен со входом второго усилителя, выход которого иодключен к реле.

Это устройство позволяет обнаружить дым определенной концентрации, имеет хорошую чувствительность, защиту от ложных срабатываний при изменении температуры окружающей среды, а также обеспечивает сигнализацию о загрязнении оптики. Наряду с указанными достоинствами это устройство имеет и существенные недостатки, снижающие его эксплуатационные возможности:

-необходимость обслуживания при изменении внешних условий (загрязнение оптики, уменьшение интенсивности светового потока источника света);

-возможность выдачи ложных сигналов с ножаре при отсутствии дыма в случае загрязнения оптики и механических воздейстВИЯХ, возникающих при эксплуатации (удар, вибрация), так как выходное реле, коммутирующее цепь сигнализации о пожаре, находится на грани срабатывания.

Перечисленные недостатки препятствуют применению этого устройства для целей авто.матического включения исполнительных устройств и сигнализации при пожарах в труднодоступных пожароопасных помещениях.

Цель изобретения-устранение указанных недостатков, а именно - повышение надежности работы датчика.

Эта цель достигается тем, что в датчик введен эмиттерный повторитель, причем эмиттерный повторитель соединен с выходом усилителя, а выход эмиттерного повторителя подключен к источнику света.

Па чертеже приведена структурная схема предлагаемого датчика дыма.

Датчик дыма содержит источник света 1, канал 2 обнаружения дыма, канал 3 стабилизации чувствительности к дьшу при изменении внешних условий. Источник света 1 оптически связан с фотоэлементами 4 и 5 обоих каналов.

Канал 2 обнаружения дыма содержит фотоэлемент 4 (дифференциальный), первый усилитель 6 и реле 7.

Канал 3 стабилизации чувствительности содерл ит фотоэлемент 5 (дифференциальный) второй усилитель 8 и эмиттерный повторитель 9.

Источник света предназначен для получения отраженного света при появлении дыма.

Фотоэлемент 4 служит для преобразования падающего на него отраженного света при появлении дыма в электрический сигнал. Дифференциальный первый усилитель 6 предназначен для усиления выходного сигнала фотоэлемента 4 до уровня, достаточного для срабатывания реле 7, коммутирующего цепь сигнализации о пожареФотоэлемент 5 служит для преобразования падающего на него прямого света от источника света 1 в электрический сигнал. Дифференциальный второй усилитель 8 усиливает сигнал от фотоэлемента 5. Эмиттерный повторитель 9 предназначен для усиления мощности выходного сигнала второго усилителя 8.

Фотоэлемент 4 расположен под углом к оси источника света 1 и подключен к одному входу дифференциального первого усилителя 6. К другому входу усилителя 6 подключен источник опорного сигнала, компенсирующий темновой ток фотоэлемента 4. В выходную цепь усилителя 6 подключено реле 7.

Фотоэлемент 5 расположен на одной оси с источником света 1 и подключен к одному входу дифференциального второго усилителя 8. К другому входу второго усилителя подключен источник опорного сигнала, компенсирующий выходной сигнал фотоэлемента 5 при заданном световом лотоке в объеме датчика дыма. Выход второго усилителя соединен со входом эмиттерного повторителя 9, выход которого подключен к источнику света 1.

Pai6oTa датчика дыма заключается в следующем.

При отсутствии дыма свет на фотоэлемент 4 не попадает, выходной сигнал первого усилителя 6 отсутствует, и реле 7 обесточено. При этом отсутствуют изменения внешних условий, приводящих к изменению светового потока в объеме датчика, источником света 1 создается заданный световой поток в объеме датчика. При наличии изменений внешних условий, приводящих к изменению светового потока (загрязнение оптики, изменение интенсивности светового потока источника света), а также при изменении температуры окружающей среды выходной сигнал фотоэлемента 5 изменяется. Разность между сигналом от фотоэлемента 5 и опорным сигналом усиливается дифференциальным вторым усилителем 8. Выходной сигнал второго усилителя усиливается при мощности эмиттерным повторителем 9. Выходной сигнал эмиттерного повторителя изменяет световой поТОК источника света 1 и восстанавливает заданный световой поток в объеме датчикаТаким образом, в канале 3 осуществляется отрицательная обратная связь по свето5 вому потоку (т. е. например, при уменьшении светового потока в объеме датчика световой поток источника света увеличивается), позволяющая независимо от внешних условий поддерживать постоянный световой поток в объеме датчика без обслуживания предлагаемого датчика дыма в процессе его эксплуатации. Постоянство светового потока в объеме датчика обеспечивает срабатывание датчика при заданной концентрации дыма неза висимо от внешних условий.

Предлагаемый датчик дыма не дает ложных срабатываний при отсутствии дыма в случае изменения внешних условий (загрязнение оптики, изменение интенсивности светового потока источника света, механические воздействия), так как в канале 2 фотоэлемент 4, воспринимающий только отраженный от дыма свет, не освещен, выходной сигнал первого усилителя 6 отсутствует, реле 7 обесточено.

При появлении дыма между источником света 1 и фотоэлементами 4 и 5 уменьшается световой поток в объеме датчика, уменьшается освещенность фотоэлемента 5, появляется сигнал на выходе дифференциального второго усилителя 8, который усиливается по мощности эмиттерным повторителем 9.

Выходной сигнал эмиттерного повторителя 9 увеличивает световой поток источника све5 та 1, а значит и световой поток, отраженный от дыма н попадающий на фотоэлемент 4, увеличивает чувствительность датчика к дыму. На входе первого усилителя 6 появляется выходной сигнал фотоэлемента 4, вызываю0 щий срабатывание реле 7, которое включает цепь сигнализации о пожаре.

Таким образом, при появлении дыма в датчике осуществляется положительная обратная связь но световому потоку, т. е. с увеличением концентрации дыма канал 3 увеличивает световой поток источника света 1, а следовательно, отраженный световой поток от частиц дыма.

0Предмет изобретения

Датчик дыма, содержащий источник света, оптически связанный с фотоэлементами, один из которых расположен на одной оси с источником света и подключен ко входу первого

усилителя, а другой фотоэлемент -под углом к источнику света и соединен со входом второго усилителя, выход которого подключен к реле, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы датчика, в него введен эмиттерный повторитель, последний соединен с выходом усилителя, подключенного к реле, а выход эмиттерного повторителя подключен к источнику света.

Компенсириюш, ее налря/кение

Ii

I коппенсируюш,ее

напря/кение