Извещатель дыма Советский патент 1977 года по МПК G08B17/10 

(54) ИЗВЕШАТЕЛЬ ДЫМА

Изобретение относится к системам тревожной сигнализации и может найти широкое применение в качестве датчика, сигнализирующего об определенной концентрации дыма в контролируемой среде (воздухе, газе), например, при возникновении пожара.

Известное устройство для определения при.тствия в воздухе взвешенных частиц, наприviep дыма, содержит воздухозаборную камеру, импульсный модулируемый источник света, моделирующий генератор, оптическую систему, преобразующую световой поток в пучок параллельных лучей, светочувствительный элемент, установленной вне границ прямого светового потока и воспринимающий лищь рассеянный световой поток при наличии в контролируемой среде взвешенных частиц (дыма), а также усилитель сигнала светочувствительного элемента, HacTpoeHHbili на частоту модуляции импульсного источника света 1. Выход усилителя связан с системой сигнализации (звуковой, световой).

Недостаточная надежность работы такого устройства обусловлена большой вероятностью ложных срабатываний при наличии тумана и пыли.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содерж

щее источник света, оптически связанный с фотоэлементами, один из которых вместе с усилителем светового потока расположен на одной оси с источником света, а другой - под углом к источнику света, усилители, реле управ.чения и источник питания 2.

Однако в данном устройстве пе исключено влияние любых внешних цветовых засветок, и не обеспечена достаточная помехоустойчивость к пыли и морскому туману.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введены модулятор, дополнительный источник света, кнопка управления, детекторы и фильтры, каждый из которых соединен с соответствующим фотоэлементом, а через последовательно соединенные усилитель и детектор подключен к реле управления. Л одулятор соединен с основным источником света и дополнительным источником света, который через КНОПКУ управления подключен к источнику питания, fla чертеж.е представлена блок-схем;: дымового извещателя.

Предлагаемый дымовой фотоэ.лектрический извещатель содержит воздухозаборную камеру 1, на оптическом входе которой установлены источник света 2 (например, светодиод) с модулятором 3 и оптическая система, состоящая из конденсора 4 и бленды 5. На выходе камеры 1 соосно с источником света 2 и конденсатором 4 установлены бленды 5 и усилитель светового потока в виде отражающего зеркала 6 с отверстиел1 в центре, против которого расположен фотоэлемент 7 (фоторезистор, фотодиод,, фототриод), связанный через фильтр 8, усилитель 9 и детектор 10, с входом реле управления 11, например, на транзисторе п-р-п. Дополнительный источник света 12, например светодиод, расположен в камере 1 вне границ прямого светового потока. Воздухозаборный вход камеры I защищен сеткой 13, которая не пропускает инородные тела и насекомых в полость камеры 1. В камере 1 вне границ прямого светового потока распсхюжепы линза 14, служащая для фокусировки рассеянного частицами дыма светового потока на фотоэлемент 15 (например, фоторезистор, фотодиод, фототриод). Выход фотоэлемента 15 через фильтр 16, усилительз 17 и детектор 18 соединен со входом реле 11. Выход реле 11 связан с системой 19 сигнализации (световой, звуковой или управления) аппаратурой или механизмами принятия срочных мер в аварийной ситуации. Предлагае.мое устройство работает следую-2 щим образом. Световой поток от источника света 2 проходит камеру 1 и отражается зеркалом 6: Часть прямого светового потока через отверстие в зеркале 6 освещает фотоэлемент 7, в нагрузке которого на фильтре 8 появляется напряжение. Это напряжение усиливается усилителем 9, выпрямляется детектором 10 и с отрицательной полярностью подается на вход реле 11, закрывая его. Таким образом, в дежурном режиме релез 11 всегда закрыто отрицательным напряжением, величина которого (порог) установлена так, чтобы не было ложных срабатываний при отсутствии дыма в камере 1. При поступлении дыма в ка.меру 1 через сетку 13 ослабляется прямой световой поток,4 попадающий на фотоэлемент 7. С увеличением концентрации дыма в камере 1 на входе реле 11 уменьшается отрицательное напряжение. Рассеянные дымом световые лучи фокусируются линзой 14 на фотоэлемент 15. В нагрузке фотоэлеме-нта 15 на узкополосном фильтре 16 появляется напряжение, которое усиливается усилителем 17 и выпря.мляется детектором 18. Выпрямленное напряжение положительной полярности подается на вход реле 11. Если концентрация лыма достигает заданной величины, то реле 11 открывается, включая систему сигнализации 19, а при необходимости аппаратуру или механизмы ликвидации пожара.. Процесс включения аварийной сигнализации носит резко выраженный релейный характер, т.е. с появлением дыма в камере 1 отрицательное напряжение йа sxojjf реле 11 резко убывает, а .положительное резко нарастает. Быстродейй1;вйе,такой схемы при правильно выбранном фотоэлементе 15 определяется в ооювном временем включения реле. Для контроля и справности извещателя с помощью кнопки управления 20 подключают к модулятору 3 дополнительный источник света 12, имитирующий рассеянный аэрозолями световой поток и подключенный к источнику питания 21 через кнопку 20. Предлагаемый дымовой фотоэлектрический извещатель обладает высокими надежностью в работе и чувствительностью к дыму. Надежность его обеспечивается (помимо схемного рещения) автоматическим порогом на базе релейного каскада, который до появления дыма достаточно велик, что исключает ложные срабатывания от рассеянного светового потока деталями в камере и от флуктуации и скачков напряжения в фотоэлектрической цепи. Высокая чувствительность к дыму достигается за счет комбинированного использования пря.мого светового потока, который ослабляется при появлении дыма, что уменьщает порог, и рассеянного светового потока, который увеличивается при появлении дыма, что приводит к дальнейше.му уменьшению порога и срабатыванию релейного каскада; применения отражающего зеркала, которое дополнительно освещает частицы ды.ма со всех сторон, что увеличивает мощность полезного рассеянного дымом светового потока раз (экспериментальные данные). Схема извещателя значительно упрощена, так как каналы прямого и рассеянного световых потоков имеют идентичные узлы 8 и 16, 9 и 17, 10 и 18. Это позволяет выполнить извещатель малогабаритным с использованием в электронной части интегральных микросхем, что дает возможность устанавливать извещатель как на стационарных, так и на подвижных объектах. Формула изобретения Извещатель ды.ма, содержащий источник света, оптически связанный с фотоэлементами, один из которых вместе с усилителем светового потока расположен на одной оси с источником света, а другой- под углом к источнику света, усилители, реле управления и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы устройства, в него введены модулятор, дополнительный источник света, кнопка управления, детекторы и фильтры, каждый из которых соединен с соответствующим фотоэлементом, а через последовательно соединенные усилитель и детектор подключен к реле управления; модулятор соединен с основным источником света и дополнительным источником света, который через кнопку управления подключен к источнику питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 439006 кл. G 08 В 17/12, 20.04.75 г. 2. Патент Японии 43-20875, кл. 101 F 32 1968 г.