Устройство для пожарной сигнализации Советский патент 1980 года по МПК G08B17/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

1

Изобретение относится к сигнальным устройсувам и предназначено для использования в системах пожарной сигнализации с высокими требованиями к отсутствию ложных срабатываний, например в авиации.

Системы пожарной сигнализации, распространенные, в авиации, используют в качестве чувствительного элемента коаксиальный кабель, в котором пространство между оболочкой и центральным проводником заполнено материалом с отрицательным коэффициентом сопротивления. Срабатывание системы сигнализации происходит при падении сопротивления между оболочкой и центральным проводником ниже заданной величины.

Наиболее близким к изобретению является устройство для пожарной сигнализации, имеющее средство для предотвращения ложного срабатывания при коротком замыкании центрального проводника чувствительного элемента на оболочку, соединенную обычно с корпусом летательного аппарата. Устройство имеет резистивный элемент, делитель напряжения, одним плечом которого является чувствительный элемент, делитель

напряжения соединен с первым и вторым пороговыми блоками с различными порогами срабатывания, входы которых подключены к средней точке делителя, первое и второе реле управления, включающие своими контактами индикаторы пожара и неисправности соответственно. Первое реле управления выполнено с задержкой срабатывания, а обмотки первого и второго реле управления подключены к выходам соответствующих пороговых блоков через размыкающие кон10такты другого реле. Работа устройства основана на том, что при реальном пожаре вследствие инерционности его чувствительного элемента падение его сопротивления происходит с конечной скоростью, тогда как

,5 при коротком замыкании падение сопротивления происходит мгновенно. Размыкающие контакты обоих реле управления и задержка срабатывания в одном из них представляют собой логическую схему, где размыкающие контакты выполняют роль элементов с прямым и инверсным входом. При плавном падении сопротивления чувствительного элемента логическая схема обеспечивает срабатывание первого реле управления и индиkaтора пожара, а при резком падении сопротивления - срабатывание второго реле уп равления и индикатора неисправности 1. Недостаток указанного устройства - возможность его ложного срабатывания в реальных условиях эксплуатации. При повреждении чувствительного элемента в полете изменение его сопротивления носит хаотический характер вследствие вибраций, окисления и загрязнения материала чувствительного элемента-, сопротивлецие в некотором интервале времени имеет ведичину, заключенную между порогами срабатывания двух пороговых блоков: Если указанный интервал времени превысит задержку срабатывания первого реле управления, то устройство выдает ложный сигнал пожара. Цель предлагаемого изобретения - уменьшение вероятности ложного срабатывания устройства для пожарной сигнализации при повреждении чувствительного элемента. Для достижения поставленной цели в состав устройства, содержащего делитель напряжения, одним плечом которого является резистивный чувствительный элемент, два пороговых блока, логическую схему, два реле управления, индикаторы пожара и неисправности, включены средства, содержащие элемент памяти, блок задержки и логический элемент ИЛИ, которые обеспечивают автоматическое отключение цепи сигнализации пожара после поступления сигнала короткого замыкания и последующую индикацию отклонения при проверке исправности устройства. На фиг. 1 представлена блок-схема устч. ройства; на фиг. 2 показан характер сигналов в узловых точках схемы при повреждении чувствительного элемента и проверке исправности устройства; на фиг. 3 - возможная схема включения элемента памяти, выполненного на поляризованном реле. Устройство для пожарной сигнализации содержит чувствительный элемент 1, образующий с резистором 2 делитель напряжения, пороговые блоки 3 и 4, входы которых подключены к средней точке делителя напряжения, логическую схему 5, реле б и 7 управления, элемент 8 памяти, блок 9 задержки, элемент 10 ИЛИ, индикатор И пожара и индикатор 12 неисправности. Цепь контроля устройства включает реле 13 управления, подключенное к контрольному выводу 14 и резистор 15. Логический блок 5 состоит из первого и второго элементов 16 и 17 И с прямыми и инверсными входами и блока 18 задержки. Прямые входы элементов 16 и 17 И подключены соответственно к выходам пороговых блоков 3 и 4, выход элемента 16 И через блок 18 задержки подключен к инверсному входу элемента 17 И. К выходу элемента 17 И подключены инверсный вход элемента 16 И, вход «Запуск элемента 8 памяти и один из входов элемента 10 ИЛИ. Вход «Сброс элемента 8 памяти подключей к контрольному выводу 14 устройства, а его выход через олок § задержки подключен ко второму входу элемента 10 ИЛИ. Обмотка реле 6 управления подключена к выходу блока 18 задеркжи, а обмотка реле 7 управления к выходу элемента 10 ИЛИ. Индикатор 11 пожара через замыкающие контакты 19 реле 6 управления и размещающие контакты 20 реле 7 управления подключен к положительной клемме источника 21 питания. Индикдтор 12 неисправности через замыкающие контакты 22 реле 7 управления подключен к контрольному выводу 14. Поровые блоки 3 и 4 срабатывают при понижении напряжения на входе, которое определяется сопротивлением чувствительного элемента 2, ниже заданной величины. Пороговый блок 3 срабатывает при понижении сопротивления чувствительного элемента 1 ниже некоторой величны PI, характерной для условий пожара, пороговый блок 4 срабатывает при понижении сопротивления чувствительного элемента 1 ниже величины Ра меньшеPf. Сопротивление резистора 15 выбирается меньше величины Р«, но больше величины PI., Устройство работает следующим образом. При отсутствии пожара сопротивление увствительного элемента 1 имеет величину, больше Pi, пороговые блоки 3 и 4 запрета, напряжение на их выходе, а, следовательно, и на выходе элементов 16 и 17 И и на обмотках реле 6 и 7 управления отсутствует. При возникновении пожара сопротивление чувствительного элемента 1, снижаясь, падает ниже величины Р«, а затем и Рг- Пороговые блоки 3 и 4 последовательно срабатывают с интервалом времени Та, зависящим от интенсивности пожара. Задержка срабатывания TI блока 18 задержки выбрана заведомо меньше возможной величины Та поэтому при срабатывании порогового блока 3 положительное напряжение на выходе блока 18 задержки появляется раньше, чем срабатывает логический элемент 17 и реле 7 управления. При этом срабатывает только реле 6 управления и положительное напряжение источника 21 питания через нормально-замкнутые контакты 20 реле 7 управления и замкнувшиеся контакты 19 реле 6 управления влючает индикатор 11 пожара. Для контроля исправности устройства напряжение источника 21 питания кнопкой 23 контроля подается на контрольный вывод 14. При этом реле 13 управления, срабатывая, контактами 24 подключает параллельно сопротивлению чувствительного элемента 1 резистор 15, имитирующий сопротивление чувствительного элемента во время пожара. Поскольку сопротивление резистора 15 ниже порога срабатывания порогового блока 3, но выше срабатывания порогового блока 4, то срабатывает только пороговый блок 3 и реле

6управления. Индикатор 11 включается, свидетельствуя об исправности устройства.

При коротком замыкании центрального проводника чувствительного элемента на его оболочку-корпус сопротивление падает мгновенно ниже величин Р i и Р 2- Пороговые блоки 3 и 4 срабатывают одновременно, но напряжение на выходе элемента 17 И появляется раньше, чем на выходе блока 18 задержки, и блокирует прохождение сигнала через элемент 16 И и блок 18 задержки на обмотку реле 6 управления. При этом срабатывает только реле 7 управления и своими контактами 20 разрывает цепь индикатора 11 пожара, а контактами 22 замыкает цепь индикатора 12 неисправности.

При повреждении чувстьительного элемента 1 в УСЛОВИЯХ полета его сопротивление RVJ (фиг. 2) представляет собой случайную величину, зависящую от наличия вибраций, загрязнения в месте поломки и т.д. Сопротив ление Rc(3 при этом может принимать любую величину в диапазоне от нуля до Ro - сопротивления исправного чувствительного элемента. В тех случаях, когда сопротивление Rya падает ниже величины Rz, на выходе элемента 17 И появится положительное напряжение, поступающее на вход «Запуск элемента памяти 8 (фиг. 2 моменты времени tj график и г). Элемент 8 памяти перейдет в состояние «1 т.е. на его выходе появится положительное напряжение Ua (фиг. 2), которое через блок 9 задержки и элемент 10 ИЛИ поступает на обмотку реле

7управления. Реле 7 управления срабатывает и размыкает цепь индикатора 11 пожара на весь оставщийся участок полета. На этапе полета после повреждения чувствительного элемента, который может быть весьма продолжительным, сопротивление чувствительного элемента подвержено многочисленным изменениями, число которых может достигать миллионов циклов. Существует вероятность того, что в ряду этих изменений возникает такое, когда сопротивление чувствительного элемента имеет величину, заключенную между значениями R j и RJ на протяжении интервала времени, большего Т|. В этом случае на выходе задержки 18 появляется положительное напряжение и сработает реде 6 управления (фиг. 2 момент t4, график и 3. Однако ложного срабатывания при этом не происходит так как цепь индикатора 11 пожара к этому моменту размыкается вследствие срабатывания элемента 8 памяти и реле 7 управления.

Схема устройства обеспечивает также индикацию имевшего место в полете включения элемента 8 памяти. При включении кнопки 23 контроля (фиг. 2 момент tj, график и ч) во время послеполетной проверки исправности устройства элемент 8 памяти сбрасывается, возвращая устройство в рабочее состояние. При этом реле 7 управления отключится с некоторой задержкой Т 2 (фиг. 2

СМ. график напряжения Us), задаваемой блоком 9 задержки. Индикатор 12 неисправности во время проверки включается на время Та см. фиг. 2 (график напряжения Us), что свидетельсвует о том, что в течение поJ лета имеет место короткое замыкание и чувствительный элемент и его соединительные провода подлежат проверке и ремонту. В случае постоянного короткого замыкания индикатор неисправности включается постоянно при нажатой кнопке 23 контроля.

0 Для сохранения и последующего считыт вания информации, заключенной в элементе 8 памяти, последний не должен изменять свое состояние при возможных перерывах питания устройства. Этому условию отвечает поляризованное реле с двумя обмотками, в котором положение якоря сохраняется после снятия питания обмоток, например реле с магнитной защелкой, пример выполнения которого представлен на фиг. 3. Обмотка 25, управляющая замыканием контактов 26, подключается к выходу элемента 17 И, обмотка 27, управляющая размыканием контактов 26, подключается к контрольному выводу 14. При появлении напряжения на выходе элемента 17 И и обмотке 25 положительное напряжение через замкнув щиеся контакты 26 поступает на вход блока 9 задержки (реле переходит в состояние 1). Возвращение реле в исходное состояние «О происходит при подаче напрядения на контрольный вывод 14.

Схема предлагаемого устройства предотвращает ложное срабатывание чувствительного элемента во всех случаях, когда срабатывание цепи блокировки и элемента 8 памяти происходит раньше, чем появится

5 случайный сигнал на выходе блока 18 задержки и сработает реле 6 управления. Срабатывание элемента памяти и срабатывание реле управления, замыкающего цепь индикатора пожара имеют случайный характер при повреждении чувствительного элемено та, однако вероятность появления первого из них значительно превышает вероятность второго. Это означает значительное снижение вероятности ложного срабатывания устройства. Его применение, тем самым, способствует повышению надежности авиационных систем пожарной сигнализации и увеличению безопасности полетов.

Формула изобретения

Устройство для пожарной сигнализации, содержащее делитель напряжения, выполненный на регистре и резистивном чувствительном элементе с отрицательным коэффициентом сопротивления, первый пороговый блок, второй пороговый блок с порогом срабатывания меньшим, чем у первого, первый и второй элементы И с инверсными

входами и прямыми входами, подключенными к выходам первого и второго пороговых блоков соответственно, первый блок задержки, первое и второе реле управления, индикаторы пожара и неисправности, отличающееся тем, что, с .целью уменьшения вероятности ложного срабатывания устройства при повреждении чувствительного элемента, в устройство введены элементы памяти, второй блок задержки, элемент ИЛИ, вход «Запуск элемента памяти соединен с выходом второго элемента И, вход «Сброс с контрольным выводом устройства, выход элемента памяти через второй блок задержки соединен с одним из входов элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - к обмотке второго реле управления, положительная клемма источника питания через размыкающие контакты второго реле управления и замыкающие контакты первого реле управления подключены к индикатору пожара, контрольный вывод через замыкающие контакты второго реле управления подключен к индикатору неисправности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3320602, кл. 340-273, 1971 (прототип).

ff всякому Sjfe ef/mo п. 17

XX

.З

If ffOf rpOiftHOjUy

Sbii odf/

I

/f Влоку odep) 9