Пожарный извещатель Советский патент 1981 года по МПК G08B17/06 

I

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации и предиазначено для регистрации конвектииных тепловых потоков, вызванных пожаром в котролируемом помещении с по- . вышенной концентрацией производственной пыли.

Известны тепловые пожарные извещатели и преобразователи температуры, основанные на различных принципах. Известен пожарный извещатель, который содержит датчики температуры и электронные реле, причем датчики выполнены в виде делителей напряжения, плечи которых образованы термисторами с различной инерционностью и регулируемыми резисторами, включенными по мостовой схеме, а в диагональ моста переходом базазмиттер включен транзистор прямой проводимости, к коллектору которого подключена баэ1 транзистора обратной проводимости 1.

Однако устройство практически теряет работоспособность в условиях повьпленной запыленности. Это происходит в связи с выравниванием тепловой инерции терморезистороБ (инерционг кого и безинерционного) в результате осаждения (адгезии) слоя пыли на безинерционном терморезисторе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

to устройство, содержащее термочувствительный элемент и формирователь CHI- нала, причем термочувствительный элемент выполнен в виде двух жестко связанных между собой пьезозлектри15ков с различными физическими свойствами, один из которых служит датчиком температуры, а второй - компенсатором 2.

Известное устройство имеет невысо20кую чувствительность- и быстродействие ввиду значительной теплоемкости термодатчика, а также в связи с компенсирующим воздействием отрицательной обратной связи на термодатчик. Кроме того, устройство не предназначено для работы в средах с повышенной концентрацией аэровзвеси или производственной пыли, при осаждении (адгезии) которой на поверхность термодатчика устройство теряет свою работоспособность. В результате этого известные устройства с целью эффективной защиты от пожаров на объектах с повьппенной концентрацией производственной пыли, где задержка в обнаружении загораний может привести к взрыву пыли и полному или частичному уничтожению объекта, применять нельзя. Цель изобретения - повышение надежности пожарного извещателя. Поставленная цель достигается тем, что 3 пожарный извещатель введаны два ключа, элемент памяти, пороговый элемент и формирователь импульсов, пьезоэлектрический термодатчик и первый ключ соединень параллельно и подклйчелы через второй ключ к шлейфу сигнализации, выход пьезоэлектрического термодатчика соединен через пороговый элемент с первым входом элемента памяти,выход формирователя импульсов цодключен к управляющим входам ключей и ко втор му входу элемента памяти, выход которого соединен с управляющим входо формирователя сигнала тревоги. На фиг. 1 представлена функциона льная схема.пожарного извещателя; .на фиг. 2 - диаграммы, показывающие . работу устройства. Устройство содержит пьезоэлектри ческий термодатчик 1, ключи 2 и 3, формирователь 4 импульсов, пороговый элемент 5, элемент 6 памяти, фо мирователь 7 сигнала тревоги, шлейф сигнализации 8 и 9. На диаграмме обозначено время t, напряжения 1 в соответствующих точках 10-15 .блок-схемь, величина порогового напряжения U. порогового элемента 5, период Тд опроса термодатчика 1, период Tg возбуж дения механических колебаний в термодатчике 1, выходное сопротивление R формирователя 7. Устройстзо работает следующим образом. При появлении очага пожара в кон тролируемом помещении происходит конвективный перенос тепла от очага пожара к потолку помещения, где установлен пожарный извещатель. Нагревание тер1.одатчика 1, который представляет собой пьезоэлектрик, приводит к появлению на его обкладках электрического потенциала (за счет пироэффекта в пьезоэлектриках), пропорционального температуре воздушного потока, pacnpoci-раняющегося от очага загорания. Напряжение , образуемое на термодатчике , прикладывается ко входу порогового элемента 5, при этом ключи 2 и 3 закрыты. ЕСЛИ напряжение на входе элемента;: 5 превышает его пороговое значение, то на выходе элемента 5 появляется сигнал, который поступает на информационный вход элемента 6 памяти и при появлении на его тактовом входе первого положительного перепада напряжения происходит срабатывание элемента 6 памяти и На его выходе появляется сигнал. Элемент памяти самоблокируется и переходит в релсим записанной информации независимо от наличия сигналов на его входах. Выходной сигнал элемента 6 памяти воздействует на формирователь 7, что приводит к изменению его проводимости, а изменение проводимости формирователя 7, подключенного к шлейфу сигнализации 8 и 9, воспринимается на другом конце пшейфа пультом пожарной сигнализации как сигнал Пожар. Ключ 3 периодически открывается и шунтирует термОдатчик 1. В связи с этим происходит периодический сброс потенциала термодатчика с периодом, равным периоду опроса Ъ,. На вход ключа 2 от формирователя 4 поступают импульсы управления с периодом Тд {периодом вог буждения механических колебаний в термодатчике 1), которые кратковременно открывают ключ 2 и напряжение, снимаемое со шлейфа сигнализации 8 и 9, импульсно воздействует на термодатчик 1 . Пьезоэлектрик является одновременно датчиком температуры (за счет пироэффекта), а также прробразователем электрической энергии в механические колебания за счет обратного пьезоэффекта. Поэтому кратковременные импульсы, подаваемые на пьезоэлектрический термодатчик I при помощи ключа 2, приводят к интенсивным механическим колебаниям пьезоэлектрического термодатчика 1 на ча стотё его собственного механичесSкого резонанса (характер колебаний показан на фит. 2). За счет большой величины колебательного ускорения (частота собственного резонанса пьв зоэлектрического тормодатчика мoжtJT достигать величины 10 Гц) на частицу пыли, адгезированную на поверхности термодатчика 1, действует зна чительная сила, которая превосходит на несколько порядков силу сцепления частицы пьши с поверхностью тер модатчика 1, что приводит к отталки ванию частицы от поверхности термодатчика. Таким образом, поверхность термо датчика пожарного извещателя остается чистой, что обеспечивает его п вышенную чувствительность и быстродействие в условиях запыленности контролируемого объекта. Импульсы возбуждения механически колебаний термодатчика 1 следуют с периодом Т«. Для предотвращения их шунтирования ключ 3 на время действия импульса возбуждения заперт (диаграмма LL) Таким образом, напряжение на тер модатчике контролируется с .периодо опроса lijn, а его механические колебания возбуждаются, э. ДРУГрй момен времени с приодом Tg, что обеспечивается взаимно синхронньт переключением ключей2 и 3 при помощи формирователя 4 импульсов. Для предотвращения самосброса элемента 6 памяти тактовые импульсы U поступают на тактовый вход элемента 6 па мяти с некоторым опережением последовательности сдвоенных импульсов управления ключем 3, На диаграмме показан момент срабатывания порогового элемента 5. Выходной сигнал и.элемента памяти 6появляет15 „ся с приходом на его тактовый вход 58 положительного перепада напряжения. Формирователь 7 срабатывает после появлении на его входе сигнала, снимаемого с выхода элемента 6 памяти, что и является сигналом тревожного извещения о пожаре. Сброс зафиксированного извещатеЛем сигнала производится дистанционно с пульта пожарной сигнализации путем кратковременного снятия напряжения со шлейфа пожарной сигнализации 8 и 9, Формула изобретения Пожарный извещатель, содержащий пьезоэлектрический термодатчик и формирователь сигнала тревоги, подключенный к ншейфу сигнализации, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности извещателя, в него введены два ключа, элемент памяти, пороговый элемент и формирователь импульсов , пьезоэлектрический термодатчик и первый ключ соединены параллельно и подключены через второй ключ к шлейфу сигнализации, выход пьезоэлектрического термодатчика соединен через пороговый элемент с первым входом элемента памяти, выход формирователя импульсов подключен к управляющим входам ключей и ко второму входу элемента памяти, выход которого соединен с управляющим входом формирователя сигнала тревоги. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 223620, кл. G 08 В 17/06, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 243893, кл. G 01 К 5/72, 1969 (прототип).

fS

Фи.

ЧГ9

ir&f