BR102019009736A2 - detector de particulado sem câmara coberto, e, método para usar um detector de particulado sem câmara coberto - Google Patents

detector de particulado sem câmara coberto, e, método para usar um detector de particulado sem câmara coberto Download PDF

Info

Publication number
BR102019009736A2
BR102019009736A2 BR102019009736A BR102019009736A BR102019009736A2 BR 102019009736 A2 BR102019009736 A2 BR 102019009736A2 BR 102019009736 A BR102019009736 A BR 102019009736A BR 102019009736 A BR102019009736 A BR 102019009736A BR 102019009736 A2 BR102019009736 A2 BR 102019009736A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
light
optical
detector
wavelengths
protective cover
Prior art date
Application number
BR102019009736A
Other languages
English (en)
Inventor
L Lincoln David
M Alexander Jennifer
J Birnkrant Michael
R Harris Peter
Original Assignee
Kidde Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kidde Tech Inc filed Critical Kidde Tech Inc
Publication of BR102019009736A2 publication Critical patent/BR102019009736A2/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/02—Mechanical
    • G01N2201/022—Casings
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

um detector de particulado sem câmara coberto inclui um detector sem câmara configurado para produzir um sinal quando ocorrem eventos de detecção de particulado; um ou mais emissores ópticos dispostos no detector sem câmara, configurados para emitir um ou mais cones emissores de luz; um ou mais sensores ópticos dispostos no detector sem câmara, definindo um ou mais cones receptores; e uma cobertura de proteção no detector sem câmara que define uma região interior e uma região externa. cada um ou mais sensores ópticos são configurados para detectar a ocorrência de eventos de detecção de particulados. a cobertura de proteção inclui um material com uma ou mais propriedades ópticas de transmissão, reflexo e absorção, e pelo menos uma dessas propriedades ópticas tem uma largura de banda.

Description

DETECTOR DE PARTICULADO SEM CÂMARA COBERTO, E, MÉTODO PARA USAR UM DETECTOR DE PARTICULADO SEM CÂMARA COBERTO
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO(S) RELACIONADO(S) [0001] Este pedido se refere ao Pedido US 15/936.073, intitulado PROTECTIVE COVER FOR CHAMBERLESS POINT SENSOR, pelos inventores Lincoln, Birnkrant, Bell, Harris e Alexander, depositado em 26 de março de 2018.
FUNDAMENTOS [0002] A presente divulgação se refere geralmente a monitores de particulados e detectores de fumaça e, mais particularmente, a uma cobertura de proteção intensificada opticamente para um sensor sem câmara.
[0003] Detectores de fumaça desempenham um papel importante na identificação de fumaça, idealmente alarmando o mais cedo possível no decorrer do incêndio. Detectores de fumaça podem usar uma ou mais fontes de luz como a fonte do esquema de detecção de fumaça, e pode usar vários comprimentos de onda de luz para ajudar a melhorar o desempenho de detecção. Por exemplo, os comprimentos de onda duplos da luz, um sendo infravermelho e o outro sendo visível, podem ser usados em um detector de fumaça. Um detector sem câmara pode fornecer desempenho de detecção melhorado sobre os projetos que utilizam uma câmara, consequentemente tendo por resultado a popularidade do projeto sem câmara em aplicações de alto desempenho. Um detector sem câmara pode ser referido como um sensor de ponto de próxima geração, por causa de seu projeto avançado e seu uso na detecção de fumaça em um determinado ponto de instalação. Um detector sem câmara também pode ser referido como um sensor de ponto sem câmara.
[0004] Uma aeronave comercial é um exemplo não limitativo de uma aplicação de alto desempenho onde um sensor de ponto sem câmara utilizando vários comprimentos de onda de luz pode ser usado. Há muitos
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 57/96 / 27 fatores que contribuem para a necessidade de um detector sem câmara de alto desempenho, com exemplos não limitativos, incluindo o desejo de discernir entre vapor ou poeira e as partículas de fumaça de um incêndio, o desejo de evitar alarmes de incômodo provenientes da preparação de alimentos, e o desejo de detectar partículas de fumaça que podem ser produzidas a partir de materiais sintéticos latentes, muitas vezes resultando em tamanhos de partículas menores que 0,5 pm (mícron) de diâmetro. Adicionalmente, detectores sem câmara utilizando vários comprimentos de onda de luz podem ser usados para monitorar a qualidade do ar interno, onde a presença de partículas finas (tamanhos de partícula < 2,5 pm) e partículas grosseiras (tamanhos de partícula < 10 pm) pode ser importante.
[0005] Uma cobertura de proteção pode ser posicionada em um detector sem câmara para superar alguns dos problemas que foram associados com detectores sem câmara, por exemplo, não sendo um volume bem protegido que está livre de interferência ou adulteração. Os exemplos típicos de uma cobertura de proteção podem incluir uma tampa desobstruída ou opaca, que possa igualmente incluir aberturas. Quando uma cobertura de proteção puder ser útil em reduzir a interferência das fontes de luz ambientais que emanam do ambiente circunvizinho, pode ainda haver problemas com transmissão, reflexo, e/ou absorção de luz por uma cobertura de proteção. SUMÁRIO [0006] Um detector de particulado sem câmara coberto inclui um detector sem câmara configurado para produzir um sinal quando ocorrem eventos de detecção de particulado; um ou mais emissores ópticos dispostos no detector sem câmara, configurados para emitir um ou mais cones emissores de luz; um ou mais sensores ópticos dispostos no detector sem câmara, definindo um ou mais cones receptores; e uma cobertura de proteção no detector sem câmara que define uma região interior e uma região externa. Cada um ou mais sensores ópticos são configurados para detectar a ocorrência
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 58/96 / 27 de eventos de detecção de particulados. A cobertura de proteção inclui um material com uma ou mais propriedades ópticas de transmissão, reflexo e absorção, com pelo menos uma dessas propriedades ópticas com uma largura de banda.
[0007] Um método para usar um detector de particulado sem câmara coberto que inclua um ou mais emissores ópticos, um ou mais sensores ópticos e uma cobertura de proteção intensificada oticamente sobre os emissores ópticos e os sensores ópticos que definem uma região interna e um região externa. O método inclui: emitir um ou mais cones emissores de luz a partir de um ou mais emissores ópticos; receber luz em um ou mais cones receptores por um ou mais sensores ópticos; criar um ou mais volumes de detecção dentro da sobreposição espacial entre um ou mais cones emissores e um ou mais cones receptores; detectar eventos de detecção de particulado; e produzir um sinal que denota a ocorrência dos eventos de detecção de particulado com base na presença de material particulado em um ou mais volumes de detecção definidos por uma sobreposição de um ou mais cones emissores de luz e um ou mais cones receptores. A cobertura de proteção intensificada oticamente define um ou mais limites de um ou mais volumes de detecção, e cada um ou mais sensores ópticos são configurados para detectar a ocorrência de eventos de detecção de particulado. A cobertura de proteção inclui um material com uma ou mais propriedades ópticas de transmissão, reflexo e absorção, com pelo menos uma dessas propriedades ópticas com uma largura de banda.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0008] A FIG. 1 é uma vista lateral de uma primeira modalidade de um sensor de ponto coberto.
[0009] A FIG. 2 é uma vista lateral de um segundo modo do sensor de ponto coberto.
[0010] A FIG. 3 é uma vista lateral de um terceiro modo do sensor de
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 59/96 / 27 ponto coberto.
[0011] A FIG. 4 é uma vista lateral de uma segunda modalidade do sensor de ponto coberto.
[0012] A FIG. 5 é uma vista lateral transversal de uma cobertura de proteção intensificada oticamente.
[0013] A FIG. 6 é um gráfico de transmissão óptica versus comprimento de onda para uma modalidade da cobertura de proteção intensificada oticamente na FIG. 5.
[0014] A FIG. 7 é um gráfico de reflexo óptico versus comprimento de onda para uma modalidade da cobertura de proteção intensificada oticamente na FIG. 5.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0015] A presente divulgação fornece uma cobertura de proteção intensificada oticamente para um sensor de ponto sem câmara. Um sensor de ponto sem câmara também pode ser referido como um sensor de ponto sem câmara de próxima geração, um sensor de ponto sem câmara e monitor, um detector de particulado sem câmara coberto, ou um detector sem câmara brevemente. Como usado nesta divulgação, particulado será usado para descrever todas as partículas aerotransportadas que são detectáveis, o que inclui fumaça. Além disso, as descrições aqui fornecidas se referem à detecção de particulado em suspensão pela interação da luz e a dispersão da luz para os circuitos de detecção óptica do detector sem câmara.
[0016] Durante a operação de um detector sem câmara, uma ou mais fontes de luz com um ou mais comprimentos de onda iluminam um ou mais volumes na vizinhança do detector sem câmara. Particulados aerotransportados em um volume iluminado podem dispersar a luz e/ou a fluoresce, que podem ser detectadas pelo detector sem câmara. A operação de um detector sem câmara pode ser referida como a monitoração, pelo meio da qual o detector sem câmara monitora para eventos de detecção. Um evento de
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 60/96 / 27 detecção é quando uma resposta elétrica ocorre dentro do circuito de detecção como resultado de uma fotointeração. Durante o processo de monitoramento, os níveis de particulado podem simplesmente ser exibidos ou gravados para uso posterior por um usuário. Respostas adicionais também podem ocorrer se vários critérios de limite forem atendidos. Exemplos não limitativos de respostas adicionais podem incluir ativar um alarme, acionar outras respostas do sistema e iniciar ações de proteção.
[0017] De um modo geral, particulados, incluindo fumaça e outras partículas em suspensão, podem variar de tamanho, dependendo de vários fatores, incluindo, sem limitação, os materiais que são latentes, inflamáveis, ou de combustão, a temperatura do processo, o estágio do processo, e a concentração de oxigênio e outros gases no ponto do processo. O processo pode ser a combustão, a pré-combustão, ou qualquer outro processo que produza particulados aerotransportados. Além disso, processos que não a combustão podem causar particulados aerotransportados. Por exemplo, as reações químicas podem evolver particulados aerotransportados. Os particulados podem geralmente variar no tamanho de 0,1-2,0 pm em diâmetro, porém podem ser menores no tamanho do que 0,1 pm em diâmetro, ou maior no tamanho do que 2,0 pm em diâmetro. Alguns particulados podem ser até 10 pm em diâmetro. Em algumas modalidades, o sensor de ponto coberto 10 pode monitorar para a qualidade do ar interno, ao ser capaz de distinguir entre partículas finas (tamanhos de partícula < 2,5 pm) e partículas grossas (tamanhos de partícula < 10 pm). Além disso, alguns particulados podem ser agentes biológicos em suspensão. Os agentes biológicos em suspensão podem igualmente ser referidos como biológicos. Como utilizado nesta divulgação, particulados e particulados aerotransportados se referem a matéria particulada de qualquer fonte que exista no espaço vazio dentro e ao redor do sensor de ponto coberto, sem limitar a uma presença no ar. Por exemplo, o sensor de ponto coberto da presente divulgação pode detectar
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 61/96 / 27 particulados que existem no ar, ar rarefeito, um vácuo, ou dentro de qualquer outro fluido se líquido ou gasoso.
[0018] A FIG. 1 é uma vista lateral de um detector de particulado sem câmara com uma cobertura de proteção ou um sensor de ponto coberto. São mostrados na FIG. 1 um sensor de ponto coberto 10, detector sem câmara 12, primeiro emissor óptico 14, segundo emissor óptico 16, primeiro detector óptico 18, segundo detector óptico 20, região interna 28, cobertura de proteção 30, região externa 32, segundo cone emissor 36, segundo eixo emissor E2, meio ângulo ΘΕ2 do segundo cone emissor, primeiro cone receptor 38, primeiro eixo de cone receptor R1, meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor, e primeiro volume de detecção 42.
[0019] Como será descrito mais tarde, o primeiro emissor óptico 14 também tem um primeiro cone emissor (não mostrado), e o segundo detector óptico 20 também tem um segundo cone receptor associado (não mostrado). Assim, várias combinações envolvendo o primeiro emissor óptico 14, o segundo emissor óptico 16, o primeiro detector óptico 18 e o segundo detector óptico 20 podem ser ilustrados para descrever a operação do sensor de ponto coberto 10. Para a clareza da ilustração, as FIGS. 1 - 4 cada uma retrata uma única combinação.
[0020] Na modalidade ilustrada, o sensor de ponto coberto 10 tem uma geometria substancialmente hemisférica, sendo composto por detector sem câmara 12 e cobertura de proteção 30. O detector sem câmara 12 tem um perfil substancialmente plano como ilustrado na vista lateral da FIG. 1. Na modalidade ilustrada, o detector sem câmara 12 tem uma forma circular ou semelhante a disco vista da parte superior ou em perspectiva (não mostrada). Em outras modalidades, o detector sem câmara 12 pode ter outras geometrias. [0021] Na modalidade ilustrada, o detector sem câmara 12 inclui o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16. O primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 produzem e emitem luz com
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 62/96 / 27 um comprimento de onda ou comprimentos de ondas que são empregados pelo detector sem câmara 12. Na modalidade ilustrada, o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 produzem um comprimento de onda de pico de luz. Em uma modalidade, o primeiro emissor óptico 14 pode produzir uma luz infravermelha e o segundo emissor óptico 16 pode produzir uma luz azul. A luz infravermelha pode ter um comprimento de onda máximo entre 800-950 nm, mas em algumas modalidades pode ser fora desta faixa. A luz azul pode ter um comprimento de onda de pico entre 400-500 nm, mas em algumas modalidades pode ser fora desta faixa. Em algumas modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 podem produzir comprimentos de onda da luz nas faixas infravermelhas, visíveis, e ultravioletas da luz. Nestas outras modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 podem produzir uma ampla faixa dos comprimentos de onda de luz. Por exemplo, em uma modalidade, o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16 podem produzir luz violeta ou ultravioleta com um comprimento de onda menor que 400 nm. Em outra modalidade, o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16 podem produzir luz visível com um comprimento de onda entre 380 - 700 nm. Ainda em outras modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16 pode produzir luz infravermelha com um comprimento de onda maior que 700 nm. Em algumas modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 podem produzir o mesmo comprimento de onda de luz. Em algumas modalidades, somente o primeiro emissor óptico 14 pode ser usado. Nestas outras modalidades, o primeiro emissor óptico 14 pode ser configurado para emitir vários comprimentos de onda de luz. Ainda em outras modalidades, um terceiro emissor óptico (não mostrado) pode ser usado.
[0022] Na modalidades ilustrada, o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 são diodos emissores de luz (LEDs). Em outras
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 63/96 / 27 modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16 podem produzir a luz por todos os meios apropriados. Por exemplo, naquelas outras modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16 podem ser um diodo de laser. Em algumas modalidades, o primeiro emissor óptico 14 e o segundo emissor óptico 16 podem ser combinados no mesmo dispositivo.
[0023] Referindo-se novamente à FIG. 1, o detector sem câmara 12 inclui o primeiro detector óptico 18 e o segundo detector óptico 20. Na modalidades ilustrada, a indicação fotoelétrica da luz é fornecida por diodos de foto. Em outras modalidades, o primeiro detector óptico 18 e/ou o segundo detector óptico 20 podem ser qualquer dispositivo adequado que produza uma indicação fotoelétrica de luz. Como usado nesta divulgação, uma indicação fotoelétrica de luz é uma resposta a um evento de detecção, pelo qual um fóton ou fótons de luz em um determinado comprimento de onda ou dentro de uma banda de comprimento de onda particular, excitam um detector óptico, produzindo assim um sinal elétrico como uma saída. Em outras modalidades, somente o primeiro sensor óptico 16 pode ser usado. Em outras modalidades, mais de dois detectores (não mostrados) podem ser usados. Em algumas modalidades, o primeiro detector óptico 18 e o segundo detector óptico 20 podem ser dos mesmos estilos de detector de foto. Em outras modalidades, o primeiro detector óptico 18 e o segundo detector óptico 20 podem ser de estilos diferentes de detectores de foto. Em algumas modalidades, o primeiro emissor óptico 18 e o segundo emissor óptico 20 podem ser combinados no mesmo dispositivo.
[0024] Na modalidade ilustrada, o primeiro detector óptico 18 é responsivo a um primeiro comprimento de onda de luz, e o segundo detector óptico 20 é responsivo a um segundo comprimento de onda de luz. O primeiro comprimento de onda de luz pode definir uma primeira faixa de comprimento de onda, e o segundo comprimento de onda pode definir uma segunda banda
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 64/96 / 27 de comprimento de onda. Na modalidade ilustrada, o primeiro e o segundo comprimentos de onda são diferentes uns dos outros. Em outras modalidades, o primeiro e o segundo comprimentos podem ser os mesmos.
[0025] Referindo-se novamente à FIG. 1, o sensor de ponto coberto 10 inclui a cobertura de proteção 30. A cobertura de proteção 30 define a região interna 28 e a região externa 32. Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 30 tem uma forma semicircular como vista do lado. A cobertura de proteção 30 pode ser referida como um envelope, definindo uma região interna e uma região externa da cobertura de proteção 30. Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 30 tem um diâmetro de aproximadamente 10 cm (3,9 polegadas) na região perto de onde a cobertura de proteção 30 se fixa ao detector sem câmara 12. Em outras modalidades, a cobertura de proteção 30 pode ter um diâmetro entre 5-15 cm (2,0-5,9 polegadas). Em ainda outras modalidades, a cobertura de proteção 30 pode ter um diâmetro de menos de 5 cm (2,0 polegadas), ou superior a 15 cm (5,9 polegadas). Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 30 tem uma forma geralmente hemisférica, em que a altura da cobertura de proteção 30 é aproximadamente a metade do diâmetro. Em outras modalidades, a geometria da cobertura de proteção 30 pode ser substancialmente diferente de hemisférica. Por exemplo, em uma modalidade, a cobertura de proteção 30 pode ser achatada em sua geometria, com uma altura inferior a aproximadamente metade do diâmetro. Em uma outra modalidade, a altura da cobertura de proteção 30 pode ser significativamente menor que aproximadamente a metade do diâmetro. Alternativamente, em outras modalidades, a cobertura de proteção 30 pode ter uma geometria bulbosa, em que a altura da cobertura de proteção 30 é maior que aproximadamente a metade do diâmetro. Em outras modalidades, a tampa pode ser cilíndrica, quadrada, ou retangular na forma, com estes que são exemplos delimitação de geometrias possíveis da cobertura de proteção 30. Será apreciado que o sensor de ponto coberto 10 pode fornecer benefícios
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 65/96 / 27 adicionais, incluindo, mas não limitado a redução do tempo de transporte para partículas para alcançar os elementos de detecção de particulado para permitir um alerta mais rápido, alarme e resposta por usuários e sistemas; sensibilidade melhorada; fabricabilidade melhorada; direcionalidade negligenciável; facilidade de manutenção; e aparência estética melhorada.
[0026] Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 30 é uma superfície contínua e o sensor de ponto coberto 10 inclui aberturas (não mostradas) que podem permitir uma comunicação fluida entre a região interna 28 e a região externa 32. Como será discutido mais tarde, o sensor de ponto coberto pode detectar particulados em suspensão que estão dentro da região 28, fora da região 32, ou ambos. Geralmente, os particulados em suspensão são geradas ou introduzidas no exterior do ambiente ao sensor de ponto coberto 10. Consequentemente, os particulados em suspensão ocorrem primeiramente na região externa 32. Consequentemente, uma comunicação fluida entre a região interna 28 uma região externa 32 pode permitir que os particulados em suspensão migrem da região externa 32 para a região interna 28. Em outras modalidades, o sensor de ponto coberto 10 pode incluir aberturas, portas, ou outros mecanismos que permitam a comunicação de fluidos entre a região interna 28 e a região externa 32. Como usado nesta divulgação, a cobertura de proteção 30 é considerada uma superfície contínua que possui propriedades ópticas da mesma. Qualquer referência à transmissão de luz através da cobertura de proteção 30, portanto, refere-se à transmissão de luz através do material a partir do qual a cobertura de proteção 30 é feita.
[0027] Como observado anteriormente, na modalidade descrita na FIG. 1, apenas o segundo cone emissor 36 é mostrado para a facilidade de ilustração, mas é para ser apreciado que o primeiro emissor óptico 14 também tem um primeiro cone emissor associado. Da mesma forma, apenas o primeiro cone receptor 38 é mostrado para a facilidade de ilustração, mas é para ser apreciado que o segundo detector óptico 20 também tem um segundo
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 66/96 / 27 cone receptor associado. Durante o funcionamento do sensor de ponto coberto 10, o segundo emissor óptico 16 emite luz no segundo cone emissor 36 tendo o segundo eixo emissor E2. Em uma modalidade particular, o segundo ângulo azimutal do eixo emissor φE2 (não mostrado) pode ser medido em relação a um dado no detector sem câmara 12. Meio ângulo 0E2 do segundo cone emissor refere-se à largura do meio ângulo do segundo cone emissor em expansão tridimensional 36 que é emitido a partir do segundo emissor óptico 16. O meio ângulo 0E2 do segundo cone emissor é medido no ponto de meia intensidade da energia óptica irradiada do segundo emissor óptico 16. Isso também pode ser referido como a meia máxima de largura total (FWHM).
[0028] Durante a operação do sensor de ponto coberto 10, o primeiro detector óptico 18 detecta a luz no primeiro cone de recebimento 38 tendo o primeiro eixo de cone receptor R1. O primeiro eixo de cone receptor R1 tem ângulo azimutal φR1 do primeiro eixo de cone receptor (não mostrado) e o meio ângulo 0R1do primeiro cone receptor. Em uma modalidade particular, o ângulo de azimutal φR1 do primeiro eixo de cone receptor pode ser medido em relação a um dado em detector sem câmara 12. O meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor refere-se à largura do meio ângulo do cone em expansão tridimensional de visibilidade que é detectável pelo primeiro detector óptico 18. O meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor é medido no ponto de meia intensidade de energia óptica sendo detectado pelo primeiro detector óptico 18. Isso também pode ser chamado de FWHM.
[0029] Na modalidade ilustrada da FIG. 1, a cobertura de proteção 30 é oticamente transparente para alguns ou todos os comprimentos de onda de luz produzidos pelo segundo emissor óptico 16 e recebidos pelo primeiro detector óptico 18. Em uma modalidade, a cobertura de proteção 30 é composta de acrílico transparente. Em outras modalidades, a cobertura de proteção 30 pode ser qualquer material que seja transparente ou substancialmente transparente à luz ambiente, tal como vidro ou resina.
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 67/96 / 27
Assim, na modalidade mostrada na FIG. 1, o segundo cone emissor 36 é projetado pela região interna 28 e pela cobertura de proteção 30 para a região externa 32, e o primeiro cone receptor 38 se estende pela região interna 28 e pela cobertura de proteção 30 para a região externa 32. O primeiro volume de detecção 42 é definido pela sobreposição espacial do segundo cone emissor 36 e o primeiro cone receptor 38. Consequentemente, o primeiro volume de detecção 42 é definido dentro da região interna 28 e dentro da região externa 32. Como pode ser visto na FIG. 1, o primeiro volume de detecção 42 é dependente do segundo eixo emissor E2, do meio ângulo 0E2 do segundo cone emissor, do primeiro eixo de cone receptor R1, e do meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor.
[0030] A FIG. 2 é uma vista lateral de um segundo modo do sensor de ponto coberto 10. São mostrados na FIG. 2 um sensor de ponto coberto 10, detector sem câmara 12, primeiro emissor óptico 14, segundo emissor óptico 16, primeiro detector óptico 18, segundo detector óptico 20, região interna 28, cobertura de proteção 30, região externa 32, primeiro cone emissor 34, primeiro eixo emissor E1, meio ângulo 0E1 do primeiro cone emissor, primeiro cone receptor 38, primeiro eixo de cone receptor R1, meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor, e segundo volume de detecção 44. A descrição do sensor de ponto coberto 10 é semelhante à da FIG. 1, com a diferença na FIG. 2 sendo que o primeiro cone emissor 34 sendo irradiado do primeiro transmissor óptico 14 é ilustrado e é definido pelo primeiro eixo emissor E1. O primeiro eixo emissor E1 tem um ângulo azimutal φE1 do primeiro eixo emissor (não mostrado) e um meio ângulo 0E1 do primeiro cone emissor. Em uma modalidade particular, o primeiro eixo emissor E1 tem um ângulo azimutal φE1 do primeiro eixo emissor que pode ser medido em relação a um dado em detector sem câmara 12. Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 30 é oticamente transparente para alguns ou todos os comprimentos de onda de luz produzidos pelo primeiro emissor óptico 14 e
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 68/96 / 27 recebidos pelo primeiro detector óptico 18. Assim, o segundo cone emissor 36 é projetado pela região interna 28 e pela cobertura de proteção 30 para a região externa 32, e o primeiro cone receptor 38 se estende pela região interna 28 e pela cobertura de proteção 30 para a região externa 32. O segundo volume de detecção 44 é definido pela sobreposição espacial do primeiro cone emissor 34 e o primeiro cone receptor 38. Na modalidade ilustrada, o segundo volume de detecção 44 é definido inteiramente dentro da região interna 28. Como pode ser visto na FIG. 2, a definição do segundo volume de detecção 44 depende do primeiro eixo emissor E1, do meio ângulo 0E1 do primeiro cone emissor, do primeiro eixo de cone receptor R1, e do meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor.
[0031] A FIG. 3 é uma vista lateral de um terceiro modo do sensor de ponto coberto 10. São mostrados na FIG. 3 um sensor de ponto coberto 10, detector sem câmara 12, primeiro emissor óptico 14, segundo emissor óptico 16, primeiro detector óptico 18, segundo detector óptico 20, região interna 28, cobertura de proteção 30, região externa 32, primeiro cone emissor 34, primeiro eixo emissor E1, meio ângulo 0E1 do segundo cone emissor, primeiro cone receptor 40, segundo eixo de cone receptor R2, meio ângulo 0R2 do segundo cone receptor, e terceiro volume de detecção 46. O primeiro eixo emissor E1 tem um ângulo azimutal φE1 do primeiro eixo emissor (não mostrado) e um meio ângulo 0E1 do primeiro cone emissor, como descrito na FIG. 2. O segundo eixo de cone receptor R2 tem ângulo azimutal φR2 do segundo eixo de cone receptor (não mostrado) e meio ângulo 0R2do segundo cone receptor. Em uma modalidade particular, o ângulo de azimutal φR2 do segundo eixo de cone receptor pode ser medido em relação a um dado em detector sem câmara 12. O meio ângulo 0R2 do segundo cone receptor referese à largura do meio ângulo do cone em expansão tridimensional de visibilidade que é detectável pelo segundo detector óptico 20. O meio ângulo 0R2 do segundo cone receptor é medido no ponto de meia intensidade de
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 69/96 / 27 energia óptica sendo detectado pelo segundo detector óptico 20. Isso também pode ser chamado de FWHM.
[0032] A descrição do sensor de ponto coberto 10 é semelhante à das FIGS. 1 e 2. Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 30 é oticamente transparente para o comprimento de onda de luz que é produzido pelo primeiro emissor óptico 14 e recebidos pelo segundo detector óptico 20. Portanto, o primeiro cone emissor 34 é projetado pela região interna 28 à região externa 32, e o segundo cone receptor 40 se estende pela região interna 28 à região externa 32. O terceiro volume de detecção 46 é definido pela sobreposição espacial do primeiro cone emissor 34 e o segundo cone receptor 40. Na modalidade ilustrada, o terceiro volume de detecção 46 é definido inteiramente dentro da região externa 32. Como pode ser visto na FIG. 3, a definição do terceiro volume de detecção 46 depende do primeiro eixo emissor E1, do meio ângulo 0E1 do primeiro cone emissor, do segundo eixo de cone receptor R2, e do meio ângulo 0R2 do segundo cone receptor.
[0033] A FIG. 4 é uma vista lateral de uma segunda modalidade do sensor de ponto coberto 10. São mostrados na FIG. 4 um sensor de ponto coberto 110, detector sem câmara 12, primeiro emissor óptico 14, segundo emissor óptico 16, primeiro detector óptico 18, segundo detector óptico 20, região interna 28, cobertura de proteção 130, região externa 32, segundo cone emissor 136, segundo eixo emissor E2, meio ângulo 0E2 de segundo cone emissor, primeiro cone receptor 138, primeiro eixo de cone receptor R1, meio ângulo 0R1 de primeiro cone receptor, e quarto volume de detecção 48. A descrição do sensor de ponto coberto 110 é semelhante à da FIG. 1. Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 130 é oticamente absortiva a um ou mais dos comprimentos de onda de luz produzidos pelo segundo emissor óptico 16 e recebidos pelo primeiro detector óptico 18. Portanto, o segundo cone emissor 136 é projetado dentro da região interna 28, mas não passa pela cobertura de proteção 130 para a região externa 32. Da mesma
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 70/96 / 27 forma, o primeiro cone de recepção 138 é criado dentro da região interna 28, mas não se estende para a região externa 32. Na modalidade ilustrada, a cobertura de proteção 130 é um material homogêneo que é oticamente absortivo. Em outras modalidades, a cobertura de proteção 130 pode ser não homogênea. Em ainda outras modalidades, a cobertura de proteção 30 pode ter um revestimento oticamente absortivo.
[0034] O quarto volume de detecção 48 é definido pela sobreposição espacial do segundo cone emissor 136 e pelo primeiro cone receptor 138 e, portanto, é truncado pela cobertura de proteção 130. Na modalidade ilustrada, truncar o quarto volume de detecção 48 pela cobertura de proteção 130 pode ser benéfico em reduzir as ocorrências de alarmes falsos que poderiam ocorrer de outra maneira a partir do quarto volume de detecção 48 que se estende na região externa 32 onde a interferência externa pode existir. Isso pode melhorar a robustez operacional do sensor de ponto coberto 10. Como pode ser visto na FIG. 4, a definição do quarto volume de detecção 48 é dependente do segundo eixo emissor E2, do meio ângulo 0E2 do segundo cone emissor, do primeiro eixo de cone receptor R1, e do meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor. Em outra modalidade, o quarto volume de detecção 48 pode ser maior que o ilustrado na FIG. 4 pela seleção do segundo eixo emissor E2, do meio ângulo 0E2 do segundo cone emissor, do primeiro eixo de cone receptor R1, e/ou do meio ângulo 0R1 do primeiro cone receptor para proporcionar um maior volume de sobreposição espacial entre o segundo cone emissor 136 e o primeiro cone receptor 138.
[0035] A FIG. 5 é uma vista lateral transversal da cobertura de proteção 230. São mostrados na FIG. 5 um sensor de ponto coberto 210, detector sem câmara 12, primeiro emissor óptico 14, segundo emissor óptico 16, primeiro detector óptico 18, segundo detector óptico 20, região interna 28, cobertura de proteção 230, região externa 32, cobertura de substrato 250, revestimento interno 252, e revestimento externo 254. A descrição do detector
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 71/96 / 27 sem câmara 12 é semelhante à da FIG. 1. A cobertura de proteção 230 compreende o substrato de cobertura 250, o revestimento interno 252 e o revestimento externo 254. Na modalidade ilustrada, o substrato de cobertura 250 pode ser qualquer material que forneça o forma e estrutura para a cobertura de proteção 230 incluindo, com exemplos não limitativos incluindo acrílico, vidro, resina, vidro de fibra, e metal. O revestimento interno 252 e o revestimento externo 254 são, cada um, um revestimento óptico. O revestimento interno 252 cobre a superfície cobertura de proteção 230 que se volta para região interna 28, e o revestimento externo 254 cobre a superfície da cobertura de proteção 230 que se volta para a região externa 32. Em algumas modalidades, o revestimento interno 252 ou o revestimento externo 254 podem ser omitidos da cobertura de proteção 230. Em outras modalidades, o revestimento interno 252 e o revestimento externo 254 podem ser omitidos da cobertura de proteção 230. Nestas outras modalidades, o substrato de cobertura pode ser um material homogêneo ou não homogêneo que seja oticamente absortivo no comprimento de onda ou comprimentos de onda de luz emitidos do primeiro emissor óptico 14 e do segundo emissor óptico 16. Em algumas modalidades, o revestimento interno 252 e/ou o revestimento externo 254 pode ser reflexivo em um ou mais comprimentos de onda de luz. Na caracterização de um material como reflexivo em um determinado comprimento de onda, a refletividade em um determinado comprimento de onda é geralmente maior que 50%. Em outras modalidades, o revestimento interno 252 e/ou revestimento externo 254 pode ser antirreflexivo em um ou mais comprimentos de onda de luz. Na caracterização de um material como antirreflexivo em um determinado comprimento de onda, a antirrefletividade em um determinado comprimento de onda é geralmente menor que 4%. Entretanto, em algumas modalidades, o revestimento interno 252 e/ou o revestimento externo 254 pode ser caracterizado como sendo antirreflexivo com um antirreflexividade que seja
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 72/96 / 27 maior que 4%. Revestimentos antirreflexivos são conhecidos por aqueles que são versados nas técnicas ópticas. Por exemplo, um revestimento antirreflexivo pode ser uma fina camada de material com um índice de refração que está entre os índices de refração do substrato de cobertura 250 e o meio de ar em torno da cobertura de proteção 230. Além disso, por exemplo, um revestimento antirreflexivo pode ser uma fina camada de material com uma espessura que é um quarto de comprimento de onda da luz em questão.
[0036] Na modalidade descrita na FIG. 5, o revestimento interno 252 pode compreender uma ou mais camadas, com cada uma ou mais camadas sendo configuradas para fornecer uma interação específica com a luz incidente. Similarmente, o revestimento externo 254 pode compor uma ou mais camadas, com cada uma ou mais camadas sendo configuradas para fornecer uma interação específica com luz incidente. Como com o substrato de cobertura 250, o revestimento interno 252 e o revestimento externo 254 podem cada um individualmente ou junto em qualquer combinação fornecer diversas interações específicas com a luz incidente que inclui transmissão, absorção, e reflexo, com cada interação ocorrendo em um determinado comprimento de onda ou através de uma banda ou bandas de comprimento de onda. A transmissão, absorção e/ou reflexo de luz pelo revestimento interno 252 e/ou revestimento externo 254 pode resultar das propriedades intrínsecas do revestimento interno 252 e/ou do revestimento externo 254. Em outras modalidades, o revestimento interno 252 e/ou o revestimento externo 254 podem ser compostos de grades do difração ou de outros materiais da polarização. Em algumas modalidades, a transmissão, a absorção, e/ou o reflexo da cobertura de proteção clara 230 podem resultar da incompatibilidade entre dois ou mais índices de refração. Na modalidade ilustrada, os dois ou mais índices de refração podem existir entre o revestimento interno 252, o substrato de cobertura 250, o revestimento
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 73/96 / 27 externo 254 e/ou o ambiente ambiental. Em algumas modalidades, os dois ou mais índices do refração podem existir entre duas ou mais camadas que compreendem o revestimento interno 252, e/ou entre duas ou mais camadas que compreendem o revestimento externo 254. Em outras modalidades, os dois ou mais índices de refração podem existir entre qualquer combinação de revestimento interno 252, substrato de cobertura 250, e revestimento externo 254.
[0037] É para ser apreciado que, em alguns materiais, o índice de refração é dependente do comprimento de onda de luz incidente sobre o material. Assim, um determinado material pode ter um índice diferente de refração para cada uma das pluralidades de comprimentos de onda que estão sendo emitidos a partir do primeiro emissor óptico 14 e do segundo emissor óptico 16, bem como a luz ambiente no ambiente. Além disso, um determinado material pode ter um índice diferente de refração para cada uma das pluralidades de comprimentos de onda que estão sendo dispersados ou fluorescentes por particulados dentro do primeiro cone receptor 38 e/ou do segundo cone receptor 40. Assim, a seleção dos materiais para o revestimento interno 252, o substrato de cobertura 250, e o revestimento externo 254 podem influenciar a transmissão, a absorção, e/ou o reflexo da luz pela cobertura de proteção 230 sobre vários comprimentos de onda.
[0038] Em algumas modalidades, o revestimento interno 252 e/ou revestimento externo 254 pode ser eletricamente condutivo para fornecer um ou mais benefícios. Por exemplo, um revestimento interno eletricamente condutivo 252 e/ou o revestimento externo 254 pode fornecer blindagem de interferência eletromagnética (EMI). Também, por exemplo, um revestimento interno eletricamente condutivo 252 e/ou o revestimento externo 254 pode dissipar uma carga de eletricidade estática da cobertura de proteção 230, minimizando assim ou impedindo a atração estática de particulados na cobertura de proteção 230.
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 74/96 / 27 [0039] Referindo-se novamente à FIG. 5, as propriedades ópticas do revestimento interno 252, do substrato de cobertura 250 e/ou do revestimento externo 254 podem afetar a luz produzida a partir do primeiro emissor óptico 14 e do segundo emissor óptico 16. Assim, as propriedades ópticas do revestimento interno 252, do substrato de cobertura 250 e/ou do revestimento externo 254 podem definir os limites do primeiro cone emissor 34 e do segundo cone emissor 36. Na modalidade ilustrada, as propriedades ópticas do revestimento interno 252, do substrato de cobertura 250 e/ou do revestimento externo 254 podem ser dependentes de comprimento de onda e o primeiro emissor óptico 14 pode ter um comprimento de onda diferente do segundo emissor óptico 16. Assim, os limites do primeiro cone emissor 34 e do segundo cone emissor 36 podem ser diferentes uns dos outros, dependendo dos comprimentos de onda específicos e das propriedades ópticas que são usados. As propriedades ópticas do revestimento interno 252, do substrato de cobertura 250 e/ou do revestimento externo 254 também podem afetar a luz que é dispersa e/ou fluorescente de particulados aerotransportados (não mostradas) que podem estar dentro da região interna 28 e/ou região externa 32.
[0040] Em algumas modalidades pode ser importante prevenir ou reduzir o efeito de fontes de luz fora do sensor de ponto coberto 10 de interferir com o primeiro detector óptico 18 e/ou segundo detector óptico 20, o que poderia de outra forma prejudicar o funcionamento do sensor de ponto coberto 10. Fontes de luz da região externa 32 podem incluir a luz do primeiro emissor óptico 14 e/ou do segundo emissor óptico 16 que é dispersa de particulados na região externa 32, ou de luz ambiente externa para sensor de ponto coberto 10. Exemplos não limitativos de luz ambiente podem incluir fontes de luz nas imediações do sensor de ponto coberto, como escritório, sala, e iluminação do compartimento de carga, ou de luz direta ou refletida de outras fontes, como a luz solar. Estas várias fontes de luz ambiente podem ser
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 75/96 / 27 bandas de luz amplas ou estreitas na faixa de comprimentos de onda de cerca de 300-3. 000 nm. A luz ambiente de origem externa ao sensor de ponto coberto 210 pode ser referida como luz ambiente. Assim, as propriedades ópticas do revestimento interno 252, do substrato de cobertura 250 e/ou do revestimento externo 254 podem ser configuradas para reduzir ou eliminar essas fontes de luz externas de afetar do primeiro emissor óptico 14 e/ou do segundo emissor óptico 16.
[0041] A FIG. 6 é um gráfico de transmissão óptica versus comprimento de onda para uma modalidade de cobertura de proteção 230 mostrada na FIG. 5, com os eixos do gráfico sendo transmissão óptica (%) versus comprimento de onda (nm). Mostrado na FIG. 6 estão o primeiro pico 262, o segundo pico 264 e o vale 266. O primeiro pico 262 e o segundo pico 264 são regiões de alta transmissão óptica pela cobertura de proteção 230. A transmissão óptica também pode ser referida como transmissividade óptica. Na modalidade ilustrada, o primeiro pico 262 ocorre em um comprimento de onda entre aproximadamente 380 - 510 nm, e o segundo pico 264 ocorre em comprimentos de onda acima de aproximadamente 830 - 900 nm. Estas faixas de comprimento de onda podem ser referidas como as larguras de banda. Em algumas modalidades, o segundo pico pode se estender a comprimentos de onda que são maiores que 900 nm. O primeiro pico 262 e/ou o segundo pico 264 pode incluir comprimentos de onda que estão associados com o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16. O vale 266 inclui os comprimentos de onda que se situam entre o primeiro pico 262 e o segundo pico 264. O vale 266 é uma região de comprimentos de onda de baixa transmissão óptica pela cobertura de proteção 230, e pode incluir comprimentos de onda de luz que estão associados com fontes de interferência de luz.
[0042] Em outras modalidades, o primeiro pico 262 e/ou o segundo pico 264 podem ocorrer entre comprimentos de onda de luz diferentes.
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 76/96 / 27
Portanto, nestas outras modalidades, o vale 266 pode incluir uma faixa diferente dos comprimentos de luz. Em algumas modalidades, pode haver apenas um pico de transmissão. Em ainda outras modalidades, pode haver mais de dois picos de transmissão. Em algumas modalidades, pode haver dois ou mais vales.
[0043] Referindo-se à FIG. 4, a modalidade descrita divulgou a cobertura de proteção 130 como sendo oticamente absortiva a um ou mais dos comprimentos de onda de luz produzidos pelo segundo emissor óptico 16 e recebidos pelo primeiro detector óptico 18. Assim, um gráfico de transmissão óptica versus comprimento de onda para a incorporação da cobertura de proteção 130 mostrada na FIG. 4 seria zero, ou um valor relativamente pequeno, nas larguras de banda de interesse.
[0044] A FIG. 7 é um gráfico de reflexo óptica versus comprimento de onda para uma outra modalidade de cobertura de proteção 230 mostrada na FIG. 5, com os eixos do gráfico sendo reflexo óptico (%) versus comprimento de onda (nm). Mostrado na FIG. 7 estão o primeiro pico 272, o segundo pico 274 e o vale 276. O primeiro pico 272 e o segundo pico 274 são regiões de alto reflexo óptico pela cobertura de proteção 230. O reflexo óptico pode igualmente ser referido como o refletividade óptica. Na modalidade ilustrada, o primeiro pico 272 ocorre em um comprimento de onda entre aproximadamente 360 - 376 nm, e o segundo pico 274 ocorre em um comprimento de onda entre aproximadamente 510 - 830 nm, medido no FWHM. Estas faixas de comprimento de onda podem ser referidas como as larguras de banda. Em algumas modalidades, o primeiro pico 272 e/ou o segundo pico 274 pode incluir comprimentos de onda que estão associados com o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16. Em outras modalidades, o primeiro pico 272 e/ou o segundo pico 274 podem incluir comprimentos de onda que estão associados com fontes de interferência de luz, para o qual é desejável que eles sejam refletidos. O vale
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 77/96 / 27
276 inclui os comprimentos de onda que se situam entre o primeiro pico 262 e o segundo pico 264. O vale 276 é uma região de comprimentos de onda de baixo reflexo óptico pela cobertura de proteção 230, e pode incluir comprimentos de onda de luz que estão associados com o primeiro emissor óptico 14 e/ou o segundo emissor óptico 16. Em alguns modalidades, o vale 276 pode incluir comprimentos de onda de luz que são associados com as fontes de interferência de luz. Em algumas modalidades, pode ser desejável rejeitar comprimentos de onda de interferência de luz para melhorar o desempenho do sensor de ponto coberto 210.
[0045] Em outras modalidades, o primeiro pico 272 e/ou o segundo pico 274 podem ocorrer entre comprimentos de onda de luz diferentes. Portanto, nestas outras modalidades, o vale 276 pode incluir uma faixa diferente dos comprimentos de luz. Em algumas modalidades, só pode haver o primeiro pico de reflexo 272. Em ainda outras modalidades, pode haver três ou mais picos de reflexo. Em algumas modalidades, pode haver dois ou mais vales.
[0046] Na modalidade ilustrada, as propriedades da reflexo óptico e/ou de antirreflexo óptico para a cobertura de proteção 230 podem ser diferentes entre o revestimento interno 252 e o revestimento externo 254, afetando desse modo a luz na região interna 28 e na região externa 32 de forma diferente. Portanto, ao especificar reflexo e/ou de antirreflexo óptico, é feita uma distinção entre o revestimento interno 252 e o revestimento externo 254. Em outras modalidades, o revestimento interno 252 e o revestimento externo 254 podem ter propriedades ópticas similares de reflexo.
[0047] É de se entender que as propriedades ópticas da cobertura de proteção 230, como mostrado na FIG. 5, podem ser caracterizadas por diversas características diferentes, incluindo, sem limitação, transmissão, reflexo e absorção. Além disso, as propriedades ópticas do revestimento interno 252 podem ser diferentes das propriedades ópticas do revestimento
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 78/96 / 27 externo 254. A cobertura de proteção 230 pode ter propriedades ópticas de absorção (não mostradas). As propriedades ópticas de absorção podem ser mostradas graficamente em eixos de absorção óptica (%) vs. comprimento de onda (nm), semelhante às propriedades ópticas de transmissão e reflexo, como mostrado nas FIGS. 6 e 7, respectivamente. Consequentemente, diversos gráficos de várias propriedades ópticas contra o comprimento de onda podem ser usados para caracterizar as propriedades ópticas da cobertura de proteção 230 em várias modalidades.
[0048] Discussão das Modalidades Possíveis [0049] São apresentadas a seguir as descrições não exclusivas de possíveis modalidades da presente invenção.
[0050] Um detector de particulado sem câmara coberto compreende um detector sem câmara configurado para produzir um sinal quando ocorrem eventos de detecção de particulado; um ou mais emissores ópticos dispostos no detector sem câmara, configurados para emitir um ou mais cones emissores de luz; um ou mais sensores ópticos dispostos no detector sem câmara, definindo um ou mais cones receptores; e uma cobertura de proteção no detector sem câmara que define uma região interior e uma região externa, a cobertura de proteção disposta no detector sem câmara; em que cada um ou mais sensores ópticos estão configurados para detectar a ocorrência de eventos de detecção de particulado; a cobertura de proteção compreende um material, o material tendo uma ou mais propriedades ópticas selecionadas do grupo que consiste em transmissão, reflexo e absorção; e pelo menos uma das uma ou mais propriedades ópticas compreende ainda uma largura de banda.
[0051] O detector de particulado sem câmara coberto do parágrafo anterior pode opcionalmente, adicionalmente e/ou alternativamente incluir qualquer uma ou mais das características, configurações e/ou componentes adicionais:
[0052] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 79/96 / 27 câmara coberto anterior, em que cada um ou mais cones emissores de luz é configurado para se sobrepor espacialmente com cada um ou mais cones receptores, criando assim um ou mais volumes de detecção.
[0053] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, configurado para criar um ou mais volumes de detecção na região interna.
[0054] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, configurado para criar um ou mais volumes de detecção na região externa.
[0055] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que o um ou mais emissores ópticos compreende dois emissores ópticos, cada um configurado para emitir um comprimento de onda de luz diferente; e o um ou mais sensores ópticos compreendem dois detectores ópticos, cada um configurado para detectar um comprimento de onda de luz diferente.
[0056] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para truncar o um ou mais volumes de detecção.
[0057] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que a cobertura de proteção é constituída por um substrato e pelo menos um revestimento; o substrato possui um índice de refração de substrato; e pelo menos um revestimento tem um índice de revestimento de refração.
[0058] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para ser antirreflexo em um ou mais comprimentos de onda de luz.
[0059] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para refletir um ou mais comprimentos de onda de luz, cada um dos comprimentos
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 80/96 / 27 de onda de luz com uma largura de banda.
[0060] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem a um ou mais comprimentos de onda de luz ambiente.
[0061] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para absorver um ou mais comprimentos de onda de luz, cada um dos comprimentos de onda com uma largura de banda.
[0062] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem a um ou mais comprimentos de onda de luz ambiente.
[0063] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem à luz emitida pelo um ou mais emissores ópticos.
[0064] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para transmitir um ou mais comprimentos de onda de luz, cada um dos comprimentos de onda de luz com uma largura de banda.
[0065] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem à luz que é emitida pelo um ou mais emissores ópticos.
[0066] Uma modalidade adicional do detector de particulado sem câmara coberto anterior, em que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem à luz que é fluorescente por particulados aerotransportados.
[0067] Um método para usar um detector de particulado sem câmara coberto que compreende um ou mais emissores ópticos, um ou mais sensores ópticos, e uma cobertura de proteção óptica reforçada sobre os emissores ópticos e os sensores ópticos que definem uma região interna e uma região externa, o método compreendendo emitir um ou mais cones emissores de luz
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 81/96 / 27 de um ou mais emissores ópticos; receber luz em um ou mais cones receptores por um ou mais sensores ópticos; criar um ou mais volumes de detecção dentro da sobreposição espacial entre um ou mais cones emissores e um ou mais cones receptores; e detectar eventos de detecção de particulado e produzir um sinal que denota ocorrência dos eventos de detecção de particulado, com base na presença de material particulado em um ou mais volumes de detecção; em que cada um ou mais sensores ópticos estão configurados para detectar a ocorrência de eventos de detecção de particulado; a cobertura de proteção compreende um material, o material com uma ou mais propriedades ópticas selecionadas do grupo que consiste na transmissão, reflexão e absorção; e pelo menos uma das mais propriedades ópticas compreende uma largura de banda.
[0068] O método do parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicionalmente e/ou alternativamente, qualquer um ou mais dos recursos apresentados a seguir, configurações e/ou componentes adicionais:
[0069] Uma modalidade adicional do método anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para refletir um ou mais comprimentos de onda claros, cada um ou mais comprimentos de onda que com uma largura de banda.
[0070] Uma modalidade adicional do método anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para absorver um ou mais comprimentos de onda claros, cada um ou mais comprimentos de onda com uma largura de banda.
[0071] Uma modalidade adicional do método anterior, em que a cobertura de proteção é configurada para transmitir um ou mais comprimentos de onda claros, cada um ou mais comprimentos de onda com uma largura de banda.
[0072] Embora a invenção tenha sido descrita com referência aos exemplos de modalidades, será compreendido por aqueles versados na técnica
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 82/96 / 27 que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material específico aos ensinamentos da invenção sem se desviar do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não esteja limitada à(s) modalidade(s) divulgada(s) particular(es), mas que a invenção inclua todas as modalidades abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (20)

1. Detector de particulado sem câmara coberto, caracterizado pelo fato de que compreende:
um detector sem câmara configurado para produzir um sinal quando ocorrem eventos de detecção de particulado;
um ou mais emissores ópticos dispostos no detector sem câmara, configurados para emitir um ou mais cones emissores de luz;
um ou mais sensores ópticos dispostos no detector sem câmara, definindo um ou mais cones receptores; e uma cobertura de proteção que define uma região interna e uma região externa, a cobertura de proteção disposta no detector sem câmara;
em que:
cada um ou mais sensores ópticos são configurados para detectar a ocorrência de eventos de detecção de particulados;
a cobertura de proteção compreende um material, o material com uma ou mais propriedades ópticas selecionadas do grupo que consiste na transmissão, reflexão e absorção; e pelo menos uma das mais propriedades ópticas compreende uma largura de banda.
2. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um ou mais cones emissores de luz é configurado para se sobrepor espacialmente com cada um ou mais cones receptores, criando assim um ou mais volumes de detecção.
3. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que é ainda configurado para criar um ou mais dos volumes de detecção na região interna.
4. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que é ainda configurado para criar um ou mais dos volumes de detecção na região externa.
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 84/96
2 / 5
5. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
o um ou mais emissores ópticos compreende dois emissores ópticos, cada um configurado para emitir um comprimento de onda de luz diferente; e o um ou mais sensores ópticos compreende dois detectores ópticos, cada um configurado para detectar um comprimento de onda de luz diferente.
6. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção está configurada para truncar um ou mais volumes de detecção.
7. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
a cobertura de proteção é constituída por um substrato e pelo menos um revestimento;
o substrato tem um índice de refração de substrato; e pelo menos um revestimento tem um índice de revestimento de refração.
8. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção está configurada para ser antirreflexivo em um ou mais comprimentos de onda de luz.
9. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção é configurada para refletir um ou mais comprimentos de onda de luz, cada um dos comprimentos de onda de luz com uma largura de banda.
10. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem a um ou mais comprimentos de onda de luz
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 85/96
3 / 5 ambiente.
11. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção é configurada para absorver um ou mais comprimentos de onda de luz, cada um dos comprimentos de onda com uma largura de banda.
12. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem a um ou mais comprimentos de onda de luz ambiente.
13. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem à luz emitida pelo um ou mais emissores ópticos.
14. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção é configurada para transmitir um ou mais comprimentos de onda de luz, cada um dos comprimentos de onda com uma largura de banda.
15. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem à luz que é emitida pelo um ou mais emissores ópticos.
16. Detector de particulado sem câmara coberto de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o um ou mais comprimentos de onda de luz correspondem à luz que é fluorescente por particulados aerotransportados.
17. Método para usar um detector de particulado sem câmara coberto compreendendo um ou mais emissores ópticos, um ou mais sensores ópticos e uma cobertura de proteção intensificada oticamente sobre os emissores ópticos e os sensores ópticos que definem uma região interna e um
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 86/96
4 / 5 região externa, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
emitir um ou mais cones emissores de luz de um ou mais emissores ópticos;
receber luz em um ou mais cones receptores por um ou mais sensores ópticos;
criar um ou mais volumes de detecção dentro da sobreposição espacial entre um ou mais cones emissores e um ou mais cones receptores; e detectar eventos de detecção de particulado e produzir um sinal que denota a ocorrência dos eventos de detecção de particulado, com base na presença de material particulado em um ou mais volumes de detecção;
em que:
cada um ou mais sensores ópticos são configurados para detectar a ocorrência de eventos de detecção de particulados;
a cobertura de proteção compreende um material, o material com uma ou mais propriedades ópticas selecionadas do grupo que consiste na transmissão, reflexão e absorção; e pelo menos uma das mais propriedades ópticas compreende uma largura de banda.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção é configurada para refletir um ou mais comprimentos de onda claros, cada um ou mais comprimentos de onda que com uma largura de banda.
19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção é configurada para absorver um ou mais comprimentos de onda claros, cada um ou mais comprimentos de onda com uma largura de banda.
20. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a cobertura de proteção é configurada para transmitir um ou
Petição 870190045012, de 13/05/2019, pág. 87/96
5 / 5 mais comprimentos de onda claros, cada um ou mais comprimentos de onda com uma largura de banda.
BR102019009736A 2018-06-15 2019-05-13 detector de particulado sem câmara coberto, e, método para usar um detector de particulado sem câmara coberto BR102019009736A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/009,885 US10677714B2 (en) 2018-06-15 2018-06-15 Optically enhanced protective cover for chamberless point sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102019009736A2 true BR102019009736A2 (pt) 2019-12-17

Family

ID=66912599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102019009736A BR102019009736A2 (pt) 2018-06-15 2019-05-13 detector de particulado sem câmara coberto, e, método para usar um detector de particulado sem câmara coberto

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10677714B2 (pt)
EP (1) EP3582198A1 (pt)
BR (1) BR102019009736A2 (pt)
CA (1) CA3043751A1 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190293556A1 (en) * 2018-03-26 2019-09-26 Kidde Technologies, Inc. Protective cover for chamberless point sensor
EP4256900A1 (en) * 2020-12-03 2023-10-11 Adasky, Ltd. Lens clearing arrangement
US12039848B2 (en) * 2021-10-28 2024-07-16 Honeywell International Inc. Non-coaxial systems, methods, and devices for detecting smoke

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3914616A (en) * 1974-08-05 1975-10-21 Joseph Mooibroek Smoke detector
US5400014A (en) * 1993-07-12 1995-03-21 Detection Systems, Inc. Smoke detector with dark chamber
US6064430A (en) * 1995-12-11 2000-05-16 Slc Technologies Inc. Discrete surveillance camera devices
US5999250A (en) * 1997-03-17 1999-12-07 Tsi Corporation System for detecting fluorescing components in aerosols
DE19912911C2 (de) 1999-03-22 2001-07-19 Schako Metallwarenfabrik Vorrichtung zur Erkennung von Rauch
US6876305B2 (en) * 1999-12-08 2005-04-05 Gentex Corporation Compact particle sensor
US20030046880A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Andrew Brown Egg shaped house
EP1688898A4 (en) 2003-11-17 2010-03-03 Hochiki Co SMOKE DETECTOR USING DIFFUSION RADIATION
US7217913B2 (en) * 2003-12-18 2007-05-15 Micron Technology, Inc. Method and system for wavelength-dependent imaging and detection using a hybrid filter
DE102004002591B4 (de) 2004-01-16 2016-03-03 Robert Bosch Gmbh Brandmelder
US7423751B2 (en) * 2005-02-08 2008-09-09 Northrop Grumman Corporation Systems and methods for use in detecting harmful aerosol particles
GB2423357A (en) 2005-02-22 2006-08-23 Thorn Security A self-monitoring smoke detector
US20070097366A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 General Electric Company Optical system and method for detecting particles
US7616126B2 (en) * 2006-07-18 2009-11-10 Gentex Corporation Optical particle detectors
DE102007045018B4 (de) 2007-09-20 2011-02-17 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Strahlungsleitvorrichtung für einen Detektor, Streustrahlungsdetektor
WO2010041476A1 (ja) * 2008-10-09 2010-04-15 ホーチキ株式会社 煙検出器
FR2964743B1 (fr) * 2010-09-14 2015-06-26 Finsecur Circuit de detection de fumee, detecteur de fumee le comportant et dispositif d'alarme les comportant.
US8947244B2 (en) * 2012-04-29 2015-02-03 Valor Fire Safety, Llc Smoke detector utilizing broadband light, external sampling volume, and internally reflected light
US9140646B2 (en) * 2012-04-29 2015-09-22 Valor Fire Safety, Llc Smoke detector with external sampling volume using two different wavelengths and ambient light detection for measurement correction
US8907802B2 (en) * 2012-04-29 2014-12-09 Valor Fire Safety, Llc Smoke detector with external sampling volume and ambient light rejection
US9835549B1 (en) * 2012-04-29 2017-12-05 Valor Fire Safety, Llc System and method of smoke detection using multiple wavelengths of light and multiple sensors
PL2775465T3 (pl) * 2013-03-06 2018-01-31 Siemens Schweiz Ag Detektor zagrożenia z pracującym bezdotykowo czujnikiem promieniowania cieplnego do określania temperatury otoczenia
KR20160079057A (ko) * 2013-10-30 2016-07-05 발로르 파이어 세이프티, 엘엘씨 외부 샘플링 볼륨 및 주변광 배제를 갖는 연기 감지기
EP3029647B1 (de) * 2014-12-04 2017-05-31 Siemens Schweiz AG Offener Streulichtrauchmelder, insbesondere mit einer Sidelooker-LED

Also Published As

Publication number Publication date
EP3582198A1 (en) 2019-12-18
CA3043751A1 (en) 2019-12-15
US10677714B2 (en) 2020-06-09
US20190383729A1 (en) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102019009736A2 (pt) detector de particulado sem câmara coberto, e, método para usar um detector de particulado sem câmara coberto
CN209591030U (zh) 紧凑型光学烟雾探测器系统和设备
ES2243027T3 (es) Detector de incendios.
US10809173B2 (en) Smoke detector chamber boundary surfaces
KR101975757B1 (ko) 상태감지 투시 보관함
US11788942B2 (en) Compact optical smoke detector system and apparatus
US20230304917A1 (en) Optical improvements to compact smoke detectors, systems and apparatus
US20220276163A1 (en) Forward and back scattering smoke detector and method of use
US11860092B2 (en) Protective cover for chamberless point sensor
CN110940619A (zh) 一种高精准烟雾探测器
CN215833209U (zh) 一种双波长气溶胶粒子散射光传感结构
KR20100069250A (ko) 베일링 글레어 장치 및 이를 이용한 적외선 검출기의 콜드실드의 기능을 측정하는 시스템
US8558156B2 (en) Device for capturing and preserving an energy beam which penetrates into an interior of said device and method therefor
WO2012077661A1 (ja) 太陽光発電装置
US20230349807A1 (en) Compact optical smoke detector system and apparatus
CN113167710A (zh) 烟雾探测器腔边界表面
US20080304067A1 (en) Smoke detector
CN215416940U (zh) 一种四光路感烟探测迷宫

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]