CN101050983B - 一种双温报警线型感温探测器 - Google Patents

Abstract

一种双温报警线型感温探测器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R1、R2、R3连接形成闭路信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构是一根弹性金属导体包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层；另一根弹性金属导体包覆绝缘材料层，再包覆导电材料层；两根有包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层的导体一起绞合或缠绕，然后一起挤塑外护套层。在微机调制器内存中设置绝缘材料层和半导体材料层的报警信号启动阻值量，利用两根弹性导体在不同温度时与导电材料层短路，然后与半导体材料层短路，实现双温定温报警信号输出。当非火灾因素使两根弹性金属导体与导体之间发生短路的，通过微机调制器输出短路故障信号。对火灾响应时间比已有技术至少提前5秒以上报警，为早期火灾预报赢得时间。

Description

一种双温报警线型感温探测器

技术领域

本发明涉及火灾报警装置，一种双温报警线型感温探测器。

技术背景

现有技术中的线型感温火灾探测器是一种用途非常广泛的火灾探测器，目前使用的线型感温探测器为：多级报警开关量线型感温探测器，参见图1，在该探测器中，有一个外护套14，该护套内的两根弹性导体11分别用不同融点的塑料层12和导体绕包层13包覆，并绞合在一起。当探测器的线缆受热温度上升至塑料层12的融点后软化或融化，弹性导体11在弹力作用下，分别与塑料层12或导体绕包层13相互接触，发生两次短路，从而达到多次报火警的目的。这种探测器的优点是：当探测器上任一点的温度到达设定的报警温度后，探测器均可短路报警，探测器报警灵敏度与受热长度无关，因此，对被保护对象局部过热或火灾的探测灵敏度很高。缺点是当探测器受机械外力挤压或鼠咬等意外造成短路时，探测器也输出报警信号，无法区分短路故障信号与报警信号。

发明内容

本发明的目的是提供一种双温报警线型感温探测器，实现双温定温报警，短路报故障功能。

一种双温报警线型感温探测器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻连接形成闭路信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构是一根弹性金属导体包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层，也可再包或不包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层；另一根弹性金属导体包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层，再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层；两根有相同或不同包覆层的线芯与第三根包覆有半导体材料层的导体一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间优选，然后一起挤塑外护套层。在微机调制器内存中设置绝缘材料层和半导体材料层的报警信号启动阻值量，微机调制器监测两根弹性金属导体与包覆半导体材料层的导体之间产生的阻值变化量，利用两根弹性导体在相同或不同温度时先与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层短路，然后再与半导体材料层短路，实现双温定温报警信号输出。当非火灾因素使两根弹性金属导体与导体之间发生短路时，通过微机调制器输出短路故障信号。

本发明的一种双温报警线型感温探测器的突出优点是实现双温开关量报警功能，短路报故障功能，准确可靠，并且感温电缆的使用长度不受限制。尽管感温电缆内增加了铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料包覆层仍能保持电缆截面较小，而对导体包复铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料包覆层，使感温电缆内外结构同时受热，并将热量迅速传导达到所设定的报警温度值，对火灾响应时间比已有技术至少提前5秒以上报警，为早期火灾预报赢得时间。

微机调制器中设置了两个阻值与温度对应的报警点，当温度超过一设定值时，发出定温报警信号。定温报警温度为60℃、70℃、85℃、105℃、138℃、180℃六个等级。可按使用环境温度要求生产出适用较宽温度范围的系列产品。产品质量可靠性高，成本低，感温报警灵敏度高，能满足GB16280-2005《线型感温探测器》及补充条款的性能要求。

附图说明

图1是传统一种的多级报警开关量线型感温探测器结构示意图；

图2、图4是双温报警感温探测器例1、例2剖面结构示意图；

图3、图5是双温报警感温探测器例1、例2结构示意图；

具体实施方式

一种双温报警感温探测器，例1见图2、图3，由感温电缆两端分别与微机调制器8和终端电阻R1、R2、R3连接形成闭路信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构是：两根弹性金属导体1分别包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层4，也可再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层5，或只是其中一根包覆层5；两根有相同或不同包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层3的导体2一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间优选，然后一起挤塑外护套层6。

有导电材料层5的弹性导体1连接电阻R1，只有绝缘材料层4的弹性导体1连接电阻R3，或两根有相同包覆层的弹性导体1可分别连接电阻R1、R3；有半导体材料层3的导体2连接电阻R2。

终端电阻R1、R2、R3电阻值在50Ω～50MΩ优选。终端电阻R1、R2和终端电阻R3可同时存在，也可只有R3，或只有R1和R2。

当感温电缆在允许使用最高环境温度以下时，弹性金属导体1之间以及与作为公共极的导电材料层5之间的阻值始终处于高阻状态下，微机调制器8检测不到两根弹性金属导体1与导体2之间的阻值变化。当感温电缆受热且超过其中一根弹性金属导体1的绝缘材料层4的维卡软化点时，在弹力作用下，这根弹性金属导体1与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层5发生短路，同时与半导体材料层3短路，与导体2间阻值达到一报警启动值时，通过微机调制器8输出一报警信号；当温度继续升高，超过另一根弹性金属导体1的绝缘材料层4的维卡软化点时，在弹力作用下，这根弹性金属导体1与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层5发生短路，通过微机调制器8输出又一温度报警信号；当非火灾因素使两根弹性金属导体1与导体2之间发生短路的，通过微机调制器8输出短路故障信号。

将上述结构线缆与终端电阻连接，只利用两根弹性金属导体1分别与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层5发生短路，也能输出两次开关量温度报警信号。

实施例2，一种双温报警感温探测器，见图4、图5，由感温电缆两端分别与微机调制器8和终端电阻R1、R2、R3连接形成闭路信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构是：一根弹性金属导体1包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层4，也可再包覆或不包铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层5；另一根弹性金属导体1包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层4，再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层5；两根有相同或不同包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层3的导体2及另一根导体2一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间优选，然后一起挤塑外护套层6。增加的导体2与导电材料层5作用相同，只是更方便了现场的接线安装。

有导电材料层5的弹性导体1连接电阻R1，只有绝缘材料层4的弹性导体1连接电阻R3，或两根有相同包覆层的弹性导体1分别连接电阻R1、R3；有半导体材料层3的导体2和另一根导体2绞合连接电阻R2。

终端电阻R1、R2、R3电阻值在50Ω～50MΩ优选；终端电阻R1、R2和终端电阻R3可同时存在，或只有R3，或只有R1和R2，半导体层3由所述NTC特性或CTR特性高分子聚合物材料中至少一种制成。

本发明导体及导体包覆层所采用的材料和特性说明：

1.绝缘材料层：

选择绝缘材料的性能是：维卡软化点为40℃～180℃，体积电阻率在10¹⁰～10¹⁸Ω·cm的所有塑料、橡胶材料。

2、弹性金属导体：规格在Ф0.2～3.0mm之间选用。

材质可选用钢线、铜线、铁线、镍线、铂线、不锈钢线及上述材料的合金材料，导线外层或是镀锌、镀锡、镀铜、镀银、镀铬、镀镍。因金属线材受拉伸、延展后具有一定强度和弹性，所以称为弹性金属导体。

3、导体：规格在Ф0.2～3.0mm之间选用，材质为所有导电金属丝。

4、半导体材料层：采用体积电阻系数在10^-2～10⁹所有塑料、橡胶、漆、陶瓷材料或上述具有NTC特性或CTR特性的材料。

5、导电层：体积电阻系数在10^-2～10⁴之间的所有塑料、橡胶、漆、陶瓷材料或上述具有NTC、CTR特性材料。

6、挤塑外护套层：材料可以是高分子聚合物绝缘材料或PTC、NTC、CTR特性高分子聚合物材料，也可以是半导体高分子聚合物材料。挤塑护套层的厚度在0.1～2.0mm之间选择。

7、铝塑或铜塑复合带、金属箔：厚度为0.01～1.0mm之间选用，宽度在5～20mm之间优选。

Claims (9)

1.一种双温报警线型感温探测器，由感温电缆两端分别与微机调制器(8)和终端电阻R1、R2、R3连接形成闭路信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构是：一根弹性金属导体(1)包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层(4)；另一根弹性金属导体(1)包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层(4)，再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)；两根有不同包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层(3)的导体(2)一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间，然后一起挤塑外护套层(6)；微机调制器(8)监测两根弹性金属导体(1)与导体(2)之间的阻值变化，当感温电缆受热且超过其中一根弹性金属导体(1)的绝缘材料层(4)的维卡软化点时，在弹力作用下，这根弹性金属导体(1)与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)发生短路，同时与半导体材料层(3)短路，与导体(2)间阻值达到一报警启动值时，微机调制器(8)输出一温度报警信号；当温度继续升高，超过另一根弹性金属导体(1)的绝缘材料层(4)的维卡软化点时，在弹力作用下，这根弹性金属导体(1)与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)发生短路，通过微机调制器(8)输出又一报警信号；当非火灾因素使两根弹性金属导体(1)与导体(2)之间发生短路时，通过微机调制器(8)输出短路故障信号。

2.根据权利要求1所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆与终端电阻R1、R2、R3连接，使两根弹性金属导体(1)分别与铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)发生短路，输出两次开关量温度报警信号。

3.一种如权利要求1所述的双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆的结构还可以是：两根弹性金属导体(1)均包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层(4)，再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)；两根有相同包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层(3)的导体(2)一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间，然后一起挤塑外护套层(6)。

4.根据权利要求1所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆终端连接：一根有导电材料层(5)的弹性金属导体(1)连接电阻R1，另一根只有绝缘材料层(4)或既有绝缘材料层(4)又有导电材料层(5)的弹性金属导体(1)连接电阻R3；有半导体材料层(3)的导体(2)连接电阻R2。

5.根据权利要求1所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆的结构还可以是：一根弹性金属导体(1)包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层(4)；另一根弹性金属导体(1)包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层(4)，再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)；两根有不同包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层(3)的导体(2)及另一根导体(2)一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间，然后一起挤塑外护套层(6)。

6.根据权利要求3所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆的结构还可以是：两根弹性金属导体(1)均包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的绝缘材料层(4)，再包覆铝塑或铜塑复合带或金属箔或导电材料层(5)；两根有相同包覆层的线芯与一根包覆有半导体材料层(3)的导体(2)及另一根导体(2)一起绞合或缠绕，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间，然后一起挤塑外护套层(6)。

7.根据权利要求5所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆终端连接：有导电材料层(5)的弹性导体(1)连接电阻R1，只有绝缘材料层(4)的弹性导体(1)连接电阻R3，有半导体材料层(3)的导体(2)和另一根导体(2)绞合连接电阻R2。

8.根据权利要求6所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于感温电缆终端连接：两根有相同包覆层的弹性导体(1)分别连接电阻R1、R3，有半导体材料层(3)的导体(2)和另一根导体(2)绞合连接电阻R2。

9.根据权利要求1所述的一种双温报警线型感温探测器，其特征在于探测器所用的材料：半导体材料层(3)：采用体积电阻系数在10^-2～10⁹所有塑料、橡胶、漆、陶瓷材料或体积电阻系数在10^-2～10⁹的NTC特性或CTR特性的材料；

铝塑或铜塑复合带、金属箔、导电材料层(5)的材料：体积电阻系数在10^-2～10⁴之间的所有塑料、橡胶、漆、陶瓷材料或NTC、CTR特性材料；厚度为0.01～1.0mm，宽度在5～20mm之间；

弹性金属导体(1)：可以选用同种材质，也可选用不同材质；规格在Φ0.2～3.0mm之间选用；材质可选用铜线、铁线、镍线、铂线、不锈钢线及上述材料的合金材料，导线外层或是镀锌、镀锡、镀铜、镀银、镀铬、镀镍；

导体(2)：规格在Φ0.2～3.0mm之间选用，材质为所有导电金属丝；

绝缘材料层(4)：选择性能是维卡软化点为40℃～180℃，体积电阻率10¹⁰～10¹⁸Ω·cm的所有塑料、橡胶材料；

电阻R1、R2、R3电阻值在50Ω～50MΩ，电阻R1、电阻R2和电阻R3可同时存在，也可只有电阻R3，或只有电阻R1和电阻R2。

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