CN101055211A - 一种可熔融ntc特性可恢复式感温探测器 - Google Patents

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Abstract

一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成闭路信号采集电路，其特征是一根弹性金属导体包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的可熔融NTC特性材料层，再包覆编织层，然后与另一根弹性金属导体一起绞合，并挤塑外护套层。微机调制器内存中设置了感温电缆1米长受热的多个报警温度信号启动阻值量，并监测导体间可熔融NTC特性材料层的阻值变化量，当环境温度使可熔融NTC特性材料层软化，在弹性金属导体的弹力作用下，编织层切入可熔融NTC特性材料层，弹性金属导体与可熔融NTC特性材料层短路，实现定温报警信号输出；当非火灾因素使两根导体之间发生短路及断路时，通过微机调制器输出短路及断路故障信号。优点是线缆实现重复使用，多个报警温度等级定温报警功能，短路及断路报故障功能，准确可靠，并且报警温度不受使用长度限制。

Description

一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器
技术领域
本发明涉及火灾报警装置，一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器。
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，见图1：
两根弹性金属导体，其中一根包覆高分子聚合物绝缘材料或PTC特性高分子聚合物绝缘材料，另一根包覆NTC或CTR特性高分子聚合物材料或半导体高分子聚合物材料，两根有不同材料包覆层的线体，绞合或缠绕在一起，再挤塑或绕包一层绝缘外护套。
当感温电缆受热超过探测器允许使用最高环境温度时，包覆一特定熔点高分子聚合物绝缘材料或PTC特性高分子聚合物绝缘材料软化或熔化，在弹性导体的弹力作用下，包覆高分子聚合物绝缘材料或PTC特性高分子聚合物绝缘材料的弹性金属导体露出与另一根包覆NTC或CTR特性高分子聚合物材料或半导体高分子聚合物材料的包覆层短路，两根弹性金属导体之间的NTC或CTR特性高分子聚合物材料由于受热其阻值减小，阻值减小的程度与温度有关。电阻信号处理装置根据阻值减小到一设定值，输出预警、火警信号，在感温电缆受热但未超过被完全烧毁的状态，当温度恢复到感温电缆允许使用最高环境温度以下时，两根弹性金属导体间的NTC或CTR特性高分子聚合物材料阻值升高，感温电缆又恢复到正常工作状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，实现可重复多级定温报警，短路及断路报故障功能。
一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R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℃范围内的可熔融NTC特性材料层，再包覆编织层，然后与另一根弹性金属导体一起绞合或缠绕在一起，其绞合或缠绕节距在20mm～200mm之间优选，最后一起挤塑外护套层。微机调制器监测两根弹性金属导体之间的可熔融NTC特性材料层的阻值变化量，在微机调制器内存中设置了感温电缆1米长受热的多个报警温度信号启动阻值量，当环境温度达到所设置某一报警温度时，可熔融NTC特性材料层软化并在弹性金属导体的弹力作用下，编织层切入可熔融NTC特性材料层，弹性金属导体与可熔融NTC特性材料层短路，可采集由高至低呈线性变化或非线性变化的阻值区域内多个温度等级报警值，实现多级定温报警信号输出；当温度下降到常温时，感温电缆又恢复到正常工作状态。当非火灾因素使两根弹性金属导体与导体之间发生短路及断路时，通过微机调制器输出短路及断路故障信号。
本发明的一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器的突出优点是实现重复使用，多个报警温度等级定温报警功能，短路及断路报故障功能，准确可靠，并且感温电缆的报警温度不受使用长度限制。
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。本发明感温探测器可制成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是现有一种线型感温探测器结构示意图；
图2、图3、图4是本发明感温探测器3个实施例的结构示意图；
具体实施方式
一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，例1见图2，由感温电缆两端分别与微机调制器5和终端电阻R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℃范围内的可熔融NTC特性材料层2，再包覆编织层3，然后与另一根弹性金属导体1绞合或缠绕在一起，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4。终端电阻R电阻值在50Ω～50MΩ优选。
当感温电缆在允许使用最高环境温度以下时，两根弹性金属导体1之间阻值始终处于高阻状态下，微机调制器5检测不到两根弹性金属导体1阻值变化，当感温电缆受热时，且超过可熔融NTC特性材料层2的维卡软化点时，由于可熔融NTC特性材料层2软化及在弹性金属导体1的弹力作用下，编织层3切入可熔融NTC特性材料层2，可熔融NTC特性材料层2熔融于不熔的编织层3形成的网状骨架中，这时无包覆层的另一根弹性金属导体1与可熔融NTC特性材料层2发生短路，两根弹性金属导体1间的阻值达到报警启动值，通过微机调制器5输出一报警信号；当温度下降，达到常温时可熔融NTC特性材料层2恢复到高阻状态，则两根弹性金属导体1间的阻值恢复高阻状态，即恢复正常工作状态。
实施例2，一种可熔融NTC特性可恢复式线型感温探测器，见图3，由感温电缆两端分别与微机调制器5和终端电阻R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包覆维卡软化点为可40℃～180℃范围内的可熔融NTC特性材料层2；另一根弹性金属导体1包覆编织层3；两根有不同包覆层的线芯绞合或缠绕在一起，最后一起挤塑外护套层4。
实施例3，一种可熔融NTC特性可恢复式线型感温探测器，见图4，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℃范围内的可熔融NTC特性材料层2；其中一根再包覆编织层3；两根有不同包覆层的线芯绞合或缠绕在一起，最后一起挤塑外护套层4。其中不包覆编织层3的线芯的包覆层2的材料也可以是半导体高分子聚合物材料。
本发明导体及导体包覆层所采用的材料和特性说明：
1、可熔融NTC特性材料层：
选择材料的性能是；维卡软化点为40℃～180℃的可熔融性NTC或CTR特性的所有塑料、橡胶材料。厚度在0.1～2.0mm之间选择。
2、半导体高分子聚合物材料：维卡软化点为40℃～180℃，体积电阻率在109Ω·cm以下高分子聚合物材料。厚度在0.01～3mm之间优选。
3、弹性金属导体1：规格在Φ0.2～3.0mm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及所有金属丝，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。
4、编织层3材料：可以是有维卡软化点为100℃～500℃的绝缘漆或绝缘包覆层的金属丝，金属丝材质为所有导电金属丝，规格在Φ0.2mm～Φ1.0mm之间选用。也可以是维卡软化点为100℃～500℃的塑料单丝或合成纤维丝，也可以是天然纤维或无机纤维。规格在Φ0.2mm～Φ1.0mm之间选用，
5、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。
6、终端电阻R电阻值在50Ω～50MΩ优选。

Claims (4)

1、一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，由感温电缆两端分别与微机调制器(5)和终端电阻(R)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℃范围内的可熔融NTC特性材料层(2)，再包覆编织层(3)，然后与另一根弹性金属导体(1)绞合或缠绕在一起，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(4)；
当感温电缆在允许使用最高环境温度以下时，两根弹性金属导体(1)之间阻值始终处于高阻状态下，微机调制器(5)检测不到两根弹性金属导体(1)阻值变化，当感温电缆受热时，且超过可熔融NTC特性材料层(2)的维卡软化点时，由于可熔融NTC特性材料层(2)软化及在弹性金属导体(1)的弹力作用下，编织层(3)切入可熔融NTC特性材料层(2)，可熔融NTC特性材料层(2)熔融于不熔的编织层(3)形成的网状骨架中，这时无包覆层的另一根弹性金属导体(1)与可熔融NTC特性材料层(2)发生短路，两根弹性金属导体(1)间的阻值达到微机调制器(5)内设置的报警启动值，微机调制器(5)采集由高至低呈线性变化或非线性变化的阻值区域内多个温度等级报警值，实现多级输出报警信号；当温度下降，达到常温时可熔融NTC特性材料层(2)恢复到高阻状态，则两根弹性金属导体(1)间的阻值恢复高阻状态，即恢复正常工作状态。
2、根据权利要求1所述的一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，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)包覆维卡软化点为可40℃～180℃范围内的可熔融NTC特性材料层(2)；另一根弹性金属导体(1)包覆编织层(3)；两根有不同包覆层的线芯绞合或缠绕在一起，最后一起挤塑外护套层(4)。
3、根据权利要求1所述的一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，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)分别包覆维卡软化点为40℃～180℃范围内的可熔融NTC特性材料层(2)；其中一根弹性金属导体(1)再包覆编织层(3)；两根有不同包覆层的线芯绞合或缠绕在一起，最后一起挤塑外护套层(4)；其中不包覆编织层(3)的线芯的包覆层(2)的材料也可以是半导体高分子聚合物材料。
4、根据权利要求1所述的一种可熔融NTC特性可恢复式感温探测器，其特征在于感温电缆所用材料：
(1)、可熔融NTC特性材料层：选择材料的性能是：维卡软化点为40℃～180℃的可熔融性NTC或CTR特性的所有塑料、橡胶材料；厚度在0.1～2.0mm之间选择；
(2)、半导体高分子聚合物材料：维卡软化点为40℃～180℃，体积电阻率在109Ω·cm以下高分子聚合物材料；厚度在0.01～3mm之间优选；
(3)、弹性金属导体(1)：规格在Φ0.2～3.0mm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及所有金属丝，导线外层或是镀锌、镀锡、镀铜、镀银、镀铬、镀镍；
(4)、编织层(3)材料：可以是有维卡软化点为100℃～500℃的绝缘漆或绝缘包覆层的金属丝，金属丝材质为所有导电金属丝，也可以是维卡软化点为100℃～500℃的塑料单丝或合成纤维丝，也可以是天然纤维或无机纤维；规格在Φ0.2mm～Φ1.0mm之间选用；
(5)、挤塑外护套层(5)：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；
(6)、终端电阻R电阻值在50Ω～50MΩ优选。
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