CN103252051A - 一种自动灭火系统压力型爆燃探测器 - Google Patents

Abstract

一种自动灭火系统压力型爆燃探测器，用于船舶舱室的自动灭火系统，其技术要点是：包括两组探测通道，各通道均由压力测量组件、测试电路、重建电路及电源构成，压力测量组件包括微动开关，微动开关的一端与电源正极连接、另一端连接报警信号端口，重建电路包括NPN三极管，三极管的集电极与电源正极连接、发射极与公共端连接、基极与报警确认端口连接，三极管的基极和发射极间通过并联的电阻和二极管连接，二极管正极与公共端连接，测试电路包括继电器K1，继电器K1的线圈一端与探测器测试的端口连接、另一端与公共端连接，微动开关的两端分别与继电器一路常开触点的两端连接。本发明采用两组探测通道，可靠性高，其内部发生故障时也不会引起误报警。

Description

一种自动灭火系统压力型爆燃探测器

技术领域：

本发明用于船舶特种舱室的自动灭火系统，具体涉及一种自动灭火系统压力型爆燃探测器。

背景技术：

火灾有焖烧、明火、爆燃等多种形式，在爆炸性气体环境和粉尘环境极易发生爆燃火灾，压力型爆燃探测器是军火、弹药、燃油、燃气、化学品相关应用的自动灭火系统的重要组成部分，尤其适合在相对密闭的场所使用，由于探测原理和探测火灾类型的特殊性，压力型爆燃探测器产品并不常见。目前能够检索到的压力型爆燃探测器大多采用电子式压力传感器实时测量被测环境的压力，并将该压力与开放环境的大气压力进行对比，来计算被测环境的压力值和压力升高速率值，这种实现方式可靠性差、系统结构复杂、成本高且密闭空间内的气温变化导致的气压变化容易引起误报警。

发明内容：

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种自动灭火系统压力型爆燃探测器，它拥有两个相同的、且彼此之间相互独立的探测通道，只有两个探测通道的报警信号都通过自动灭火控制器的火灾确认逻辑确认后，才可确认爆燃火灾事件的发生，提高了报警的准确性。

本发明的目的是通过以下方式实现的：该自动灭火系统压力型爆燃探测器，采用的技术方案在于：包括两个相同的探测通道，各通道均由压力测量组件、测试电路、重建电路、电源及接口电路构成，所述的压力测量组件包括微动开关，微动开关的一端与电源正极连接、另一端连接报警信号的端口，所述的重建电路包括NPN三极管，三极管的集电极与电源正极连接、发射极与公共端连接、基极与报警确认的端口连接，三极管的基极和发射极间通过并联的电阻和二极管连接，二极管的正极与公共端连接，所述的测试电路包括继电器K1，继电器K1的线圈一端与探测器测试的端口连接、另一端与公共端连接，微动开关的两端分别与继电器一路常开触点的两端连接。 

优选地，所述的两通道的电源正极分别通过电阻R5和R6与电源端口连接，两通道的电源正极与公共端之间分别通过稳压二极管D5和D6连接；所述的两通道压力测量组件内分别设有微动开关S1和S2，所述的两通道重建电路分别设有NPN三极管VT1和VT2，VT1基极通过电阻R2与报警确认端口连接，VT1和VT2的基极相连，微动开关S1与报警信号的端口之间串联有电阻R4和二极管D4；微动开关S2与报警信号的端口之间串联有电阻R7和二极管D7，二极管D4和D7的负极均与报警信号的端口连接，所述的继电器K1带有两组常开触点，继电器K1的线圈与公共端之间并联有二极管D1，二极管D1的正极连接公共端。 

优选地，所述的两通道的微动开关分别设在探测器的密封壳体内，探测器通过其下端的插头与探测器底座上的插座相连，探测器的密封壳体内设有电路板，微动开关的外侧设有微动压力组合件，微动压力组合件包括支架，支架上通过导套固定有传动销，传动销的内端设有竖向的触动盘、外侧设有竖向的推力盘，微动开关通过底板固定在支架上，触动盘处于底板中部所开设的放置槽内、并设在微动开关旁，推力盘通过贯穿导套的顶丝与传动销连接，推力盘与压力传感气囊接触，压力传感气囊的外侧罩有接头，接头上设有通气口，微动开关的下端设有调压弹簧，调压弹簧的一端固定在支架上、另一端连接调节座，调节座与触动盘接触；探测器底座内设有与外界相通的泄气管，探测器底座的侧面设有出线口。 

优选地，所述的泄气管与外界连通的通道端部设有过滤器。 

本发明的有益效果是：该自动灭火系统压力型爆燃探测器，采用独特的压力升高速率测量原理和微动压力组合件，实现了可靠的爆燃火灾探测。本发明具有两个完全相同且相互独立的通道，其内部电路简单实用，可进行报警输出和报警确认，也可进行全面自检，独有的火灾确认机制可以保证本发明内部发生故障时不会引起误报警，其可靠性高，在应用中只需要单台本发明产品即可为自动灭火控制器提供可靠的火灾确认依据，且本发明内部不含微控制器和数字集成电路，对供电电源的品质要求非常低。本发明的报警门限有两个要素构成，分别为环境压力升高速率门限和压力升高值门限，所说的压力升高值是在环境压力升高速率超过速率门限的情况下测得的压力升高的数值，由于本发明独特的测量原理，如果环境压力升高速率始终达不到速率门限，那么本发明测得的压力升高值将永远不会超过升高值门限，环境压力升高速率门限和压力升高值门限在产品出厂前已被设置完成。本发明在Exib IICT5防爆等级下使用的工作环境温度为-10℃~85℃，在Exib IICT6防爆等级下使用的工作环境温度为-10℃~70℃，其在连续工作状态下，可随时接收自动灭火控制器发出的探测器测试信号，通过继电器触点模拟爆燃火灾的发生，实现电路的全面自检。 

附图说明：

图1是本发明的电气原理框图。

图2是本发明的电路原理示意图。 

图3是本发明的外部结构示意图。 

图4是本发明的探测器的结构示意图。 

图5是本发明的探测器底座的结构示意图。 

图6是本发明的探测器底座的竖向剖视图。 

图7是本发明的微动开关与微动开关组合件的组合示意图。 

图8是图7的俯视图。 

图9是本发明的图8的水平剖视图。 

具体实施方式：

该自动灭火系统压力型爆燃探测器，包括两个相同的探测通道，各通道均由压力测量组件、测试电路、重建电路、电源及接口电路构成，所述的压力测量组件包括微动开关，微动开关的一端与电源正极连接、另一端连接报警信号的端口，所述的重建电路包括NPN三极管，三极管的集电极与电源正极连接、发射极与公共端连接、基极与报警确认的端口连接，三极管的基极和发射极间通过并联的电阻和二极管连接，二极管的正极与公共端连接，所述的测试电路包括继电器K1，继电器K1的线圈一端与探测器测试的端口连接、另一端与公共端连接，微动开关的两端分别与继电器一路常开触点的两端连接。两通道的电源正极分别通过电阻R5和R6与电源端口连接，两通道的电源正极与公共端之间分别通过稳压二极管D5和D6连接；所述的两通道压力测量组件内分别设有微动开关S1和S2，所述的两通道重建电路分别设有NPN三极管VT1和VT2，VT1基极通过电阻R2与报警确认端口连接，VT1和VT2的基极相连，微动开关S1与报警信号的端口之间串联有电阻R4和二极管D4；微动开关S2与报警信号的端口之间串联有电阻R7和二极管D7，二极管D4和D7的负极均与报警信号的端口连接，所述的继电器K1带有两组常开触点，继电器K1的线圈与公共端之间并联有二极管D1，二极管D1的正极连接公共端。

参照图1和图2，在正常工作状态下，测试电路和重建电路不工作，继电器K1的触点处于开路状态，三极管VT1和VT2处于截至状态，当任一通道动作时（即微动开关闭合），该通道将输出高电平报警信号，自动灭火控制器接收到此报警信号后，会在0.1S内向探测器发送高电平报警确认信号，该报警确认信号将使重建电路内的三极管VT1和VT2接通，探测器的内部供电将被拉低，这将导致之前动作的通道的报警信号消失。如果报警输出是由探测器自身的故障（如线路短路）导致的，上述过程将不会导致报警信号消失。自动灭火控制器监测到探测器发出的报警信号消失，将自动撤销报警确认信号，此时探测器的内部电路将重新进入正常的工作状态，如果报警条件依然存在，该通道将恢复报警信号输出。之后在此0.1S结束前，如果自动灭火控制器监测到探测器恢复了报警信号输出，自动灭火控制器将提供注意报警指示，此后自动灭火控制器将等待探测器另一通道发送报警信号，一旦监测到探测器另一通道发出报警信号，自动灭火控制器将自动启动消防设备。如果在上述0.1S结束时仍未监测到探测器恢复报警信号输出，自动灭火控制器将重新进入正常的监控状态。自动灭火控制器在等待探测器另一通道发出报警信号时，如果探测器原有的报警信号输出消失（由于引发报警的条件已不成立），自动灭火控制器的注意报警指示将自动消失，自动灭火控制器也将重新进入正常的监控状态。如果自动灭火控制器在发出报警确认信号后，如果探测器因自身故障仍持续发出的报警信号，那么0.1S后自动灭火控制器仍将撤销报警确认信号，但自动灭火控制器将认定该探测器存在故障，0.6秒后将自动切断探测器的电源。 

参照图3至图9，本发明两通道的微动开关分别设在探测器1的密封壳体内，探测器1通过其下端的插头10与探测器底座2上的插座11相连，探测器1的密封壳体内设有电路板8，微动开关3的外侧设有微动压力组合件，微动压力组合件包括支架5-8，支架5-8上通过导套5-5固定有传动销5-1，传动销5-1的内端设有竖向的触动盘5-2、外侧设有竖向的推力盘5-3，微动开关3通过底板5-9固定在支架5-8上，触动盘5-3处于底板5-9中部所开设的放置槽内、并设在微动开关3旁，推力盘5-3通过贯穿导套5--5的顶丝5-4与传动销5-1连接，推力盘5-3与压力传感气囊4接触，压力传感气囊4的外侧罩有接头7，接头7上设有通气口6，微动开关3的下端设有调压弹簧5-7，调压弹簧5-7的一端固定在支架5-8上、另一端连接调节座5-6，调节座5-6与触动盘5-2接触；探测器底座2内设有与外界相通的泄气管9，探测器底座2的侧面设有出线口12。泄气管9与外界连通的通道端部设有过滤器13,泄气管9的外侧设有密封胶圈14。 

压力传感气囊4采用橡胶制成，具有很强的柔韧性，使用寿命长。推力盘5-3可增加传动销5-1与压力传感气囊4的接触面积，触动盘5-2用于在推力盘5-3两侧感受到的压力差超过报警门限时触动微动开关3，通过调整调节座5-6的位置可以调节调压弹簧5-7对触动盘5-2的推力，压力报警门限的设定即通过调整调节座5-6的位置来实现。本发明使用微动开关3的常开触点，当触动盘5-2触动微动开关3时，微动开关3的常开触点闭合。探测器1的密封壳体内于左右两侧对称安装了两个微动开关3及两组微动压力组合件，分别用于两个探测通道。当所监测的工作场所压力升高时，压力传感器囊4扩大并通过微动开关组合件的推力盘5-3推动传动销5-1，当压力传感气囊4向内的压力大于调压弹簧5-7向外的推力时，传动销5-1带动内侧的触动盘5-2向微动开关3移动并触动微动开关3的常开触点，使探测通道接通，如果两个微动开关3的常开触点均被微动开关组合件的触动盘5-3触碰闭合时，说明所发的报警信号准确，自动灭火控制器将自动启动消防设备。 

泄气管9的作用是当环境压力缓慢变化时，调节探测器1内部的压力使其与外部压力平衡，当环境压力快速升高时，泄气管9能够限制探测器1内部压力升高的速率，泄气管9的孔径越小，探测器1内部压力升高的速率就越慢，环境压力升高速率门限就越低。在不改变泄气管7的孔径的前提下，如果环境压力升高速率过于缓慢，由于泄气管9的作用，本发明内部的压力升高速率与外部接近，因此，微动压力组合件两侧的压力差很小，无法达到压力升高值门限，因此不会触动微动开关3。 

当本发明接收到自动灭火控制器发送的探测器检测信号时，继电器K1的两组常开触点都将闭合，这相当于模拟产生了两个微动压力组合件的动作，之后本发明的工作时序将与前面介绍过的真正的爆燃火灾事件的处理完全相同；如果自动灭火控制器在对本发明进行测试过程中未收到报警信号，或收到的报警信号在报警确认过程中无法消除则可证明本发明内存在故障。 

Claims (4)

1.一种自动灭火系统压力型爆燃探测器，其特征在于：包括两个相同的探测通道，各通道均由压力测量组件、测试电路、重建电路、电源及接口电路构成，所述的压力测量组件包括微动开关，微动开关的一端与电源正极连接、另一端连接报警信号的端口，所述的重建电路包括NPN三极管，三极管的集电极与电源正极连接、发射极与公共端连接、基极与报警确认的端口连接，三极管的基极和发射极间通过并联的电阻和二极管连接，二极管的正极与公共端连接，所述的测试电路包括继电器K1，继电器K1的线圈一端与探测器测试的端口连接、另一端与公共端连接，微动开关的两端分别与继电器一路常开触点的两端连接。

2. 如权利要求1所述的一种自动灭火系统压力型爆燃探测器，其特征在于：两通道的电源正极分别通过电阻R5和R6与电源端口连接，两通道的电源正极与公共端之间分别通过稳压二极管D5和D6连接；所述的两通道压力测量组件内分别设有微动开关S1和S2，所述的两通道重建电路分别设有NPN三极管VT1和VT2，VT1基极通过电阻R2与报警确认端口连接，VT1和VT2的基极相连，微动开关S1与报警信号的端口之间串联有电阻R4和二极管D4；微动开关S2与报警信号的端口之间串联有电阻R7和二极管D7，二极管D4和D7的负极均与报警信号的端口连接，所述的继电器K1带有两组常开触点，继电器K1的线圈与公共端之间并联有二极管D1，二极管D1的正极连接公共端。

3. 如权利要求1所述的一种自动灭火系统压力型爆燃探测器，其特征在于：两通道的微动开关分别设在探测器的密封壳体内，探测器通过其下端的插头与探测器底座上的插座相连，探测器的密封壳体内设有电路板，微动开关的外侧设有微动压力组合件，微动压力组合件包括支架，支架上通过导套固定有传动销，传动销的内端设有竖向的触动盘、外侧设有竖向的推力盘，微动开关通过底板固定在支架上，触动盘处于底板中部所开设的放置槽内、并设在微动开关旁，推力盘通过贯穿导套的顶丝与传动销连接，推力盘与压力传感气囊接触，压力传感气囊的外侧罩有接头，接头上设有通气口，微动开关的下端设有调压弹簧，调压弹簧的一端固定在支架上、另一端连接调节座，调节座与触动盘接触；探测器底座内设有与外界相通的泄气管，探测器底座的侧面设有出线口。

4. 如权利要求3所述的一种自动灭火系统压力型爆燃探测器，其特征在于：泄气管与外界连通的通道端部设有过滤器。

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