CN104574768A - 线型感温火灾探测器及其报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线型感温火灾探测器，包括转换盒和终端盒，所述转换盒和所述终端盒之间连接有感温电缆，所述转换盒中设置有以单片机作为控制器的检测电路，所述感温电缆包括线芯，所述线芯包括第一导体和第二导体，所述第一导体和第二导体之间并联有至少一个温度开关；所述温度开关的一脚和所述第一导体连接，所述温度开关的另一脚和第二导体之间连接有电阻；所述终端盒中的第一导体和第二导体之间连接有终端电阻；所述第一导体和第二导体之间填充有热敏绝缘材料。本发明还公开了一种线型感温火灾探测器报警方法。本发明可以通过温度开关进行温度探测报警。

Description

线型感温火灾探测器及其报警方法

技术领域

本发明涉及消防火灾报警的一种线型感温火灾探测技术，具体地说，涉及一种线型感温火灾探测器及其报警方法，用于探测线型感温火灾探测器长度范围内环境温度的变化，当温度升高到火灾探测器动作阈值，火灾探测器发出报警信号。

背景技术

缆式线型感温火灾探测器由敏感元件和与其相连的转换盒等组成，一股还包含一个终端盒。缆式线型感温火灾探测器分为可恢复式和不可恢复式两两大类。一种可恢复式缆式线型感温火灾探测器的感温电缆导体是铜丝，铜丝外面挤塑一层热敏负温度系数绝缘材料，采用的是模拟量探测线间绝缘电阻变化的报警原理，所以对大范围火灾探测的灵敏度要比开关量不可恢复感温电缆高。而且可重复使用，报警后无需更换，在环境温度恢复正常后，探测器自动恢复原绝缘状态，无需人工操作。

但是由于可恢复式缆式线型探测器是模拟量探测感温电缆线间绝缘电阻变化的报警原理，相当于在线间并联了无数个固定的“负温度系数热敏绝缘电阻”，负温度热敏绝缘电阻的变化是非线性的，而且并联后电阻总值还是非线性的。实际应用中又存在环境温度的不可精确预定，每个回路感温电缆使用的长度不一，事故中实际局部温度升高受热感温电缆的长度不一等客观因素，人们不可能精确知道实际感受热量变化的固定“负温度系数热敏绝缘电阻”的数量，甚至每个热敏固定绝缘电阻的变化，或感受的温度变化也是不可预知的。也就是说，如果环境整体温度高，可恢复缆式线型探测器全线线间绝缘阻值下降，总的等效电阻值大幅下降，这与线型探测器部分或局部感温电缆受热温度升高较多造成线间阻值下降较多难以区分。所以这些都将影响总的绝缘电阻的变化，感温电缆动作温度与环境温度、同时受热长度、感温电缆的使用长度有关，影响报警的准确性。环境温度高，动作温度降低；同时受热长度长、或者使用长度长，动作温度也降低。

综上所述，就提出了以一种温度开关作为敏感元件的可恢复缆式线型感温火灾探测器，例如专利200710011476.5用并联双金属温度开关作为感温电缆的线型感温火灾探测器，在温度没有达到动作温度值之前，温度开关没有闭合，感温电缆线芯之间电阻就不会发生变化。当温度达到动作温度值，温度开关闭合，感温电缆线芯之间电阻呈阶跃性减小，转换盒检测到这个变化，就可以发出报警信号。这个技术特点是感温电缆不受周围环境变化的影响，在不影响动作温度的前提下，可以显著提高探测器的不动作温度。但是由于温度开关的尺寸比较大，要把温度开关全部包含在感温电缆中，不可避免地造成感温电缆截面比较大。因此会使热量传递到温度开关的速度较慢，造成感温电缆的响应时间过长，感温电缆的动作灵敏度比较差。

另一方面，由于温度开关是一个一个并联在感温电缆当中，所以在温度开关之间的感温电缆长度内发生火灾，不能马上感应，也就是感温电缆响应火灾是点式的，而不是通常意义上感温电缆的连续探测火灾。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种线型感温火灾探测器，在温度缓慢变化的场所可以通过温度开关进行温度探测定温报警。

技术方案如下：

一种线型感温火灾探测器，包括转换盒和终端盒，所述转换盒和所述终端盒之间连接有感温电缆，所述转换盒中设置有以单片机作为控制器的检测电路，所述感温电缆包括线芯，所述线芯包括第一导体和第二导体，所述第一导体和第二导体之间并联有至少一个温度开关；所述温度开关的一脚和所述第一导体连接，所述温度开关的另一脚和第二导体之间连接有电阻；所述终端盒中的第一导体和第二导体之间连接有终端电阻；所述第一导体和第二导体之间填充有热敏绝缘材料。

进一步：所述感温电缆中设置有正温度系数线芯或者负温度系数线芯，所述正温度系数线芯或者负温度系数线芯用来探测所述感温电缆的受热长度。

进一步：所述第一导体和第二导体与电阻和温度开关之间的连接部包覆有绝缘胶布或者热缩管。

进一步：所述温度开关和第二导体之间电阻的阻值为0～100兆欧。

本发明所解决的另一个技术问题在于提供一种线型感温火灾探测器报警方法，在温度缓慢变化的场所可以通过温度开关进行温度探测定温报警。

技术方案如下：

一种线型感温火灾探测器报警方法，包括：

将感温电缆连接在转换盒和终端盒之间，所述转换盒中设置有以单片机作为控制器的检测电路，所述感温电缆的线芯包括第一导体和第二导体，所述第一导体和第二导体之间并联有至少一个温度开关，所述温度开关的一脚和所述第一导体连接，所述温度开关的另一脚和第二导体之间连接有电阻R1；所述终端盒中的第一导体和第二导体之间连接有终端电阻R2，所述第一导体和第二导体之间填充有热敏绝缘材料；

所述转换盒检测感温电缆中线芯之间电阻R的变化，当温度升高后，检测所述热敏绝缘材料的电阻变化R0或者变化速率R0′；当温度升高到温度开关动作阈值，所述温度开关动作，检测第一导体和第二导体之间的连接电阻；

当所述R0或者R0′达到设定阈值后，输出火灾报警信号。

进一步：当所述第一导体和第二导体之间出现短路时，所述R0趋近于0，输出短路故障报警信号；或者，当所述第一导体和第二导体之间出现断路时，所述R0趋近于无穷大，输出断路故障报警信号。

进一步：当温度开关动作，所述感温电缆的线芯之间的电阻R趋近于R1和R2的并联值，输出火灾报警信号。

进一步：当所述R1为0时，温度升高后，首先检测到热敏绝缘材料的电阻变化R0或者变化速率R0′；当温度升高到温度开关动作阈值，所述温度开关动作，这时才检测到第一导体和第二导体之间的连接电阻R0趋近于0，可以区别于直接短路的故障信号，输出火灾报警信号。

进一步：所述感温电缆中设置有正温度系数线芯或者负温度系数线芯，所述正温度系数线芯或者负温度系数线芯用来探测所述感温电缆的受热长度。

进一步：所述正温度系数材料线芯或负温度系数材料线芯探测所述感温电缆的受热长度，用来修正线芯之间电阻变化的RX或电阻变化速率RX′小于所述R0或R0′，当所述R0和RX或者R0′和RX′的值达到设定值阈值时进行报警，所述RX和RX′用于修正受热长度对R0或R0′的影响。

本发明中的技术效果如下：

1、本发明在温度缓慢变化的场所可以通过温度开关进行温度探测定温报警。

2、本发明可以通过热敏绝缘材料直接受热的电阻变化来实现温度探测，提高了感温电缆的探测灵敏度，响应速度快。

3、本发明不仅仅是温度开关点式感温，在没有温度开关的地方靠热敏绝缘材料感温做到无间断连续探测。

附图说明

图1为本发明中线型感温火灾探测器的原理图；

图2为本发明中线型感温火灾探测器优选实施例一的结构示意图；

图3为本发明中线型感温火灾探测器优选实施例二的结构示意图；

图4为本发明中线型感温火灾探测器优选实施例三的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明技术方案作详细说明。

如图1所示，是本发明中线型感温火灾探测器的原理图。

本发明的工作原理如下：转换盒2中有以单片机作为控制器的检测电路，转换盒2检测感温电缆1两线芯之间的电阻变化，感温电缆1两线芯末端连接有终端电阻R2，终端电阻R2位于终端盒3内，线芯之间连接有温度开关12和电阻R1。正常情况下，由于热敏绝缘材料13的电阻率较高，两线芯之间由于热敏绝缘材料13产生的电阻R0很大，所以连接有终端盒3的感温电缆1的两线芯之间电阻R无限接近R2，有R≈R2。当温度升高，假设只有一个温度开关12动作，由于并联关系，这时有R≈(R1+R2)/R1*R2。当有多个温度开关12动作时，可以类推。选择好R1、R2的值，可以比较容易区别这两种状态，输出报警信号。

转换盒2检测感温电缆1中线芯之间电阻R的变化，当温度升高后，检测热敏绝缘材料13的电阻变化R0或者变化速率R0′；当温度升高到温度开关动作阈值，温度开关动作，检测线芯之间的电阻R；当R0或者R0′达到设定阈值后，输出火灾报警信号。

当感温电缆1的线芯短路，感温电缆1的线芯之间的电阻R＝0；当感温电缆1的线芯断路，感温电缆1的线芯之间的电阻R＝∞。根据这两个值与正常值、报警值的区别，可以进行感温电缆1的短路或断路故障报警。当温度开关动作，所述感温电缆的线芯之间的电阻R0趋近于R1和R2的并联值，输出火灾报警信号。

进一步，当R1设置为0，即省略这个电阻时，当温度升高后，首先检测到热敏绝缘材料的电阻变化R0或者变化速率R0′；当温度升高到温度开关动作阈值，温度开关动作，这时才检测到线芯之间的电阻R趋近于0，可以区别于直接短路的故障信号，输出火灾报警信号。

进一步，因为R0的变化不仅仅受温度的影响，感温电缆1受热长度的长短，使用中感温电缆1的长度也会影响R0的变化，造成了R0的不确定性，这样将影响通过R0的变化来报警的精确性。(简单说，就是1米长度受热在80度的电阻变化可能还不如100米长度受热在60度是电阻变化；而温度开关又是点式的，一股是每小于1米的长度有一个温度开关。)所以在温度急速变化的时候，例如初期火灾的过火面积不会很大，感温电缆受热长度不长的场所，需要以R0的变化速率R0′是否达到设定值来报警，也就是差温方式报警。

更进一步，如前所述由于R0的不确定性，必将有R0′的不确定性，在火灾急速变化且受热长度短的场所，尚可以通过上述方式来报警，不至于使报警的精确性受到太大的影响。如果实际情况下环境温度的变化相对稍慢，但是由于是整个长度同时受热，可能造成R0′也达到设定值，从而误报警。所以，在以上实施例中，感温电缆1中可以增加两根正温度系数材料或负温度系数材料线芯，用来探测感温电缆1的受热长度，从而修正R0或R0′，有利于提高探测的可靠性，用来修正的线芯之间电阻变化的R_X或电阻变化速率R_X′小于R0或R0′，通过判断R0和R_X或R0′和R_X′的值是否达到设定阈值进行报警，就可以修正受热长度对R0或R0′的影响。

如图2所示，是本发明中线型感温火灾探测器优选实施例一的结构示意图。

该实施例中的一种线型感温火灾探测器，由感温电缆1和与其相连的转换盒2、终端盒3组成。感温电缆1的结构如下：感温电缆1包括线芯，该线芯包括导体111和导体112，导体111和导体112平行设置。在导体111和导体112之间并联有若干温度开关12。温度开关12为双金属、记忆合金或者以通、断方式响应温度变化的探测器。温度开关12的一脚直接连接在一根导体111上，另一脚先与电阻R1(阻值为0～100兆欧)连接，采用绝缘胶布或者热缩管包覆作为绝缘保护，再把电阻R1的另一端连接在另外一根导体112上。然后在导体111和导体112之间用电缆挤出机挤塑热敏绝缘材料13填充。热敏绝缘材料13可以是负温度系数材料、正温度系数材料或者所述负温度系数材料和正温度系数材料的组合。在终端盒3中，导体111和导体112之间连接有终端电阻R2。

如图3所示，是本发明中线型感温火灾探测器优选实施例二的结构示意图。

该实例中的一种线型感温火灾探测器，由感温电缆1和与其相连的转换盒2、终端盒3等组成。感温电缆1的结构如下：感温电缆1包括线芯，该线芯包括导体111和导体112，导体111和导体112平行设置。在导体111和导体112之间用电缆挤出机挤塑热敏绝缘材料13填充，形成感温电缆1的半成品。热敏绝缘材料13可以是负温度系数材料、正温度系数材料或者所述负温度系数材料和正温度系数材料的组合。然后在半成品中每隔一定距离切割出一个空间，用来容纳温度开关12和电阻R1。温度开关12为双金属、记忆合金或者以通、断方式响应温度变化的探测器。温度开关12的一脚直接连接在一根导体111上，另一脚先与电阻R1(阻值为0～100兆欧)连接，采用绝缘胶布或者热缩管包覆作为绝缘保护，再把电阻R1的另一端连接在另外一根导体112上。再在这个空间中用注塑机注塑热敏绝缘材料13填充，或包一层绝缘胶带防护这个空间，形成感温电缆1。在终端盒3中，导体111和导体112之间连接有终端电阻R2。

如图4所示，为本发明中线型感温火灾探测器优选实施例三的结构示意图。

该实施例中的一种线型感温火灾探测器，由感温电缆1和与其相连的转换盒2、终端盒3组成。感温电缆1的结构如下：感温电缆1包括线芯，该线芯包括导体111和导体112。在导体111和导体112外表面用电缆挤出机挤塑热敏绝缘材料13填充，形成感温电缆1的线芯。热敏绝缘材料13可以是负温度系数材料、正温度系数材料或者所述负温度系数材料和正温度系数材料的组合。然后线芯之间相互绞合，使线芯紧密接触，形成感温电缆1的半成品。在半成品中每隔一定距离连接一个温度开关12和电阻R1(阻值为0～100兆欧)。温度开关12为双金属、记忆合金或者以通、断方式响应温度变化的探测器。温度开关12的一脚直接连接在一根导体111上，另一脚先与电阻R1连接，采用绝缘胶布或者热缩管包覆用作绝缘保护，再把电阻R1的另一端连接在另外一根导体112上。再用挤塑机挤塑护套14，或包一层绝缘胶带防护感温电缆1的线芯，或在感温电缆1的线芯的外表面编织有金属丝或者化纤护套，形成感温电缆1。护套材料可以是PVC、PE塑料。在终端盒3中，导体111和导体112之间连接有终端电阻R2。

另外，在以上实施例中，感温电缆1中可以增加两根正温度系数或负温度系数线芯，用来探测感温电缆1的受热长度，从而修正R0或R0′，有利于提高探测的可靠性。

以上所述，仅为本发明的优选的实施例，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种线型感温火灾探测器，包括转换盒和终端盒，所述转换盒和所述终端盒之间连接有感温电缆，所述转换盒中设置有以单片机作为控制器的检测电路，其特征在于，所述感温电缆包括线芯，所述线芯包括第一导体和第二导体，所述第一导体和第二导体之间并联有至少一个温度开关；所述温度开关的一脚和所述第一导体连接，所述温度开关的另一脚和第二导体之间连接有电阻；所述终端盒中的第一导体和第二导体之间连接有终端电阻；所述第一导体和第二导体之间填充有热敏绝缘材料。

2.如权利要求1所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述感温电缆中设置有正温度系数线芯或者负温度系数线芯，所述正温度系数线芯或者负温度系数线芯用来探测所述感温电缆的受热长度。

3.如权利要求1所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述第一导体和第二导体与电阻和温度开关之间的连接部包覆有绝缘胶布或者热缩管。

4.如权利要求1所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述温度开关和第二导体之间电阻的阻值为0～100兆欧。