CN106469495A - 一种复合火灾报警方法及其线型感温火灾探测器 - Google Patents

Abstract

一种线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法是：信号检测装置实时检测感温电缆中一探测回路的电信号的大小或变化率，一旦出现阶跃，再结合其后所检测该探测回路随温度的电信号的大小或变化率是否不为零，来判断输出火灾报警信号；这样对阶跃信号测量不仅容易检测，而且数字测量技术抗干扰性好，大大地降低了感温电缆检测电信号受环境温度、使用长度、受热长度的影响。

Description

一种复合火灾报警方法及其线型感温火灾探测器

技术领域

本发明属于消防火灾报警技术领域，特别是涉及一种线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法及其使用该方法的线型感温火灾探测器。

背景技术

缆式线型感温火灾探测器分为可恢复式和不可恢复式两大类，广泛应用消防火灾探测报警领域；由敏感元件(又称感温电缆)和与其相连的信号检测装置等组成，一般还包含一个终端电阻；该种探测器利用感温电缆探测其长度范围内环境温度的变化，当温度升高到探测器动作阈值时，发出火灾报警信号。信号检测装置用于检测感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率，电信号包括但不局限于感温电缆探测回路中感温电缆随温度变化而变化的线芯之间的绝缘电阻信号或电流信号或电压信号或电容信号等(以下都简称电信号)。

现有可恢复式缆式线型感温火灾探测器采用模拟量两根探测导体间绝缘电阻变化的报警原理，相当于在两根探测导体间并联了无数个固定的“负温度系数热敏绝缘电阻”，该“负温度系数热敏绝缘电阻”的变化是非线性的，而且并联后电阻总值还是非线性的。如果感温电缆的使用环境整体温度小幅升高，可恢复缆式线型火灾探测器整个感温电缆两根探测导体间绝缘阻值下降，总的等效电阻值大幅下降，这与线型火灾探测器部分或局部感温电缆受热温度升高较大造成探测回路阻值下降较大难以区分，而且可恢复式缆式线型感温火灾探测器的探测稳定性还受感温电缆的总长和受热长度有较大影响。它们都将影响探测回路总绝缘电阻的变化，从而降低探测器报警的准确性。

中国专利申请号CN2012105554739公布了一种不可恢复缆式线型感温火灾探测器，包括感温电缆和连在感温电缆一端的信号检测装置；感温电缆由两根之间设有温度系数高分子材料层且绞合在一起的探测导体组成，温度系数高分子材料层由负温度系数高分子绝缘材料(NTC)、正温度系数高分子绝缘材料(PTC)或负温度系数特性的临界温度系数高分子绝缘材料(负CTR)中一种制成。该探测器通过检测两根探测导体间的温度系数高分子材料层电阻变化来实现温度探测，并在两根探测导体之间弹力的作用下结合温度系数高分子材料层材料所固有的软化特性使其发生短路来实现温度升限报火警，因此，该技术能够实现所检测的探测回路电阻大小呈一种阶跃变化，产生的突变信号容易检测到，且受环境温度、使用长度、受热长度的影响小，也就是说：数字量信号比模拟量信号的抗干扰能力强。如图1所示，探测器随受热温度升高其探测回路检测电阻也按照温度系数高分子材料层温度特性曲线变化，在受热温度升高至报警温度的同时，绝缘电阻直接接近于0，能够区分非正常故障短路和温升火警短路，提高了感温电缆的探测灵敏度，减少了响应时间。但是该探测器报火警后两根探测导体之间发生短路，无法重复使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目在于提供一种线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法及其使用该方法的线型感温火灾探测器。

为了达到上述目的，本发明提供了一种线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：其报警方法包括下列步骤：

S10：检测感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率；

S20：判断所述电信号的大小或变化率是否出现阶跃；

若出现阶跃，则执行步骤S30；

S30：检测出现阶跃后的所述探测回路的电信号的大小或变化率并判断其是否为零；

若为零，则执行步骤S40；

若不为零，则执行步骤S50；

S40：输出火灾报警信号；

S50：输出故障报警信号。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：在步骤S20之前还包括以下步骤：

S10′：判断所述电信号的大小或变化率是否达到预警阈值；

若达到预警阈值，则执行步骤S40′和S20；

若没有达到预警阈值，则执行步骤S20′；

S40′：输出火灾预警信号。

S20′：判断所述电信号的大小或变化率是否出现阶跃；

若出现阶跃，则执行步骤S50；

若没有出现阶跃，则执行步骤S10。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：还包括当所述输出火灾报警信号后，继续检测所述探测回路的电信号的大小或变化率，若检测的电信号大小或/和变化率达到报警阈值，则第二次输出火灾报警信号。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述电信号的大小或变化率发生阶跃时感温电缆受热温度大于感温电缆的最高使用环境温度。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述火灾报警信号为定温报警信号、差温报警信号或差定温报警信号。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：还包括在所述第二次输出火灾报警信号后，检测所述感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率，当检测的电信号的大小或变化率又出现阶跃时，若发生阶跃后所检测该探测回路随温度的电信号大小或/和变化率不为零，则第三次输出火灾报警信号，否则，输出故障报警信号。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：当所述第三次输出火灾报警信号后，继续检测该探测回路的电信号的大小或变化率，若检测的电信号的大小或/和变化率达到再次报警阈值，信号检测装置第四次输出火灾报警信号。

优选的，所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述第三次火灾报警信号或所述第四次火灾报警信号为定温报警信号、差温报警信号或差定温报警信号。

优选的，任一项所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述电信号的大小或变化率发生阶跃点为所述探测回路的温度系数高分子材料机械弹力消融点Tr或CTR特性温度系数高分子材料电信号临界温度点Tlj。

优选的，所述方法的线型感温火灾探测器，包括感温电缆和连接在其一端的信号检测装置，其特征在于：所述感温电缆中至少有一探测回路，所述探测回路主要由两根之间叠加设置两个温度系数高分子材料层，且并行设置在一起的探测导体组成，其中至少一个温度系数高分子材料层为正CTR或负CTR温度系数高分子材料层。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述CTR温度系数高分子材料层的电信号临界温度Tlj大于感温电缆的最高使用环境温度。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述线型感温火灾探测器还包括连接在感温电缆另一端的终端电阻。

一种线型感温火灾探测器，包括感温电缆和连接在其一端的信号检测装置，其特征在于：所述感温电缆中至少有一探测回路，所述探测回路主要由两根之间叠加设置两高、低软化点的不同特性温度系数高分子材料层且并行设置在一起的探测导体组成，其中两根探测导体之间有弹力。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述低软化点温度系数高分子材料的机械弹力消融点Tr大于感温电缆的最高使用环境温度。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述线型感温火灾探测器还包括连接在感温电缆另一端的终端电阻。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述两根探测导体中一根至少为弹性钢丝或记忆合金丝。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述两不同特性温度系数高分子材料层组合方式为NTC、PTC、正CTR或负CTR特性温度系数特性高分子材料中的一个或两个组合。

优选的，所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述两不同特性温度系数高分子材料层组合方式是低软化点的半导体高分子材料与高软化点的NTC或PTC或正CTR或负CTR特性温度系数特性高分子材料组合。

本发明提供的线型感温火灾探测器复合火灾报警方法及其使用该方法的线型感温火灾探测器具有以下有益效果：

1)利用检测感温电缆中探测回路出现阶跃且其后该探测回路的电信号的大小或变化率是否不为零，或者进一步结合其前探测回路的电信号的大小或变化率是否达到预警阈值，来判断输出火灾报警信号，这样，阶跃信号测量不仅容易检测，而且数字测量技术抗干扰性好，从而降低了感温电缆检测电信号受环境温度、使用长度、受热长度的影响，这样探测器探测报警的准确性大大地提高；同时，由于探测回路阶跃出现后该探测回路的电信号的大小或变化率不为零甚至其会随温度变化还有一定变化趋势，当感温电缆受热温度恢复到正常温度时，还可以重复使用，因此探测器具有可恢复性。

2)利用CTR温度系数高分子材料本身具有的临界温度系数特性，感温电缆只有受热段随着受热温度升高至临界温度点(其高于最高使用环境温度)时才出现阶跃信号，其余部分不会出现阶跃信号，因此大大提高了火灾报警的准确性。同时探测器利用了温度系数高分子材料的特性，当受热段的温度恢复到正常环境温度时，温度系数高分子材料层的特性同时恢复至正常状态，因此，这种探测器与中国专利申请号CN2012105554739公布了一种不可恢复缆式线型感温火灾探测器相比，属于真正具有可恢复性的缆式线型感温火灾探测器。

3)探测器采用不同软化点的两个温度系数特性高分子材料层，当感温电缆的受热温度低于其中的高软化点温度系数特性高分子材料层的软化点温度时，即在高软化点温度系数特性高分子材料不破坏的情况下，感温电缆受热温度恢复到正常温度后探测器仍能够使用，因此，与中国专利申请号CN2012105554739公布了一种不可恢复缆式线型感温火灾探测器相比，其具有可恢复性。

附图说明

图1为现有技术公开的线型感温火灾探测器工作曲线示意图。

图2为本发明一种不可恢复线型感温探测器的复合报警方法流程图。

图3为本发明另一种不可恢复线型感温探测器的复合报警方法流程图。

图4为本发明实施例1提供的第一种线型感温火灾探测器结构示意图。

图5为本发明实施例1提供的第一种线型感温火灾探测器的感温电缆等效电路图。

图6为本发明实施例1提供的第一种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图7为本发明实施例1提供的第二种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图8为本发明实施例1提供的第三种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图9为本发明实施例1提供的第四种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图10为本发明实施例1提供的第五种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图11为本发明实施例1提供的第六种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图12为本发明实施例1提供的第七种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图13为本发明实施例1提供的第八种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图14为本发明实施例1提供的第九种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图15为本发明实施例2提供的第一种线型感温火灾探测器结构示意图。

图16为本发明实施例2提供的第一种线型感温火灾探测器的感温电缆等效电路图。

图17为本发明实施例2提供的第一种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图18为本发明实施例2提供的第二种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图19为本发明实施例2提供的的第三种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图20为本发明实施例2提供的的第四种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图21为本发明实施例2提供的的第五种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图22为本发明实施例2提供的的第六种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图23为本发明实施例2提供的的第七种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图24为本发明实施例2提供的的第八种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图25为本发明实施例2提供的的第九种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

图26为本发明实施例2提供的的第十种线型感温火灾探测器的探测回路检测电阻随温度变化电阻或电阻率曲线图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法及其使用该方法的线型感温火灾探测器详细说明。

温度系数高分子材料：指其的电阻或电阻率随温度升高变化的高分子物质，如NTC特性温度系数高分子材料，负温度系数的CTR特性温度系数高分子材料(负CTR)，正温度系数的CTR特性温度系数高分子材料(正CTR)，PTC特性温度系数高分子材料，半导体特性温度系数高分子材料等。

低软化点的温度系数高分子材料：指软化点温度比较低的温度系数高分子材料。如低软化点的NTC特性温度系数高分子材料，是一种特殊配方处理的高分子材料，其软化温度相对要低于通用NTC特性温度系数高分子材料，一般小于120摄氏度。机械弹力消融点Tr一般大于或等于软化点。

高软化点的温度系数高分子材料：与上述低软化点的温度系数高分子材料相对应，只是它的软化点温度比较高，常常大于火灾报警温度。如高软化点的NTC特性温度系数高分子材料即通用NTC特性温度系数高分子材料，其软化点温度相对要高，一般大于120摄氏度。

不同特性温度系数高分子材料：温度系数高分子材料的电阻或电阻率随温度变化曲线不相同。可以是两种相同的温度系数高分子材料(如通过调整配方制成不同温度系数特性曲线的NTC特性温度系数高分子材料)，也可以是两种不同的温度系数高分子材料(如NTC特性温度系数高分子材料和PTC特性温度系数高分子材料)。

阶跃：指两个不同软化点(高、低软化点)的不同特性温度系数高分子材料组合电阻或电阻率随温度升高而发生突然跃变的过程，或CTR特性温度系数高分子材料层的电阻或电阻率随温度升高而发生突然跃变的过程，这个过程特别短，不一定是竖直变化的线型，有时需要一定的时间过程；包括向下阶跃和向上阶跃两种。

如图2所示，本发明提供的用于线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法包括按顺序进行的下列步骤：

S10：检测感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率。

S20：判断所述电信号的大小或变化率是否出现阶跃；

若出现阶跃，则执行步骤S30；

若没有出现阶跃，则执行步骤S10(该执行项为优选项)。

S30：检测出现阶跃后的所述探测回路的电信号的大小或变化率并判断其是否为零；

若为零，则执行步骤S40；

若不为零，则执行步骤S50。

S40：输出火灾报警信号。

S50：输出故障报警信号。

利用检测感温电缆中探测回路出现阶跃且其后该探测回路的电信号的大小或变化率是否不为零，这样，阶跃信号测量不仅容易检测，而且数字测量技术抗干扰性好，从而降低了感温电缆检测电信号受环境温度、使用长度、受热长度的影响，这样探测器探测报警的准确性大大地提高。同时，由于探测回路阶跃出现后该探测回路的电信号的大小或变化率不为零，甚至其会随温度变化还有一定变化趋势，当感温电缆受热温度恢复到正常温度时，还可以重复使用，因此探测器具有可恢复性。

如图3所示，上述所述复合火灾报警方法的步骤S20前还包括以下步骤：

S10′：判断所述电信号的大小或变化率是否达到预警阈值；

若达到预警阈值，则执行步骤S40′和S20；

若没有达到预警阈值，则执行步骤S20′；

S40′：输出火灾预警信号。

S20′：判断所述电信号的大小或变化率是否出现阶跃；

若出现阶跃，则执行步骤S50；

若没有出现阶跃，则执行步骤S10。

利用检测感温电缆中探测回路出现阶跃且其后该探测回路的电信号的大小或变化率是否不为零，再结合其前探测回路的电信号的大小或变化率是否达到预警阈值，来判断输出火灾报警信号，这样，阶跃信号测量不仅容易检测，而且数字测量技术抗干扰性好，从而降低了感温电缆检测电信号受环境温度、使用长度、受热长度的影响，因此探测器探测报警的准确性大大地提高；同时，由于探测回路阶跃出现后该探测回路的电信号的大小或变化率不为零，甚至其会随温度变化还有一定变化趋势，当感温电缆受热温度恢复到正常温度时，还可以重复使用，因此探测器具有可恢复性。

采用本发明方法的线型感温火灾探测器，其感温电缆可以有以下两种技术方案，一种是所述感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率发生阶跃点为所述探测回路的温度系数高分子材料机械弹力消融点Tr，另一种是所述感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率发生阶跃点为CTR特性温度系数高分子材料电信号临界温度点Tlj。

下面介绍分别上述两种线型感温火灾探测器中一些具体结构，但本发明的保护范围不限于以下内容。

实施例1：

如图4所示，本实施例提供的线型感温火灾探测器(以负CTR特性温度系数高分子材料层和NTC特性温度系数高分子材料层叠加设置在感温电缆中两根探测导体之间为例)，包括感温电缆1和与其相连的信号检测装置2，感温电缆1由两根并行设置探测导体11′、12′及其之间轴向叠加设置负CTR特性温度系数高分子材料13′和NTC特性温度系数高分子材料14′。另外，感温电缆1还包括外护套层。

所述的两根探测导体11′、12′并行设置可以是绞合、缠绕、平行、同轴等设置方式。

如图5所示，为图4所示感温电缆1的等效电路示意图(即探测回路等效图)，探测导体11′和12′之间轴向叠加设置负CTR特性温度系数高分子材料13′和NTC特性温度系数高分子材料14′，等效为探测导体11′和12′之间并联无数组热敏电阻R1′和R2′串联单元，其中负CTR特性温度系数高分子材料13′等效为无数个电阻R1′，NTC特性温度系数高分子材料14′等效为无数个电阻R2′。

如图6所示，由于探测导体11′和12′之间并联无数组热敏电阻R1′和R2′串联单元，因此信号检测装置2检测探测导体11′和12′之间的检测电阻R12′主要决定于并联在探测导体11′和12′之间的最小一R1′和R2′串联单元的电阻值。当感温电缆1中某一段(图5中的虚线框部分即为受热段)随着受热温度的升高时，其余部分温度固定不变，检测电阻R12′的变化曲线f12′，图6中f12′为检测电阻R12′的电阻或电阻率随温度升高变化曲线，f1′为负CTR特性温度系数高分子材料13′等效电阻或电阻率随温度升高变化曲线，f2′为NTC特性温度系数高分子材料14′等效电阻或电阻率随温度升高的变化曲线。当感温电缆受热段的温度达到负CTR特性温度系数高分子材料13′的电阻临界温度Tlj时，检测电阻或电阻率R12′会突然跃变即出现阶跃。这时信号检测装置2一旦检测到此阶跃，再判断发生阶跃后所检测该探测回路随温度的电信号大小或/和变化率是否为零，若的判断结果不为零，信号检测装置输出定温或差温或差定火灾报警信号；若判断结果为零，信号检测装置输出故障报警信号。

探测器的另一种复合报警方法如下：

在信号检测装置2检测到阶跃前，实时检测并判断的电信号的大小或变化率是否达到预警阈值；

若判断结果达到预警阈值，信号检测装置输出火灾预警信号，同时，判断阶跃后的电信号的大小或变化率是否不为零，若的判断结果不为零，信号检测装置输出定温或差温或差定火灾报警信号；若判断结果为零，信号检测装置输出故障报警信号；

若判断结果为没有达到预警阈值，再实时检测并判断电信号的大小或变化率是否出现阶跃；若判断结果出现阶跃，信号检测装置输出故障报警信号。

当信号检测装置输出上述火灾报警信号后，继续检测所述探测回路的电信号的大小或变化率，若检测的电信号大小或/和变化率达到报警阈值，信号检测装置第二次输出火灾报警信号。

当所述负CTR温度系数高分子材料层13′的临界温度Tlj大于感温电缆的最高使用环境温度时，探测器就不会受环境温度变化出现误报火警，另外随着温度恢复到正常环境温度，感温电缆1受热段的温度特性会随着温度的下降恢复到原来的状态，这样可以使由感温电缆1构成的探测器达到真正可恢复特性的缆式线型感温火灾探测器。

为了监测感温电缆1的断路故障情况，所述的线型感温火灾探测器还包括连接在感温电缆另一端的终端电阻。

本实施例中感温电缆1由两根并行设置探测导体11′、12′及其之间轴向叠加设置的负CTR特性温度系数高分子材料13′和NTC特性温度系数高分子材料14′，还可以是负CTR特性温度系数高分子材料分别与负CTR特性温度系数高分子材料(如图7)、正温度系数的CTR特性温度系数高分子材料(如图8)、PTC特性温度系数高分子材料(如图9)、半导体特性温度系数高分子材料(如图10)，或者还可以是正温度系数的CTR特性温度系数高分子材料(简称正CTR特性温度系数高分子材料)分别与NTC特性温度系数高分子材料(如图11)、正CTR特性温度系数高分子材料(如图12)、PTC特性温度系数高分子材料(如图13)、半导体特性温度系数高分子材料(如图14)。在图7至图14所示的电阻或电阻率曲线中，在感温电缆1温度升高至正或负CTR特性温度系数高分子材料的临界温度时，均也出现了一个下阶跃或一个上阶跃。采用上述所述各种温度系数高分子材料组合层构成探测器的工作原理基本和本实施例相同。

另外，在图8所示的电阻或电阻率曲线中，在Tlj1和Tlj2的临界温度，分别出现了一个下阶跃和一个上阶跃，这样探测器结合每个阶跃前后的电信号的大小或变化率情况，可以构成差温或定温后差定温至少两级火灾报警的探测器。图7和图12所示的电阻或电阻率曲线中，分别只是图示了相同温度系数特性曲线的两负温度系数CTR特性温度系数高分子材料或两正温度系数CTR特性温度系数高分子材料组合层的电阻或电阻率曲线，当然，也可以分别采用不同温度特性曲线的两负温度系数CTR特性温度系数高分子材料或两正温度系数CTR特性温度系数高分子材料组合层，因此，就存在两个临界温度不相同的温度系数高分子材料组合层构成的感温电缆，从而使探测器根据先后两个阶跃及其前后的电信号的大小或变化率情况，进行差温或定温后差定温至少两级火灾报警。

本实施例中，由于CTR特性温度系数高分子材料的低温实际变化曲线不是非常平直，都有一个稍微下降或者升高的特性，图例中为了表达方便，近似画成平直的曲线。所以采用上述所述各种温度系数高分子材料组合层构成探测器的工作原理中，当检测的电信号大小变化或变化率变化出现阶跃前检测的电信号大小变化或变化率变化大于或等于预警阈值，作为发生阶跃变化定温报警的一个前提条件，有助于提高火灾报警的可靠性。如果是环境温度的上升，所检测的电信号的大小或变化率将持续变化，当变化量大于或等于预警阈值，信号检测装置可以预先判断火警即将发生，直至阶跃发生后再结合阶跃后的电信号，输出火灾报警信号。这样有利于区别由于外力造成的材料破坏引起的电信号阶跃变化，从而提高报警的可靠性。

实施例2：

如图15所示，本实施例提供的线型感温火灾探测器(以在感温电缆中两根探测导体之间叠加设置高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层和低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层为例)，包括感温电缆1和与其相连的信号检测装置2，其中感温电缆1由两根绞合探测导体11、12及其外表面分布挤塑高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层13、低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层14，两根探测导体11、12中至少一个为弹性导体。另外，感温电缆1还包括外护套层。

所述的两根探测导体11、12绞合设置可以是绞合、缠绕等设置方式。

所述弹性导体为弹性金属丝或记忆合金丝。

如图16所示，为图15所示的感温电缆1的等效电路示意图(即探测回路等效图)，探测导体11和12之间轴向叠加设置高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层13、低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层14，等效为探测导体11和12之间并联无数组热敏电阻R1和R2串联单元，其中高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层13，和低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层14，分别等效为无数个热敏电阻R1、R2。

如图17所示，由于探测导体11和12之间并联无数组热敏电阻R1和R2串联单元，因此信号检测装置2检测探测导体11和12之间的检测电阻R12主要决定于并联在探测导体11和12之间的最小一R1和R2串联单元的电阻值。这样，当感温电缆1中某一段(图16中的虚线框部分即为感温电缆受热段)随着受热温度的升高时，其余部分温度固定不变，检测电阻R12的变化曲线f12，图17中f12为检测电阻R12的电阻或电阻率随温度升高变化曲线，f1为高软化点的NTC特性温度系数高分子材料13等效电阻或电阻率随温度升高变化曲线，f2为低软化点的PTC特性温度系数高分子材料14等效电阻或电阻率随温度升高的变化曲线。当感温电缆受热段的温度达到低软化点的PTC特性温度系数高分子材料14的软化温度(机械弹力消融点)Tr时，由于两根探测导体11、12之间存在一定弹力，在弹力作用下设置在两根导体11、12之间低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层14被挤掉后留下高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层13，检测电阻R12会由曲线f12沿箭头突然跃变到曲线f2即出现一个下阶跃。这时信号检测装置2一旦检测到此阶跃，其复合报警方法与实施例1中在感温电缆中两根探测导体之间叠加设置负CTR特性温度系数高分子材料层和NTC特性温度系数高分子材料层的探测器的报警方法相类似，参见实例1相关部分，其区别形成阶跃的原理不一样：后者是随感温电缆受热温度升高达到软化点的PTC特性温度系数高分子材料层的机械弹力消融点时出现阶跃，而前者是随随感温电缆受热温度升高达到负CTR特性温度系数高分子材料层的电信号临界温度点时出现阶跃。

当所述低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层14的软化温度(机械弹力消融点)Tr大于感温电缆的最高使用环境温度时，那么探测器就不会受环境温度变化出现误报火警。

当感温电缆受热段温度低于高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层的软化点时，高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层13没有被破坏(高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层的软化温度一般大于火灾报警温度)，而一般情况下受热段相对于整条感温电缆来说长度很短，所以当受热温度降低到正常环境温度时，两根探测导体11、12之间的绝缘还能恢复到足以让信号检测装置2正常工作。该段感温电缆再次受热时，信号检测装置2还可以检测到探测导体11、12之间高软化点的NTC特性温度系数高分子材料13的电阻或电阻率变化，输出火灾报警信号，从而实现可恢复使用的目的。

为了监测感温电缆1的断路故障情况，所述的线型感温火灾探测器还包括连接在感温电缆另一端的终端电阻。

所述高、低软化点的不同特性温度系数高分子材料层组合可以由NTC、负CTR、PTC、正CTR特性等温度系数高分子材料中的一个或任两个构成，或者由低软化点的半导体特性温度系数高分子材料分别与高软化点的NTC或负CTR或PTC或正CTR特性温度系数高分子材料构成。因此，本实施例中感温电缆1的两根探测导体11、12外表面分别挤塑高软化点的NTC特性温度系数高分子材料层13、低软化点的PTC特性温度系数高分子材料层14，还可以分别是高、低软化点的不同特性温度系数高分子材料，如正CTR特性温度系数高分子材料分别与负CTR特性温度系数高分子材料(如图18)、NTC特性温度系数高分子材料(如图19)、PTC特性温度系数高分子材料(如图20)组合；或者负CTR特性温度系数高分子材料分别与NTC特性温度系数高分子材料(如图21)、PTC特性温度系数高分子材料(如图22)；或者NTC特性温度系数高分子材料分别与PTC特性温度系数高分子材料(如图17)；也可以是低软化点的半导体特性温度系数高分子材料与高软化点的正CTR特性温度系数高分子材料(如图23)组合层、或与高软化点的负CTR特性温度系数高分子材料(如图24)组合层、或与高软化点的NTC特性温度系数高分子材料(如图25)组合层、或与高软化点的PTC特性温度系数高分子材料(如图26)组合层。在图18至图26所示的电阻或电阻率曲线中，在感温电缆1受热温度升高至低软化点的各种特性温度系数高分子材料的软化温度(机械弹力消融点)Tr时，均也出现了沿图中箭头所示的一个下阶跃。上述所述各种温度系数高分子材料组合构成探测器的复合火灾报警方法的工作原理基本和本实施例相同，不再详述。

另外，在图18至24所示的电阻或电阻率曲线中，当低软化点的温度系数高分子材料的软化温度Tr大于CTR特性温度系数高分子材料的临界温度时，先后出现了两个阶跃(一个上阶跃或下阶跃，另一个是下阶跃)，这样探测器根据先后两个阶跃及其前后的电信号的大小或变化率情况，可以进行差温或定温后差定温至少两级火灾报警。图18是负CTR特性温度系数高分子材料和正CTR特性温度系数高分子材料组合层构成感温电缆的电阻或电阻率曲线图；当低软化点的CTR特性温度系数高分子材料的软化温度Tr大于其中一CTR特性温度系数高分子材料层的电阻临界温度时，随着感温电缆受热温度升高先后会出现两个阶跃，这样探测器根据先后两个阶跃及其前后的电信号的大小或变化率情况，可以进行差温或定温后差定温至少两级火灾报警；当低软化点的CTR特性温度系数高分子材料的软化温度Tr均大于两个CTR特性温度系数高分子材料层的电阻临界温度时，随着感温电缆受热温度升高先后会出现三个阶跃，这样探测器根据先后三个阶跃及其前后的电信号的大小或变化率情况，可以进行差温或定温后差定温至少三级火灾报警。

图18至图22所示的电阻或电阻率曲线中，只要高软化点的温度系数高分子材料没有被破坏，而一般情况下感温电缆受热段相对于整条来说长度很短，这样，当受热温度恢复到正常环境温度时，两根探测导体11、12之间的绝缘还能恢复到足以让信号检测装置2正常工作。该段感温电缆再次受热时，信号检测装置2还可以检测到探测导体11、12之间高软化点的温度系数高分子材料的电阻或电阻率变化，输出火灾报警信号，从而实现可恢复使用的目的。

图23至图26所示的电阻或电阻率曲线中，利用半导体特性温度系数高分子材料层为低软化点的温度系数高分子材料，相应地另一层采用高软化点的温度系数高分子材料。当高软化点的温度系数高分子材料没有被破坏，根据以上方法，仍然可以实现可恢复使用的目的。

图17至图22所示的电阻或电阻率曲线中，分别是两不同特性温度系数高分子材料组合的电阻或电阻率曲线，当然，这两不同特性温度系数高分子材料层组合方式只要其中任一为低软化点的温度系数高分子材料，相应地另一种采用高软化点的温度系数高分子材料即可，不能局限于图17至图22的图示。

本实施例中，采用上述所述各种温度系数高分子材料组合层构成探测器的复合火灾报警方法工作原理中，可以利用检测的电信号的大小或变化率出现阶跃前检测的电信号大小变化或变化率变化大于或等于预警阈值，作为发生阶跃出现时进行火灾报警的一个前提条件，有助于提高火灾报警的可靠性。如果感温电缆使用环境温度的上升，信号检测装置检测的电信号的大小或变化率将持续变化，其值大于或等于预警阈值，信号检测装置可以预先判断火警即将发生，直至阶跃发生再结合阶跃后的电信号检测值是不为零或大小或变化率达到报警阈值，探测器才输出火灾报警信号。这样有利于区别由于外力造成的材料破坏引起的电信号阶跃变化，从而提高探测器火灾探测报警的可靠性。

Claims (18)

1.一种线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：其报警方法包括下列步骤：

S10：检测感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率；

S20：判断所述电信号的大小或变化率是否出现阶跃；

若出现阶跃，则执行步骤S30；

S30：检测出现阶跃后的所述探测回路的电信号的大小或变化率并判断其是否为零；

若为零，则执行步骤S40；

若不为零，则执行步骤S50；

S40：输出火灾报警信号；

S50：输出故障报警信号。

2.根据权利要求1中所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：在步骤S20之前还包括以下步骤：

S10′：判断所述电信号的大小或变化率是否达到预警阈值；

若达到预警阈值，则执行步骤S40′和S20；

若没有达到预警阈值，则执行步骤S20′；

S40′：输出火灾预警信号。

S20′：判断所述电信号的大小或变化率是否出现阶跃；

若出现阶跃，则执行步骤S50；

若没有出现阶跃，则执行步骤S10。

3.根据权利要求1中所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：还包括当所述输出火灾报警信号后，继续检测所述探测回路的电信号的大小或变化率，若检测的电信号大小或/和变化率达到报警阈值，则第二次输出火灾报警信号。

4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的线型感温火灾探测器的复合 火灾报警方法，其特征在于：所述电信号的大小或变化率发生阶跃时感温电缆受热温度大于感温电缆的最高使用环境温度。

5.根据权利要求1或3中所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述火灾报警信号为定温报警信号、差温报警信号或差定温报警信号。

6.根据权利要求3中所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：还包括在所述第二次输出火灾报警信号后，检测所述感温电缆中探测回路的电信号的大小或变化率，当检测的电信号的大小或变化率又出现阶跃时，若发生阶跃后所检测该探测回路随温度的电信号大小或/和变化率不为零，则第三次输出火灾报警信号，否则，输出故障报警信号。

7.根据权利要求6中所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：当所述第三次输出火灾报警信号后，继续检测该探测回路的电信号的大小或变化率，若检测的电信号的大小或/和变化率达到再次报警阈值，信号检测装置第四次输出火灾报警信号。

8.根据权利要求6或7中所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述第三次火灾报警信号或所述第四次火灾报警信号为定温报警信号、差温报警信号或差定温报警信号。

9.根据权利要求1、2或3中任一项所述的线型感温火灾探测器的复合火灾报警方法，其特征在于：所述电信号的大小或变化率发生阶跃点为所述探测回路的温度系数高分子材料机械弹力消融点Tr或CTR特性温度系数高分子材料电信号临界温度点T1j。

10.一种线型感温火灾探测器，包括感温电缆和连接在其一端的信号检测装置，其特征在于：所述感温电缆中至少有一探测回路，所述探测回路主要由两根之间叠加设置两个温度系数高分子材料层，且并行设置在一起的探测导体组成，其中至少一个温度系数高分子材料层为正CTR或负CTR温度系数高分子材料层。

11.根据权利要求10中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述CTR温度系数高分子材料层的电信号临界温度T1j大于感温电缆的最高使用环境温度。

12.根据权利要求10中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述线型感温火灾探测器还包括连接在感温电缆另一端的终端电阻。

13.一种用于权利要求1所述方法的线型感温火灾探测器，包括感温电缆和连接在其一端的信号检测装置，其特征在于：所述感温电缆中至少有一探测回路，所述探测回路主要由两根之间叠加设置两高、低软化点的不同特性温度系数高分子材料层且并行设置在一起的探测导体组成，其中两根探测导体之间有弹力。

14.根据权利要求13中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述低软化点温度系数高分子材料的机械弹力消融点Tr大于感温电缆的最高使用环境温度。

15.根据权利要求13中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述线型感温火灾探测器还包括连接在感温电缆另一端的终端电阻。

16.根据权利要求13中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述两根探测导体中一根至少为弹性钢丝或记忆合金丝。

17.根据权利要求13中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述两不同特性温度系数高分子材料层组合方式为NTC、PTC、正CTR或负CTR特性温度系数特性高分子材料中的一个或两个组合。

18.根据权利要求13中所述的线型感温火灾探测器，其特征在于：所述两不同特性温度系数高分子材料层组合方式是低软化点的半导体高分子材料与高软化点的NTC或PTC或正CTR或负CTR特性温度系数特性高分子材料组合。