CN201222047Y - 电容式感烟火灾探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及感烟火灾探测器，具体地说是电容式感烟火灾探测器。解决了现有火灾探测器应用背景复杂、受到不同干扰源影响的问题。本实用新型包括外壳和电容器，电容器包括3－20层电容板和两电极杆，电容板为直径30－150毫米的圆盘状，其中绝缘板两侧面分别设有上层电容极和下层电容板；相邻电容板的上层电容极之间由上层并联导线并联，相邻电容板的下层电容板之间由下层并联导线并联；电容板串联固定在两电极杆上，相邻电容板之间的间距为2－10毫米；电容器位于壳体内下部，壳体下部侧壁为防虫网。本实用新型为一种全新原理的电容式火灾探测器，形式简单、功能完备，具有广泛的环境背景适应能力，并且提高在复杂环境条件下的有效功能实现能力。

Description

电容式感烟火灾探测器

技术领域

本实用新型涉及火灾探测技术，属于火灾科学，可以应用于典型场所进行火灾自动探测，即一种感烟火灾探测器。

背景技术

火灾是对人类社会危害最为严重的灾害之一，人们自古就开始与火灾进行不懈斗争。但是直到上个世纪六十年代，随着电子技术的发展人们才逐渐实现火灾的自动探测。与人类社会发展速度同样剧烈变化的是火灾的种类与危害程度也日益严重，人们掌握的各项技术日益丰富，有越来越多的技术手段被应用到火灾自动探测领域中，目前人们已经能够对大多数场所的火灾实现自动探测目的，但是火灾探测器的误报问题仍然深深地困扰着人们。目前在日常场所应用最为广泛的是光电火灾探测器，人们对烟雾的光散射特性研究日益深入，光电感烟探测器的形式也日趋复杂，功能实现日趋完善，但仍然无法从根本上解决此类火灾探测器的误报问题。在取得一定成功应用的探测器技术不断进步的同时，人们依然继续不断尝试新的探测手段以不断丰富在面临火灾威胁时的选择方法，光声探测、微波探测、视频探测等新技术的不断发展即带来了火灾防治手段的丰富，同时也使得人们能更有信心地面对火灾威胁。但是，传统火灾自动探测器基于不同工作原理条件下的技术均会受到不同干扰源的影响而造成系统工作不正常，而火灾探测系统应用背景的复杂性正是传统火灾探测器无法回避且很难得到有效解决的突出问题之一。

实用新型内容

为了解决现有火灾探测器的应用背景复杂、受到不同干扰源影响的问题，本实用新型提供适用于不同应用背景环境的电容式火灾探测器。

具体的结构设计方案如下：

电容式感烟火灾探测器包括外壳和电容器，

所述电容器包括3-20层电容板和两电极杆，所述电容板为圆盘状，直径为30-150毫米，电容板包括绝缘板，绝缘板两侧面分别设有上层电容极和下层电容板；相邻电容板的上层电容极之间由上层并联导线并联，相邻电容板的下层电容板之间由下层并联导线并联；电容板串联固定在两电极杆上，相邻电容板之间的间距为2-10毫米；

所述电容器位于壳体内下部，壳体下部侧壁为防虫网。

所述壳体为上大下小的台阶状圆柱体，壳体材料为工程塑料；底面周边均布着放射状径向槽或逆时针螺旋状径向槽。

所述与底面连接的壳体下部侧壁的防虫网材料为金属或塑料。

根据电容容值的计算公式C＝εS/4πkd，在一个给定结构的电容器，其容值的变化仅和所处环境的介电常数ε有关，而不同环境条件下空气的介电常数会发生变化从而引起电容的容值变化，同样根据测得的电容器容值变化可以反映出电容器所处环境的情况，本实用新型即是根据测得的电容器容值变化情况来反映电容感烟火灾探测器所处环境的情况，从而实现火灾自动报警的目的。

本实用新型的有益技术效果体现在下述几个方面：

1、核心部件结构简单，作为一种全新原理的电容式火灾探测器，其核心部件——电容器的结构与传统火灾探测器相比大为简洁，仅由多层结构的电容板构成，原理新颖、形式简单、功能完备，较传统带迷宫结构的火灾探测器具有明显优势。

2、监测分析电路技术先进，作为功能实现重要保障的监测分析电路，在传统火灾探测器弱信号的监测功能实现的基础上，融合了先进的模糊神经网络模块，为探测器的自适应性提供了有效保障，在探测器功能实现的基础上对其进行有针对性的样本训练后能够实现比较广泛的环境适应能力。

3、应用条件简单，传统火灾自动探测器基于不同工作原理条件下的技术均会受到不同干扰源的影响而造成系统工作不正常，而火灾探测系统应用背景的复杂性正是传统火灾探测器无法回避且很难得到有效解决的突出问题之一，本实用新型所在采用了先进的模糊神经网络系统后，可以有针对性地根据不同应用背景环境进行训练，使其具有对环境的良好适应性，这样能够使此技术具有广泛的环境背景适应能力并且提高在复杂环境条件下的有效功能实现能力。

4、积极促进新原理在火灾探测技术领域的探索性实施，火灾探测的复杂性会随着社会的发展而日益加深，火灾探测技术必须能够适应这种复杂性的发展，随着基础学科的发展，作为一个交叉机电系统研究的火灾探测技术必须能够博采众长，积极探索，本实用新型即是在此方面做出了积极示范，希望籍此能够带动更多相关研究的蓬勃发展。

5、进一步丰富火灾防治有效技术的手段，火灾防治技术是人们降低火灾危害的依赖，本实用新型的电容式火灾探测器可以进一步丰富人们应对火灾危害时的技术手段，为积极主动防治目的提供一项新的有力武器。

6、促进火灾探测技术研究的科学研究内容，火灾探测技术是应用技术性研究，每一项新技术的产生都将促进相关上游火灾动力学研究及下游火灾探测技术工程应用领域内相关科研内容的开展，本实用新型的应用也将促进相关研究领域内科学研究内容的开展，为进一步完善火灾科学体系提供一定的积极促进作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为电容式感烟火灾探测器壳体底部仰视图，

图3为电容器结构剖视图，

图4为电容器外观图，

图5为电容式感烟火灾探测器工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地描述。

实施例1：

参见图1、图3和图4，电容式感烟火灾探测器包括外壳1和电容器2。

电容器包括12层电容板和两电极杆，电容板为圆盘状，直径为80毫米，电容板包括绝缘板9，绝缘板9两侧面分别固定设有上层电容极5和下层电容板6；相邻电容板的上层电容极5之间由上层并联导线7并联，相邻电容板的下层电容板6之间由下层并联导线8并联；电容板串联固定在两电极杆16上，相邻电容板之间的间距为6毫米，见图2；电容器2位于壳体1内下部；壳体1为上大下小的台阶状圆柱体，壳体材料为工程塑料；底面4周边均布着放射状径向槽或逆时针螺旋状径向槽；与底面连接的壳体下部侧壁为防虫网3，防虫网材料为金属或塑料，几何尺寸和开孔直径能够满足空气流动顺畅并能防止小虫进入即可。

本实施举例的电容值在一般环境中参数为585pF，在不同烟雾环境中电容值会发生变化。

结合上述实施举例1，电容感烟探测器10处于不同的检测环境中，电容测量电路11实时监测电容器的容值变化，信号经前置放大电路12与主放大电路13的处理后与模糊神经网络14数据库中的数据进行比较通过预判输出模块15来判断电容感烟探测器所处环境的情况，并给出判断结果，见图5。

电容器在不同环境中(烟雾、湿度、温度)容值均会发生变化，本实施举例建立在模糊神经网络基础上，根据不同条件下电容器的容值变化规律建立了模糊神经网络判断模式，为系统的正常工作提供基础。

实施例2：

电容器包括20层电容板，电容板为直径为30毫米，相邻电容板之间的间距为2毫米；本实施举例的电容值参数为412pF。

其它同实施例1。

实施例3：

电容器包括3层电容板，电容板为直径为150毫米，相邻电容板之间的间距为10毫米；本实施举例电容值参数为2966pF。

其它同实施例1。

Claims (3)

1、电容式感烟火灾探测器，其特征在于：包括外壳和电容器，

所述电容器包括3-20层电容板和两电极杆，所述电容板为圆盘状，直径为30-150毫米，电容板包括绝缘板(10)，绝缘板(10)两侧面分别设有上层电容极(5)和下层电容板(6)；相邻电容板的上层电容极(5)之间由上层并联导线(7)并联，相邻电容板的下层电容板(6)之间由下层并联导线(8)并联；电容板串联固定在两电极杆上，相邻电容板之间的间距为2-10毫米；

所述电容器位于壳体内下部，壳体下部侧壁为防虫网。

2、根据权利要求1所述的电容式感烟火灾探测器，其特征在于：所述壳体为上大下小的台阶状圆柱体，壳体材料为工程塑料；底面周边均布着放射状径向槽或逆时针螺旋状径向槽。

3、根据权利要求1所述的电容式感烟火灾探测器，其特征在于：所述与底面连接的壳体下部侧壁的防虫网材料为金属或塑料。

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