CN205211094U - 一种线型感温火灾探测器 - Google Patents

Abstract

一种不可恢复线型感温火灾探测器，主要由感温电缆及连接在其一端的信号处理单元组成，其中所述感温电缆包括至少两根并行设置的探测导体和半导体层、可软化负温度系数材料层，所述半导体层和可软化负温度系数材料层叠加设置在所述探测导体之间，隔开所述探测导体且探测导体之间有弹力。探测器在感温电缆受热段温度达到可软化负温度系数高分子材料层的软化温度前，所述感温电缆整体相当于一普通NTC特性感温电缆，这样，探测器根据感温电缆出现阶跃输出火灾报警信号时，还必须结合其前检测电阻或电阻率的大小或变化率是否达到预警阈值，从而避免感温电缆在未发生火灾情况下受外力重物挤压出现误报火警信号，大大地提高探测器火灾报警的可靠性。

Description

一种线型感温火灾探测器

技术领域

本实用新型属于消防火灾报警技术领域，涉及一种线型感温火灾探测器，特别是涉及一种不可恢复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)和与其相连的信号处理单元等组成，一般还包含一个终端电阻盒；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，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)。

中国专利第200620133478.2号中公开了一种带短路故障报警的不可恢复线型感温火灾探测器，其中感温电缆1包括至少两根平行设置的弹性探测导体11、12和可熔融绝缘层13、半导体层14，其中，所述半导体材料层14和可熔融绝缘层13叠加设置在两根弹性探测导体11、12之间，以隔开所述两根弹性探测导体11、12。当发生火灾时，即当感温电缆1受热而温度上升，温度达到可熔绝缘层13的软化温度时，可熔绝缘层13熔化；在两个探测导体11、12在弹力作用下，消除了感温电缆1受热部分的两个探测导体11、12之间的可熔融绝缘层13；这时，感温电缆1受热部分的两个探测导体11、12之间仍有半导体材料层14，信号处理单元2一旦检测电阻值小于终端电阻R且大于0，就输出火灾报警信号。虽然该探测器利用两根弹性探测导体11、12之间叠加设置可融熔绝缘层13和半导体层14能够避免探测器误报火警，但是正常情况下感温电缆中两根弹性探测导体11、12之间保持有一定的弹力，而且可融熔绝缘层13这种材料在常温下是很柔软的，当在外力重物挤压下可融熔绝缘层13很容易受压而可能导致信号处理单元2检测电阻值小于终端电阻R且大于0，同样会出现误报火警信号。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目在于提供一种具有可靠报火警功能的不可恢复线型感温火灾探测器。

为了达到上述目的，本实用新型提供的不可恢复线型感温火灾探测器，主要由感温电缆及连接在其一端，用于检测并处理其电信号的信号处理单元组成，其中所述感温电缆包括至少两根并行设置的探测导体和半导体层，其特征在于：所述感温电缆进一步包括可软化负温度系数材料层，其中，所述半导体层和可软化负温度系数材料层叠加设置在所述探测导体之间，隔开所述探测导体且探测导体之间有弹力。

优选的，所述探测导体中至少一根为弹性探测导体。

优选的，所述弹性探测导体为弹性钢丝或记忆合金丝。

优选的，所述的不可恢复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R。

优选的，所述负温度系数材料层的机械弹力消融点Tr大于感温电缆的最高使用环境温度。

优选的，所述负温度系数材料层由NTC特性温度系统高分子材料或负CTR特性温度系数高分子材料制成。

优选的，所述负CTR特性温度系数材料层的机械弹力消融点Tr大于负CTR特性温度系数高分子材料层的临界温度Tlj。

本实用新型提供的不可恢复线型感温火灾探测器具有以下有益效果：

与现有技术相比，本实用新型的探测器是在现有的不可恢复式线型感温探测器的两根弹性探测导体之间设置一可软化负温度系数高分子材料层替代可融熔绝缘层，使得在探测器感温电缆受热段的温度达到可软化负温度系数高分子材料的软化温度(机械弹力消融点)Tr前，所述感温电缆整体相当于一普通NTC特性的感温电缆，这样，信号处理单元检测到感温电缆出现阶跃，并结合其前检测的电阻或电阻率的大小或变化率达到预警阈值，才能输出火灾报警信号，从而避免感温电缆在未发生火灾情况下受外力重物挤压出现误报火警信号，大大地提高探测器火灾报警的可靠性。同时，探测器在感温电缆另一端不连接终端电阻R的情况下，探测器也具有现有的探测器区分短路故障和短路火警基本功能。另外，可软化负温度系数高分子材料采用负CTR特性温度系数高分子材料，且所述可软化负CTR特性温度系数高分子材料层的软化温度(机械弹力消融点)Tr大于负CTR特性温度系数高分子材料的临界温度点Tlj时，探测器能够结合先后出现的两次阶跃输出定温火灾报警信号，这样可以大大地提高探测器火灾探测报警的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的不可恢复线型感温火灾探测器结构示意图。

图2为本实用新型实施例1提供的不可恢复线型感温火灾探测器结构示意图。

图3为本实用新型实施例1提供的不可恢复线型感温火灾探测器中感温电缆等效电路图。

图4为本实用新型实施例1提供的不可恢复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5为本实用新型实施例2提供的不可恢复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实用新型提供的不可恢复线型感温火灾探测器详细说明。

负温度系数材料：指其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(NTC)，临界温度特性温度系数高分子材料(负CTR)等。

阶跃：指感温电缆中的可软化负温度系数高分子材料层和半导体层组合、或可软化负CTR特性温度系数高分子材料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，不一定是竖直下降的，有时需要一定的时间过程。

下面介绍几种不可恢复线型感温火灾探测器的具体结构，但本实用新型的保护范围不限于以下内容。

实施例1：

如图2所示，本实施例提供的线型感温火灾探测器，包括感温电缆1和与其一端相连的信号处理单元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可软化NTC特性温度系数高分子材料层13’、半导体层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。如图3所示，为图2所示的感温电缆1的等效电路图，探测导体11和12之间轴向叠加设置可软化NTC特性温度系数高分子材料层13’、半导体层14，等效为探测导体11和12之间并联无数组热敏电阻R1和半导体R2串联单元，其中可软化NTC特性温度系数高分子材料层13’，和半导体层14，分别等效为无数个热敏电阻R1和半导体电阻R2。

由于探测导体11和12之间并联无数组热敏电阻R1和半导体R2串联单元，因此信号处理单元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。如图4所示，为3图所示感温电缆检测电阻或电阻率随温度升高变化曲线图，当感温电缆1中某一段(图3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4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为可软化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为半导体材料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可软化NTC特性温度系数高分子材料13’的软化温度(又称机械弹力消融点)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之间可软化NTC特性温度系数高分子材料层13’被挤掉后剩下半导体层14(半导体层的软化点很高，一般远远大于探测器报警时的温度)，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。这时信号处理单元2一旦检测到此阶跃，就会输出定温火灾报警信号。

然而，在正常情况下，当感温电缆受热段的温度达到可软化NTC特性温度系数高分子材料13’的软化温度(机械弹力消融点)Tr前，所述感温电缆整体就是一普通NTC特性的感温电缆(由于半导体层电阻随温度变化不大，可以忽略半导体层)，信号处理单元2实时并判断检测感温电缆的电阻或电阻率的大小或变化率是否达到预警阈值，这样，若信号处理单元2一旦检测到感温电缆出现阶跃，且其前检测的电阻或电阻率的大小或变化率达到预警阈值，输出火灾报警信号，从而避免感温电缆没有受热，在外力重物挤压下探测器出现误报火警信号，大大地提高探测器火灾报警的可靠性。另外，在感温电缆另一端不连接终端电阻R的情况下，探测器也具有现有探测器能区分短路故障和短路火警。

为了确保探测器在感温电缆的最高使用环境内误报火警，所述可软化NTC特性温度系数高分子材料层13’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。

为了监测感温电缆中探测回路断路故障，所述的不可恢复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R(图中省略)。

本实施例中所述感温电缆1的探测导体至少有二根探测导体，可以是多个探测回路。

本实施例中所述两根探测导体11、12之间设置方式不仅仅是绞合设置在一起，可以并行设置，即可以是平行、绞合、缠绕、同轴等设置方式，只要确保在出现阶跃时具有一定弹力即可。

本实施例中所述探测导体至少一根可以为弹性探测导体。

本实施例中所述弹性探测导体为弹性钢丝或记忆合金丝。

实施例2：

本实施例提供的不可恢复线型感温火灾探测器，与实施例1的感温电缆结构区别在于：实施例1中可软化NTC特性温度系数高分子材料层13’替换为负CTR特性温度系数高分子材料层，其余部分与实施例1相同。

如图5所示，为本实施例感温电缆检测电阻或电阻率随温度升高变化曲线图，其探测器的工作原理如下：

①当所述可软化负CTR特性温度系数高分子材料层的软化温度(机械弹力消融点)Tr₁小于负CTR特性温度系数高分子材料的临界温度点Tlj，且大于感温电缆的最高使用环境温度时，图5中所示在负CTR特性温度系数高分子材料的临界温度点Tlj前检测电阻或电阻率随温度升高变化曲线段也是NTC特性曲线(图中为理论图)，探测器的工作原理和实施例1相同，参见实施例1。

②当所述可软化负CTR特性温度系数高分子材料层的软化温度(机械弹力消融点)Tr₂大于负CTR特性温度系数高分子材料的临界温度点Tlj，且大于感温电缆的最高使用环境温度时，探测器的工作原理：

当感温电缆受热段的温度达到可软化NTC特性温度系数高分子材料的临界温度Tlj时，这时所述感温电缆整体仍是一普通负CTR特性的感温电缆(半导体层电阻随温度变化不大，可以忽略半导体层)，根据负CTR特性温度系数高分子材料层的曲线特性，信号处理单元2检测电阻R12会出现一个阶跃，输出火灾预警信号；随着感温电缆受热温度继续升高，当感温电缆受热段的温度达到可软化负CTR特性温度系数高分子材料的软化温度(机械弹力消融点)Tr₂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之间可软化负CTR特性温度系数高分子材料层被挤掉后剩下半导体层14，检测电阻R12会由曲线f12沿箭头突然跃变到曲线f2即又出现一个阶跃，这时信号处理单元2一旦检测到此阶跃，输出定温火灾报警信号。这样探测器结合两次阶跃的出现，同样可以避免在未发生火灾情况下，感温电缆受外力重物挤压探测器出现误报火警信号，大大地提高探测器火灾报警的可靠性。另外，与实施例1探测器相同在感温电缆另一端不连接终端电阻R的情况下，探测器也具有现有探测器能区分短路故障和短路火警基本性能。

Claims (7)

1.一种不可恢复线型感温火灾探测器，主要由感温电缆及连接在其一端的用于检测并处理电信号的信号处理单元组成，其中所述感温电缆包括至少两根并行设置的探测导体和半导体层，其特征在于：所述感温电缆进一步包括可软化负温度系数材料层，其中，所述半导体层和可软化负温度系数材料层叠加设置在所述探测导体之间，隔开所述探测导体且探测导体之间有弹力。

2.根据权利要求1所述的不可恢复线型感温火灾探测器，其特征在于：所述探测导体中至少一根为弹性探测导体。

3.根据权利要求2所述的不可恢复线型感温火灾探测器，其特征在于：所述弹性探测导体为弹性钢丝或记忆合金丝。

4.根据权利要求1所述的不可恢复线型感温火灾探测器，其特征在于：所述的不可恢复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R。

5.根据权利要求1所述的不可恢复线型感温火灾探测器，其特征在于：所述负温度系数材料层的机械弹力消融点Tr大于感温电缆的最高使用环境温度。

6.根据权利要求1所述的不可恢复线型感温火灾探测器，其特征在于：所述负温度系数材料层由NTC特性温度系统高分子材料或负CTR特性温度系数高分子材料制成。

7.根据权利要求6所述的不可恢复线型感温火灾探测器，其特征在于：所述负CTR特性温度系数材料层的机械弹力消融点Tr大于负CTR特性温度系数高分子材料层的临界温度Tlj。