CN2816948Y - 基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆 - Google Patents

基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆 Download PDF

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张卫社
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Abstract

本实用新型涉及一种基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：有一条可产生串联阻抗信号的探测线体，该探测线体两端分别装有可与电阻信号测量装置连接的信号输出端子，该探测线体由多个首尾相接的探测区段串联构成，各个探测区段具有相同的负温度系数值或者相同的正温度系数值。该探测线缆中有一条可产生串联阻抗信号的探测线体，可单独采用该探测线缆进行火灾探测报警，解决了现有模拟量线型感温探测器由于探测线缆长度和环境温度变化引起的误报警，并且提高了模拟量线型感温探测线缆的可靠性和使用长度。

Description

基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆
技术领域
本实用新型涉及一种基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆，该探测线缆中有一条可产生串联阻抗信号的探测线体，可单独采用该探测线缆进行火灾探测报警，解决了现有模拟量线型感温探测器由于探测线缆长度和环境温度变化引起的误报警，并且提高了模拟量线型感温探测线缆的可靠性和使用长度。
背景技术
在现有技术中，常用的含有NTC物质层模拟量线型感温探测器是一种用途广泛的火灾探测器，附图1显示了传统的模拟量线型感温探测器结构示意图(图1是一个截面图)，在该探测器中，有二个探测导体1、2，在探测导体之间有一个NTC特性的物质层3(NTC特性是负温度系数特性，即温度升高电阻减小，用温度系数αT表示材料的电阻随温度变化的快慢，αT通常在-0.1％～-40％之间)，当NTC物质层受热时，随着温度的升高，两个探测导体之间的电阻会变小(电容增大)，根据电阻变化的绝对值大小或变化速率的大小形成线型定温或差温火灾探测器，由此达到测温报火警的目的。而两个探测导体之间的阻值变化及阻值的变化速率与NTC物质层受热的长度、受热温度、NTC物质层所处环境温度和探测的整个长度等四大因素有关，整个长度的电阻等于单位长度探测线缆电阻的并联。我们希望两个极之间的阻值(或电容)变化只和发生火灾时NTC特性物质层的受热温度和受热长度两个因素有关，和其他因素无关或关系较小。对于其他两个因素，现有技术中的NTC物质层模拟量线型感温探测器是无法消除的，这样就会对探测器的可靠性和灵敏度有影响。为此，需要提出一种新的模拟量线型感温探测线缆。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆，该探测线缆中有一条可产生串联阻抗信号的探测线体，可单独采用该探测线缆进行火灾探测报警，也可与具有NTC特性的并联阻抗常规探测线缆进行复合，通过两条探测线缆采集的信号进行报警，解决了现有模拟量线型感温探测器由于探测线缆长度和环境温度变化引起的误报警，并且提高探测器的可靠性和探测线缆的使用长度。
本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：一种基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆，其要点在于：有一条可产生串联阻抗信号的探测线体，该探测线体两端分别装有可与电阻信号测量装置连接的信号输出端子，该探测线体由多个首尾相接的探测区段串联构成，各个探测区段具有相同的负温度系数值或者相同的正温度系数值。
本实用新型与已有技术相比具有如下优点：
1、由于本实用新型将NTC特性阻隔层的并联特性和具有串联热敏特性的探测线缆有机地结合在一起，减弱了探测线缆使用长度和探测线缆所处的环境温度对探测线缆报警温度影响，大大地减少了此种原理探测器的误报率。
2、本实用新型采用的NTC材料及热敏材料具有可逆性，当探测线缆完成报警后，随着警情的解除，环境温度的自然恢复，所述NTC材料及热敏材料可恢复其初始阻值，所以报警后可以重复使用。
3、本实用新型可以提高探测器的可靠性和线缆的使用长度。
附图说明
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1、传统的模拟量线型感温探测器结构示意图
图2、本实用新型的结构示意图
图3、本实用新型的实施例二的结构示意图
图4、本实用新型的实施例三的结构示意图
图5、本实用新型的实施例四的结构示意图
图6、是探测线缆A的等效电路图
图7、是探测线缆B的等效电路图
图8、本实用新型的实施例五的结构示意图
图9、本实用新型的实施例六的结构示意图
图10、本实用新型的实施例七的结构示意图
具体实施方式
参见图2，本实用新型的模拟量线型感温探测线缆，是模拟量线型感温火灾探测器的重要探测元件，有一条可产生串联阻抗信号的探测线体4，该探测线体两端分别装有可与电阻信号测量装置连接的信号输出端子5、6，该探测线体由多个首尾相接的探测区段串联构成，各个探测区段具有相同的负温度系数值或者相同的正温度系数值。
所述探测线体可以由聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚酞箐为主要导电物质的高分子材料中的一种制成，该探测线体具有负温度系数特性。所述探测线体也可以由铂丝、铜丝、镍丝中的一种制成，该探测线体具有正温度系数特性。
本实用新型总体表现为NTC或PTC或CTR热敏特性，即探测线体的两个信号输出端子之间的电阻随温度的变化而变化，探测线体的两个信号输出端子之间的总电阻取决于探测线体各探测区段的电阻的和。当探测线缆的某一探测区段发生火灾温度升高时，该探测区段的电阻值发生变化，导致探测线缆的阻值变化，根据该阻值变化的大小及变化速率进行定温或差温报警。
参见图3，本实施例二是在实施例一的基础上的改进，在本实施例中，所述探测线体4一端电连接一个与该探测线体等长且并列设置的信号传输线6，该信号传输线上串联一个终端电阻器R。信号传输线是一个导体，探测线体和信号传输线除了电连接点以外的其它部分保持绝缘，终端电阻R的阻值在0～500MΩ之间选取，用于检测探测线缆的短路和断路故障，属于常规技术。当实施例的探测线缆的某一探测区段发生火灾温度生高时，该探测区段的电阻值发生变化，导致探测线缆的阻值变化，根据该阻值变化的大小及变化速率进行定温或差温报警。
参见图4，本实施例三是在实施例二的基础上的改进，在本实施例中，所述的探测线体4和所述的信号传输线6包覆在一个绝缘护套7中。通过该塑料护套将探测线体和信号传输线与外界绝缘，同时将探测线体和信号传输线绝缘。终端电阻R的阻值在0～500MΩ之间选取，用于检测探测线缆的短路和断路故障，属于常规技术。
参见图5，本实施例四是一种复合探测线缆，图5显示的是本实施例的一个横截面的结构，在本实施例中，所述的探测线体12和所述的信号传输线13之间设置一个绝缘层15，构成探测线缆B。在探测线缆B中，信号传输线与该探测线体等长且并列设置，信号传输线与探测线体一端电连接，该信号传输线上串联一个终端电阻器R。信号传输线是一个导体，探测线体和信号传输线除了电连接点以外的其它部分保持绝缘，终端电阻R的阻值在0～500MΩ之间选取。与探测线缆B并列设置一条探测线缆A，构成复合探测线缆；所述探测线缆A由两条配对的探测导体10、11和一个负温度系数特性阻隔层14构成，所述负温度系数特性阻隔层设置在所述两条配对的探测导体之间。所述探测线缆A中的两个探测导体与一个电阻信号测量装置的信号输入端电连接；所述探测线缆B中的探测线体12和的信号传输线与所述电阻信号测量装置的信号输入端电连接；由于电阻信号检测装置及连接方式是常规技术，图中没有显示其连接方式。
所述探测线体可以由聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚酞箐为主要导电物质的高分子材料中的一种制成，该探测线体具有负温度系数特性。所述探测线缆A中的负温度系数特性阻隔层可以是聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚酞箐为主要导电物质的高分子材料中的一种，也可以是PTC热敏特性材料，如采用导电物质(导电金属、碳黑、石墨等)添加于聚烯烃塑料中形成的PTC材料，或具有PTC特性的金属Pt、Cu、Ni(铂、铜或镍)，负温度系数特性阻隔层的厚度可以在0.1～10毫米的范围内选取。
图6显示的是探测线缆A的等效电路图，N米长的探测线相当于N个具有NTC特性的单个一米探测线的并联，其中Rua1至Rua5及Ruan表示为单个一米探测线的阻值，终端电阻Ra的阻值在0～500MΩ之间选取，用于检测探测线缆的短路和断路故障，属于常规技术。
图7显示的是探测线缆B的等效电路图，N米长的探测线相当于N个具有热敏特性的单个一米探测线的串联，其中Rub1至Rub5及Rubn为单个一米探测线的阻值，终端电阻Rb的阻值在0～500MΩ之间选取，用于检测探测线缆的短路和断路故障，属于常规技术。
本实施例中，探测线缆A、B可复合在一起；也可分开放置，分开的距离小于3米。当所述探测线缆的某一段受热时，随着温度的升高，探测导体10、11之间某一段电阻下降，导致探测线缆A的两根导体两端的总电阻下降；探测线缆B中的某一段热敏特性线的电阻也变化，导致探测线体12的总电阻变化，由于两种探测线缆中热敏材料段的连接方式不同，一种是串联方式，一种是并联方式，通常情况下探测线缆A的总电阻和探测线缆B总电阻的变化量及变化速率不同；电阻信号检测装置同时检测探测线缆A和探测线缆B的电阻值的变化大小或变化速率，并分析计算，从而确认是否报警，当达到预定温度值或温度变化速率时，电阻信号检测装置将产生并输出报警信号。
参见图8，本实施例五是在实施例四的基础上的改进，在本实施例中，由所述的探测线体12和所述的信号传输线11构成探测线缆B；与信号传输线并列设置一条与该信号传输线等长的探测导体10，该信号传输线与探测导体10之间设置一个负温度系数特性阻隔层14，在信号传输线与探测导体的一端串联一个终端电阻器R，构成探测线缆A；探测线缆A和探测线缆B构成复合探测线缆。在探测线缆B中，探测线体12和的信号传输线11之间设置一个绝缘层15，信号传输线与该探测线体等长且并列设置，信号传输线与探测线体一端电连接，该信号传输线上串联一个终端电阻器R。信号传输线是一个导体，探测线体和信号传输线除了电连接点以外的其它部分保持绝缘，终端电阻R的阻值在0～500MΩ之间选取。
参见图9，本实施例六是在实施例四的基础上的改进，在本实施例中，所述的探测线缆B外面包覆绝缘护套23，所述的探测线缆A外面包覆绝缘护套22。在本实施例中，所述的探测线体18和所述的信号传输线19之间设置一个绝缘层21，构成探测线缆B。在探测线缆B中，信号传输线与该探测线体等长且并列设置，信号传输线与探测线体一端电连接，该信号传输线上串联一个终端电阻器。信号传输线是一个导体，探测线体和信号传输线除了电连接点以外的其它部分保持绝缘，终端电阻器的阻值在0～500MΩ之间选取。与探测线缆B并列设置一条探测线缆A，构成复合探测线缆；所述探测线缆A由两条配对的探测导体16、17和一个负温度系数特性阻隔层20构成，所述负温度系数特性阻隔层设置在所述两条配对的探测导体之间。探测导体16、17之间串联一个终端电阻器。
参见图10，本实施例七是在实施例四的基础上的改进，在本实施例中，所述的探测线缆B与所述的探测线缆A共同包覆在一个绝缘护套30内。通过该塑料护套将两种探测线缆合并成一体。在本实施例中，所述的探测线体26和所述的信号传输线27之间设置一个绝缘层29，构成探测线缆B。在探测线缆B中，信号传输线与该探测线体等长且并列设置，信号传输线与探测线体一端电连接，该信号传输线上串联一个终端电阻器。信号传输线是一个导体，探测线体和信号传输线除了电连接点以外的其它部分保持绝缘，终端电阻器的阻值在0～500MΩ之间选取。与探测线缆B并列设置一条探测线缆A，构成复合探测线缆；所述探测线缆A由两条配对的探测导体24、25和一个负温度系数特性阻隔层28构成，所述负温度系数特性阻隔层设置在所述两条配对的探测导体之间。探测导体24、25之间串联一个终端电阻器。

Claims (9)

1、一种基于串联热敏特性的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：有一条可产生串联阻抗信号的探测线体，该探测线体两端分别装有可与电阻信号测量装置连接的信号输出端子，该探测线体由多个首尾相接的探测区段串联构成，各个探测区段具有相同的负温度系数值或者相同的正温度系数值。
2、根据权利要求1所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述探测线体一端电连接一个与该探测线体等长且并列设置的信号传输线，该信号传输线上串联一个终端电阻器。
3、根据权利要求2所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述的探测线体和所述的信号传输线包覆在一个绝缘护套中。
4、根据权利要求2所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述的探测线体和所述的信号传输线之间一个设置绝缘层，构成探测线缆B；与探测线缆B并列设置一条探测线缆A，构成复合探测线缆；所述探测线缆A由两条配对的探测导体和一个负温度系数特性阻隔层构成，所述负温度系数特性阻隔层设置在所述两条配对的探测导体之间。
5、根据权利要求4所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述的探测线缆B外面包覆绝缘护套，所述的探测线缆A外面包覆绝缘护套。
6、根据权利要求4所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述的探测线缆B与所述的探测线缆A共同包覆在一个绝缘护套内。
7、根据权利要求2所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：由所述的探测线体和所述的信号传输线构成探测线缆B；与所述的信号传输线并列设置一条与该信号传输线等长的探测导体，该信号传输线与探测导体之间设置一个负温度系数特性阻隔层，构成复合探测线缆。
8、根据权利要求1所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述探测线体可以由聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚酞箐为主要导电物质的高分子材料中的一种制成，该探测线体具有负温度系数特性。
9、根据权利要求1所述的模拟量线型感温探测线缆，其特征在于：所述探测线体可以由铂丝、铜丝、镍丝中的一种制成，该探测线体具有正温度系数特性。
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