DK156785B - Ioniseringsbranddetektor - Google Patents

Description

DK 156785 B

Opfindelsen omhandler en ioniseringsbranddetektor af den i krav l's indledning angivne art og en fremgangsmâde ved brug af en ioniseringsbranddetektor af den i krav 2's indledning angivne art.

5

Fra beskrivelsen til engelsk patent nr. 1 3654 018 ken-des en fremgangsmâde til at skelne mellem visse typer af falske alarmer fra ægte brandtilstande i en ioniseringsbranddetektor med et mâlekammer og et referencekammer 10 forbundet i sérié, og hvor der pàtrykkes en spænding over de to kamre og potentialet i et mellemliggende punkt overvâges og analyseres til at skelne ægte brandtilstande fra falske alarmer.

15 I en branddetektor af denne type er referencekammeret mættet med en ioniseringsstr0m, som derfor er i det væ-sentlige konstant. Derfor er potentialet i det mellemliggende punkt afhængigt af mâlekammerets impedans, der igen afhænger af tilstedeværelsen af forbrændingsproduk-20 ter, st0v osv., men ogsâ af st0rrelsen af ioniserings-str0mmen, som er bestemt af referencekammerets egenska-ber.

Imidlertid er ioniseringsstr0mmen den fysiske st0rrelse, 25 som direkte pâvirkes af st0vpartikler, sprængning, fugt og lignende, og det er derfor 0nskeligt at overvàge io-niseringsstr0mmen direkte og i videst mulig grad at s0r-ge for, at ioniseringsstr0mmen kun pâvirkes af atmosfæ-riske betingelser og ikke af anlægsmæssige parameterva-30 riationer, for at opnâ den mest effektive analyse af an-læggets funktion.

Opfindelsen har til formai at tilvejebringe en iondetek-tor, der kan overvàge str0mme, som ikke n0dvendigvis 35 stammer fra udbruddet eller eksistensen af en brand, og som kan klassificere ârsagerne til str0mvariationerne i

DK 156785B

2 kategorier, der er knyttet til ægte brandalarmtilstande og falske alarmtilstande.

Fra beskrivelsen til USA patent nr. 3 964 036 kendes en 5 branddetektor af den indledningsvis angivne art, hvor den aktuelle elektrodes potential varierer med antallet af forhândenværende r0gpartikler og af variationer i io-niseringsstr0mmen. En mulig ændring af forstærkerens paramétré fâr herved en mærkbar indflydelse pâ mâlen0jag-10 tigheden.

Opfindelsen har til formai at afhjælpe denne ulempe, hvilket opnâs ved den i krav l's, henholdsvis krav 2's kendetegnende del angivne konstantholdelse af elektro-15 dens potential, hvorved ændringer af forstærkerens pa ramétré kun fâr en minimal indflydelse pâ mâlingen af den svage ioniseringsstr0m.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med 20 tegningen, der er en skematisk afbildning af en ionise-ringsbranddetektor if0lge opfindelsen.

Ioniseringsbranddetektoren if0lge opfindelsen omfatter et hus 10, i hvilket der er udformet et mâlekammer 12, 25 en ioniseringskilde 14 sâsom krypton 85 i omrâdet 12, en elektrode 16 af et egnet ledende materiale, og som un-derst0ttes pâ et isolerende legeme 18 i kammeret 12, en differensforstærker 20 i forbindelse med elektroden 16, en str0mdriver 21 i forbindelse med forstærkeren 20, en 30 skriver 22 og en udl0ser 24, som er parallelforbundet med udgangen af str0mdriveren 21.

Huset 10 er forsynet med en række âbninger 26 til fri gennemgang af luft igennem kammeret 12.

35

Huset 10 er opstillet pâ et passende sted i et omrâde,

DK 156785 B

3 der skal overvâges, og som kan ligge fjernt fra et centrait overvâgningssted, hvor skriveren 22 og udl0seren 24 er anbragt.

5 Den inverterende indgangsklemme af forstærkeren 20 er forbundet direkte til elektroden 16/ og den ikke-inver-terende indgangsklemme er forbundet med en reference-spænding V. Forstærkeren 20 har en tilbagekoblingskreds i form af en række modstande, der omfatter et potentio-10 meter R, og tilbagekoblingsstr0mmen sammenlignes med og holdes lige stor med den ioniseringsstr0m/ der flyder fra elektroden 16. Desuden holdes spændingen pâ den inverterende indgangsklemme/ og som pâtrykkes over kamme-ret 12, konstant ved hjælp af forstærkerens tilbagekob-15 lingsvirkning.

Tilbagekoblingsstrpmmen, dvs. ioniseringsstr0mmen, for-stærkes af strpmdriveren 21 og pâtrykkes skriveren 22 og udl0seren 24.

20

Skriveren 22 optegner derfor ionïserïngsstr0mmens variation med tiden. Sâfremt der indfpres forbrændingspartik-ler i kammeret 12 med luften, nedsættes ioniserings-str0mmen pâ kendt mâde, hvilket optegnes af skriveren 25 22. Pâ tilsvarende mâde optegnes enhver anden variation af ioniseringsstr0mmen som fplge af andre ârsager af skriveren 22. Sâfremt huset 10 eksempelvis er installent under jordoverfladen i en mine, hvor det udsættes for sprængningsprodukter, vil ioniseringsstr0mmen blive 30 pâvirket og ændringen optegnet. Detektoren kan sâledes anvendes til automatisk registrering af de tidspunkter, hvor sprængninger finder sted.

Sâfremt âbningerne 26 skulle blive tilstoppet af en el-35 1er anden grund, vil ioniseringsstr0mmen slet ikke varierez og denne usædvanlige tilstand vil ogsâ blive opteg-

DK 156785 B

4 net af skriveren 22. Sàfremt detektoren pâ grund af svigtende drift bringer ioniseringsstr0mmen op pâ unor-malt h0je eller lave værdier eller pâ en konstant værdi, vil en unders0gelse af den optegnede kurve af skriveren 5 22 angive, at der eksisterer en fejltilstand, og der kan træffes passende forholdsregler derimod.

Udl0seren 24 er en komparator, i hvilken den forstærkede ioniserïngsstr0m sammenlignes med en referenceværdi og 10 anvendes til at udl0se et alarmsignal, sâfremt ionise- ringsstr0mmen krydser reference-tærskelværdien. Tærskel-værdien kan fastsættes eller kan være variabel sâledes, at der tages hensyn til tilstandene af de omgivelser, hvor detektoren fungerer. Da ioniseringsstr0mmen devi-15 erer under pâvirkning af faktorer, sâsom ændring af tem-peratur og fugtighedsgrad, er det meget muligt, at tær-skelværdien kan blive overskredet, selv om ingen for-brænding, r0g eller andre partikler pâvirker ionise-ringsstr0mmen. Af denne grund er det fordelagtigt ved 20 visse anvendelser, sâfremt udl0seren kun aktiveres, nâr ændringshastigheden af ionïseringsstr0mmen overstiger en vis st0rrelse. Der kan da anvendes en konvéntionel has-tighedsændringsdetekteringsanordning til at udl0se en alarm.

25

Ved detektoren if01ge opfindelsen opnâs og registreres der et analogsignal. Skriveren 22 virker parallelt med en passende udl0ser 24. Derved kan detektoren anvendes til detektering af brande og til at overvâge et givet 30 omrâde med hensyn til visse tilstande, og i forbindelse med skriveren og udl0seværdidetekterîngsanlægget overvâ-ges detektoren konstant for svigtende funktion.

En analogsignaloptegning af ioniseringsstr0mmen muligg0r 35 for en 0vet observat0r ved betragtning af den optegnede kurve at henf0re variationer i str0mmen til forskellige 5

DK 15 6 78 5 E

ârsager. Eksempelvis fâr sprængmingsoperationer i en mine ioniseringsstrpmmen til at variere pâ en kendt mâ-de. En alarm, der udlpses ved sprængning, kan derefter ved betragtning af den optegnede kurve identificeres soin 5 værende en falsk brandalarm. Pâ denne mâde vil ogsâ en svigtende funktion af detektoren, der udl0ser en alarm-tilstand, normalt blive bed0mt som en str0mvariation, der ikke star i forbindelse med en ægte brandalarmtil-stand.

10

En yderligere fordel ved at tilvejebringe et anvendeligt analogsignal fra detektoren ligger i, at man alene ved at mâle amplituden af ioniseringsstr0mmen med et ampere-meter kan bestemme, nâr str0mmens driftsværdi er afveget 15 uden for acceptable grænser, eksempelvis som f0lge af en ophobning af st0v eller fugtighed. Str0mmens amplitude kan da justeres ved hjælp af potentiometeret R til at ligge inden for de acceptable grænser og derved forebyg-ge et alarmsignal.

20

Detektoren if0lge opfindelsen fungerer i det væsentlige som et apparat med konstant spænding og variabel ionise-ringsstr0m. Da ioniseringsstr0mmen overvâges direkte, er den ved str0mændringer frembragte optegnelse n0jagtigt 25 afhængig alene af atmosfæriske betingelser eller svigtende funktion af detektoren. Anvendelsen af operations-for stærkeren 20 pâ den omtalte mâde medf0rer den fordel, at der sker mindst muligt indgreb i ioniseringsstr0mmen under forstærkningsprocessen. Et lignende résultat opnâs 30 ved at anvende operationsforstærkeren til at opretholde den konstante spændingsforskel i kammeret imellem elek-troden og ioniseringskilden. Disse to faktorer medvirker til, at fluktuationer i den optegnede forstærkede ioni-seringsstr0m alene skyldes atmosfæriske eller brand-35 alarmmæssige tilstande og ikke pâvirkes af forstærk-ningsapparatet.

Claims (2)

1. Ioniseringsbranddetektor omfattende et hus (10) med 5 et i huset udformet enkelt mâlekammer (12), en eller flere i kammervæggen udformede âbninger (26) til cirku-lation af luft igennem kammeret, en pâ en isolerende underst0tning (18) i kammeret monteret elektrode (16), en i kammeret anbragt ioniseringskilde (14), som kan 10 frembringe en îoniseringsstr0m, der opsamles af elektro-den, et organ (20,21) til forstærkning af ioniserings-str0mmen og til pâtrykning af en spændingsforskel imel-lem elektroden og huset, samt et organ (22) til at an-give den forstærkede ioniseringsstr0ms variation med .15 tiden, kendetegnet ved, at organet (20) til pâtrykning af en spændingsforskel imellem elektroden (16) og huset (10) er indrettet til at kunne holde denne spændingsforskel konstant.

2. Fremgangsmâde ved brug af en ioniseringsbranddetek tor, hvor der er anbragt en ioniseringskilde (14) i et af detektorens hus (10) afgrænset kammer (12), hvor der pâtrykkes en spændingsforskel mellem huset (10) og en i dette monteret elektrode (16) til tilvejebringelse af en 25 ioniseringsstr0m, hvis amplitude afhænger af tilstede-værende r0gpartikler, hvor de af r0gpartiklerne frem-kaldte str0mvariationer detekteres og forstærkes, og hvor den forstærkede str0m tilf0res et organ, der kan registrere den forstærkede str0ms variation med tiden, 30 kendetegnet ved, at den imellem huset (10) og elektroden (16) pâtrykte spændingsforskel holdes konstant . 1