FI92889C - Palonilmaisulaite - Google Patents

Description

92889

Palonilmaisulaite

Kyseessä oleva keksintö koskee valvotulla alueella lämpötilaa mittaavan ja mitattuun lämpötilaan verrannolli-5 sen lähtöviestin aikaansaavan lämpötila-anturin; näytteitä mitatusta lämpötilaviestistä ennaltamäärätyin välein jatkuvasti ottavan näytteenottimen; lämpötilaeron ilmaisimen, näytteitetyn lämpötilan ja ennalta määrätyn vertailulämpö-tilan Te eroa vastaavan lähtöviestin tuottamiseksi joka 10 kerta kun näytteenotin ottaa näytteen lämpötilaviestistä; ja paloilmaisimen tulipalon syttymisen määrittämiseksi ja hälytyssignaalin aikaansaamiseksi kun lämpötilaero on suurempi kuin ennalta määrätty kynnysarvo Ts.

Eräs aikaisemmin tunnetuista tulipalon syttymisen 15 vertailulämpötilan ja mitatun lämpötilan eron perusteella toteavista laitteista on niin sanottu erotustyyppinen läm-mönilmaisulaite, jossa ilmakammioon on sijoitettu välilevy.

Toisin sanoen, erotustyyppinen lämmönilmaisulaite 20 on suunniteltu siten, että ilmakammio on jaettu välilevyllä suljettuun vertailukammioon ja mittauskammioon, joka on yhdistetty ulkoilmaan ahtaan reiän välityksellä, ja jonka reiän kautta tulipalon aiheuttaman kuumuuden vaikutuksesta lämpölaajeneminen aiheuttaa mittauskammiossa olevan ilman 25 vuotamisen ulos kammiosta ja välilevyn muodonmuutos sulkee sähköisen kytkimen koskettimet mittauskammion ja vertailu-kammion välille syntyneen paine-eron seurauksena. Sitä paitsi tällaisen erotustyyppisen lämmönilmaisulaitteen on täytettävä molemmat kaksi vaatimusta, jotka ovat: toisaal-30 ta sen pitää antaa hälytys nopeammin kuin 4,5 minuutissa silloin, kun lämpötilan nousunopeus on 15 astetta minuutissa ja toisaalta se ei saa antaa hälytystä ennen kuin 15 minuuttia on kulunut silloin, kun lämpötilan nousunopeus on esimerkiksi 3 astetta minuutissa.

92889 2

Toisaalta, edellä mainitun mekaanista tyyppiä olevan differentiaalisen lämmönilmaisulaitteen sijaan on äskettäin esitetty lämmönilmaisulaitetta, johon kuuluu vertailulämpötilaa mittaava vertailulämpötila-anturi ja 5 toinen, valvotun alueen todellista lämpötilaa mittaava palolämpötila-anturi siten, että laite ilmaisee tulipalon näiden kahden mitatun lämpötilan eron perusteella. Toisin sanoen, tässä lämmönilmaisulaitteessa vertailulämpötila-anturi on asennettu ilmaisulaitteen sisään, missä se ei 10 aivan helposti joudu palon aiheuttaman lämpötilan nousulle alttiiksi, kun taas palolämpötila-anturi on asennettu lämpöherkälle, lämmönilmaisulaitteen ulkopuoliselle lämpötilalle alttiina olevalle levylle. Tästä johtuen, kun ympäristön lämpötila nousee tulipalon seurauksena, vertailu-15 lämpötila-anturin mittaama lämpötila nousee hitaasti ja palolämpötila-anturin mittaama lämpötila nousee valvotulla alueella vallitsevan todellisen lämpötilan nousun seurauksena, ja tästä johtuen näiden kahden välinen lämpötilaero kasvaa ajan kuluessa. Tämä ilmaisulaite aikaansaa palonil-20 maisusignaalin, kun lämpötilaero ylittää annetun kynnysarvon.

Kuitenkin tulipalon syttymisen vertailu- ja palo-lämpötila-antureiden välisen lämpötilaeron perusteella määrittävässä erotustyyppisessä lämmönilmaisulaitteessa 25 vertailulämpötilan vaihteluominaisuudet palolämpötilan ’ suhteen määräytyvät vertailulämpötila-anturin kiinnitys- osien lämmönjohtumisominaisuuksista siten, että tämä lämmön johtavuusomonaisuuksien asetus täytyy suorittaa muuttamalla rakenneosien mekaanisia ominaisuuksia, ja sen vuoksi 30 on vaikeaa tarkkaan samalla tavalla asettaa eri ilmaisu-laitteiden lämmönjohtavuusominaisuuksia. Siksi palonilmai-suominaisuudet vaihtelevat eri ilmaisulaitteiden välillä sillä seurauksella, että, vaikka edellä mainitut vaatimukset, toisin sanoen: vaatimus antaa hälytys nopeammin kuin 35 4,5 minuutissa lämpötilan nousunopeuden ollessa 15 astetta • 3 92889 minuutissa ja vaatimus olla antamatta hälytystä ennen kuin 15 minuuttia on kulunut lämpötilan nousunopeuden ollessa 15 astetta minuutissa, lähes täytetään, on vaikeaa toteuttaa sitä vaatimusta, että jokaisen eri ilmaisulaitteen 5 palonilmaisuominaisuudet ovat tarkasti optimaalisia, mikä ominaisuus mahdollistaa varhaisen ja tarkan tulipalon ilmaisun palolämpötilan ja vertailulämpötilan eron perusteella.

Kyseessä oleva keksintö on tehty huomioon ottaen 10 edellä mainitut nykytekniikan puutteellisuudet ja keksinnön päätarkoitus on aikaansaada palonilmaisulaite, joka pystyy hyvin nopeasti määrittämään tulipalon syttymisen puuttumalla nopeasti ja tarkasti mihin tahansa epätavalliseen lämpötilan nousuun palolämpötilan ja vertailuläm-15 pötilan eron perusteella, ja jonka laitteen palonilmaisuominaisuudet ovat helposti ja tarkasti säädettävissä sähköisten ominaisuuksien säätämisellä.

Edellä mainittuun tavoitteeseen päästään keksinnön mukaisella palonilmaisulaitteella, jolle on tunnusomaista, 20 että laite käsittää lisäksi vertailulämpötilan korjaimen korjaustekijän lisäämiseksi vertailulämpötilaan Te tämän vertailulämpötilan korjaamiseksi lämpötilaeron ilmaisemista varten seuraavan näytteenottojakson aikana, korjaustekijän ollessa tuotettu vertailulämpötilan korjaimeen ker-25 tomalla saatu lämpötilaeron arvo jokaisella näytteenotto-hetkellä ennalta määrätyllä ykköstä pienemmällä kertoimella.

Mitä vertailulämpötilaan tulee, lämpötila-anturin laitteiston käyttöönottovaiheessa valvotulla alueella mit-30 taamaa lämpötilaa voidaan sellaisenaan käyttää asetusarvo-na.

Edelleen, keksinnön ensisijaisen toteutustavan mukaiseen laitteeseen kuuluu lisäksi lämpötilavertailija, joka tuottaa toisen hälytyssignaalin, kun lämpötila-antu-35 rin mittaama lämpötila saavuttaa ennaltamäärätyn yläraja-lämpötilan.

4 92889

Edelleen, keksinnön toisen edullisen toteutustavan mukaiseen laitteeseen kuuluu lisäksi maksimiarvon rajoitin, joka asettaa näytteitetyn mitatun lämpötilan nousuno-peudelle ylärajan sekä useiden näytteenottojaksojen aikana 5 näytteitetyistä ja maksimiarvon rajoittimen läpipäässeistä mitatuista lämpötiloista liukuvan keskiarvon laskeva laskin, sijoitettuna näytteenottimen ja lämpötilaeron ilmaisimen väliin, joiden avulla lämpötilaeron ilmaisin muodostaa mitatun lämpötilan liukuvan keskiarvon ja vertailuläm-10 pötilan välistä lämpötilaeroa vastaavan lähtöviestin jokaisen näytteenoton seurauksena.

Edellä kuvatun ja rakennetun keksinnön käsittelemän palonilmaisulaitteen mukaan, kun lämpötila-anturin mittaama lämpötila nousee esimerkiksi lineaarisesti, vertailu-15 lämpötilaa, jonka arvoksi on alussa asetettu mitattu lämpötila, nostetaan lisäämällä siihen korjaustekijä, joka on laskettu sen hetkisestä mitatusta lämpötilasta kullakin näytteenottohetkellä, ja sen ja mitatun lämpötilan välinen lämpötilaero lisääntyy ajan myötä. Siten tietyn ajan ku-20 luttua vertailulämpötilalle on ominaista se, että se nousee yhtä nopeasti kuin mitattu lämpötila.

Sitten, aina siihen asti kun vertailulämpötila alkaa nousta samaa vauhtia mitatun lämpötilan kanssa, lämpötilaerolle on ominaista se, että lämpötilaero kasvaa nope-25 ämmin mitatun lämpötilan nousunopeuden lisääntyessä (kulmakerroin on suuri) ja lämpötilaeron kasvu vähenee mitatun lämpötilan nousunopeuden pienentyessä (kulmakerroin on pieni).

Keksinnön mukaan, olettaen tällaiset mitatun lämpö-30 tilan ja vertailulämpötilan ominaisuudet, näiden kahden lämpötilan ero ilmaistaan ja tätä eroa verrataan annettuun kynnysarvoon ja tästä määritetään tulipalon syttyminen. Mitatun lämpötilan ja vertailulämpötilan välisen lämpötilaero muuttuu ajan suhteen siten, että kun lämpötilaero 35 kasvaa aluksi eksponenttifunktion mukaisesti, niin tietyn

II

5 92889 ajan kuluttua lämpötilaero lähenee tiettyä vakioarvoa ja tämä vakioitunut arvo kasvaa mitatun lämpötilan nousuno-peuden lisääntyessä ja pienenee nousunopeuden vähetessä.

Tämän seurauksena, asettamalla edellä mainittu nor-5 maalisti ennakoitavissa olevasta lämpötilan noususta johtuva lämpötilaeron vakiintunut arvo tulipalon ilmaisun kynnysarvoksi, on mahdollista tarkasti ilmaista tulipalo. Tässä tapauksessa, jotta palonilmaisu voitaisiin suorittaa niin varhain kuin mahdollista, asettamalla kynnysarvo 10 hieman normaalista lämpötilan noususta johtuvaa lämpötilaeron vakioitunutta arvoa korkeammaksi, on mahdollista suorittaa tulipalon toteaminen varhaisessa vaiheessa, mikä on ollut vaikeaa tavanomaisille erotustyyppisille ilmaisu-laitteille.

15 Lisäksi mikä tahansa haluttu palonilmaisuherkkyys voidaan valita tarpeen mukaan muuttamalla lämpötilaeron kynnysarvon asetusta.

Täten huomattakoon samalla kyseessä olevan keksinnön mukaisesti ja perustuen siihen, että lämpötila-anturin 20 mittaamasta signaalista otetaan näytteitä tietyin välein ja vertailulämpötilaa korjataan mitatun lämpötilan ja ver-tailulämpötilan eron mukaisesti, ja siten määritetään tulipalon syttyminen, kun mitatun lämpötilan ja vertailuläm-pötilan ero ylittää ennaltamäärätyn kynnysarvon, kun mikä 25 tahansa epätavallinen tulipalon aiheuttama lämpötilan nou-su on ilmaistu, tulipalon syttyminen on nopeasti määritetty ja palon vaarat voidaan minimoida.

Edellä mainittu tavoite ja muut tavoitteet sekä keksinnön hyödylliset ominaisuudet selviävät lisää seu-30 raavista piirroksista ja niihin liittyvistä selityksistä.

Kuva 1 on kyseessä olevan keksinnön teknisen toteutuksen rakennetta esittävä lohkokaavio.

Kuva 2 esittää vertailulämpötilan Te ja lämpötilaeron ΔΤ muutoksia ajan suhteen, kun mitattu lämpötila Tn 35 nousee lineaarisesti.

• 92889 6

Kuvat 2A, 2B, 2C ja 2D esittävät lämpötilaeron todellisuudessa mitattuja arvoja eri lämpötilan nousuno-peuksilla, kun parametrinä on korjauskerroin k.

Kuva 3 esittää lämpötilaeron ΔΤ muutoksia ajan suh-5 teen, kun parametrinä on mitatun lämpötilan Te nousuno- peus.

Kuva 4 esittää palonilmaisukynnyksen arvon Ts ja sen mukana muuttuvan paIonilmaisuun vaadittavan ajan välistä riippuvuutta, kun parametrinä on mitatun lämpötilan 10 nousunopeus.

Kuva 5 on kuvan 1 mukaisen teknisen toteutuksen suorittamaa palonilmaisuprosessia kuvaava vuokaavio.

Kuvat 6 ja 7 ovat keksinnön muita teknisiä toteutuksia esittäviä lohkokaavioita.

15 On huomattava, että seuraavassa selityksessä ja liitteenä olevissa kuvissa termejä 'aste', 'astetta minuutissa' jne. käytetään yksinkertaisuuden vuoksi lämpötila-muutosten yksikköinä ja kaikilla niillä tarkoitetaan Celsius-astetta, eC.

20 Viitaten kuvaan 1, viitenumero 10 tarkoittaa analo gista lämpötila-anturia, joka on asennettu valvotulla alueella esimerkiksi huoneen kattoon tai vastaavaan paikkaan ja joka muodostaa ympäristön lämpötilaa vastaavan analogisen lämpötilaviestin. Viitenumero 12 tarkoittaa lämpötila-25 vastaanotinta, joka on asennettu esimerkiksi keskusvalvomoon ja yhdistetty analogiseen lämpötila-anturiin viesti-kaapelilla.

Analogisen lämpötila-anturin 10 mittaama signaali on kytketty vastaanottimen 12 lämpötilaviestin sisäänme-30 noon 14. Lämpötilaviestin sisäänmenoyksikkö 14 ottaa näytteitä analogisen lämpötila-anturin 10 mittaamasta viestistä tietyin välein, esim. 5 sekunnin välein, muuttaa ne digitaaliseen muotoon ja tulostaa ne digitaalisena lämpö-tilaviestinä.

35 Lämpötilaviestin sisäänmenoyksikön näytteittämä ja digitaaliseen muotoon muuntama lämpötilaviesti on kytketty • 7 92889 lämpötilaeron ilmaisimeen 16 siten, että joka kerta kun näytteenotto suoritetaan, lämpötilaeron ilmaisin 16 ilmaisee eron sen hetkisen mitatun lämpötilan Tn ja jäljempänä selitettävällä tavalla lämpötilan asetuselimen 20 avulla 5 asetetun vertailulämpötilan Te välillä. Lämpötilaeron ilmaisimessa 16 lämpötilaeron AT ilmaisemiseen käytetyn vertailulämpötilan muodostavat vertailulämpötilan korjausyk-sikkö 18 ja vertailulämpötilan asetusyksikkö 20, ja nämä kaksi yksikköä muodostavat vertailulämpötilalaskimen.

10 Laitteen käyttöönottotilassa lämpötilaviestin si- säänmenoyksiköstä 14 saatavaa mitattua lämpötilaa Tn käytetään sellaisenaan vertailulämpötilana vertailulämpötilan asetuselimessä 20. Vertailulämpötilan korjausyksikkö 18 laskee korjaustekijän Ta seuraavasta yhtälöstä joka kerta, 15 kun mitatun lämpötilan Tn ja vertailulämpötilan Te välinen lämpötilaero saadaan lämpötilaeron ilmaisimesta 16 näyt-teenottohetkellä.

Ta =( Tn - Te ) * k, (1) 20 missä: Tn on sen hetkinen mitattu lämpötila,

Te on nykyinen vertailulämpötila ja k on kerroin, jonka arvo on pienempi kuin 1.

25 Myös, joka kerta kun tämä korjauskerroin saadaan, vertailulämpötilan korjausyksikkö 18 lisää korjauskertoimen vertailulämpötilan asetuselimellä 20 asetettuun vertailuläm-pötilaan Te ja tuloksena saatava ajan tasalle saatettu arvo Te' = Te + Ta asetetaan uudeksi vertailulämpötilaksi 30 lämpötilaeron ilmaisimeen 16 lämpötilaeron laskemiseksi seuraavalla näytteenottohetkellä. Tämä korjaustoimenpide tarkoittaa sitä, että vertailulämpötilan korjaustekijä Ta lasketaan kertomalla mitatun lämpötilan Tn ja lämpötilaeron ilmaisimesta 16 saadun vertailulämpötilan Te välinen 35 lämpötilaero AT ennaltamäärätyllä ykköstä pienemmällä ker- 92889 8 toimella k, esim. k * 0,03, ja korjaustekijä Ta lisätään alkuperäiseen vertailulämpötilaan Te ja näin saadaan uusi vertailulämpötila. Siksi laitteen käyttöönottovaiheessa lämpötilaviestin sisäänmenoyksikköön 14 kytketty mitattu 5 lämpötila Tn asetetaan sellaisenaan vertailulämpötilaksi Te vertailulämpötilan asetussäätimellä 20, mikäli valvotulla alueella ei ole lämpötilan nousua, eli yhtälössä (1)

Tn = Te ja siis korjaustekijä Ta = 0. Jos lämpötila nousee valvotulla alueella, korjaustekijä Ta kasvaa ajan kuluessa 10 ja myös vertailulämpötilan arvo kasvaa vastaavasti. Tämä nousunopeus voidaan valita mielivaltaisesti asettamalla kertoimelle k sopiva arvo.

On huomattava, että korjaustekijään vaikuttava kerroin k asetetaan ykköstä pienemmäksi sopusoinnussa myöhem-15 min kuvattavan paloilmaisinyksikön 22 kynnysarvon Ts ase-tusarvon, mitatun lämpötilan näyttenottovälin ym. tekijöiden kanssa.

Lämpötilaeron ilmaisimen 16 lähtöviesti ΔΤ on kytketty paloilmaisinyksikköön 22, joka puolestaan vertaa 20 ennalta-asetettua kynnysarvoa Ts ja lämpötilaeroa ΔΤ siten, että kun lämpötilaero on suurempi kuin kynnysarvo Ts, päätellään, että tulipalo on syttynyt ja hälytyslähtöyk-sikköön 24 lähetetään hälytyssignaali. Kun tämä tapahtuu, hälytyslähtöyksikkö 24 suorittaa eri palontorjuntalaittei-25 den yhteisohjausta, sopusoinnussa palohälytyksen suorit- tamisen ja vastaanottimen 12 suorittaman palonilmaisun kanssa.

Kuva 2 esittää kaaviomaisesti vertailulämpötilan Te ja lämpötilaeron ilmaisimen 16 ilmaiseman lämpötilaeron ΔΤ 30 muutoksia ajan funktiona, kun analogisen lämpötila-anturin 10 mittaama lämpötila Tn nousee lineaarisesti. Kuvan mukaan, jos mitattu lämpötila kasvaa lineaarisesti tiettyä vauhtia yhtenäisen viivan esittämällä tavalla, yhtälön (1) mukaan laskettu korjaustekijän yhteenlaskulla korjattu 35 vertailulämpötila Te nousee aluksi ja sen ja mitatun läm- m

II

92869 9 pötilan välinen lämpötilaero lisääntyy ajan myötä katkoviivan osoittamalla tavalla ja tietyn ajan kuluttua ver-tailulämpötila Te nousee suurin piirtein samaa vauhtia kuin mitattu lämpötila Tn, kun taas sen ja mitatun lämpö-5 tilan välinen lämpötilaero pysyy suurin piirtein vakiona. Tämän seurauksena mitatun lämpötilan ja vertailulämpötilan välinen lämpötilaero lisääntyy aluksi eksponenttifunktion mukaisesti mitatun lämpötilan noustessa, ja tietyn ajan kuluttua se oleellisesti vakioituu niin, että sen voidaan 10 katsoa asettuneen vakioarvoon.

Kuvat 2A, 2B, 2C, 2D ja 2E esittävät eri lämpötilan nousunopeuksia vastaavia todellisuudessa mitattuja lämpötilaeron ΔΤ arvoja, kun parametrinä on korjauskerroin k. Näissä piirroksissa pystyakseli esittää lämpötilaeroa (as-15 teissä) ja vaaka-akseli aikaa (minuuteissa).

Tarkemmin sanottuna, kuvan 2A esittämässä tilanteesta lämpötilan nousu on 3 astetta minuutista, kuvan 2B tilanteessa 5 astetta minuutissa, kuvan 2C tilanteessa 10 astetta minuutissa ja kuvan 2E tilanteessa 20 astetta mi-20 nuutissa. Näissä kuvissa kuvaaja Tg esittää sen huoneen, johon lämpötila-anturi on sijoitettu, syötettävän kaasun lämpötilaa, kuvaaja Tn lämpötila-anturin mittaamaa lämpötilaa ja muut kuvaajat lämpötilaeroja ΔΤ, kun k vaihtelee arvosta k = 0,01 arvoon k = 0,1 samassa järjestyksessä 25 esitettyinä.

Kuva 3 esittää mitatun lämpötilan ja vertailulämpötilan välisen lämpötilaeron ΔΤ muutoksia, kun parametrinä on mitatun lämpötilan Tn nousunopeus (muutosnopeus) (ja missä kertoimen k arvo on k = 0,03).

30 Kuten kuvasta 3 nähdään, lämpötilaeron nousunopeus ja vakioitunut arvo lisääntyvät mitatun lämpötilan nousu-nopeuden lisääntyessä ja lämpötilaeron nousunopeus ja vakioitunut arvo vähenevät mitatun lämpötilan nousunopeuden vähetessä.

10 92889 Täten, kuvan 1 mukaisen teknisen toteutuksen palo-llmalsinykslkköön 22 asetettava haluttu kynnysarvo Ts voidaan määritellä kuvassa 3 esitettyjen lämpötilaerojen ΔΤ ominaisuuksien perusteella.

5 Esimerkiksi, jos kuvan 3 esittämässä tapauksessa normaalisti ennakoitavissa olevan lämpötilan nousunopeu-den ja tulipalon aiheuttaman lämpötilan nousunopeuden välinen raja-arvo on 3 astetta minuutissa, on tarpeen ainoastaan asettaa kynnysarvo nousunopeutta 3 astetta sekun-10 nissa vastaavaa lämpötilaeron vakioitunutta arvoa suuremmaksi, esim. arvoon Ts = 10 astetta (°C).

Tietenkin, kynnysarvo Ts voidaan asettaa lähemmäksi nousunopeuden Ts * 3 astetta minuutissa raja-arvoa vastaavaa kynnysarvoa, kun halutaan edelleen lisätä ilmaisuherk-15 kyyttä, ja kynnysarvo Ts voidaan asettaa korkeammaksi, kun halutaan vähentää ilmaisuherkkyyttä.

Kuva 4 esittää paloilmaisinyksikköön 22 asetetun kynnysarvon Ts ja palonilmaisuun vaadittavan ajan välistä riippuvuutta.

20 Tarkemmin sanottuna kuva 4 esittää mitatun lämpö tilan nousuominaisuuksia eri lämpötilan nousunopeuksilla alkuarvon ollessa 25 °C niin, että esim. kun kynnysarvo on asetettu kuvan 3 mukaisesti arvoon Ts = 10 astetta, saadaan mustat ympyröidyt pisteet yhdistävällä pistekatko-25 viivalla esitetty palonilmaisuajän kuvaaja vastaavia läm-pötilojen nousuja esittävien suorien suhteen. Tämä palon-ilmaisuajan kuvaaja voidaan muuttaa palonilmaisuajan pidentämiseksi kuten kolmiomaiset pisteet yhdistävä piste-katkoviiva osoittaa, jos esimerkiksi kynnysarvoa Ts lisä-30 tään arvoon Ts = 15 astetta, kun taas toisinpäin sitä voidaan muuttaa palonilmaisujan lyhentämiseksi, kuten ympyröidyt pisteet yhdistävä pistekatkoviiva osoittaa, jos kynnysarvoa vähennetään arvoon Ts = 7,5 astetta.

Myös, tarkasteltaessa kuvan 4 mukaista kynnysarvoa 35 Ts = 10 astetta vastaavan mustat ympyröidyt pisteet yhdis- 11 92889 tävää pistekatkoviivan esittämää kuvaajaa, palonllmalsu tapahtuu noin 1 minuutissa 20 sekunnissa, kun nousunopeus on 15 astetta minuutissa ja siksi tämä täysin toteuttaa vaatimuksen, että hälytys on suoritettava 4,5 minuutin 5 kuluessa, kuten tavanomaisilta erotustyyppisiltä lämmönil-maisulaitteilta vaaditaan. Toisaalta, jos nousunopeus on 3 astetta minuutissa, ei laite missään tapauksessa anna hälytystä 15 minuutin kuluessa, ja vaatimus myös tässä suhteessa on täysin täytetty.

10 Seuraavaksi tarkastellaan kuvaa 5, missä on esitet ty vastaanottimessa 12 tapahtuvaa palonilmaisun tapahtumista kuvaava vuokaavio.

Kuvan 5 esittämässä vuokaaviossa vaiheessa SI tarkkaillaan ensin näytteenottojakson kulumista niin, että jos 15 näyttenottojakson ollessa esim. 5 sekuntia, saavutetaan näytteenottohetki, siirrytään vaiheeseen S2, jossa nykyinen lämpötilaviesti luetaan sisään. Vaiheessa S3 vertailu-lämpötila vähennetään mitatusta lämpötilasta Tn lämpötilaeron ΔΤ määräämiseksi. Sitten vaiheessa S4 lasketaan kor-20 jaustekijä Ta edellä mainitun yhtälön (1) mukaan ja ver-tailulämpötilan asetus saatetaan ajan tasalle korjausteki-jällä Ta. Vaiheessa S5 kynnysarvoa Ts ja lämpötilaeroa ΔΤ verrataan keskenään ja jos lämpötilaero ΔΤ on pienempi kuin kynnysarvo, palataan vaiheeseen SI. Päinvastoin, läm-25 pötilaeron ΔΤ ollessa kynnysarvoa Ts suurempi, päätellään, että tulipalo on syttynyt, suoritetaan palohälytys vaiheessa S6 ja palataan vaiheeseen SI.

Seuraavaksi tarkastellaan kuvaa 6, missä on esitetty keksinnön toista teknistä toteutusta esittävä lohkokaa-30 vio, ja tälle tekniselle toteutukselle on ominaista se, että siihen kuuluu lämpötilan ylärajalimaisin kuvan 1 esittämän teknisen toteutuksen sisältämän erotus-tyyppisen paloilmaisimen lisäksi.

Toisin sanoen, analogisen lämpötila-anturin 10 ja 35 vastaanottimen 12 sisältämät erotustyyppiset paloilmaisin- % 92889 12 yksiköt ovat samat kuin kuvan 1 esittämässä teknisessä toteutuksessa ja lisäyksikkönä laitteeseen kuuluu nyt myös lämpötilan ylärajavertailija 26. Lämpötilan ylärajavertai-lijaan 26 syötetään nyt tietyllä näytteenottohetkellä 5 näytteitetty ja digitaaliseksi viestiksi muunnettu lämpö-tilaviestin tuloyksiköstä 14 saatu lämpötilaviesti Tn. Lämpötilan ylärajavertailijaan asetetaan palonilmaisun kynnyslämpötiläksi tietty kynnysarvo, esim. 60 °C niin että, kun mitattu lämpötila Tn on korkeampi kuin kynnysar-10 vo 60 eC, päätellään, että tulipalo on syttynyt ja palohä-lytyssignaali annetaan hälytyslähtöyksikköön 24.

Kun täten rakentamalla mukaan lämpötilan ylärajavertailija 26, toisin kuin kuvan 4 esittämässä erotustyyp-pisessä paloilmaisimessa, lämpötilan ylärajavertailija 26 15 toimii tehokkaasti sellaisessa hitaan lämpötilan nousun tapauksessa, missä tulee korkean lämpötilan omaavat olosuhteet sen jälkeen, kun hidas lämpötilan nousu on jatkunut kauan.

Kuva 7 esittää vielä yhden keksinnön teknisen to-20 teutuksen lohkokaavion, ja tälle tekniselle toteutukselle on ominaista se, että lämpötilaeroon perustuvaan palonil-maisuun käytettävälle lämpötilaviestin nousunopeudelle asetetaan yläraja-arvo ja että näytteitetystä lämpötilasta muodostetaan vielä liukuva keskiarvo.

. 25 Kuvan 7 mukaan, analogisesta lämpötila-anturista 10 t saatavasta mittausviestistä otetaan näytteitä tietyin välein ja nämä näytteet muunnetaan digitaaliseksi lämpötila-viestiksi, joka taas vuorostaan syötetään uutena yksikkönä laitteeseen liitettyyn maksimiarvon rajoittimeen 28. Mak-30 simiarvon rajoitin 28 rajoittaa lämpötilaviestin muutosnopeuden tiettyyn maksimiarvoon, esimerkiksi arvoon 60 astetta minuutissa, siten että, jos lämpötilaviestin sisään-menoyksikön näytteenottoväli on esimerkiksi 5 sekuntia (1/12 min), maksimiarvon rajoitin 28 vertaa mitattua vii-35 meisintä lämpötilanäytettä Tn sitä edelliseen lämpötila- •

II

13 92889 näytteeseen Tn-1 ja, jos muutos on suurempi kuin 60/12 = 5 astetta, viimeksi mitattua lämpötilaa Tn ei käytetä hyväksi, vaan sen sijaan sitä edellisestä mitatusta lämpötilasta lisättynä 5 asteella (vähennettynä, jos lämpötila 5 laskee) muodostetaan ilmaistu lämpötila Tn. Maksimiarvon rajoittimen 28 tämä tehtävä perustuu siihen, että kun mitatun lämpötilan enimmäismuutosnopeus on 60 astetta minuutissa, 5 asteen muutosta 5 sekunnissa ei voida pitää palosta johtuvan analogisen lämpötila-anturin ilmaiseman 10 mitatun lämpötilan muutoksena, ja sen tähden maksimiarvon rajoitin 28 poistaa tehokkaasti sähköisiä häiriöitä.

Maksimiarvon rajoittimen 28 lähtö on kytketty uutena lisäyksikkönä laitteeseen liitettyyn liukuvan keskiarvon laskimeen 30. Tässä teknisessä toteutuksessa liukuvan 15 keskiarvon laskin 30 muodostaa mitattujen lämpötilojen liukuvan keskiarvon viiden näytteenottojakson ajalta, joten tässä tapauksessa se toimii suodattimena, joka leikkaa pois 40 mHz:n rajataajuutta suuremmat taajuuskomponentit ja siten poistaa minkä tahansa sähköisistä tai muista häi-20 riöistä aiheutuvan lämpötilan muutoksen vaikuttamatta mi tenkään tulipalosta johtuvaan lämpötilan muutokseen. Tarkemmin sanottuna 5 viimeisintä näytteenottohetkeä edeltäneen näytteenottojakson aikana mitattujen 5 lämpötilan liukuva keskiarvo lasketaan näytteenottojaksojen aikana ja 25 tulostetaan.

i Lämpötilaeron ilmaisin 16, vertailulämpötilan kor-jausyksikkö 18, vertailulämpötilan asetuselin 20, paloil-maisinyksikkö 22 ja liukuvan keskiarvon laskinta 30 seu-raava hälytyslähtöyksikkö 24 ovat rakenteiltaan ja toimin-30 noiltaan samanlaisia kuin kuvan 1 esittämässä teknisessä toteutuksessa.

Täten, kuvan 7 esittämän teknisen toteutuksen mukaisesti, koska maksimiarvon rajoitin 28 ja liukuvan keskiarvon laskin 30 suorittavat näytteitetyn lämpötilan esi-35 käsittelyn ennen erotustyyppistä paloilmaisinta, on mah- « 4 14 92889 dollista ehdottoman tarkasti poistaa kaikista muista syistä paitsi tulipalosta johtuvat sähköiset häiriöt ja näin suuresti parantaa erotustyyppisen palonilmaisun luotettavuutta .

5 Tietenkin, kuten kuvan 6 esittämän teknisen toteu tuksen tapauksessa, kuvan 7 mukainen tekninen toteutus voidaan suunnitella siten, että siihen kuuluu lämpötilan ylärajavertain 26 ja, että liukuvan keskiarvon laskimen 30 lähtöviestiä käytetään suorittamaan lämpötilan yläraja-10 ilmaisuun perustuvaa palonilmaisua.

Vaikka edellä kuvatussa teknisessä toteutuksessa vastaanottimeen 12 on kytketty yksi ainoa analoginen lämpötila-anturi, vastaanottimeen 12 voidaan kytkeä suuri määrä analogisia lämpötila-antureita siten, että lämpö-15 tila-antureiden mittaamia lämpötiloja kytketään selaamalla tai kiertokyselyn avulla vuoronperään vastaanottimen sisäänmenoon palonilmaisun suorittamiseksi.

Edelleen, laitteeseen itseensä voi kuulua yhdessä analogisen lämpötila-anturin kanssa erotustyyppinen palo-20 ilmaisin, joka lähettää hälytysyksikön 24 lähtöviestin vastaanottimeen.

*·< 4

II

Claims (4)

15 92889

1. Palonilmaisulaite, joka käsittää: valvotulla alueella lämpötilaa mittaavan ja mitat- 5 tuun lämpötilaan verrannollisen lähtöviestin aikaansaavan lämpötila-anturin (10), näytteitä mitatusta lämpötilaviestistä ennaltamää-rätyin välein jatkuvasti ottavan näytteenottimen (14), lämpötilaeron ilmaisimen (16), näytteitetyn lämpö-10 tilan ja ennalta määrätyn vertailulämpötilan (Te) eroa vastaavan lähtöviestin tuottamiseksi joka kerta kun näytteenoton ottaa näytteen lämpötilaviestistä, ja paloilmaisimen (22) tulipalon syttymisen määrittämiseksi ja hälytyssignaalin aikaansaamiseksi kun lämpöti-15 laero on suurempi kuin ennalta määrätty kynnysarvo (Ts), tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi vertailulämpötilan korjaimen (18, 20) korjaustekijän li säämiseksi vertailulämpötilaan (Te) tämän vertailulämpötilan korjaamiseksi lämpötilaeron ilmaisemista varten seu-20 raavan näytteenottojakson aikana, korjaustekijän ollessa tuotettu vertailulämpötilan korjaimeen (18, 20) kertomalla saatu lämpötilaeron arvo jokaisella näytteenottohetkellä ennalta määrätyllä ykköstä pienemmällä kertoimella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -25 n e t t u siitä, että se käsittää lisäksi välineet (20) lämpötila-anturin valvotulla alueella käyttöönottovaiheessa mittaaman lämpötilan (Tn) asettamiseksi vertailulämpö-tilaksi (Te).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -30 n e t t u siitä, että se käsittää lisäksi toisen lämpötilan vertailijan (26), joka aikaansaa hälytyssignaalin, kun lämpötila-anturin (10) mittaama lämpötila saavuttaa ennalta määrätyn lämpötilan ylärajan.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -35 n e t t u siitä, että se käsittää lisäksi maksimiarvon 92889 16 rajoittimen (28) ylärajan asettamiseksi näytteenotosta tuloksena saatavalle lämpötilan nousunopeudelle, ja näytteenotosta useiden näytteenottojaksojen aikana tuloksena saatavista ja maksimiarvon rajoittimen (28) läpäisseistä 5 mitatuista lämpötiloista liukuvan keskiarvon laskevan laskimen (30), jotka maksimiarvon rajoitin (28) ja liukuvan keskiarvon laskin (30) on sijoitettu näytteenottimen (14) ja lämpötilaeron ilmaisimen (16) väliin ja joiden avulla joka kerta kun näytteenotto suoritetaan lämpötilaeron il-10 maisin (16) muodostaa mitatun lämpötilan liukuvan keskiarvon ja vertailulämpötilan lämpötilaeroa vastaavan lähtö-viestin. « II 17 92889