FR2470418A1 - Detecteur de rayonnement pour un avertisseur de flamme - Google Patents

Detecteur de rayonnement pour un avertisseur de flamme Download PDF

Info

Publication number
FR2470418A1
FR2470418A1 FR8026206A FR8026206A FR2470418A1 FR 2470418 A1 FR2470418 A1 FR 2470418A1 FR 8026206 A FR8026206 A FR 8026206A FR 8026206 A FR8026206 A FR 8026206A FR 2470418 A1 FR2470418 A1 FR 2470418A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
flame
filter
circuit
alarm
parasitic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8026206A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2470418B1 (fr
Inventor
Domokos Tar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cerberus AG
Original Assignee
Cerberus AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cerberus AG filed Critical Cerberus AG
Publication of FR2470418A1 publication Critical patent/FR2470418A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2470418B1 publication Critical patent/FR2470418B1/fr
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/04Casings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0014Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation from gases, flames
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/04Casings
    • G01J5/046Materials; Selection of thermal materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0801Means for wavelength selection or discrimination
    • G01J5/0802Optical filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0875Windows; Arrangements for fastening thereof
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

LE DETECTEUR DE RAYONNEMENT POUR UN AVERTISSEUR DE FLAMME COMPORTE UN ELEMENT CAPTEUR 74 ET UN FILTRE DISPOSE DEVANT CE DERNIER. LE FILTRE PRESENTE UN ELEMENT FILTRANT EN QUARTZ 72 ET UN ELEMENT FILTRANT EN GERMANIUM 76.

Description

L'invention concerne un avertisseur de flamme cospor-
tant un premier circuit aui, par des moyens photoélectriques et un filtre passe-bande, reçoit l'émission d'une flamme au
moins dans la gamme de longueurs d'onde de l'anhydride car-
bonique ainsi que le vacillement de la flamme et engendre
des signaux utiles pour un dispositif d'alarme. -
Il est généralement connu que la plupart des matiè-
res combustibles comme le bois, l'essence, l'huile, les hy-
drocarbures et les hydrates de carbone, bref, les matières organiques, émettent fortement lors de leur combustion dans les gammes de longueurs d'onde voisines de À = 2,7 pm et en particulier de À = 4,4 pm. L'émission du rayonnement se fait dans des spectres de lignes et des spectres de bandes et la gamme de longueurs d'onde de 2,7 pm est caractéristique de
l'eau et de CO2 tandis que celle de 4,3 pm est caractéristi-
que de CO2. Dans "Report of Fire Research Institute of Japan", n' 30, décembre 1969, dans l'article "Feuerdetektion unter Benutzung von Infrarot-Resonanz-Strahlung", pages 55
à 60, la figure 6 montre le schéma d'un avertisseur sensi-
ble au rayonnement de. la flamme et à la température. Cet avertisseur est conçu pour la gamme infrarouge. Toutefois, il n'est pas à l'abri de fausses alertes: en présence de rayonnements parasites de la gamme infrarouge, par exemple de corps chauffants ou de fours dont les rayons caloriques sont interrompus à un certain rythme par un ventilateur ou organe similaire, l'avertisseur peut causer une alerte de
façon indésirable alors qu'il n'y a pas de flamme.
Dans le brevet français n0 2 151 148, pour le dé-
clenchement de l'alerte en cas d'incendie, on interprète deux gammes ou bandes de longueurs d'onde. La sélectivité est obtenue grâce à deux filtres optiques à bande étroite qui laissent passer seulement les deux gammes de longueurs d'onde À = 2,7 et À = 4,3. Les tensions photoélectriques
engendrées par ces deux gammes de longueurs d'onde sont in-
terprétées pour le déclenchement de l'alerte à l'incendie.
L'avertisseur a tendance, comme des expériences l'ont mon-
tré, à donner de fausses alertes lorsqu'il existe des sources
2 470 4 1 8
de rayonnement parasite ayant une température de couleur appropriée de sorte qu'on n'a pas pu, avec cet avertisseur,
diminuer efficacement la fréquence des fausses alertes.
L'invention a pour but de diminuer considérablement la fréquence des fausses alertes et de fournir un avertis-
seur de flamme qui, malgré l'apparition de sources de per-
turbations, reconnaisse nettement toute flamme en tant que
telle et engendre l'alerte.
L'invention a encore pour but d'interpréter, pour le déclenchement de l'alerte, des émissions d'une gamme de longueur d'ondes d'environ 4,4 pm. Le verre à vitres normal et le verre à lampes ne laissent pas passer l'émission dans cette gamme. Il est ainsi assuré que le rayonnement solaire ainsi que la lumière électrique normale, dans les locaux o est installé l'avertisseur, n'aient aucune influence sur le déclenchement de l'alerte. L'avertisseur de flamme selon l'invention peut même être installé en plein air, donc hors des locaux car, comme on le sait, le spectre d'émission du soleil présente ce qu'on appelle une lacune d'énergie à
4,3 pm. Ici encore, le soleil en tant que source de pertur-
bations est éliminé dans une large mesure.
L'invention a encore pour but de faire en sorte que des parties de la gamme de longueurs d'onde supérieure à
6 pm n'aient aucune influence sur le déclenchement de l'a-
lerte. On élimine ainsi l'action de corps chauffants et de fours. En outre, l'avertisseur de flamme est conçu de telle sorte que dans le cas o le rayonnement parasite d'un corps chaud a une longueur d'onde inférieure à 6 vm, aucune fausse
alerte ne peut être déclenchée.
L'avertisseur de l'invention ne déclenche une alerte que s'il existe une flamme émettant dans la gamme de longueurs d'onde de 4,4 pm. L'alerte est déclenchée même si, en outre,
un corps chaud émet ses rayons parasites dans la gamme d'en-
viron 6 pm. Le déclenchement de l'alerte doit avoir lieu même si le rayonnement parasite du corps chaud est seulement modulé approximativement à la fréquence de vacillement de la flamme,
car une concordance complète est extrêmement invraisemblable.
Ces problèmes sont résolus, selon l'invention, grâce à un avertisseur dont le détecteur de rayonnement comporte un élément capteur et un filtre disposé devant ce dernier,
et qui est caractérisé en ce que le filtre présente un élé-
ment filtrant en quartz et un élément filtrant en germanium.
Diverses autres caractéristiques de l'invention res-
sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin
annexe.
Les figures la, lb, lc montrent le fonctionnement
du circuit logique indiqué à la figure 9.
La figure 2 représente sous forme de diagramme la distribution d'intensité sur la gamme de longueurs d'onde
d'une flamme.
La figure 3 représente sous forme de diagramme une distribution spectrale, typique d'intensité sur la gamme de
longueurs d'onde d'un corps chaud.
La figure 4 représente sous forme de diagramme les
bandes passantes des filtres 1 et 9 des deux circuits.
La figure 5 représente sous forme de diagramme les bandes passantes des deux circuits de signal utile et d'un
circuit de signal parasite.
La figure 6 représente sous forme de diagramme la
distribution caractéristique d'intensité du rayonnement so-
laire en fonction de sa longueur d'onde d'émission.
La figure 7 montre différents cas de fonctionnement
de l'avertisseur de flamme selon l'invention.
La figure 8 montre un exemple de réalisation d'un
filtre et d'un organe photoélectrique.
La figure 9 montre un exemple de réalisation de
l'ensemble du montage électrique de l'avertisseur de flamme.
Aux figures la, lb, 1c, on a porté sur l'axe des temps t des impulsions A, B, C. Des impulsions apparaissent
aux jonctions A, B, C de l'exemple de réalisation de la fi-
gure 9. La figure la montre le cas o dans le premier cir-
cuit, qui reçoit la radiation d'une flamme ou une radiation
parasite, une impulsion a été engendrée et existe à la jonc-
tion A de l'exemple de réalisation illustré à la figure 9.
-Selon la figure la, on suppose qu'au même moment un signal
parasite a été reçu dans le deuxième circuit et que l'im-
pulsion rectangulaire existe au point B. L'organe logique,
dont on parle plus précisément ci-après à propos de l'exem-
ple de réalisation de la figure 9, est conçu de telle sorte
que, dans le cas présent, aucun signal de sortie n'est en-
gendré. A la figure 1, cela est indiqué par le fait que
C = O.
La figure lb montre le cas o un signal de flamme a été engendré dans le premier circuit et o une impulsion correspondante existe à la jonction A. On suppose qu'au même moment aucun signal parasite n'est reçu dans le deuxième
circuit et qu'à la jonction B du deuxième circuit, il appa-
raît des impulsions parasites qui ne coïncident pas dans le
temps avec les impulsions utiles à la jonction A. A la sor-
tie C de l'organe logique de l'exemple de la figure 9, il n'apparaît un signal que lorsqu'il existe un signal utile
au point A du premier circuit.
La figure lc montre, au point A du premier circuit, l'existence d'un signal utile dû à Une flamme et, dans le deuxième circuit (jonction B), la présence retardée d'un signal parasite. L'organe logique de la figure 9 n'engendre un signal de sortie que lorsqu'il existe, au même moment, une impulsion utile à la jonction A sans aucune impulsion parasite à la jonction B. La figure lc montre que, lorsqu'il existe un certain chevauchement dans le temps entre ces deux
impulsions, l'impulsion de sortie à la jonction C de l'or-
gane logique disparaît.
La figure 2 représente la distribution de l'inten-
sité d'un spectre typique de flamme. On a indiqué en abscis-
ses la gamme de longueurs d'onde À en micromètres. On a porté en ordonnées l'intensité dans la gamme respective. On voit nettement à la figure 2 une forte intensité dans la gamme de 4,4 pm. C'est la gamme de longueurs d'onde de l'anhydride carbonique. La distribution d'intensité présente deux maximums nettement prononcés à 2,8 et 4,4 pm. L'intensité de la flamme
peut être négligée pour X >6 pm.
La figure 3 montre la distribution d'intensité d'un
corps chaud à environ 300'C. On a porté en abscisses la lon-
gueur d'ondes en pm et en ordonnées l'intensité de l'émission d'un radiateur parasite. Ce radiateur parasite correspond à
un appareil de chauffage, par exemple à des serpentins chauf-
fants ou à des plaques de cuisson. On suppose que le rayonne-
ment est interrompu périodiquement, par exemple par un venti-
lateur. Ces interruptions périodiques; qui peuvent se situer dans la gamme de fréquences de 4 à 15 Hz, sont décrites plus précisément ci-après à propos de l'exemple de réalisation de la figure 9. Une autre source parasite du même type peut être le tuyau d'échappement d'un moteur à combustion interne qui, comme on le sait, n'est maintenu que lâchement et effectue donc des mouvements qui se situent approximativement dans la gamme de fréquences de 4 à 15 Hz. Comme on l'explique plus précisément ciaprès en référence avec la figure 9,
cette fréquence se situe dans la gamme de la flamme vacil-
lante. Par convention, on appellera Si, le type de sources
parasites dont il-est question ci-dessus, ce qui est expli-
qué davantage plus loin à propos des figures 7a à 7f et du tableau correspondant. Un autre type de sources parasites peut être un corps chauffant ou radiateur ou un four ayant une température de rayonnement notablement plus basse que le type S1 de la figure 3. Le radiateur, le four ou le corps chauffant seront appelés par convention S2 et émettent dans la gamme supérieure à 5,5 pm. Egalementpour ce type de source parasite S2' on admet par convention que le rayonnement est
interrompu à une fréquence de 4 à 15 Hz. Une telle interrup-
tion peut être provoquée par exemple par des ventilateurs ou
par la vibration d'objets disposés devant les sources para-
sites. Pour être complet, on signale que le rayonnement pa-
rasite, dans l'exemple de réalisation de la figure 9, ne se révèle pas gênant s'il n'est pas interrompu. Cependant, cela est expliqué encore plus précisément dans les exemples de réalisation.
24704 18
Le type de sources parasites S1/S2 est expliqué plus précisément par le tableau décrit en corrélation avec les
figures 7 et 8.
La figure 4 représente sous forme de diagramme les bandes passantes des filtres 1 et 9 des deux circuits de l'exemple de réalisation de la figure 9. Selon la figure 4, le premier circuit, qui réagit à l'émission de flammes, est
muni d'un filtre qui a une bande passante accordée à 4,4 pm.
Le filtre 9, disposé devant le deuxième circuit de l'exemple de réalisation mentionné, a une bande passante supérieure à 6 pm. A la figure 4, le filtre 9 qui laisse passer les rayons parasites a une bande passante présentant un flanc ascendant
raide au voisinage de 6 vm et un flanc descendant graduelle-
ment dans la gamme des plus grandes longueurs d'onde.
La figure 5 représente sous forme de diagramme les bandes passantes de deux circuits de signal utile du premier type et d'un circuit de signal parasite du deuxième type. Un premier circuit comporte un filtre 1 ayant une bande passante d'environ 2,8 pm. Un autre premier circuit comporte un filtre passe-bande 1 ayant une bande passante accordée à 4,4 pm. Un
deuxième circuit comporte un filtre 9 ayant une bande pas-
sante supérieure à 6 Vm. On signale ici que, selon la figure , trois circuits peuvent être prévus. Bien entendu, on peut disposer davantage de circuits. Dans l'exemple de réalisation de la figure 9, seulement deux circuits sont décrits. Selon
la figure 5, le filtre 9 du deuxième circuit a une bande pas-
sante présentant de part et d'autre des flancs raides.
La figure 6 représente sous forme de diagramme la
distribution caractéristique d'intensité du rayonnement so-
laire normal. La longueur d'onde X en pm est portée en abs-
cisses et l'intensité en ordonnées, en unités relatives. Le
diagramme de la figure 6 montre que les rayons solaires pré-
sentent en quelques points caractéristiques des maximums et, en des points déterminés, des minimums. On signalera surtout
le minimum d'intensité qui se situe au voisinage de 4,3 pm.
La figure 7 représente sous forme de diagramme le fonctionnement de l'exemple de réalisation de la figure 9,
en combinaison avec les éléments de la figure 8. Aux figu-
res 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, on a porté en abscisses les longueurs d'onde X- en pm et en ordonnées les intensités
des bandes passantes des filtres 1 et 9 en unités relatives.
La figure 7a montre qu'il n'y a pas de flamme et pas de perturbation. Aux points A et B de la figure 9, il
n'y a donc aucune impulsion ni aucune tension. Cela signi-
fie qu'aucune alerte n'est déclenchée.
La figure 7b montre la présence d'une flamme dans la gamme de longueurs d'onde des figures 4 ou 5. Dans le
cas présent, on suppose qu'il n'y a pas de perturbation.
Par suite, au point A du premier circuit de l'exemple de réalisation de la figure 9, il existe une impulsion ou une tension. Au point B du deuxième circuit, il n'y a pas de
tension. En pareil cas, une alerte est déclenchée.
La figure 7c montre le cas o il existe une pertur-
bation qui peut se présenter dans la gamme de longueurs d'onde des figures 4 ou 5 et o il n'y a pas de flamme. On suppose que la source parasite est du type S2 et qu'elle peut donc être, selon la définition donnée plus haut, un
radiateur, un corps chauffant ou un four ayant une tempéra-
ture d'environ 1000C. Selon le cas représenté par la figure
7c, il n'y a pas de tension au point A et il existe une ten-
sion ou une impulsion au point B des circuits de la figure 9.
En pareil cas, l'alerte n'est pas déclenchée.
La figure 7d montre le cas o il existe à la fois une flamme et un rayonnement parasite d'une source parasite du type S2. Les gammes de longueurs d'onde sont choisies selon les figures 4 ou 5. En pareil cas, aux points A et B des circuits de la figure 9, il existe respectivement une
tension et une impulsion. Si la tension et l'impulsion exis-
tent au même moment en ces points A et B, aucun signal n'est donné au point C par l'intermédiaire de l'organe logique 18, 26, 59 comportant les inverseurs 17, 25, 58. Toutefois, étant donné que la flamme et les rayonnements parasites vacillent
dans une large gamme de fréquences de 4 à 15 Hz, il se pro-
duit une distribution statistique de telle sorte qu'apparaissent des flammes ou signaux de perturbation aux points A et B
tantôt de façon synchrone (figure 7d) et tantôt de façon.
non synchrone (figure 7b ou 7c). Entre ces situations, il apparaît ce qu'on appelle des situations intermédiaires o les tensions ou impulsions aux points A et B peuvent se che- vaucher partiellement. Egalement, dans ce cas, représenté par la figure lc, il se produit un signal d'alarme net au point C. Il est ainsi assuré qu'une flamme déclenche une
alerte même lorsqu'il existe un rayonnement parasite.
La figure 7e montre le cas o un rayonnement para-
site venant d'une source de type S1 est émis sur une très large gamme de longueurs d'onde. Un émetteur parasite de ce genre, qui peut être un radiateur thermique (serpentins chauffants ou plaques de cuisson) ayant une température de
rayonnement d'environ 300'C (figure 3), n'influence pas seu-
lement le circuit de réception des rayonnements parasites (filtre 9) mais encore le circuit de réception des flammes dans l'exemple d'exécution de la figure 9. Cela signifie qu'aux points A et B, il existe des tensions ou impulsions synchrones. Cela est représenté par la figure la. Par suitede cette synchronisation entre la tension utile et la tension parasite, aucun signal d'alarme n'est engendré au point de sortie C de l'organe logique 18, 26, 59. Cela est d'ailleurs correct, puisqu'il n'y a pas de flamme. Pour mieux illustrer cela, à la figure 7e, la part du rayonnement parasite qui arrive à l'organe logique par le premier circuit (signaux
utiles) est appelée A'.
A la figure 7f, on a prévu un autre cas. Dans celui-
ci, il existe une flamme et en même temps un rayonnement pa-
rasite d'une source de type S1. La fraction provenant du rayonnement parasite et qui est transmise au premier circuit est désignée par A'. La fraction de rayonnement parasite qui arrive par le deuxième circuit est désignée par B. Etant donné que les deux fractions proviennent de la même source parasite, elles sont également synchrones, c'est-à-dire qu'aux points A et B, il apparaît simultanément des tensions ou des impulsions de sorte que les fractions de rayonnement parasite A' et B ne peuvent pas engendrer de signal d'alarme à la sortie C de l'organe logique de la figure 9. C'est le cas représenté par la figure 7e. La flamme de la figure 7f
engendre, au point A de l'exemple de réalisation de la fi-
gure 9, une tension ou une impulsion qui peut se produire
ou non simultanément au rayonnement parasite A' et B. L'or-
gane logique 18 engendre un signal d'alarme à la sortie C lorsqu'il existe au point A une tension ou une impulsion correspondant à la flamme et que simultanément, au point B,
il n'y a pas de signal de tension du rayonnement parasite.
Au bout d'un certain temps d'attente, l'avertisseur déclen-
che l'alerte.
Les tableaux ci-après permettent une meilleure com-
préhension des différents cas représentés aux figures 7a à
7f. Les chiffres indiqués à la rubrique "Remarques" du ta-
bleau ont la signification suivante: 1) pas d'impulsion d'alarme, vu l'absence de flamme 2) impulsion d'alarme, vu l'existence d'une flamme 3) état de surveillance 4) sans perturbation ) avec perturbation 6) A' et B, coïncidant dans le temps, donnent
C = O; A = A+A'
7) A et B, ne coïncidant pas dans le temps, donnent
C = 1; A = A+A'.
TABLEAU
Hypothèse Résultat Relati- Flam- A Pertur- B A' Type de C Remarques
vement me bation! la per-
à la oui/ oui/non turba-
fig. 7 non tion a non 0 non - 0 1) 3) 4) b oui 1 non 0 - - 4 1 2) 4) c non O oui 1 0 S2 0 1) 3) 5) d oui 1 oui 1 0 S2 1 2) 5) e non O oui 1!1 S1 O 1) 3) 5) 6) f oui 1 ou i 1 S1 O;1 2) 5) 6) 7)
I I _ -__
La figure 8 montre le mode de réalisation concret des filtres y compris les organes photoélectriques, tels qu'on les utilise dans l'exemple de réalisation représenté à la figure
9. Selon la figure 8, le filtre 1 du premier circuit est for-
mé d'une couche de germanium ou de silicium 70, d'un filtre
interférentiel 71 et d'une couche de quartz 72. Ces différen-
tes couches sont situées dans des plans parallèles,l'épaisseur de la couche de germanium 70 étant d'environ 1 mm,celle du filtre interférentiel 71 d'environ 1 à 50 m et celle de la couche de quartz 72 d'environ 0,5 mm. Le diamètre de ces couches et du filtre 1 est d'environ 8 à 12 mm. Le filtre interférentiel 71 peut être formé de plusieurs couches.Chaque couche est formée d'une matière métallique ou diélectrique. Le filtre formé des couches 70, 71 et 72 est logé dans un bottier
de désignation commerciale "TO-5".Le bottier est relié au fil-
tre par un collage 73.Dans le boîtier est logé l'élément sen-
sible 74,éventuellement avec un transistor à effet de champ.
Cet élément transforme les rayons optiques en signaux électri-
ques.Ces signaux arrivent par les lignes 75 aux circuits de la
figure 9.L'élément sensible 74 peut être un détecteur pyroé-
lectrique,par exemple formé de préférence de tantalate de lithium,de séléniure de plomb ou de zirconate-titanate de
24704 18
plomb, ou une thermistance à coefficient de température
négatif ou un photoconducteur ou une pile thermoélectrique.
Le filtre ou l'organe photoélectrique 1, 2 de la figure 8
est prévu pour le premier circuit dans l'exemple de la fi-
gure 9. Le filtre 9 destiné au deuxième circuit du même exemple est de constitution un peu différente. La couche de quartz est omise. Les dimensions sont celles que l'on a déjà indiquées. En outre, l'élément sensible 74 est constitué d'une façon qui correspond à son utilisation dans le premier
ou le deuxième circuit. Par exemple, on peut utiliser un dé-
tecteur pyroélectrique pour les deux circuits. On peut aussi utiliser pour les deux circuits la thermistance à coefficient
de température négatif, le photoconducteur et la pile ther-
moélectrique. Si l'élément sensible 74 est sous la forme d'une cellule photovoltaïque ou d'un tube à gaz sensible aux
rayons ultraviolets, on peut utiliser l'organe photoélectri-
que 2 dans le premier circuit seulement. En pareil cas, on
peut même renoncer au filtre formé des couches 70, 71, 72.
La figure 9 montre un premier exemple de réalisation formé de deux circuits. Le premier circuit est équipé d'un filtre 1 et d'un organe photoélectrique 2, la bande passante
étant de 4,1 à 4,8 pm. Cette gamme est telle que le rayon-
nement émis par une flamme arrive à travers le filtre 1 sur l'organe photoélectrique (élément sensible 74 de la figure
8) et y déclenche des signaux électriques utiles correspon-
dants. Ces signaux utiles sont amplifiés dans l'amplifica-
teur 3 qui fait suite. Ces signaux amplifiés sont indiqués par 53 au bas de la figure 9. Le filtre passe-bande 4 qui
fait suite a une bande passante pour la fréquence de vacil-
lement de la flamme qui se situe entre 4 et 15 Hz. Ensuite vient un limiteur d'amplitude 5 qui écrête les amplitudes du signal amplifié 53 et engendre des signaux trapézoïdaux 54. Ceux-ci arrivent à un organe de différenciation 6 qui
engendre, à chaque flanc ascendant des signaux 54, une im-
pulsion de tension 55. Ces impulsions sont redressées dans le redresseur 7 qui fait suite, en ce sens que seules les dérivées d'impulsions de tension 56 d'une polarité arrivent au multivibrateur monostable 8 qui fait suite. Celui-ci engendre des impulsions 50 d'amplitude constante et de largeur constante. Dans le cas présent, l'amplitude et la largeur ne dépendent pas de l'intensité de la flamme. Le deuxième circuit, dont le filtre 9 a une gamme passante de 6 à 6,7 pm, est constitué de la même façon que le premier
circuit dont on vient de parler. L'amplificateur 11 ampli-
fie les signaux électriques de l'organe photoélectrique 10.
Le filtre passe-bande 12 a une bande passante pour la fré-
quence de vacillement de la source parasite qui se situe
également entre 4 à 15 Hz. Le limiteur d'amplitude 13, l'or-
gane de différenciation 14, le redresseur 15 et le multivi-
brateur monostable 16 fonctionnent de la façon déjà décrite à propos du premier circuit. Le multivibrateur monostable 16 engendre des impulsions 51 ayant une amplitude et une
largeur constantes. L'amplitude et la largeur de ces impul-
sions ne dépendent pas de l'intensité du rayonnement para-
site. On suppose maintenant qu'à la figure 9 il existe seu-
lement une émission de flamme. En pareil cas, le premier cir-
cuit engendre au point A les impulsions 50. Le deuxième cir-
cuit n'engendre pas d'impulsion au point B (état 0). Par suite, l'inverseur 17 qui fait suite engendre l'état "1' qui est transmis à l'organe logique sous forme de porte ET
de sorte que la porte ET engendre une impulsion à sa sortie.
Cette impulsion arrive à l'intégrateur 19 qui fait suite et qui, au moyen de l'organe de temps 20, est remis à zéro au
bout d'un temps déterminé, par exemple de 5 à 15 secondes.
Dans le mode de réalisation numérique de la porte ET 18,
l'intégrateur 19 contient un compteur qui compte les impul-
sions C ayant une largeur minimale. Seulement lorsqu'une série d'impulsions de sortie arrive au compteur et qu'un seuil déterminé fixé préalablement au compteur est dépassé,
l'intégrateur 19 transmet une impulsion d'alarme aux compo-
sants suivants. L'impulsion d'alarme peut seulement être en-
gendrée par l'intégrateur quand le seuil du compteur a été dépassé avant la remise à zéro par la minuterie 20. Afin qu'une alerte ne soit pas déclenchée trop rapidement, par exemple en l'espace de 2 secondes, on a encore prévu un organe 21 qui retarde la transmission du signal d'alarme de
quelques secondes et commande seulement le dispositif d'a-
larme 22 lorsque, dans ce laps de temps, le signal d'alarme venant de l'intégrateur 19 persiste encore. A propos de la figure 9, on a parlé du cas représenté à la figure 7b. On
explique maintenant brièvement le cas de la figure 7f.
Etant donné qu'il existe une flamme, le multivibrateur mo-
nostable 8 engendre au point A les impulsions 50. Etant
donné qu'il existe une source parasite de type Si, le multi-
vibrateur monostable 16 engendre également au point B des impulsions 51. En outre, la source parasite du type S1 a une
gamme d'émission si large que le rayonnement parasite in-
fluence le premier circuit et le multivibrateur monostable 8
* engendre des impulsions de sortie 50 au point A. Les impul-
sions 50, qui proviennent du rayonnement parasite (voir fraction A' de la figure 7f), sont toujours synchrones des impulsions 51 au point B. A cause de l'inverseur 17, la porte ET 18 est bloquée lorsque ces impulsions synchrones
50, 51 se présentent. Etant donné que les fréquences de va-
cillement de la flamme et du rayonnement parasite ont entre
elles une distribution statistique, il se produit des diffé-
rences de temps entre les impulsions 50 des flammes et 51 aux points A et B de sorte que la porte ET 18 est ouverte en grande partie pour transmettre les impulsions utiles 50 à l'intégrateur 19 qui fait suite. Ainsi, il est assuré que l'alerte soit déclenchée lorsqu'il existe une flamme et une perturbation. Tous les exemples de la figure 7 et du tableau peuvent être réalisés avec l'exemple de réalisation de la figure 9. Les différents composants électroniques des deux circuits de la figure 9 ne sont pas décrits en détail car
ils sont connus en eux-mêmes par la littérature se rappor-
tant à l'électronique, par exemple "Linear Applications
Handbook", volumes 1, 2, 1977, de la firme National Semi-
conductor. "Applications of Operational Amplifiers", McGraw-
Hill, New York, 1976, "Sourcebook of Electronic Circuits", McGraw-Hill, New York 1968, brevets suissesNos 519 761 et
558 577.
Pour c.erminer, on signale encore que l'exemple
de réalisation de la figure 9 peut comporter plusieurs cir-
cuits du premier type pour les signaux utiles de l'émission de flamme et un seul circuit du deuxième type pour les si-
gnaux parasites de la source parasite. Cela veut dire que chacun des circuits de signal utile travaille dans une gamme différente de longueurs d'onde, par exemple dans les gammes de 4 à 4,8 pm, de 3 à 3,8 pm, de 1,8 à 2,8 pm, de 0,7 à 1,2 pm et/ou de 0,1 à 0,5 pm tandis que le circuit de signal parasite travaille dans la gamme supérieure à 6 pm, comme le
représente par exemple la figure 5.
REVEINTDI CATi ONi S I - Détecteur de rayonnement pour un avertisseur de flarmme comportant un élément capteur (74) et un filtre disposé devant ce dernier, caractérisé en ce que le filtre présente un élément filtrant en quartz (72) et un élément
filtrant en germanium (76)-
2 - Détecteur suivant la revendication 1,
caractérisé en ce qu'on pr6voit un filtre à bande spectrale.
- Détecteur suivant l'une des revendications
q et 2, caractérisé en ce que le filtre est prévu pour des
longueurs d'onde comprises entre 4,0 et 4,8 =m.
4 - Détecteur suivant l'une des revendications
1 à 5, caractérisé en ce qu'on prévoit un élément filtrant
pour une longueur d'onde comprise entre 4,3 et 4,4 pum.
5 - Détecteur suivant l'une des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que le filtre comprend un élément filtrant supplémentaire (71) constitué par des couches
filtrantes interférentielles.
6 - Détecteur suivant l'une des revendications
I à 5, caractérisé en ce que l'élé1ment capteur (74) est
réalisé sous ore d'un détecteur py-eo-électrique.
7 - Détecteur suivant l'une des revendications
1 à 6, caractérisé en ce que l'élément capteur (74) est
réalisé en tantalate de lithium.
8 - Détecteur suivant l'une des revendications
I à 7, caractérisé en ce que l'élément capteur (74) est
réalisé en zirconate-titanate de plomb.
FR8026206A 1978-04-25 1980-12-10 Detecteur de rayonnement pour un avertisseur de flamme Granted FR2470418A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH446678A CH628171A5 (de) 1978-04-25 1978-04-25 Flammenmelder.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2470418A1 true FR2470418A1 (fr) 1981-05-29
FR2470418B1 FR2470418B1 (fr) 1985-04-12

Family

ID=4276616

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR7910356A Granted FR2424036A1 (fr) 1978-04-25 1979-04-24 Avertisseur de flamme
FR8026206A Granted FR2470418A1 (fr) 1978-04-25 1980-12-10 Detecteur de rayonnement pour un avertisseur de flamme

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR7910356A Granted FR2424036A1 (fr) 1978-04-25 1979-04-24 Avertisseur de flamme

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS54146596A (fr)
AT (1) AT381406B (fr)
AU (1) AU521239B2 (fr)
CH (2) CH628171A5 (fr)
DE (2) DE2857795C2 (fr)
FR (2) FR2424036A1 (fr)
GB (2) GB2020417B (fr)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH648660A5 (de) * 1980-12-03 1985-03-29 Cerberus Ag Strahlungsdetektor fuer einen flammenmelder.
EP0064811B1 (fr) * 1981-04-16 1988-09-21 EMI Limited Détecteur de flammes
US4742236A (en) * 1985-04-27 1988-05-03 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Flame detector for detecting phase difference in two different wavelengths of light
US4639598A (en) * 1985-05-17 1987-01-27 Santa Barbara Research Center Fire sensor cross-correlator circuit and method
JP2622382B2 (ja) * 1987-07-30 1997-06-18 バブコツク日立株式会社 火炎検出器
DE3924250A1 (de) * 1989-07-21 1991-02-07 Preussag Ag Feuerschutz Branddetektor
EP2251846B1 (fr) 2009-05-13 2017-04-05 Minimax GmbH & Co KG Détecteur de flammes
EP2251847B1 (fr) 2009-05-13 2016-02-24 Minimax GmbH & Co KG Dispositif et procédé de détection de flammes à l'aide de détecteurs
US9587987B2 (en) 2012-03-12 2017-03-07 Honeywell International Inc. Method and device for detection of multiple flame types
DE102021004593A1 (de) 2021-09-10 2023-03-16 Promecon Process Measurement Control Gmbh Metallurgischer Schmelzofen sowie Verfahren zur Bestimmung der Menge an heteromolekularem Gas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2151148A5 (fr) * 1971-08-20 1973-04-13 Detection Electro Fse
US3992110A (en) * 1974-09-03 1976-11-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multi-spectral optical comparator

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3665440A (en) * 1969-08-19 1972-05-23 Teeg Research Inc Fire detector utilizing ultraviolet and infrared sensors
US3896311A (en) * 1974-01-02 1975-07-22 Minnesota Mining & Mfg Pyroelectric motion and temperature sensitive infrared detector with conductive fingers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2151148A5 (fr) * 1971-08-20 1973-04-13 Detection Electro Fse
US3992110A (en) * 1974-09-03 1976-11-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multi-spectral optical comparator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NASA TECH BRIEFS, vol. 1, no. 1, 1976, page 23, Washington, USA *

Also Published As

Publication number Publication date
AU4648679A (en) 1979-11-01
ATA252479A (de) 1986-02-15
AT381406B (de) 1986-10-10
DE2823411C2 (de) 1982-06-03
DE2823411A1 (de) 1979-11-08
CH640963A5 (de) 1984-01-31
GB2065880A (en) 1981-07-01
JPS54146596A (en) 1979-11-15
DE2857795C2 (de) 1985-09-26
FR2470418B1 (fr) 1985-04-12
FR2424036B1 (fr) 1983-07-18
FR2424036A1 (fr) 1979-11-23
JPS6239473B2 (fr) 1987-08-24
AU521239B2 (en) 1982-03-25
GB2020417B (en) 1982-11-24
CH628171A5 (de) 1982-02-15
GB2020417A (en) 1979-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4249168A (en) Flame detector
FR2470418A1 (fr) Detecteur de rayonnement pour un avertisseur de flamme
US3931521A (en) Dual spectrum infrared fire detector
EP0186226A1 (fr) Dispositif de détection d'intrus muni d'un dispositif d'antimasquage
EP0073776B1 (fr) Installation de signalisation electrique comprenant au moins un emetteur et un recepteur
FR2471636A1 (fr)
EP0841031B1 (fr) Dispositif optique de sécurité pour appareil de cuisson
FR3005746A1 (fr) Dispositif d'illumination laser a obturateur integre.
US4415806A (en) Radiation detector for a flame alarm
FR2495319A1 (fr) Detecteur de rayonnement destine a un avertisseur de flammes
FR2542907A1 (fr) Dispositif optique de detection de fin de bande
WO2020127299A1 (fr) Dispositif et procede de detection de photons micro-onde uniques
FR3096461A1 (fr) Dispositif d'émission et de contrôle d'une lumière infra-rouge et capteur de gaz utilisant un tel dispositif
FR2512591A1 (fr) Detecteur de rayonnement, notamment de rayonnement infrarouge
FR2740638A1 (fr) Procede pour empecher la detection et le leurrage d'une camera thermique par des moyens externes a la camera et dispositif mettant en oeuvre ce procede
FR2674337A1 (fr) Dispositif pour la detection d'effluves visuels dans une enceinte fermee et equipement d'un tableau electrique par un tel dispositif.
CH689131A5 (fr) Dispositif d'alarme pour surveiller un espace délimité au moins en partie par une barrière superficielle.
EP0687894B1 (fr) Détecteur de seuil de luminosité pour commande de l'éclairage public
EP4264936A1 (fr) Dispositif d'illumination et dispositif d'imagerie comportant un tel dispositif
FR2475742A1 (fr) Tete de radar a detection de mouvement
EP2515277A1 (fr) Dispositif de contrôle du passage d'un concurrent dans une compétition sportive
CH607178A5 (en) Microwave protection circuit for safe or strong-room
FR2772919A1 (fr) Imageur infrarouge a structure quantique fonctionnant a temperature ambiante
FR2738346A1 (fr) Procede pour empecher la detection et le leurrage d'une camera thermique par des moyens internes a la camera et dispositif mettant en oeuvre ce procede
CA1188769A (fr) Installation de signalisation electrique comprenant au moins un emetteur et un recepteur

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse