JP6755105B2 - Flame detector - Google Patents

Flame detector Download PDF

Info

Publication number
JP6755105B2
JP6755105B2 JP2016044786A JP2016044786A JP6755105B2 JP 6755105 B2 JP6755105 B2 JP 6755105B2 JP 2016044786 A JP2016044786 A JP 2016044786A JP 2016044786 A JP2016044786 A JP 2016044786A JP 6755105 B2 JP6755105 B2 JP 6755105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection element
electric signal
light source
signal detected
normal
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.)
Active
Application number
JP2016044786A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017162110A (en
Inventor
武士 高嶋
武士 高嶋
大 岩本
大 岩本
亮 石川
亮 石川
正憲 平澤
正憲 平澤
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.)
Fukada Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Fukada Kogyo Co Ltd
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 Fukada Kogyo Co Ltd filed Critical Fukada Kogyo Co Ltd
Priority to JP2016044786A priority Critical patent/JP6755105B2/en
Publication of JP2017162110A publication Critical patent/JP2017162110A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6755105B2 publication Critical patent/JP6755105B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)

Description

本発明は炎検知器に関する。 The present invention relates to a flame detector.

従来、筐体を構成する窓の汚染度合を自動点検する機能を有する赤外線式炎検知器(火災検知器)においては、汚染度合を検出するための受光素子が筐体窓の内側に、点検光を照射する点検光源が筐体窓の外側にそれぞれ設けられていた(例えば、特許文献1〜3)。そして点検光が筐体窓を介して受光素子に入射した際の減衰率から、筐体窓の汚染の程度を判断していた。この減衰率が予め定められた閾値を上回った場合(透過率が予め定められた閾値を下回った場合)に、その旨の注意報を外部に出力することで、窓の清掃を促し、検知器の防護エリアを安全に保っていた。 Conventionally, in an infrared flame detector (fire detector) having a function of automatically inspecting the degree of contamination of the windows constituting the housing, a light receiving element for detecting the degree of contamination is provided inside the housing window with inspection light. Each of the inspection light sources for irradiating the light is provided on the outside of the housing window (for example, Patent Documents 1 to 3). Then, the degree of contamination of the housing window was determined from the attenuation rate when the inspection light was incident on the light receiving element through the housing window. When this damping factor exceeds a predetermined threshold value (when the transmittance falls below a predetermined threshold value), a warning to that effect is output to the outside to encourage window cleaning and the detector. The protected area was kept safe.

また、反射光による窓汚れの検査方法として、車両のヘッドランプの汚れ検知をランプ内部に設けた受光素子で受光する光量の強さで判断する方法が考案されている(特許文献4)。 Further, as a method for inspecting window stains by reflected light, a method has been devised in which stain detection of a vehicle headlamp is determined by the intensity of the amount of light received by a light receiving element provided inside the lamp (Patent Document 4).

また、レーザ距離計の窓についても、筐体内部から照射されるレーザパルス光の筐体窓の反射光を窓汚れ検知に利用する考案が知られている(特許文献5、6)。 Further, as for the window of the laser range finder, it is known that the reflected light of the housing window of the laser pulse light emitted from the inside of the housing is used for window dirt detection (Patent Documents 5 and 6).

特開2001−283345号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-283345 特開2002−109654号公報JP-A-2002-109654 特開2005−121490号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-121490 実開昭57−184049号公報Jikkai Sho 57-184049 特開昭60−149984号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-149984 特開平8−327723号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-327723

しかしながら、上記特許文献1〜3に記載の技術では、汚染度合点検用の光源を筐体窓の外部に設けるため、筐体が耐圧防爆構造の炎検知器においては、汚染度合点検用の光源として、基準を満たすための制約が多い、という問題がある。 However, in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, since the light source for checking the degree of contamination is provided outside the window of the housing, in a flame detector having a pressure-resistant explosion-proof housing, the light source for checking the degree of contamination can be used. , There are many restrictions to meet the criteria.

また、上記特許文献4〜6に記載の技術では、汚れ検知用の検出素子を別途設ける必要がある、という問題がある。 Further, the techniques described in Patent Documents 4 to 6 have a problem that a detection element for detecting stains needs to be separately provided.

本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、耐圧防爆構造の基準を満たすための制約を受けることなく、簡易な構成で、筐体窓又は検出素子の異常状態を判定することができる炎検知器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to determine an abnormal state of a housing window or a detection element with a simple configuration without being restricted by satisfying the standard of a pressure-resistant explosion-proof structure. The purpose is to provide a flame detector that can be used.

上記目的を達成するために、本発明に係る炎検知器は、外部から入射され、かつ、筐体窓を透過する赤外光を検出して電気信号に変換する検出素子と、前記検出素子によって検出された電気信号に基づいて、炎を検知したか否かを判定する炎検知判定部と、前記筐体窓の内側に設置され、かつ、炎検知対象範囲に対応する前記筐体窓の領域の一部又は全部に光を照射するように設置された点検光源と、前記点検光源から発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号に基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定する異常判定部と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, the flame detector according to the present invention includes a detection element that detects infrared light incident from the outside and passes through a housing window and converts it into an electric signal, and the detection element. A flame detection determination unit that determines whether or not a flame has been detected based on the detected electric signal, and an area of the housing window that is installed inside the housing window and corresponds to a flame detection target range. The housing window is normal based on an inspection light source installed so as to irradiate a part or all of the light source and an electric signal detected by the detection element when emitting light from the inspection light source. It is composed of an abnormality determination unit that determines at least one of whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal.

本発明に係る炎検知器によれば、検出素子によって、外部から入射され、かつ、筐体窓を透過する赤外光を検出して電気信号に変換する。炎検知判定部によって、前記検出素子によって検出された電気信号に基づいて、炎を検知したか否かを判定する。 According to the flame detector according to the present invention, the detection element detects infrared light incident from the outside and transmitted through the housing window and converts it into an electric signal. The flame detection determination unit determines whether or not a flame has been detected based on the electric signal detected by the detection element.

また、異常判定部によって、前記筐体窓の内側に設置され、かつ、炎検知対象範囲に対応する前記筐体窓の領域に光を照射するように設置された光源から発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号に基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定する。 Further, when the abnormality determination unit emits light from a light source installed inside the housing window and installed so as to irradiate the area of the housing window corresponding to the flame detection target range with light. Based on the electric signal detected by the detection element, whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal. At least one of them is judged.

このように、光源を、筐体窓の内側に設置し、かつ、炎検知対象範囲に対応する筐体窓の領域に光を照射するように設置し、光源から発光しているときに検出素子によって検出された電気信号に基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定することにより、耐圧防爆構造の基準を満たすための制約を受けることなく、簡易な構成で、筐体窓又は検出素子が正常であるか否かを判定することができる。 In this way, the light source is installed inside the housing window and is installed so as to irradiate the area of the housing window corresponding to the flame detection target range with light, and the detection element is emitted when the light source emits light. At least whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal, based on the electric signal detected by By determining one, it is possible to determine whether or not the housing window or the detection element is normal with a simple configuration without being restricted to satisfy the standard of the pressure-resistant explosion-proof structure.

本発明に係る炎検知器は、前記光源と前記検出素子との間に、断熱部材又は吸熱部材で形成された固定用部材を更に設けるようにすることができる。これによって、光源からの放射熱で、検出素子が誤って検出することを防ぐことができる。 In the flame detector according to the present invention, a fixing member formed of a heat insulating member or an endothermic member may be further provided between the light source and the detection element. This makes it possible to prevent the detection element from erroneously detecting the heat radiated from the light source.

本発明に係る異常判定部は、予め求められた、正常時に前記光源から発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号と、前記光源から発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号とを比較することにより、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定するようにすることができる。 The abnormality determination unit according to the present invention detects in advance an electric signal detected by the detection element when emitting light from the light source during normal operation and by the detection element when emitting light from the light source. By comparing with the obtained electric signal, whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal or not. At least one can be determined.

また、本発明に係る異常判定部は、予め求められた、正常時に前記光源から発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号と、前記光源から発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号とを比較した比較結果を示す値と、前記筐体窓が正常であるか否かに対して予め定められた閾値とに基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定し、前記比較結果を示す値と、前記検出素子が正常であるか否かに対して予め定められた閾値とに基づいて、前記検出素子が正常であるか否かを判定するようにすることができる。 Further, the abnormality determination unit according to the present invention includes a predetermined electric signal detected by the detection element when emitting light from the light source during normal operation and the detection element when emitting light from the light source. Whether the housing window is normal or not based on a value indicating a comparison result of comparison with the electric signal detected by the above and a predetermined threshold value for whether or not the housing window is normal. Whether or not, whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal is determined, and a value indicating the comparison result and the said detection element are normal. It is possible to determine whether or not the detection element is normal based on a predetermined threshold value for whether or not the detection element is normal.

本発明に係る異常判定部は、前記光源から複数回発光しているときに前記検出素子によって検出された電気信号に基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定するようにすることができる。 The abnormality determination unit according to the present invention determines whether or not the housing window is normal based on the electric signal detected by the detection element when the light source emits light a plurality of times, and the detection element is normal. At least one of whether or not the flame detection determination unit is normal and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal can be determined.

本発明の炎検知器によれば、光源を、筐体窓の内側に設置し、かつ、炎検知対象範囲に対応する筐体窓の領域の一部又は全部に光を照射するように設置し、光源から発光しているときに検出素子によって検出された電気信号に基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定することにより、耐圧防爆構造の基準を満たすための制約を受けることなく、簡易な構成で、筐体窓又は検出素子が正常であるか否かを判定することができる、という効果が得られる。 According to the flame detector of the present invention, the light source is installed inside the housing window and is installed so as to irradiate a part or all of the area of the housing window corresponding to the flame detection target range. Based on the electric signal detected by the detection element when emitting light from the light source, whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element is normal, and the flame detection determination unit. Whether or not the housing window or the detection element is normal with a simple configuration without being restricted to satisfy the standard of the pressure-resistant explosion-proof structure by judging at least one of whether or not the judgment by The effect of being able to determine whether or not it is obtained can be obtained.

本発明の第1の実施の形態に係る炎検知器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the flame detector which concerns on 1st Embodiment of this invention. センサと点検光源との配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of a sensor and an inspection light source. センサと点検光源と固定用部材との配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of a sensor, an inspection light source, and a fixing member. 固定用部材を用いない場合の熱雑音を示すグラフである。It is a graph which shows the thermal noise when the fixing member is not used. 樹脂製の固定用部材を用いた場合の熱雑音を示すグラフである。It is a graph which shows the thermal noise when the fixing member made of resin is used. アルミ製の固定用部材を用いた場合の熱雑音を示すグラフである。It is a graph which shows the thermal noise when the fixing member made of aluminum is used. 固定用部材の形状の例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of the shape of the fixing member. 固定用部材の形状の例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of the shape of the fixing member. 固定用部材の形状の例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of the shape of the fixing member. センサと点検光源との配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of a sensor and an inspection light source. 本発明の第1の実施の形態に係る炎検知器の第1の演算処理部及び第2の演算処理部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st arithmetic processing part and the 2nd arithmetic processing part of the flame detector which concerns on 1st Embodiment of this invention. (A)出荷検査時の点検の様子を示す図、(B)素子不良時又はランプ不良時の点検の様子を示す図、及び(C)窓汚れがある時の点検の様子を示す図である。(A) A diagram showing a state of inspection at the time of shipping inspection, (B) a diagram showing a state of inspection when an element is defective or a lamp is defective, and (C) a diagram showing a state of inspection when a window is dirty. .. (A)出荷検査時のセンサ出力を示す図、(B)素子不良時又はランプ不良時のセンサ出力を示す図、及び(C)窓汚れがある時のセンサ出力を示す図である。(A) The figure which shows the sensor output at the time of a shipping inspection, (B) the figure which shows the sensor output at the time of element failure or a lamp failure, and (C) figure which shows the sensor output at the time of window dirt. 感度割合と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a sensitivity ratio and a transmittance. 本発明の第1の実施の形態に係る炎検知器の第1の演算処理部及び第2の演算処理部における異常状態判定処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormal state determination processing routine in the 1st arithmetic processing part and the 2nd arithmetic processing part of the flame detector which concerns on 1st Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<本発明の実施の形態の概要>
赤外線炎検知器のセンサ不良や、窓汚れが発生した場合、炎検知機能に支障を来すため、本発明の実施の形態では、一定の感度を下回る場合に、その旨の注意報や警報を外部に出力することで、感知器の点検や窓の清掃を促す。これによって、検知器の防護エリアが安全に保たれる。
<Outline of Embodiment of the present invention>
If the sensor of the infrared flame detector is defective or the window is dirty, the flame detection function will be hindered. Therefore, in the embodiment of the present invention, if the sensitivity falls below a certain level, a warning or alarm to that effect is issued. By outputting to the outside, it encourages the inspection of the sensor and the cleaning of the window. This keeps the protective area of the detector safe.

炎検知器の自動点検機能にあっては、素子の不良や窓汚れによる感度低下など炎検知機能に支障を来す事象が発生したことを外部に出力する自動点検機能を備えたものがある。 Some of the automatic inspection functions of the flame detector are equipped with an automatic inspection function that outputs to the outside the occurrence of an event that interferes with the flame detection function, such as a defective element or a decrease in sensitivity due to window dirt.

筐体が耐圧防爆構造の炎検知器においては、外部に点検用の光源を配置する場合に、耐圧防爆構造の基準を満たすための制約が多く、光源自体の窓汚れによる点検光の光量低下などの問題があった。一方、点検光源が内部に配置されれば、そのような制約を受けること無く窓汚れの検出が可能で有り、よって、筐体設計や型設計の簡略化、価格低減に繋げることが出来る。 In a flame detector whose housing has a pressure-resistant explosion-proof structure, when arranging an inspection light source outside, there are many restrictions to meet the standards for the pressure-resistant explosion-proof structure, and the amount of inspection light decreases due to window dirt on the light source itself. There was a problem. On the other hand, if the inspection light source is arranged inside, it is possible to detect window dirt without being subject to such restrictions, which can lead to simplification of housing design and mold design and price reduction.

本実施の形態では、点検光源を窓の内側に配置するため、窓の汚れが無い状態における反射光(初期反射光)を取得するために、反射光量が最もよく取れる位置を実験で探し、受光素子近傍へ配置する。 In the present embodiment, since the inspection light source is arranged inside the window, in order to acquire the reflected light (initial reflected light) in a state where the window is clean, the position where the reflected light amount can be best taken is searched by an experiment and received. Place it near the element.

さらに、点検光源の位置が変化することがないように、光源位置の固定及び光の広範囲展開を目的とした固定用部材(座繰り付穴あきアルミアタッチメント)を設ける。この固定用部材は、点検光源が赤外センサ近傍に配置され、かつ、熱雑音の影響を小さくするために、種々の材質を検討した。その結果、断熱効果の高い発泡系の断熱材よりも吸熱部材としての金属部材の方が適していることが実験から分かった。 Further, a fixing member (aluminum attachment with counterbore holes) is provided for the purpose of fixing the position of the light source and spreading the light over a wide range so that the position of the inspection light source does not change. Various materials were examined for this fixing member in order to arrange the inspection light source near the infrared sensor and reduce the influence of thermal noise. As a result, it was found from experiments that a metal member as an endothermic member is more suitable than a foam-based heat insulating material having a high heat insulating effect.

また、点検光源は5秒間に5回明滅を行い、その信号値のトップ値(平均値)、及びボトム値(平均値)の差を信号値として採用することで、検査中に背景全体の信号量が変化しても精度良く信号を取得できるようにした。 In addition, the inspection light source blinks 5 times in 5 seconds, and the difference between the top value (average value) and the bottom value (average value) of the signal value is adopted as the signal value, so that the signal of the entire background is signaled during the inspection. The signal can be acquired accurately even if the amount changes.

<第1の実施の形態>
<システム構成>
以下、本発明の第1の実施の形態に係る炎検知器について説明する。
<First Embodiment>
<System configuration>
Hereinafter, the flame detector according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、第1の実施の形態に係る炎検知器10は、炎が発する炭酸ガス共鳴放射帯の4.5μm近傍のバンドの赤外光を筐体窓40を介して検出する第1センサ12と、炭酸ガス共鳴放射帯より短い帯域の4.0μm近傍のバンドの赤外光を筐体窓40を介して検出する第2センサ14と、炭酸ガス共鳴放射帯より長い帯域の5.0μm近傍のバンドの赤外光を筐体窓40を介して検出する第3センサ16と、第1センサ12からの信号を増幅する第1増幅部18と、第2センサ14からの信号を増幅する第2増幅部20と、第3センサ16からの信号を増幅する第3増幅部22と、第1増幅部18、第2増幅部20、及び第3増幅部22からの信号を増幅する増幅部24と、増幅部24からの信号をディジタル値に変換するAD変換部26と、炎検知のための前処理や警報部32を制御する第1の演算処理部28と、炎を検知する処理を行う第2の演算処理部30と、警報部32と、点検光源34とを備えている。 As shown in FIG. 1, the flame detector 10 according to the first embodiment detects infrared light in a band near 4.5 μm of the carbon dioxide resonance radiation band generated by the flame through the housing window 40. One sensor 12, a second sensor 14 that detects infrared light in a band near 4.0 μm in a band shorter than the carbon dioxide resonance radiation band through the housing window 40, and 5.0 μm in a band longer than the carbon dioxide resonance radiation band. The third sensor 16 that detects infrared light in a nearby band through the housing window 40, the first amplification unit 18 that amplifies the signal from the first sensor 12, and the signal from the second sensor 14 are amplified. The second amplification unit 20, the third amplification unit 22 that amplifies the signal from the third sensor 16, the amplification unit that amplifies the signals from the first amplification unit 18, the second amplification unit 20, and the third amplification unit 22. 24, an AD conversion unit 26 that converts a signal from the amplification unit 24 into a digital value, a first arithmetic processing unit 28 that controls preprocessing for flame detection and an alarm unit 32, and a processing for detecting a flame. It includes a second arithmetic processing unit 30, an alarm unit 32, and an inspection light source 34.

第1センサ12は、炎が発する炭酸ガス共鳴放射帯の4.5μm近傍のバンドの赤外光を透過するフィルター12Aと、フィルター12Aを透過した赤外光を検出して直流成分の電気信号に変換する検出素子12Bとを備えている。 The first sensor 12 detects the infrared light transmitted through the filter 12A and the filter 12A that transmits infrared light in the band near 4.5 μm of the carbon dioxide resonance radiation band emitted by the flame, and converts the infrared light into an electric signal of a DC component. The detection element 12B is provided.

第2センサ14は、炭酸ガス共鳴放射帯より短い帯域の4.0μm近傍のバンドの赤外光を透過させるフィルター14Aと、フィルター14Aを透過した赤外光を検出して直流成分の電気信号に変換する検出素子14Bとを備えている。 The second sensor 14 detects infrared light transmitted through the filter 14A and a filter 14A that transmits infrared light in a band near 4.0 μm, which is shorter than the carbon dioxide resonance radiation band, and converts it into an electric signal of a DC component. The detection element 14B is provided.

第3センサ16は、炭酸ガス共鳴放射帯より長い帯域の5.0μm近傍のバンドの赤外光を透過させるフィルター16Aと、フィルター16Aを透過した赤外光を検出して直流成分の電気信号に変換する検出素子16Bとを備えている。 The third sensor 16 detects infrared light transmitted through the filter 16A and a filter 16A that transmits infrared light in a band in the vicinity of 5.0 μm, which is longer than the carbon dioxide resonance radiation band, and converts the infrared light into an electric signal of a DC component. The detection element 16B is provided.

なお、炭酸ガス共鳴放射帯の4.5μm 近傍のバンドの赤外光を検出する弱い電気信号を確実に捉えるために、第1センサ12と同じセンサを更に設けてもよい。 In addition, the same sensor as the first sensor 12 may be further provided in order to reliably capture a weak electric signal for detecting infrared light in a band near 4.5 μm of the carbon dioxide resonance radiation band.

検出素子12B、14B、16Bは、サーモパイルで構成されている。 The detection elements 12B, 14B, 16B are made of a thermopile.

第1増幅部18、20、22は、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16の各々の電気信号をそれぞれ独立して増幅する。 The first amplification units 18, 20, and 22 independently amplify the electric signals of the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16, respectively.

増幅部24は、第1増幅部18、20、22によって個別に増幅された電気信号を、一定の時間で順次切り替えて一つの電気信号に集約するスイッチ部(図示省略)を含み、当該スイッチ部により一つに集約された電気信号を、当該電気信号の強さに応じて選択的(信号が小さいときは高利得、信号が大きいときは低利得)に増幅する。 The amplification unit 24 includes a switch unit (not shown) that sequentially switches the electric signals individually amplified by the first amplification units 18, 20, and 22 into one electric signal at a fixed time. The electric signal aggregated by the above is selectively amplified (high gain when the signal is small, low gain when the signal is large) according to the strength of the electric signal.

点検光源34は、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16と共に、筐体窓40の内側に設けられている。 The inspection light source 34 is provided inside the housing window 40 together with the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16.

点検光源34は、赤外領域を含む光で、かつ、汚れていない筐体窓40(反射光が極めて小さい状態)でも反射光の信号が得られる程度に強い光を放射するものである。また、図2に示すように、点検光源34は、なるべく広範囲の反射・散乱が得られるように、広角指向に光を放射する。 The inspection light source 34 emits light including an infrared region and is strong enough to obtain a reflected light signal even in a clean housing window 40 (a state in which the reflected light is extremely small). Further, as shown in FIG. 2, the inspection light source 34 emits light in a wide-angle direction so as to obtain reflection / scattering in a wide range as much as possible.

また、図3に示すように、点検光源34、筐体窓40、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16の位置関係は、筐体窓40の表面(筐体外側)の各センサの視野範囲(炎検知対象範囲)の領域が、点検光源34の光放射範囲に内包し、又は点検光源34の光放射範囲と重複する位置関係であって、かつ、点検光源34の光が各センサの検出素子12B、14B、16Bに直接入光しない位置関係としている。 Further, as shown in FIG. 3, the positional relationship between the inspection light source 34, the housing window 40, the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16 is related to the surface of the housing window 40 (outside the housing). The area of the field of view (flame detection target range) of each sensor is included in the light radiation range of the inspection light source 34, or has a positional relationship that overlaps with the light radiation range of the inspection light source 34, and the light of the inspection light source 34. Is in a positional relationship in which light does not directly enter the detection elements 12B, 14B, 16B of each sensor.

しかし、各センサが高感度であるため、センサの検出素子以外に点検光が照射された場合でも、熱雑音として捉えられることから、点検光源34と、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16との間には、吸熱部材(例えば、アルミ製)で形成された固定用部材42が設けられ、固定用部材42により、点検光源34、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16の各々が固定されている。固定用部材42は、放射熱遮蔽機能だけでなく、点検光の反射板としての機能も有している。 However, since each sensor has high sensitivity, even if the inspection light is applied to other than the detection element of the sensor, it is regarded as thermal noise. Therefore, the inspection light source 34, the first sensor 12, the second sensor 14, and the inspection light source 34, and A fixing member 42 formed of a heat absorbing member (for example, made of aluminum) is provided between the third sensor 16 and the inspection light source 34, the first sensor 12, the second sensor 14, and the fixing member 42. And each of the third sensor 16 is fixed. The fixing member 42 has not only a radiant heat shielding function but also a function as a reflector for inspection light.

なお、固定用部材42は、熱伝達が良好なもの(よく吸熱するもの)であれば、アルミ以外の部材とすることもできる。一方、断熱効果が優れた部材(発泡樹脂、ゴム、紙など)でもよい。図4〜図6に示すように、実験ではアルミ部材(吸熱効果)の方がS/N比が良かったため、本実施の形態では、アルミ製の固定用部材42を用いる。 The fixing member 42 may be a member other than aluminum as long as it has good heat transfer (well absorbs heat). On the other hand, a member having an excellent heat insulating effect (foamed resin, rubber, paper, etc.) may be used. As shown in FIGS. 4 to 6, in the experiment, the aluminum member (heat absorption effect) had a better S / N ratio. Therefore, in the present embodiment, the aluminum fixing member 42 is used.

また、固定用部材42の形状としては、例えば、図7に示すような、いくつかの形状が考えられる。また、図8に示すように、必要に応じて点検光源34を複数配置するようにしてもよい。また、センサが2つの場合には、図9Aに示すような固定用部材42の形状であってもよい。この場合、図9Bに示すように、点検光源34は、筐体窓40の表面(筐体外側)の各センサの視野範囲(炎検知対象範囲)の領域の一部又は全部が、点検光源34の光放射範囲となるように配置される。 Further, as the shape of the fixing member 42, for example, some shapes as shown in FIG. 7 can be considered. Further, as shown in FIG. 8, a plurality of inspection light sources 34 may be arranged as needed. When there are two sensors, the shape of the fixing member 42 may be as shown in FIG. 9A. In this case, as shown in FIG. 9B, the inspection light source 34 has a part or all of the field of view range (flame detection target range) of each sensor on the surface (outside of the housing) of the housing window 40. It is arranged so as to be within the light radiation range of.

第1の演算処理部28及び第2の演算処理部30は、それぞれCPUで構成されており、第1の演算処理部28及び第2の演算処理部30を、機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図10に示すように、第1の演算処理部28は、信号取得部44、補正係数設定部46、補正部48、光源制御部50、及び警報制御部52を備えている。また、第2の演算処理部30は、火災判定部54、回数判定部56、及び異常判定部60を備えている。 The first arithmetic processing unit 28 and the second arithmetic processing unit 30 are each composed of a CPU, and the functions of the first arithmetic processing unit 28 and the second arithmetic processing unit 30 are divided for each function realizing means. Explaining in terms of blocks, as shown in FIG. 10, the first arithmetic processing unit 28 includes a signal acquisition unit 44, a correction coefficient setting unit 46, a correction unit 48, a light source control unit 50, and an alarm control unit 52. .. Further, the second arithmetic processing unit 30 includes a fire determination unit 54, a number of times determination unit 56, and an abnormality determination unit 60.

信号取得部44は、AD変換部26から出力された信号から、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、第3センサ16からの電気信号の値を取得する。 From the signal output from the AD conversion unit 26, the signal acquisition unit 44 obtains the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16. get.

補正係数設定部46は、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16に対して、黒体炉などの基準光源から赤外光の基準光を照射したときに、信号取得部44によって取得された電気信号の各々の値に基づいて、ばらつきを補正するための補正係数を事前に設定する。 The correction coefficient setting unit 46 receives a signal acquisition unit 44 when the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16 are irradiated with the reference light of infrared light from a reference light source such as a blackbody furnace. Based on each value of the electric signal acquired by, a correction coefficient for correcting the variation is set in advance.

補正部48は、信号取得部44によって取得された、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値に対して、補正係数設定部46によって設定された補正係数を用いて補正を行い、第2の演算処理部30へ出力する。 The correction unit 48 refers to the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16 acquired by the signal acquisition unit 44. , Correction is performed using the correction coefficient set by the correction coefficient setting unit 46, and is output to the second arithmetic processing unit 30.

光源制御部50は、窓汚れを判定する際に、点検光源34を複数回明滅させるように制御する。 The light source control unit 50 controls the inspection light source 34 to blink a plurality of times when determining window contamination.

ここで、窓汚れを判定する原理について説明する。 Here, the principle of determining window dirt will be described.

本実施の形態の自動点検機能は、光学部に極めて高感度の赤外センサを用いていることから、センサ自体や点検光源の個体差(性能のばらつき)も点検機能に影響を及ぼす。そこで、初期状態(例えば工場出荷時)の窓汚れの無い状態において、点検光源34の点検光を照射したときに各センサで検出される初期値(光源初期値)を測定しておき、その値を炎検知器10内の記憶領域に保存し、点検時に当該光源初期値と現在値とを比較することで、窓の汚れ、各センサ、炎検知判定部、及び/又は炎検知判定部による判定が正常か否かを判定する(図11参照)。 Since the automatic inspection function of the present embodiment uses an extremely sensitive infrared sensor for the optical unit, individual differences (variations in performance) of the sensor itself and the inspection light source also affect the inspection function. Therefore, the initial value (initial value of the light source) detected by each sensor when the inspection light of the inspection light source 34 is irradiated in the initial state (for example, at the time of shipment from the factory) without window stains is measured, and the value is measured. Is stored in the storage area in the flame detector 10, and by comparing the initial value of the light source with the current value at the time of inspection, the dirt on the window, each sensor, the flame detection determination unit, and / or the determination by the flame detection determination unit Is normal or not (see FIG. 11).

窓汚れの度合いに応じて、窓汚警報や異常警報を出力するように閾値を決めておく必要があるが、当該閾値は、点検光の反射率と基準光の透過率をいくつかの汚れた窓で予め測定しておき、相関の式を導出して決める。すなわち、当該閾値は任意の透過率を下回った場合に警報を出すように決定される(図12参照)。 It is necessary to set a threshold value to output a window stain alarm or an abnormality alarm according to the degree of window contamination, but the threshold value has some stains on the reflectance of the inspection light and the transmittance of the reference light. Measure in advance with a window, and derive the correlation formula to determine. That is, the threshold is determined to issue an alarm when it falls below an arbitrary transmittance (see FIG. 12).

なお、窓汚れについては、汚れの色、汚れの形態(液体/個体)、汚れ粒子の形状(球形/非球形)、汚れの粒子径または液滴径(粒子径分布)、汚れ面の単位面積当たり個数濃度、ならびに汚れ粒子の反射率などの条件により分類し、各条件での透過率から相関の式を導出して閾値を決定する(図13参照)。ただし閾値決定の際は、上記汚れ条件を全て反映させる必要は無く、監視環境に応じて上記汚れ条件から一個ないし複数個を選択して閾値を決定してもよい。 Regarding window stains, the color of stains, the form of stains (liquid / solid), the shape of stain particles (spherical / non-spherical), the particle diameter or droplet diameter of stains (particle size distribution), and the unit area of the stain surface Classification is performed according to conditions such as the number of hit particles and the reflectance of dirty particles, and a correlation formula is derived from the transmittance under each condition to determine the threshold value (see FIG. 13). However, when determining the threshold value, it is not necessary to reflect all the above-mentioned stain conditions, and one or a plurality of the above-mentioned stain conditions may be selected and the threshold value may be determined depending on the monitoring environment.

また、一回の点検で、点検光源34を複数回点灯させ、そのアベレージで窓汚れを判定することで、点検の精度を上げる。 In addition, the accuracy of the inspection is improved by turning on the inspection light source 34 a plurality of times in one inspection and determining the window dirt by the average.

以上説明した原理にしたがって、本実施の形態では、異常判定部60は、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値の各々について、点検光源34が5秒間に5回明滅を行ったときの補正された値のトップ値(平均値)、及びボトム値(平均値)の差を光源チェック値として算出し、予め求められた初期状態の光源初期値とを比較することにより、筐体窓40、第1センサ12、第2センサ14、第3センサ16、第1増幅部18、第2増幅部20、第3増幅部22、増幅部24、AD変換部26、点検光源34、第1の演算処理部28、及び/又は第2の演算処理部30が正常か否かを判定する。 According to the principle described above, in the present embodiment, the abnormality determination unit 60 has the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the electric signal from the third sensor 16. For each of the values of, the difference between the top value (average value) and the bottom value (average value) of the corrected values when the inspection light source 34 blinks 5 times in 5 seconds is calculated as the light source check value. By comparing with the initial value of the light source in the initial state obtained in advance, the housing window 40, the first sensor 12, the second sensor 14, the third sensor 16, the first amplification unit 18, the second amplification unit 20, and the second 3 It is determined whether or not the amplification unit 22, the amplification unit 24, the AD conversion unit 26, the inspection light source 34, the first arithmetic processing unit 28, and / or the second arithmetic processing unit 30 are normal.

具体的には、以下の式に示す感度割合を算出し、窓汚警報閾値、異常警報閾値、及びセンサ不良・光源不良閾値と比較した結果が、予め定められた条件を満たした場合に、筐体窓40、第1センサ12、第2センサ14、第3センサ16、第1増幅部18、第2増幅部20、第3増幅部22、増幅部24、AD変換部26、点検光源34、第1の演算処理部28、及び/又は第2の演算処理部30が異常状態であると判定する。 Specifically, when the sensitivity ratio shown in the following formula is calculated and compared with the window stain warning threshold value, the abnormality warning threshold value, and the sensor failure / light source failure threshold value, when the predetermined conditions are satisfied, the housing Body window 40, 1st sensor 12, 2nd sensor 14, 3rd sensor 16, 1st amplification unit 18, 2nd amplification unit 20, 3rd amplification unit 22, amplification unit 24, AD conversion unit 26, inspection light source 34, It is determined that the first arithmetic processing unit 28 and / or the second arithmetic processing unit 30 is in an abnormal state.

本実施の形態では、感度割合が、窓汚警報閾値以上となった場合、又は異常警報閾値以上となった場合、筐体窓40が窓汚れによる異常状態であると判定する。また、感度割合が、センサ不良・光源不良閾値以下となった場合、第1センサ12、第2センサ14、第3センサ16、第1増幅部18、第2増幅部20、第3増幅部22、増幅部24、AD変換部26、又は点検光源34が異常状態であると判定する。特に、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16からの電気信号がない場合には、点検光源34が「ランプ切れ」の状態であると判定する。 In the present embodiment, when the sensitivity ratio is equal to or higher than the window stain alarm threshold value or equal to or higher than the abnormal alarm threshold value, it is determined that the housing window 40 is in an abnormal state due to window stain. When the sensitivity ratio is equal to or lower than the sensor failure / light source failure threshold value, the first sensor 12, the second sensor 14, the third sensor 16, the first amplification unit 18, the second amplification unit 20, and the third amplification unit 22 , The amplification unit 24, the AD conversion unit 26, or the inspection light source 34 is determined to be in an abnormal state. In particular, when there is no electric signal from the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16, it is determined that the inspection light source 34 is in the “lamp out” state.

火災判定部54は、補正部48によって補正された第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値が閾値E以上であり、かつ、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値の近似直線から得られる第1センサ12からの電気信号の計算値について、閾値Aと比較した結果が、予め定められた条件を満たした場合に炎を検知したと判定する。 In the fire determination unit 54, the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16 corrected by the correction unit 48 are equal to or higher than the threshold value E. And, the calculated value of the electric signal from the first sensor 12 obtained from the approximate straight line of the value of the electric signal from the second sensor 14 and the value of the electric signal from the third sensor 16 is compared with the threshold value A. It is determined that the flame is detected when the result of the above satisfies the predetermined conditions.

火災判定部54による判定は、一定周期で繰り返し実行される。 The determination by the fire determination unit 54 is repeatedly executed at regular intervals.

回数判定部56は、火災判定部54により連続で炎を検知したと判定された回数が予め定められた連続回数以上の場合、又は火災判定部54により一定の時間内に炎を検知したと判定された回数が予め定められた累積回数以上の場合に、火災信号を出力する。 The number-of-times determination unit 56 determines that the number of times the fire determination unit 54 has determined that the flame has been continuously detected is equal to or greater than a predetermined number of consecutive times, or that the fire determination unit 54 has detected the flame within a certain period of time. A fire signal is output when the number of times has been set is equal to or greater than a predetermined cumulative number of times.

警報制御部52は、異常判定部60によって異常状態であると判定された場合、異常状態を報知するように警報部32を制御する。また、警報制御部52は、回数判定部56から火災信号が出力された場合、火災を報知するように警報部32を制御する。例えば、警報部32を構成する警報ランプを点灯させる。 The alarm control unit 52 controls the alarm unit 32 so as to notify the abnormal state when the abnormality determination unit 60 determines that the abnormal state is present. Further, the alarm control unit 52 controls the alarm unit 32 so as to notify a fire when a fire signal is output from the number of times determination unit 56. For example, the alarm lamp constituting the alarm unit 32 is turned on.

<炎検知器の作用>
次に、第1の実施の形態に係る炎検知器10の作用について説明する。
<Action of flame detector>
Next, the operation of the flame detector 10 according to the first embodiment will be described.

まず、設置前の炎検知器10に対して、事前に光源初期値を設定する。具体的には、筐体窓40に窓汚れが無い状態で、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値の各々について、点検光源34が5秒間に5回明滅を行ったときの補正された値のトップ値(平均値)、及びボトム値(平均値)の差を光源初期値として算出し、第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16に対して、光源初期値を設定する。 First, the initial value of the light source is set in advance for the flame detector 10 before installation. Specifically, the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16 in a state where the housing window 40 is clean. For each of the above, the difference between the top value (average value) and the bottom value (average value) of the corrected values when the inspection light source 34 blinks 5 times in 5 seconds is calculated as the light source initial value, and the first The initial light source values are set for the sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16.

光源初期値が設定された炎検知器10が、火災判定を行うべき場所に設置され、炎検知器10の第1センサ12、第2センサ14、及び第3センサ16の各々から電気信号が出力され、第1増幅部18、第2増幅部20、第3増幅部22、増幅部24、AD変換部26を介して各信号の値が、第1の演算処理部28に入力されているときに、炎検知器10の第1の演算処理部28及び第2の演算処理部30によって、火災判定処理が、繰り返し実行され、炎を検知したか否かが判定される。 The flame detector 10 in which the initial value of the light source is set is installed at a place where the fire judgment should be performed, and an electric signal is output from each of the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor 16 of the flame detector 10. When the value of each signal is input to the first arithmetic processing unit 28 via the first amplification unit 18, the second amplification unit 20, the third amplification unit 22, the amplification unit 24, and the AD conversion unit 26. In addition, the first arithmetic processing unit 28 and the second arithmetic processing unit 30 of the flame detector 10 repeatedly execute the fire determination process to determine whether or not a flame has been detected.

また、炎検知器10の第1の演算処理部28及び第2の演算処理部30によって、図14に示す異常状態判定処理ルーチンが一定期間毎に実行される。 Further, the first arithmetic processing unit 28 and the second arithmetic processing unit 30 of the flame detector 10 execute the abnormal state determination processing routine shown in FIG. 14 at regular intervals.

ステップ100では、光源制御部50が、点検光源34からの光の照射を開始させ、例えば、5秒間に5回明滅するように、点検光源34を制御する。 In step 100, the light source control unit 50 starts irradiating the light from the inspection light source 34 and controls the inspection light source 34 so as to blink 5 times in 5 seconds, for example.

そして、ステップ102では、点検光源34から光を照射している間、信号取得部44が、AD変換部26から出力された信号から、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、第3センサ16からの電気信号の値を取得する。 Then, in step 102, while irradiating light from the inspection light source 34, the signal acquisition unit 44 receives the value of the electric signal from the first sensor 12 and the second sensor 14 from the signal output from the AD conversion unit 26. The value of the electric signal from the third sensor 16 and the value of the electric signal from the third sensor 16 are acquired.

ステップ104では、光源制御部50が、点検光源34による5回の明滅が終了すると、点検光源34からの光の照射を終了させる。 In step 104, the light source control unit 50 ends the irradiation of light from the inspection light source 34 when the inspection light source 34 has finished blinking five times.

次のステップ106では、補正部48が、上記ステップ102で取得した第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、第3センサ16からの電気信号の値に対して、事前に設定された補正係数を用いて補正を行う。 In the next step 106, the correction unit 48 sets the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16 acquired in step 102. On the other hand, correction is performed using a preset correction coefficient.

そして、ステップ108では、異常判定部60が、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、第3センサ16からの電気信号の値の各々に対して、上記ステップ106で補正された値のトップ値(平均値)、及びボトム値(平均値)の差を光源チェック値として算出する。 Then, in step 108, the abnormality determination unit 60 refers to each of the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16. The difference between the top value (average value) and the bottom value (average value) of the values corrected in step 106 is calculated as the light source check value.

次のステップ110では、異常判定部60が、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、第3センサ16からの電気信号の値の各々に対して、上記ステップ108で算出した光源チェック値と、予め求められた光源初期値とに基づいて、感度割合を算出する。 In the next step 110, the abnormality determination unit 60 refers to each of the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16. The sensitivity ratio is calculated based on the light source check value calculated in step 108 and the light source initial value obtained in advance.

そして、ステップ112では、異常判定部60が、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、第3センサ16からの電気信号の値の各々に対して、上記ステップ110で算出した感度割合と、窓汚警報閾値、異常警報閾値、及びセンサ不良・光源不良閾値とを比較して、筐体窓40、第1センサ12、第2センサ14、第3センサ16、第1増幅部18、第2増幅部20、第3増幅部22、増幅部24、AD変換部26、及び点検光源34が正常か否かを判定する。 Then, in step 112, the abnormality determination unit 60 refers to each of the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16. By comparing the sensitivity ratio calculated in step 110 with the window dirt alarm threshold, the abnormality alarm threshold, and the sensor failure / light source failure threshold, the housing window 40, the first sensor 12, the second sensor 14, and the third sensor are compared. 16. It is determined whether or not the first amplification unit 18, the second amplification unit 20, the third amplification unit 22, the amplification unit 24, the AD conversion unit 26, and the inspection light source 34 are normal.

例えば、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値の少なくとも1つに対して算出した感度割合が、窓汚警報閾値又は異常警報閾値以上である場合には、筐体窓40が窓汚れによる異常状態であると判定する。 For example, the sensitivity ratio calculated for at least one of the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16 is a window stain. When it is equal to or higher than the alarm threshold value or the abnormal alarm threshold value, it is determined that the housing window 40 is in an abnormal state due to window dirt.

また、第1センサ12からの電気信号の値、第2センサ14からの電気信号の値、及び第3センサ16からの電気信号の値の少なくとも1つに対して算出した感度割合が、センサ不良・光源不良閾値以下である場合には、第1センサ12、第2センサ14、第3センサ16、第1増幅部18、第2増幅部20、第3増幅部22、増幅部24、AD変換部26、又は点検光源34が異常状態であると判定する。 Further, the sensitivity ratio calculated for at least one of the value of the electric signal from the first sensor 12, the value of the electric signal from the second sensor 14, and the value of the electric signal from the third sensor 16 is a sensor defect. -If the signal is below the defective light source threshold, the first sensor 12, the second sensor 14, the third sensor 16, the first amplification unit 18, the second amplification unit 20, the third amplification unit 22, the amplification unit 24, and AD conversion. It is determined that the unit 26 or the inspection light source 34 is in an abnormal state.

ステップ114では、上記ステップ112で、異常状態であると判定されたか否かを判定し、異常状態であると判定された場合には、ステップ116において、警報制御部52は、異常信号を警報部32に対して出力し、異常状態判定処理ルーチンを終了する。一方、異常状態であると判定されなかった場合には、そのまま、異常状態判定処理ルーチンを終了し、火災判定が正常におこなわれていると判定する。 In step 114, it is determined in step 112 whether or not it is determined to be in an abnormal state, and if it is determined to be in an abnormal state, in step 116, the alarm control unit 52 issues an abnormal signal to the alarm unit. Outputs to 32 and ends the abnormal state determination processing routine. On the other hand, if it is not determined to be in an abnormal state, the abnormal state determination processing routine is terminated as it is, and it is determined that the fire determination is normally performed.

以上説明したように、第1の実施の形態に係る炎検知器によれば、点検光源を、筐体窓の内側に設置し、かつ、炎検知対象範囲に対応する筐体窓の領域に光を照射するように設置し、点検光源から発光しているときに各センサによって検出された電気信号に基づいて、筐体窓又はセンサが正常であるか否かを判定することにより、耐圧防爆構造の基準を満たすための制約を受けることなく、簡易な構成で、筐体窓、各センサ、炎検知判定部、及び/又は炎検知判定部による判定が正常か否かを判定することができる。 As described above, according to the flame detector according to the first embodiment, the inspection light source is installed inside the housing window, and light is applied to the area of the housing window corresponding to the flame detection target range. A pressure-resistant explosion-proof structure by determining whether or not the housing window or sensor is normal based on the electrical signal detected by each sensor when the light is emitted from the inspection light source. With a simple configuration, it is possible to determine whether or not the determination by the housing window, each sensor, the flame detection determination unit, and / or the flame detection determination unit is normal, without being restricted to satisfy the criteria of.

また、点検光源を筐体窓の内部に配置することで、点検光源自体の汚れがなく、また、耐圧防爆構造の基準を満たすための制約を受けること無く、筐体窓、各センサ、炎検知判定部、及び/又は炎検知判定部による判定が正常か否かを判定することができる。 In addition, by arranging the inspection light source inside the housing window, the inspection light source itself is not contaminated, and the housing window, each sensor, and flame detection are not restricted to meet the standards of the pressure-resistant explosion-proof structure. It is possible to determine whether or not the determination by the determination unit and / or the flame detection determination unit is normal.

また、炎検知器に使用されている赤外センサは、高感度であるため、赤外センサそのものを点検機能に利用することで、点検光源の反射光を捉えるための高感度センサを別途設けることが不要となる。 In addition, since the infrared sensor used in the flame detector has high sensitivity, a high-sensitivity sensor for capturing the reflected light of the inspection light source should be separately provided by using the infrared sensor itself for the inspection function. Is unnecessary.

また、赤外センサは高感度であることから、点検光源の消費電力を0.3W程度に抑えることができ、車両のヘッドランプやレーザ光などの高輝度高エネルギー光源を持たない炎検知器の自動点検を可能とした。 In addition, since the infrared sensor has high sensitivity, the power consumption of the inspection light source can be suppressed to about 0.3 W, and the automatic flame detector that does not have a high-intensity high-energy light source such as a vehicle headlamp or laser light The inspection was made possible.

また、一回の点検で、点検光源を複数回点灯させ、検出された値の平均値で窓汚れを判定することで、点検の精度を向上させることができる。 Further, the accuracy of the inspection can be improved by turning on the inspection light source a plurality of times in one inspection and determining the window dirt by the average value of the detected values.

また、炎検知器の健全性を保つことができ、炎検知器の防護区画の安全性をより高めることができる。また、点検のタイミングを装置側から発信するため、同一の設置環境においては点検周期などを予測出来るようになり、効率のよい点検が達成される。 In addition, the soundness of the flame detector can be maintained, and the safety of the protection zone of the flame detector can be further enhanced. In addition, since the inspection timing is transmitted from the device side, it becomes possible to predict the inspection cycle and the like in the same installation environment, and efficient inspection is achieved.

また、点検光源を省電力化したことにより、検知器の消費電力を抑えることができる。よって、例えば、外部トリガにより、同時に複数・多数の炎検知器を一斉点検する場合など、電源供給側の負担を軽減することが出来る。 Further, by reducing the power consumption of the inspection light source, the power consumption of the detector can be suppressed. Therefore, for example, when a plurality of flame detectors are simultaneously inspected by an external trigger, the burden on the power supply side can be reduced.

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態に係る炎検知器について説明する。なお、第2の実施の形態に係る炎検知器の構成は、第1の実施の形態と同様の構成であるため、同一符号を付して説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, the flame detector according to the second embodiment will be described. Since the configuration of the flame detector according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.

第2の実施の形態では、炭酸ガス共鳴放射帯の4.5μm近傍のバンドの赤外光を検出する第1センサ12を複数備えている点が、第1の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、第2の実施の形態に係る炎検知器が、2つの第1センサ12と、第2センサ14と、第3センサ16とを備えている場合を例に説明する。 The second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of first sensors 12 for detecting infrared light in a band in the vicinity of 4.5 μm of the carbon dioxide resonance radiation band are provided. In the present embodiment, a case where the flame detector according to the second embodiment includes two first sensors 12, a second sensor 14, and a third sensor 16 will be described as an example.

第2の実施の形態では、異常判定部60が、2つの第1センサ12の各々の各々に対して算出された感度割合のバランスが崩れた場合に、第1センサ12の故障による異常状態であると判定する。例えば、2つの第1センサ12の各々の各々に対して算出された感度割合を比較して、偏りがある場合に、第1センサ12の故障による異常状態であると判定する。 In the second embodiment, when the abnormality determination unit 60 loses the balance of the sensitivity ratio calculated for each of the two first sensors 12, it is in an abnormal state due to the failure of the first sensor 12. Judge that there is. For example, the sensitivity ratios calculated for each of the two first sensors 12 are compared, and if there is a bias, it is determined that the state is abnormal due to the failure of the first sensor 12.

なお、第2の実施の形態に係る炎検知器の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Since other configurations and operations of the flame detector according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

このように、2つの第1センサ12の各々の各々に対して算出された感度割合のバランスに基づいて、第1センサ12の故障による異常状態を判定することができる。 In this way, the abnormal state due to the failure of the first sensor 12 can be determined based on the balance of the sensitivity ratio calculated for each of the two first sensors 12.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、炎を検知するために赤外光を検出する3つのセンサを用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、炎を検知するために赤外光を検出する1つ以上のセンサを用いてもよい。この場合には、当該1つ以上のセンサを用いて、筐体窓、各センサ、炎検知判定部、及び/又は炎検知判定部による判定が正常か否かを判定するようにすればよい。 For example, the case where three sensors that detect infrared light are used to detect a flame has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and one that detects infrared light to detect a flame is used. The above sensor may be used. In this case, the one or more sensors may be used to determine whether or not the determination by the housing window, each sensor, the flame detection determination unit, and / or the flame detection determination unit is normal.

また、固定用部材としてアルミなどの吸熱部材で形成されたものを用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、発泡系などの断熱部材で形成された固定用部材を用いてもよい。 Further, the case where a member formed of a heat absorbing member such as aluminum is used as the fixing member has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and a fixing member formed of a heat insulating member such as a foam type is used. You may.

10 炎検知器
12 第1センサ
12A、14A、16A フィルター
12B、14B、16B 検出素子
14 第2センサ
16 第3センサ
28 第1の演算処理部
30 第2の演算処理部
32 警報部
34 点検光源
40 筐体窓
42 固定用部材
44 信号取得部
50 光源制御部
52 警報制御部
54 火災判定部
60 異常判定部
10 Flame detector 12 1st sensor 12A, 14A, 16A Filter 12B, 14B, 16B Detection element 14 2nd sensor 16 3rd sensor 28 1st arithmetic processing unit 30 2nd arithmetic processing unit 32 Alarm unit 34 Inspection light source 40 Housing window 42 Fixing member 44 Signal acquisition unit 50 Light source control unit 52 Alarm control unit 54 Fire judgment unit 60 Abnormality judgment unit

Claims (4)

外部から入射され、かつ、筐体窓を透過する赤外光を検出して電気信号に変換する検出素子からなる検出素子群であって、炎が発する炭酸ガス共鳴放射帯の赤外光を前記筐体窓を介して検出する第1検出素子と、炭酸ガス共鳴放射帯より短い帯域の赤外光を前記筐体窓を介して検出する第2検出素子と、炭酸ガス共鳴放射帯より長い帯域の赤外光を前記筐体窓を介して検出する第3検出素子とを含む検出素子群と、
前記第1検出素子によって検出された電気信号と、前記第2検出素子によって検出された電気信号と、前記第3検出素子によって検出された電気信号とに基づいて、炎を検知したか否かを判定する炎検知判定部と、
前記筐体窓の内側に設置され、かつ、炎検知対象範囲に対応する前記筐体窓の領域の一部又は全部に赤外領域を含む光を照射するように設置された光源と、
前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号と、前記第2検出素子によって検出された電気信号と、前記第3検出素子によって検出された電気信号とに基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子群が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定する異常判定部と、
前記光源から前記検出素子群への放射熱を遮蔽するように、前記光源と前記検出素子群との間に設けられた、アルミで形成された固定用部材であって、前記光源と前記検出素子群とを固定するための固定用部材と、
を含む炎検知器。
A group of detection elements including detection elements that detect infrared light incident from the outside and pass through the housing window and convert it into an electric signal, and the infrared light in the carbon dioxide resonance radiation band emitted by the flame is described above. A first detection element that detects through the housing window, a second detection element that detects infrared light in a band shorter than the carbon dioxide resonance radiation band through the housing window, and a band longer than the carbon dioxide resonance radiation band. A group of detection elements including a third detection element that detects infrared light of the above through the housing window, and
Whether or not a flame is detected is determined based on the electric signal detected by the first detection element, the electric signal detected by the second detection element, and the electric signal detected by the third detection element. Flame detection judgment unit to judge and
A light source installed inside the housing window and installed so as to irradiate a part or all of the region of the housing window corresponding to the flame detection target range with light including an infrared region.
Based on the electric signal detected by the first detection element while emitting light from the light source, the electric signal detected by the second detection element, and the electric signal detected by the third detection element. , An abnormality determination unit that determines at least one of whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element group is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal. When,
A fixing member made of aluminum provided between the light source and the detection element group so as to shield radiant heat from the light source to the detection element group, and the light source and the detection element group. A fixing member for fixing the group and
Flame detector including.
前記異常判定部は、予め求められた、正常時に前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号、前記第2検出素子によって検出された電気信号、及び前記第3検出素子によって検出された電気信号と、前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号、前記第2検出素子によって検出された電気信号、及び前記第3検出素子によって検出された電気信号とを比較することにより、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定する請求項1記載の炎検知器。 The abnormality determination unit includes a predetermined electric signal detected by the first detection element when light is emitted from the light source in a normal state, an electric signal detected by the second detection element, and the third. The electric signal detected by the detection element, the electric signal detected by the first detection element when emitting light from the light source, the electric signal detected by the second detection element, and the third detection element. By comparing with the detected electric signal, whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal or not. The flame detector according to claim 1, wherein at least one of the above is determined. 前記異常判定部は、前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号を、予め求められた、正常時に前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号で除算して得られる感度割合、
前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号を、予め求められた、正常時に前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号で除算して得られる感度割合、及び
前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号を、予め求められた、正常時に前記光源から発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号で除算して得られる感度割合
の少なくとも一つが、前記筐体窓が正常であるか否かに対して予め定められた閾値以上である場合、前記筐体窓が正常ではないと判定し、
前記第1検出素子によって検出された電気信号について得られる前記感度割合、前記第2検出素子によって検出された電気信号について得られる前記感度割合、及び前記第3検出素子によって検出された電気信号について得られる前記感度割合の少なくとも一つが、前記検出素子が正常であるか否かに対して予め定められた閾値以下である場合、前記検出素子が正常でないと判定する請求項2記載の炎検知器。
The abnormality determination unit uses the first detection element to generate an electric signal detected by the first detection element when it is emitting light from the light source when it is emitting light from the light source when it is normally obtained. Sensitivity ratio obtained by dividing by the detected electrical signal,
The electric signal detected by the first detection element when emitting light from the light source is a previously obtained electric signal detected by the first detection element when emitting light from the light source during normal operation. The sensitivity ratio obtained by division and the electric signal detected by the first detection element when emitting light from the light source are obtained in advance, and when emitting light from the light source during normal operation, the first When at least one of the sensitivity ratios obtained by dividing by the electric signal detected by the detection element is equal to or more than a predetermined threshold value for whether or not the housing window is normal, the housing window is Judging that it is not normal,
Obtained for the sensitivity ratio obtained for the electric signal detected by the first detection element, the sensitivity ratio obtained for the electric signal detected by the second detection element, and the electric signal detected by the third detection element. The flame detector according to claim 2, wherein when at least one of the sensitivity ratios is equal to or less than a predetermined threshold value for whether or not the detection element is normal, it is determined that the detection element is not normal.
前記異常判定部は、前記光源から複数回発光しているときに前記第1検出素子によって検出された電気信号、前記第2検出素子によって検出された電気信号、及び前記第3検出素子によって検出された電気信号に基づいて、前記筐体窓が正常であるか否か、前記検出素子が正常であるか否か、及び前記炎検知判定部による判定が正常であるか否かの少なくとも一つを判定する請求項1〜請求項3の何れか1項記載の炎検知器。 The abnormality determination unit is detected by the electric signal detected by the first detection element, the electric signal detected by the second detection element, and the third detection element when light is emitted from the light source a plurality of times. At least one of whether or not the housing window is normal, whether or not the detection element is normal, and whether or not the determination by the flame detection determination unit is normal is determined based on the electric signal. The flame detector according to any one of claims 1 to 3.
JP2016044786A 2016-03-08 2016-03-08 Flame detector Active JP6755105B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016044786A JP6755105B2 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Flame detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016044786A JP6755105B2 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Flame detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017162110A JP2017162110A (en) 2017-09-14
JP6755105B2 true JP6755105B2 (en) 2020-09-16

Family

ID=59857109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016044786A Active JP6755105B2 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Flame detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6755105B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6948703B2 (en) * 2017-10-03 2021-10-13 深田工業株式会社 Optical monitoring device
JP7322205B2 (en) * 2018-04-25 2023-08-07 ホーチキ株式会社 Flame detector
JP7016765B2 (en) * 2018-04-25 2022-02-07 ホーチキ株式会社 Flame detector
JP7011969B2 (en) * 2018-04-25 2022-01-27 ホーチキ株式会社 Flame detector
JP7341819B2 (en) 2019-09-25 2023-09-11 ニッタン株式会社 flame detector

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5915192U (en) * 1982-07-16 1984-01-30 能美防災工業株式会社 Flame detector operation test equipment
JPS6151592U (en) * 1984-09-05 1986-04-07
JP3277406B2 (en) * 1993-05-11 2002-04-22 能美防災株式会社 Radiation fire detector
JP2000040189A (en) * 1998-07-24 2000-02-08 Hatta Seisakusho:Kk Flame detector
JP2004061482A (en) * 2002-07-30 2004-02-26 Sousei Denshi:Kk Reflection type photosensor
JP2005121490A (en) * 2003-10-16 2005-05-12 Nohmi Bosai Ltd Flame detector equipped with automatic test function
JP4455978B2 (en) * 2004-11-15 2010-04-21 株式会社リコー Mark detection device, drive control device, belt drive device, and image forming device
GB2426577A (en) * 2005-05-27 2006-11-29 Thorn Security An optical detector with a reflector outside of its housing, and a plurality of sensors inside of its housing
JP5506142B2 (en) * 2007-05-31 2014-05-28 株式会社ミクニ Infrared sensor
KR100920067B1 (en) * 2008-06-19 2009-10-07 주식회사 창성에이스산업 Self-test type flame detector
JP5135140B2 (en) * 2008-09-19 2013-01-30 ニッタン株式会社 Flame detector
JP3150836U (en) * 2009-03-13 2009-06-04 安提亞科技股▲ふん▼有限公司 Color valve with high wattage light emitting diode with infrared remote control function
JP5886653B2 (en) * 2012-02-17 2016-03-16 ナブテスコ株式会社 Lubricating oil deterioration sensor and machine equipped with the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017162110A (en) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6755105B2 (en) Flame detector
US20060043077A1 (en) CO2 laser machining head with integrated monitoring device
US7292338B2 (en) Particle detection apparatus and particle detection method used therefor
US8872113B2 (en) System to test performance of pixels in a sensor array
JP4980101B2 (en) smoke detector
EP2930550B1 (en) Window contamination sensor for optical detection systems
CN105954160B (en) Fine dust measuring method and fine dust sensor for determining particle size of fine dust
US20130258335A1 (en) Smoke detector
US7948628B2 (en) Window cleanliness detection system
GB2364378A (en) Infrared optical gas measurement
US20160074961A1 (en) Laser Machining Nozzle for a Laser Machining Device, and Laser Machining Device
JP2020523572A (en) Chamberless smoke detector with detection and monitoring of indoor air quality
US20210372922A1 (en) Calibration of an optical detector
US9083946B2 (en) System to detect failed pixels in a sensor array
JP2009085679A (en) Edge detector
JP6948703B2 (en) Optical monitoring device
KR101600047B1 (en) Optical dust sensor capable of controlling amount of light and having multiple light emitting units
JP2005121490A (en) Flame detector equipped with automatic test function
US11440135B2 (en) Laser machining nozzle for a laser machining device, and laser machining device
RU160748U1 (en) SMOK ALARM
EP3482381B1 (en) Smoke detector dynamic range adjustment system and method
US7209046B2 (en) Method for the detection and signaling of dew films in smoke detectors
JP3990684B2 (en) Fire detector
JP5717508B2 (en) Fire detector
JP6858612B2 (en) Fire alarm

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6755105

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250