JPH01213794A - 汚れ補正機能付き火災警報装置 - Google Patents

汚れ補正機能付き火災警報装置

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JPH01213794A
JPH01213794A JP3757588A JP3757588A JPH01213794A JP H01213794 A JPH01213794 A JP H01213794A JP 3757588 A JP3757588 A JP 3757588A JP 3757588 A JP3757588 A JP 3757588A JP H01213794 A JPH01213794 A JP H01213794A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、汚れ補正機能付き火災警報装置に関するもの
である。
[従来の技術] 火災警報装置においては、火災の発生及び/または火災
の変化状況等を正確に判断するために、火災現象検出部
の検出出力から常に正しい火災現象の検出量を知るよう
に、検出出力を較正する必要がある。
従来の火災現象検出部の検出出力の較正方法としては、
例えば特開昭61−247918号公報に示されるよう
に、零点データV、と検出すべき火災現象の所定量DS
に対応する試験時のデータV7とからDS÷(VT−V
l)により火災現象検出部の出力特性の傾きKを求め、
この傾きKによって以後の検出出力を補正するようはす
ることが知られている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、実験結果によれば、試験時の検出出力v
Tは、検出部の汚れ具合の変化によって設定された火災
現象の所定量Dsを示さないことが判明した。
[問題点を解決するための手段] 従って本発明によれば、煙濃度を検出するために附勢さ
れる煙検出用発光素子と、該煙検出用発光素子の発光に
より生じる煙による散乱光の検出出力と実際の煙濃度と
の関係の変化を補正するように用いられ、所定の煙濃度
に対応する予め決められた光量を発生する試験用発光素
子とを含んだ火災現象検出手段からの検出出力により煙
濃度を求め、火災異常を判定するようにした汚れ補正機
能付き火災警報装置であって、 前記試験用発光素子が発生する前記予め決められた光量
により測定される任意時点での煙濃度と、前記所定の煙
濃度とのずれを考慮することにより、火災判定のための
煙濃度を求めるようにした汚れ補正付き火災警報装置が
提供される。
より具体的には本発明によれば、煙濃度を検出するため
に附勢される煙検出用発光素子と、該煙検出用発光素子
の発光により生じる煙による散乱光の検出出力と実際の
煙濃度との関係の変化を補正するように用いられ、所定
の煙濃度に対応する予め決められた光量を発生する試験
用発光素子とを含んだ火災現象検出手段からの検出出力
により煙濃度を求め、火災異常を判定するようにした汚
れ補正機能付き火災警報装置であって、初期時において
、煙濃度O%/lI+における前記火災現象検出手段の
検出出力V0、及び前記試験用発光素子から発光される
前記所定の煙濃度D0に相当する前記予め決められた光
量に基づく前記火災現象検出手段の検出出力VSを測定
する第1の手段と、 任意時点において、煙濃度0%/曽における前記火災現
象検出手段の検出出力■1、及び前記試験用発光素子か
ら発光される前記予め決められた光量に基づく前記火災
現象検出手段の検出出力VTを測定する第2の手段と、 該第2の手段により任意時点において測定されたVT及
び■1に基づいて、傾きK K=<D、+ΔDT )/(VT −Vυ但し;Δp7
==α(L−1) L=(Vr   Vl)/(VS   V。)αは係数 −を求める第3の手段と、 前記火災現象検出手段からの監視状態における検出出力
VKに基づいて、煙濃度DK DX =KXVX  あるいは DX=KX(Vに−V1) を求める第4の手段と、 を備えたことを特徴とする汚れ補正機能付き火災警報装
置が提供される。
[実施例] 以下、本発明の一実施例について説明するが、それに先
立って本発明の作用について説明する。
前述したように例えば特開昭61−247918号公報
には、煙検出部の検出出力から、汚れ等の影響を除去し
て正しい煙濃度を求めるため、煙検出部に所定レベルの
煙量に相当する擬似的状態を作り出す試験手段を設け、
煙の無い時の煙検出部の検出出力■1と試験手段を動作
させた時の煙検出部の検出出力VTとから煙検出部の検
出出力の傾きにを求め、この傾きKと現時点での煙検出
部の検出出力vKとから現時点での煙濃度りにを求める
ようにしたものが開示されている。
すなわち、煙検出用発光素子とは別に試験用発光素子を
設け、試験用発光素子の発光量を第7図に示すように、
受光素子の検出出力が例えば10%/輸の煙濃度の時と
等しくなるように調整する。
そして、煙検出用発光素子が発光した時の受光素子の検
出出力を■2、試験用発光素子を発光させた時の受光素
子の検出出力をVTとし、この■1とVTとから、次式
により検出出力の傾きKを求める。
K;10%/lI÷ (Vr  Vl)そして、この傾
きKを用い、次回に■2、VTを較正して更新するまで
の間、次式により検出出力VXから煙濃度DKを求める
際の補正を行っている。
DX =KX(V)(−V、) ところで、種々実験を行った所、煙検出部に所定レベル
の煙量に相当する擬似的状態を作り出す試験手段を設け
てなる火災警報装置において次のようなことが判明した
散乱光式の煙検出部に、第2図に示すように、試験用発
光素子LED、を設け、この試験用発光素子LED2の
発光量を、煙濃度り。(例えば10%/11)の煙が流
入したときに、受光素子SBが、煙検出用発光素子LE
D、の発光によって生じる検出出力と等しい検出出力を
生じるように[iする。
そして、暗箱くラビリンス)やLED、、LED2、S
Bやレンズ等の煙検出部の光学部品が汚損されていない
時の検出出力と、光学部品が汚損された状態での検出出
力の特性は第6図に示すような関係を示した。
すなわち、第6図において、初期時の汚損していない状
態で、煙の無いときのく煙濃度0%/鶴)、煙検出用発
光素子LED、の発光による受光素子SBの検出出力は
■。であり、煙濃度DO(例えば10%/論)に相当す
る試験用発光素子LED2が発光したときの、受光素子
SBの検出出力はVSであり、vo、VS、及びDoか
ら初期時の特性は線VD、で表わされる。一方、光学部
品が汚損した状態では、煙濃度θ%/論で煙検出用発光
素子LED、が発光したときの受光素子SBの検出出力
は■1であり、試験用発光素子LED、が発光したとき
の受光素子SBの検出出力はVTであった。
次に、受光素子SBの検出出力VTが何%/論の煙濃度
に相当するかを調べるため実際に煙を流入させたところ
、DO(10%/論)の煙濃度よりΔDTだけ偏位した
濃度DSで検出出力がVTとなり、その特性は線VDT
となることが判明した。
このように、試験用発光素子LED2の発光量を、受光
素子SBの検出出力が煙濃度DO(10%/、)に相当
するように調整したにもかかわらず、汚損により、試験
用発光素子LED2の発光時における受光素子SBの検
出出力vTが示す煙濃度は、Do(10%/論)の煙濃
度からずれることが判明したので、汚れによる変化分Δ
DTと検出出力との関係を知るためにさらに次の実験を
行った。
黒色系の汚染材としてスス及び黒土を、また、白色系の
汚染材としてセメントをそれぞれ選び、これらの汚染材
によって光学部品の汚損状態を作り、それぞれの汚染材
に対するvl、VTを測定すると共に、VTに対する実
際の煙濃度DSを求めた。そして、初期状態における線
VD、での、煙濃度D0とOとにそれぞれ対応する検出
出力の差(VS−V。)と、汚損状態における線VD7
での、煙濃度DSとOとにそれぞれ対応する検出出力の
差(VT  Vl)との比しに対する、煙濃度のずれΔ
DTの関係を求めたところ、第5図に示すように汚れの
色と無関係に直線的な関係となった。
なお、LとΔDTとの関係は暗箱の形状に依存し、形状
が異なると第5図とは異なる関係を示す、すなわち、比
しは L= (”r  V 1)/ (VS  V o)であ
るので、第5図からΔDTの値は、ΔDT=α(L−1
)    (0<LSI)で表わされ得、ここにαの値
が、センサ構造すなわち暗箱の形状で決まる定数であり
、第5図の場合α=3.33であるのが図から分かる。
ΔDTの値が分かれば、汚損状態で試験用発光素子L 
E D 2が点灯しているときの検出出力VTに対応す
る煙濃度DSは D3=Do+ΔD7 で表わされ得、従って、汚損状態における真のセンナ出
力の傾きKは に=DS /(VT −Vl) =(D0+ΔDT)/(VT    Vl)で表わされ
るのが分かる。前述のように、このKの値から、任意の
検出出力vKに対応する煙濃度DXの値は DK =KX(V)(−V、)  あるいはDX =K
XVX <V、が0に近似している場合)により求まる
このように、試験用発光素子LED、の発光量を初期時
に受光素子SBが所定の煙濃度(例えば10%/鏑)と
なるように調整したにもかかわらず、光学部品の汚損に
よってずれΔDT(これは所定濃度に対し十の場合も−
の場合もある)を生じるのは、 ■汚損により壁面反射の条件が変化する。
■LED、、LED2より放射される光線の広がり角度
が、それぞれの発光面での汚損、あるいはLED、、L
 E D 2の前方に設けられるレンズの汚損によって
変化する。
■SBの表面、あるいはSBの前方に設けられるレンズ
の汚損により入射光の入射角が変化する。
等の原因が推定される。また、長期的には、光学部品や
回路部品の特性の変化等が考えられる。
以上、第5図〜第7図により本発明を作用的に説明して
きたが、以下では本発明の具体的実施例について、第1
図〜第4図を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例による汚れ補正機能付き火災
警報装置を示すブロック回路図であり、図において、R
Eは受信機、DE、、〜D E In・・・DEn、”
DEnnは、それぞれ一対の電源兼信号線り、〜Lnを
介して受信機REに接続される火災感知器である。なお
、火災感知器DE、、についてのみ内部回路を詳細に示
しているが池の火災感知器についても同様である。
火災感知器D E + +において、 FSは、火災現象検出部としての散乱光式煙検出部、 MPUは、マイクロプロセッサ、 ROMI、ROM2、RAM1及びRAM2は、マイク
ロプロセッサMPUに関連した主メモリ内の、本願に関
係した動作記憶領域部分を象徴的に示すもので、 ROMIは、第3図及び第4図のフローチャートで示す
プログラム記憶用領域、 ROM2は、火災判別基準としての動作煙濃度Aの記憶
用領域、 RAM1は、散乱光式煙検出部FSから出力される検出
出力データの記憶用領域、 RAM2は、作業用領域、 TRXは、送受信部、 SWは、試験用スイッチ、 IFI〜IF3は、インターフェース、である。
火災現象検出部FSにおいて、 OSCは、発振器、 −DRは、発振器O8Cの出力により制御される発光駆
動回路、 LED、は、煙検出用の発光素子としての発光ダイオー
ド、 TEは、受信機REからの試験命令、試験用スイッチS
Wの操作、あるいはマイクロプロセッサMPUの判断に
より制御される試験用発光回路(図示しない発光量調整
手段、例えばボリュームを有している)、 LED、は、試験用発光素子としての発光ダイオード、 SBは、煙による発光ダイオードLED、の光の散乱光
、並びに発光ダイオードLED2の光を受光する受光素
子としての太陽電池、 AMは、増幅器、 SHは、発振器O8Cの制御により発光駆動回路DRの
動作(すなわちLED、の発光)と同期して、あるいは
試験用発光回路TEの動作(すなわちLED2の発光)
と同期して太陽電池SBの受光出力を保持するサンプル
ホールド回路、ADは、アナログ・ディジタル(A/D
)変換器、である。
第2図は、第1図の火災現象検出部FSの光学部分の断
面図を示すもので、煙を流入させかつ外光の侵入を防ぐ
ラビリンス構造は図示を省略して示している。火災監視
状態で発光される煙検出用発光素子LED、は、遮光子
DOUSで遮光することにより、該発光素子からの光が
直接は太陽電池に向けられないように配置されている。
煙が発生すると、煙検出用発光素子LED、からの光は
該埋によって散乱されて太陽電池SBに入射されて受光
信号を出力し、この太陽電池SBからの受光信号により
煙の発生を知ることができる。
試験用発光素子LED2は、汚損が生じていない初期時
において、図示しない発光量調整手段により、予め定め
られた煙濃度Do(例えば10%/消)が発生したとき
に煙検出用発光素子LED、からの光が散乱して太陽電
池SBに入射される光量と等しい光量分発光するように
調節される。
第1図及び第2図の動作を第3図及び第4図のフローチ
ャートに従って説明する。
初期設定時にはまず、煙濃度0%/請のときに、煙検出
用発光素子LED、の発光により太陽電池SBで検出さ
れたアナログ・センサ出力すなわち検出出力を、初期設
定時の検出出力■。とじて格納すると共に、現在の検出
出力V、としても格納する(ステップ302)。次に、
初期設定時すなわち汚損されていない状態で煙濃度り。
として例えば10%/=aの煙発生時に相当する光量を
発光する試験用発光素子LED2を発光させ、そのとき
の太陽電池SBの検出出力を初期設定時の検出出力VS
として格納すると共に、現在の検出出力V7としても格
納する(ステップ3o3)。なお、初期設定時の■。と
VSとは、製作時の試験段階で例えばROM2に記憶さ
せるようにしてもよい。
次に、検出出力V0、■1、VS及びVTの値に基づい
て汚れ補正プログラム(ステップ400)が行われるが
、この汚れ補正プログラムは第4図に示されている。第
4図において、まず演算(V T  V + )/ (
V s  V o)が行われ、この演算結果をLとして
格納しくステップ402)、次に該りから、初期時の煙
濃度D0からの偏差α(L−1)を演算してこれをΔD
Tとして格納しくステップ403)、そして最後に以下
の式から傾きを演算してそれをKとして格納しくステッ
プ404)、第3図のフローチャートに戻る(ステップ
405)。
CDo+ΔDr )/(VT−V1)→に初期時にはV
、=Vo並びにVT =VSであるので、上述の式にお
けるし及びKはそれぞれL=1、ΔD7=0であり、従
ってK = D o/ (VT  V 1)となり、傾
きKは第7図に示した従来のものと代わりがない。しか
しながら、汚損が進み■、≠■。
かつVT≠VSとなると、傾きKは本願特有の値を呈す
る。
第3図のフローチャートに戻って、通常の監視態勢にお
いて、太陽電池SBは一定時間間隔ごとに煙濃度を監視
すべく光量の検出を行い、該検出出力をVKとして検出
出力データ記憶用RAM 1に格納する(ステップ30
4 >、次に、該検出出力VKに傾きKを乗算して実際
の煙濃度DXをD x = V X X K  (V 
+は0に近似)あるいはDK =(VK  V、)xK により算出し、該煙濃度DKがROM2に格納されてい
る煙濃度の火災判別基準A以上か否かを判定する(ステ
ップ305)。もし現在の煙濃度りにが火災判別基準A
以上ならば(ステップ305のY)、火災発生を報知す
るための適当な動作が取られる(ステップ306)。
もし正常ならば、すなわち煙濃度DXが火災判別基準A
より小さいならば(ステップ305のN)、汚れ補正、
すなわち傾きKの値を更新するが否かを判定し、未だ汚
れ補正を行う必要がなければ(ステップ308のN)、
ステップ304に戻って通常の監視態勢を続ける。
相当量の時間が経過して傾きKを更新すべき時期となっ
たならば(ステップ308のY)、煙濃度0%/彌のと
きの、すなわち煙検出用発光素子LED、の点灯時の太
陽電池SBの検出出力を■。
として格納すると共に(ステップ309)、試験用発光
素子LED2点灯時の太陽電池SBの検出出力をVTと
して格納しくステップ310)、そして前述のステップ
400の汚れ補正プログラムを実行する。なお、検出出
力■1とVTは、それぞれ複数回の検出出力の平均とし
てもよい、これにより新しい傾きKが求まり、以後この
新しいKに基づいて火災判定を行っていくこととなる。
なお、上記の第1図〜第4図で示した実施例は、検出出
力を感知器側で判断して火災異常が発生したか否かの結
果だけを受信機REに送信して知らせる、いわゆる火災
感知器に本発明による汚れ補正機能を適用した場合につ
いて説明したが、センサ側からはアナログ式火災感知器
(火災センサ)がアナログ信号のみを受信機に送信し、
火災異常か否かの判断もしくは火災の変化状況等を、火
災センサ側から送信されてくる火災現象のアナログ量信
号に基づいて受信機もしくは中継器で行ういわゆるアナ
ログ式の火災警報装置にも本発明による汚れ補正機能を
適用することが可能である。
アナログ式の火災警報装置に本発明を適用する場合には
、第1図において、感知器DE、、からROM1、RO
M2、RAM1、IF3及びS Wを取り除いて受信機
REもしくは中継器に移設する。そして、感知器DE、
、には、受信機REがら呼び出しを受けたか否かを判別
し、呼び出しを受けたときに火災現象検出部FSから出
力されるディジタル信号化されたアナログ量信号を送受
信部TRXを通じて受信機REに送出するプログラムを
記憶したROMが設けられる。また、受信機REには、
マイクロプロセッサMPUが設けられると共に、ROM
1には、第3図、第4図に示されるプログラムと共に、
火災センサである複数の感知器DEI、zDE1nをポ
ーリングし、ポーリングによって呼び出した感知器より
アナログ量信号を収集するプログラムが記憶され、RA
 M 1は接続される感知器の個数分が設けられる。
そして受信機REは、複数の火災センサである感知器D
 E + +〜DE、nよりアナログ量信号を受信する
ごとに第3図、第4図のプログラムを実行し、火災セン
サごとに火災判別あるいは補正を行っていくこととなる
[発明の効果] 以上、本発明によれば、火災感知器が、煙検出用発光素
子と、所定の煙濃度に対応する予め決められた光量を発
生し、前記煙検出用発光素子の発光により生じる煙によ
る散乱光の検出出力及び実際の煙濃度の関係の汚損によ
る変化を補正するように用いられる試験用発光素子とを
含み、検出出力に対応する煙濃度を求め火災異常を判定
するようにした火災警報装置において、試験用発光素子
が発生する前記予め決められた光量により測定される任
意時点での煙濃度と、前記所定の煙濃度とのずれをも考
慮して火災判定のための煙濃度を求めるようにしたので
、火災判定を行う上で誤動作の無い一層正確な火災警報
装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例による汚れ補正機能付き火
災警報装置を示すブロック回路図、第2図は、第1図の
火災現象検出部FSの配置構成を示す図、第3図及び第
4図は、第1図の動fヤを説明するためのフローチャー
ト、第5図及び第6図は本発明の詳細な説明するための
グラフ、第7図は従来技術による作用を説明するための
グラフである。 図において、REは受信機、D E 、、〜D E 、
n ・・・DEn、〜DEnnは火災感知器、FSは火
災現象検出部としての散乱光式煙検出部、MPUはマイ
クロプロセッサ、ROM1、ROM2、RA Ml及び
RA M 2は、本願に関係した動f%記憶領域部分を
象徴的に示すもので、ROM1はプログラム記憶用領域
、ROM2は火災判別基準としての動fヤ煙濃度Aの記
憶用領域、RAM1は検出出力データの記憶用領域、R
AM2は作業用領域である。SWは試験用スイッチ、L
ED、は煙検出用の発光素子としての発光ダイオード、
TEは試験用発光回路(図示しない発光量調整手段、例
えばボリュー11を有している)、LED2は試験用発
光素子としての発光ダイオード、SBは太陽電池、であ
る。 第2図 第5図 (%/m) 絶3図        地4図 第6図 第7図 (%/m)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 煙濃度を検出するために附勢される煙検出用発光素子と
    、該煙検出用発光素子の発光により生じる煙による散乱
    光の検出出力と実際の煙濃度との関係の変化を補正する
    ように用いられ、所定の煙濃度に対応する予め決められ
    た光量を発生する試験用発光素子とを含んだ火災現象検
    出手段からの検出出力により煙濃度を求め、火災異常を
    判定するようにした汚れ補正機能付き火災警報装置であ
    つて、 初期時において、煙濃度0%/mにおける前記火災現象
    検出手段の検出出力V_0、及び前記試験用発光素子か
    ら発光される前記所定の煙濃度D_0に相当する前記予
    め決められた光量に基づく前記火災現象検出手段の検出
    出力V_Sを測定する第1の手段と、 任意時点において、煙濃度0%/mにおける前記火災現
    象検出手段の検出出力V_1、及び前記試験用発光素子
    から発光される前記予め決められた光量に基づく前記火
    災現象検出手段の検出出力V_Tを測定する第2の手段
    と、 該第2の手段により任意時点において測定されたV_T
    及びV_1に基づいて、傾きK K=(D_0+ΔD_T)/(V_T−V_1)但し:
    ΔD_T=α(L−1) L=(V_T−V_1)/(V_S−V_0)αは係数 を求める第3の手段と、 前記火災現象検出手段からの監視状態における検出出力
    V_Kに基づいて、煙濃度D_K D_K=K×V_Kあるいは D_K=K×(V_K−V_1) を求める第4の手段と、 を備えたことを特徴とする汚れ補正機能付き火災警報装
    置。
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