JPH0765964B2 - 減光式煙感知器 - Google Patents

減光式煙感知器

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JPH0765964B2
JPH0765964B2 JP61271539A JP27153986A JPH0765964B2 JP H0765964 B2 JPH0765964 B2 JP H0765964B2 JP 61271539 A JP61271539 A JP 61271539A JP 27153986 A JP27153986 A JP 27153986A JP H0765964 B2 JPH0765964 B2 JP H0765964B2
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弘允 石井
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Hochiki Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/534Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke by measuring transmission alone, i.e. determining opacity

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、煙検出光を受光する受光素子と基準光を受光
する受光素子を備えた減光式煙感知器に関する。
(従来技術) 従来、減光式煙感知器にあっては、発光素子と受光素子
の対抗した配置間隔で定まる検煙距離を1メートル程度
の長い距離に設定し、流入した煙による受光量の大きな
変化を得るようにしている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の減光式煙感知器にあっ
ては、検煙空間に流入した煙による光の減衰を大きくす
るために発光素子と受光素子の設置間隔を通常1メート
ル程度の長い検煙距離とすることから、感知器が大型化
するという問題があった。
そこで、反射ミラーを使用した多重反射により実質的な
検煙距離を短くしたものも考えられているが、検煙距離
は短くできても依然として感知器構造が複雑で大型化す
るという問題が残されていた。
また、このような受光素子から得られる出力がアナログ
電圧であるので、このアナログ電圧から煙濃度や減光率
を演算する場合には演算処理が複雑になり、また、テー
ブルなどを用いてディジタル的に演算する場合には高価
なA/D変換器が必要になるという問題点がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、検煙距離が短くとも煙による受光信号の大きな変
化が得られるようにした減光式煙感知器を提供すること
を目的とする。
この目的を達成するため本発明にあっては、検出周期毎
に発光素子を発光駆動する発光駆動手段を設け、発光素
子からの煙が流入する検煙空間を通った検出光を受光す
る煙検出用受光素子を設けると共に、検煙空間を通らな
い基準光を受光する基準用受光素子を設ける。
そして基準用受光素子の受光出力を第1の記憶手段で累
積加算すると共に煙検出用受光素子の受光出力を第2の
記憶手段で累積加算し、発光駆動手段による発光駆動が
終了したときの第1及び第2の記憶手段の記憶電圧の差
をデジタル値として読み出すために、第1の記憶手段の
記憶電圧が第2の記憶手段の記憶電圧を越えている場合
に検出信号を出力する監視手段と、監視手段から検出信
号が出力されている間クロックパルスを出力するクロッ
ク発振器と、クロック発振器により出力されるクロック
パルスに基づいて第2の記憶手段の記憶電圧を第1の記
憶手段の記憶電圧まで上昇させることにより監視手段の
検出信号の出力を停止させる手段と、クロック発振器か
ら出力されるクロックパルスを計数するカウンタとを備
え、カウンタの計数値に基づいて検煙空間の煙量を検出
するようにしたものである。
(作用) このような本発明の構成によれば、発光素子の発光駆動
により検煙空間を通った煙検出光の受光出力を第1の記
憶手段で累積加算すると同時に検煙空間を通らない基準
光の受光出力を第2の記憶手段で累積加算し、この受光
出力の累積加算により例えば1メートル程度の検煙距離
に相当した煙による受光信号の大きな変化を得る。そし
て、発光駆動が終了した時に、第1及び第2の記憶手段
に累積加算されている記憶電圧の差から煙量をデジタル
値として検出し、この検出処理を所定の検出周期毎に繰
り返すものである。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図であ
る。
まず構成を説明すると、5はランプを用いた発光素子で
あり、発光素子5の発光駆動手段としてオペアンプ6、
トランジスタ7を備えた発光駆動回路が設けられる。
この発光駆動回路はオペアンプ6の(+)入力に対し端
子G2をもって検出周期T0毎に所定数の発光駆動パルス、
例えば10個の発光駆動パルスを1グループとして供給す
る発振回路(図示せず)からの出力が与えられている。
具体的には、発振回路の出力をANDゲートの一方に入力
し、ANDゲートの他方の入力を10個の発光駆動パルスの
出力時間に相当する発光駆動周期T1に亘ってHレベルと
することで、端子G2に対し10個の発光駆動パルスを供給
することができる。
尚、端子G2は発光駆動パルスのグループを繰り返し出力
する。
オペアンプ6の出力は抵抗R1を介してトランジスタ7の
ベースに接続され、トランジスタ7のコレクタに電流制
限抵抗R2を介して発光素子5を接続している。尚、この
実施例では発光素子5としてランプを使用しているが、
発光ダイオードを使用しても良いことは勿論である。
発光素子5に対し検煙空間を介して対向した位置には煙
検出用の発光素子1が配置され、発光素子5と受光素子
1との間の検煙距離は例えば5cm程度の短い距離に設定
されている。一方、発光素子5に対し検煙空間を通らな
い対向した位置には基準光L1を受光する基準用受光素子
2と温度補償用受光素子4が配置されている。
尚、例えば検煙空間を通らない手段として、光ファイバ
ーにより発光素子5の光を基準用受光素子2及び温度補
償用受光素子4に直接導くことで達成してもよい。
温度補償用受光素子4には抵抗R3が直列接続され、温度
補償用受光素子4と抵抗R3との接続点を発光駆動回路に
おけるオペアンプ6の(−)入力端子に接続し、温度補
償用受光素子4の受光出力に基づいて周囲温度が変化し
ても常に発光素子6からの光放射が他の受光素子から見
て一定に保たれるようにオペアンプ6の利得を制御す
る。従って、温度変動があったとしても、受光素子から
見た光出力が変化しないようにして正確な煙濃度の測定
を可能にしている。このため、基準光L1を受光する温度
補償用受光素子4、抵抗R3で成るオペアンプ6の利得制
御回路によって温度補償手段が構成される。
発光素子5からの基準光L1を受光する基準用発光素子2
と直列には第1の記憶手段としてのコンデンサC1が接続
され、一方、検煙空間を通った発光素子5からの煙検出
光L2を受光する煙検出用受光素子1と直列に第2の記憶
手段としてのコンデンサC2が接続される。
コンデンサC1,C2のそれぞれは発光素子5の所定回数に
亘る発光駆動で受光した基準光L1及びL2のそれぞれの受
光出力を累積充電するようになる。この受光出力の累積
充電により(発光回数)×(検煙距離)で与えられる従
来に比べ充分に長い距離に相当する煙による受光出力の
変化量が得られる。
コンデンサC1の充電電圧は監視手段としてのコンパレー
タ8の(+)入力端子に与えられ、またコンデンサC2の
充電電圧はコンパレータ8の(−)入力端子に与えられ
ており、コンデンサC1の充電電圧をV1、コンデンサC2の
充電電圧をV2とすると、 V1>V2 のときコンパレータ8はHレベル出力を生ずる。
コンパレータ8の出力は3入力のANDゲート9に与えら
れ、ANDゲート9の他の2つの入力端子の1つにはクロ
ック発振器10の出力が接続されると共に、他の1つは端
子G3に引き出されており、端子G3は発光素子5の所定回
数の発光駆動が終了したタイミングでHレベルとなって
ANDゲート9を許容状態とする。即ち、オペアンプ6の
端子G2に対する所定数の発光駆動パルスの供給を終了す
ると共にANDゲート9の端子G3が予め定めた煙検出周期T
2に亘ってHレベルとなる。
このため、検出周期T0は発光駆動周期T1と煙検出周期T2
とからT0=T1+T2として与えられる。
ANDゲート9の出力はV−Iコンバータ11に与えられ、
コンパレータ8のHレベル出力及び端子G3のHレベルで
許容状態となったANDゲート9を介してクロック発振器1
0より出力されるクロックパルスを電流パルスに変換す
る。V−Iコンバータ11の出力はコンデンサC2に接続さ
れていることから、V−Iコンバータ11の電流パルスで
コンデンサC2を充電するようになる。更に、ANDゲート
9の出力はカウンタ12に与えられており、カウンタ12に
おいてANDゲート9からのクロックパルスを計数するよ
うになる。このコンパレータ8、ANDゲート9、クロッ
ク発振器10、V−Iコンバータ11及びカウンタ12によっ
て煙検出手段が構成される。
更に、コンデンサC1及びC2のそれぞれにはFETを用いた
アナログスイッチ13,14が並列接続され、検出周期T0
に端子G1に駆動パルスを与えることでアナログスイッチ
13,14をオンしてコンデンサC1,C2のそれぞれを放電リセ
ットできるようにしている。
次に、第1図の実施例の動作を説明する。
まず、検煙空間に煙の流入がないときには、発光素子5
の発光駆動による基準光L1及び煙検出光L2は同じ光量で
あり、煙検出用受光素子1及び基準用受光素子2の所定
回数の発光駆動で得られた受光出力のコンデンサC1,C2
における累積充電による充電電圧V1,V2は、V1=V2とな
る。このため、所定回数の発光駆動を終了したときにコ
ンパレータ8の出力はLレベルにあり、ANDゲート9が
禁止状態となるため、クロックパルスに基づいたコンデ
ンサC2の充電は行なわれず、カウンタ12の計数値は零と
なっている。
次に検煙空間に煙の流入があったとすると、発光素子5
の所定回数に亘る間欠発光駆動で得られる煙検出光L2が
煙濃度に応じて減衰し、第2図の充電電圧の時間変化に
示すように、基準光L1の受光出力を累積充電するコンデ
ンサC1の充電電圧V1は煙の流入が無い場合と同様に発光
回数の増加に伴って時刻t0〜t1となる発光周期T1の間に
所定の傾きで直線的に増加するが、コンデンサC2の充電
電圧V2は流入した煙の量に応じた減衰でコンデンサC1の
充電電圧V1に対し増加率が低くなり、発光駆動を停止し
た時刻t1において煙量に応じた電圧差ΔVを生ずる。
このため、発光駆動を停止した時刻t1においてコンパレ
ータ8の出力はHレベルとなっており、端子G3を煙検出
のためにHレベルとすると、ANDゲート9が許容状態と
なってクロック発振器10からのクロックパルスがV−I
コンバータ11に与えられ、クロックパルスに応じた電流
パルスをコデンサC2に供給することで時刻t1よりコンデ
ンサC2のクロックパルスに基づく充電が開始される。
このクロックパルスに基づくコンデンサC2の充電により
時刻t2でコンデンサC2の充電電圧V2がコンデンサC1の充
電電圧V1に達すると、コンパレータ8の出力がLレベル
に立下がり、ANDゲート9を禁止状態としてクロックパ
ルスに基づくコンデンサC2の充電を停止する。
この時、時刻t1から時刻t2に亘ってANDゲート9から出
力されるクロックパルスはカウンタ12で計数されてお
り、時刻t2でクロックパルスの出力を停止したときのカ
ウンタ12の計数値が検煙空間に流入した煙量に対応して
おり、カウンタ12の計数値から煙濃度や減光率(%/m)
を演算するようになる。
このカウンタ12の計数値に基づく減光率等の演算処理が
終了して所定の検出周期t0に至ると、アナログスイッチ
13,14の端子G1にリセットパルスが与えられてコンデン
サC1,C2を放電リセットし、再び端子G2に対する発光駆
動パルスの供給による同様な煙検出処理を繰り返すよう
になる。
一方、周囲温度の変動により発光素子5からの発光量が
変動した場合には、温度補償用受光素子4の受光出力の
変動に基づいてオペアンプ6の利得制御が行なわれ、周
囲温度が変動しても常に発光素子6からの光放射が他の
受光素子から見て一定に保たれるようにオペアンプ6の
利得制御を行なうこととなり、温度変動があったとして
も受光素子から見た光出力が変化しないことから、カウ
ンタ12の計数値として得られる減光率等は周囲温度の影
響を受けずに正確な煙量を測定することができる。
尚、上記の実施例にあっては、発光周期T1に続く煙検出
周期T2を固定的な周期として定めていたが、コンパレー
タ8の出力がHレベルからLレベルに立下がってクロッ
クパルスに基づくコンデンサC2の充電を停止したタイミ
ングで端子G1にリセットパルスを供給して次の検出周期
における発光駆動を開始するようにしてもよい。この場
合には次の周期の発光駆動の間に前周期で得られている
カウンタ12の計数値に基づいた煙濃度や減光率の演算を
行なうようになる。
また、上記の実施例にあっては、コンデンサC1,C2によ
って基準光及び煙検出光の受光出力を累積充電するよう
にしているが、受光出力をデジタル信号に変換してメモ
リに加算記憶するようにしても良く、この場合には加算
記憶された受光データに基づく煙量の検出処理について
も、デジタル的な演算処理で発光停止時の信号差に応じ
た煙濃度や減光率を演算するようになる。
(発明の効果) 以上説明してきたように本発明によれば、発光素子の発
光駆動で得られた煙検出光及び基準光の各受光出力の累
積加算結果の差に基づいて煙量を検出していることか
ら、発光素子と煙検出用受光素子の配置間隔で定まる検
煙距離が短くとも、検煙空間での煙による受光信号の変
化を得ることができ、発光素子と受光素子を相対配置し
た検煙距離を短くできるために減光式煙感知器であって
も構造が簡単で小型のものを得ることができる。更に、
受光出力の累積加算で得た信号差から煙量を検出すると
いう積分タイプであることから、比較的ノイズに対して
も強く、また、第1及び第2の記憶手段の記憶電圧の差
をカウンタからデジタル値として読み出すので、高価な
A/D変換器を必要とすることなく煙量をデジタル値で取
り出して簡単な処理で煙濃度や減光率を演算することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図、第
2図は第1図におけるコンデンサC1,C2の充電電圧の時
間変化を示した信号波形図、である。 1:煙検出用受光素子 2:基準用受光素子 4:温度補償用受光素子 5:発光素子 6:オペアンプ 7:トランジスタ 8:コンパレータ 9:ANDゲート 10:クロック発振器 11:V−Iコンバータ 12:カウンタ 13,14:アナログスイッチ C1,C2:コンデンサ L1:基準光 L2:煙検出光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発光素子と、 該発光素子を間欠的に発光駆動する発光駆動手段と、 前記発光素子からの光を煙が流入する検煙空間を介して
    受光する煙検出用受光素子と、 前記発光素子からの検煙空間を通過しない光を受光する
    基準用受光素子と、 該基準用受光素子の受光出力を累積加算する第1の記憶
    手段と、 前記煙検出用受光素子の受光出力を累積加算する第2の
    記憶手段と、 前記発光駆動手段による所定回数の発光駆動が終了した
    ときの前記第1及び第2の記憶手段の記憶電圧を監視
    し、前記第1の記憶手段の記憶電圧が前記第2の記憶手
    段の記憶電圧を越えている場合に検出信号を出力する監
    視手段と、 該監視手段から検出信号が出力されている間クロックパ
    ルスを出力するクロック発振器と、 該クロック発振器により出力されるクロックパルスに基
    づいて前記第2の記憶手段の記憶電圧を前記第1の記憶
    手段の記憶電圧まで上昇させることにより前記監視手段
    の検出信号の出力を停止させる手段と、 前記クロック発振器から出力されるクロックパルスを計
    数するカウンタとを備え、 前記カウンタの計数値に基づいて検煙空間の煙量を検出
    することを特徴とする減光式煙感知器。
JP61271539A 1986-11-14 1986-11-14 減光式煙感知器 Expired - Lifetime JPH0765964B2 (ja)

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JPS63124935A JPS63124935A (ja) 1988-05-28
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04130058U (ja) * 1991-05-21 1992-11-30 日野自動車工業株式会社 光透過式スモークメータ
JP5804619B2 (ja) * 2009-07-01 2015-11-04 株式会社司測研 オパシメータにおける発光素子光度補償装置
CN107478614B (zh) * 2016-06-07 2023-09-15 宁波方太厨具有限公司 油烟浓度传感器的污染程度检测装置及检测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3954342A (en) * 1974-03-28 1976-05-04 Jan Boeke Optical device for monitoring clarity of a fluid
EP0054680B1 (de) * 1980-12-18 1987-01-07 Cerberus Ag Rauchmelder nach dem Strahlungs-Extinktions-Prinzip
JPS6033035A (ja) * 1983-08-02 1985-02-20 Hochiki Corp 減光式煙感知器

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