JPH08338760A - Flame detection apparatus - Google Patents

Flame detection apparatus

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Publication number
JPH08338760A
JPH08338760A JP14712595A JP14712595A JPH08338760A JP H08338760 A JPH08338760 A JP H08338760A JP 14712595 A JP14712595 A JP 14712595A JP 14712595 A JP14712595 A JP 14712595A JP H08338760 A JPH08338760 A JP H08338760A
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JP
Japan
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signal
output
flame
infrared
circuit
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Pending
Application number
JP14712595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Nakaoka
俊則 中岡
Akimitsu Yoshikawa
昭光 吉川
Takeshi Yamamoto
武 山本
Masaki Kobayashi
正樹 小林
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.)
Yamato Protec Corp
Original Assignee
Yamato Protec Corp
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Publication date
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Publication of JPH08338760A publication Critical patent/JPH08338760A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To obtain a flame detection apparatus whose costs are not raised, which can simply deal with change in the radiation ratio of a UV(ultraviolet) amount and an IR(infrared) amount due to the place of the outbreak of a fire and the kind of inflammables and which can detect a flame quickly, without any malfunction and precisely over the whole general fire. CONSTITUTION: The flame detection apparatus is provided with a UV detection part 1, an IR detection part 2 which detects an IR amount due to the resonance radiation of CO2 , and signal processing parts 3, 4 which digitize outputs of the detection parts 1, 2, and by which the outputs are signal-converted into an ON-OFF signal which has cancelled a steady level in the installation environment of a UV radiation source and an IR radiation source and into a digital signal at the steady level or higher. And also, the flame detection apparatus is provided with a comparison and judgment part 7 which outputs an operating signal when a signal is output from an AND part 5 in which ON-OFF signals to be output from the signal processing parts 3, 4 are ANDed and when a digital addition signal to be output from a signal addition part 6 in which the digital signals to be output from the UV and IR signal processing parts 3, 4 are added exceeds a prescribed level, and a timer part 8 which outputs a report signal via an output part 9 when the operating signal from the comparison and judgment part 7 is continued for a definite time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば潤滑油など多種
の可燃物を付属している各種工作機械の火災や家庭内火
災などの炭化水素火災により発生した炎を検出するよう
にした炎検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to flame detection for detecting a flame generated by a hydrocarbon fire such as a fire of various machine tools attached with various combustible materials such as lubricating oil or a domestic fire. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭化水素火災により発生した炎から放射
される電磁波には、紫外線から遠赤外線までの幅広い成
分が含まれている。図5は、横軸を放射電磁波の波長
(μm)とし、縦軸を相対強度(%)として表わした炎
のスペクトル曲線であり、同図からも明らかなように、
炭化水素燃焼時に発生する特有のスペクトルとして燃焼
時に発生する炭酸ガス(CO2 )の共鳴放射により4.
3(μm)付近にピークを持つ赤外線が存在することは
よく知られている。
2. Description of the Related Art Electromagnetic waves emitted from a flame generated by a hydrocarbon fire contain a wide range of components from ultraviolet rays to far infrared rays. FIG. 5 is a flame spectrum curve in which the horizontal axis represents the wavelength (μm) of the radiated electromagnetic wave and the vertical axis represents the relative intensity (%). As is clear from the figure,
3. As a unique spectrum generated at the time of combustion of hydrocarbon, carbon dioxide gas (CO 2 ) generated at the time of combustion is generated by resonance radiation.
It is well known that infrared rays having a peak around 3 (μm) exist.

【0003】従来から一般的に採用されている炎検出装
置としては、高感度光電管を用いて紫外線(以下、UV
と称する)を高感度かつ高速に検出するUV式のもの
や、上述したように炎特有のCO2 共鳴放射を利用し
て、4.3(μm)付近の赤外線(以下、IRと称す
る)のピークレベルあるいは4.3(μm)を中心とし
てその前後の複数点のレベルを検出するIR式のものが
知られているが、前者UV式のものは、非常に高感度で
瞬時の検出も可能である反面、照明器具のような各種の
放電管の放電や溶接の火花などによって誤動作しやす
く、また後者IR式のものは、炎以外に高温物体から発
せられる4.3(μm)付近のIRをも検出して誤動作
するおそれがある。そのため、上述のような種々の外乱
要素による誤動作を発生させないで、所定の炎検出を確
実なものとする必要性からみて、UV式やIR式のもの
は、火災以外の放射源の設置環境に応じて選択的に使用
されているのが実情であって、汎用性が非常に乏しい。
また、IR式のうち、4.3(μm)を中心としてその
前後の複数点のレベルを検出する多波長式のものでは、
炎特有のゆらぎがあっても所定の検出機能を発揮させ得
るものの、複数点それぞれに光学フィルタを設置する必
要があって、コスト的に非常に高くなり、実用的でな
い。
As a flame detecting device that has been generally adopted in the past, a high-sensitivity photoelectric tube is used to emit ultraviolet rays (hereinafter, UV).
Of the infrared rays (hereinafter referred to as IR) in the vicinity of 4.3 (μm) by utilizing the CO 2 resonance radiation peculiar to the flame as described above. An IR type is known that detects the peak level or a level at multiple points around 4.3 (μm), but the former UV type is extremely sensitive and can detect instantly. On the other hand, it is liable to malfunction due to discharge of various discharge tubes such as lighting fixtures and sparks of welding, and the latter IR type emits IR near 4.3 (μm) emitted from high temperature objects other than flames. May be detected and malfunction may occur. Therefore, in view of the necessity of ensuring the predetermined flame detection without causing malfunctions due to various disturbance elements as described above, the UV type and IR type are suitable for the installation environment of radiation sources other than fire. According to the situation, it is used selectively, and its versatility is very poor.
In addition, in the IR formula, in the multi-wavelength formula in which the levels at a plurality of points around 4.3 (μm) are detected,
Although a predetermined detection function can be exerted even if there is a fluctuation peculiar to the flame, it is necessary to install an optical filter at each of a plurality of points, which is very high in cost and is not practical.

【0004】上記のようなUVもしくはIR単独の検出
装置のもつ欠点を解消するものとして、従来から、例え
ば特公平3−35720号公報に開示されているよう
に、UVおよびIRの両方を検出するとともに、両者の
比率を計算し、その比率が特定範囲にあるか否かを判断
して炎を検出するように構成したUV/IR比率判断式
の炎検出装置、さらには、特開平3−174699号公
報に開示されているように、UV量およびIR量の両方
を一定時間継続して検出し、それらUV量およびIR量
の各々が、予め固定的に設定された所定レベルを越えた
ときの2つの出力信号の論理積により炎と判定して、警
報などの報知信号を出力するように構成したUV/IR
式の炎検出装置が既に提案されている。
In order to solve the drawbacks of the above-mentioned UV or IR independent detector, both UV and IR are conventionally detected as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-35720. At the same time, a flame detection device of UV / IR ratio judgment type, which is configured to calculate the ratio of both and judge whether or not the ratio is within a specific range to detect a flame, and further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-174699. As disclosed in the publication, both the UV amount and the IR amount are continuously detected for a certain period of time, and when each of the UV amount and the IR amount exceeds a predetermined level fixedly set in advance, UV / IR configured to output a notification signal such as an alarm by determining a flame based on the logical product of two output signals
Type flame detection devices have already been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のUV/IR比率判断式の炎検出装置においては、UV
とIRとの比率の変化特性から可燃物を特定することが
できるものの、設置環境の状況変化、たとえば空気中に
煙が浮遊しているときとそうでないとき、あるいは可燃
物の種類によってUVとIRとの比率が大きく変化した
場合、実際に炎が発生しているにもかかわらず、失報し
てしまうという誤動作の問題がある。また、後者のUV
/IR式の炎検出装置においては、可燃物の種類によっ
て放射されるUV量とIR量の比率が異なるにもかかわ
らず、各々の判定レベルが固定であるために、可燃物の
種類によって検出可能な炎の大きさが異なることにな
り、汎用火災全般に適用することは困難である。その
上、炎から放射されるUVおよびIRとそれ以外の放射
源から放射されるUVおよびIRとを区別するために一
定時間継続して検出するといった積分機能をもたせてい
るから、迅速な応答性が得られず、火災の元凶となる小
さな炎を素早く検出することができない。さらに、UV
およびIR検出センサとして、スペクトラムアナライザ
ーのような波長分析器を備えたものを用いてUV量とI
R量の比率の変化に対応させることも考えられるが、こ
の場合はセンサ自体が非常に高価なものとなり、装置全
体のコストの高騰は避けられない。
However, in the conventional UV / IR ratio judgment type flame detection device described above, the UV
Although it is possible to identify combustibles from the change characteristics of the ratio between IR and IR, changes in the conditions of the installation environment, such as when smoke is floating in the air and when it is not, or depending on the type of combustibles, UV and IR If the ratio of and changes significantly, there is a problem of malfunction in that the alarm will be lost even though the flame is actually generated. Also, the latter UV
In the / IR type flame detection device, even though the ratio of the UV amount and the IR amount to be radiated differs depending on the type of combustible substance, each judgment level is fixed, so it can be detected depending on the type of combustible substance. It is difficult to apply it to general-purpose fires in general because the size of different flames will be different. In addition, the UV and IR emitted from the flame and the UV and IR emitted from other radiation sources have an integral function of continuously detecting for a certain period of time to distinguish them from each other. Cannot be obtained, and it is not possible to quickly detect the small flame that is the source of the fire. Furthermore, UV
And as an IR detection sensor, a sensor equipped with a wavelength analyzer such as a spectrum analyzer is used to measure the UV amount and the I
It may be possible to deal with the change in the ratio of the R amount, but in this case, the sensor itself becomes very expensive, and the cost increase of the entire device is inevitable.

【0006】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、コストの上昇を抑制しつつ、汎用火災全般に
亘って、素早くかつ誤動作なく正確に炎を検出すること
ができる炎検出装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a flame detection device capable of detecting a flame quickly and accurately over a general-purpose fire in general, while suppressing an increase in cost. Is intended to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る炎検出装置は、炎から放射されるUV
量を検出するUV検出部と、炎に特有なCO2 共鳴放射
によるIR量を検出するIR検出部と、このIR検出部
および上記UV検出部からの出力をデジタル化するとと
もに、IRおよびUVの放射源の設置環境における定常
レベルをキャンセルしたON・OFF信号および定常レ
ベル以上のデジタル信号を信号処理する信号処理部と、
UVおよびIRそれぞれの信号処理部から出力されるO
N・OFF信号を入力させて両信号の論理積をとるAN
D判定部と、上記UVおよびIRそれぞれの信号処理部
から出力されるデジタル信号を加算する信号加算部と、
上記AND判定部から信号が出力されている場合で、か
つ上記信号加算部から出力されるデジタル加算信号が所
定レベルを越えたときに作動信号を出力する比較判定部
と、この比較判定部からの作動信号が一定時間継続した
とき、出力部を介して報知信号を出力するタイマー部と
を具備したものである。
In order to achieve the above object, a flame detecting device according to the present invention is provided with UV emitted from a flame.
The UV detector for detecting the amount, the IR detector for detecting the IR amount due to CO 2 resonance radiation peculiar to the flame, the outputs from the IR detector and the UV detector are digitized, and the IR and UV A signal processing unit that processes an ON / OFF signal that cancels the steady level in the installation environment of the radiation source and a digital signal that is higher than the steady level;
O output from the UV and IR signal processing units
AN that inputs the N / OFF signal and takes the logical product of both signals AN
A D determining section, and a signal adding section for adding digital signals output from the UV and IR signal processing sections,
When a signal is output from the AND determination unit and a digital addition signal output from the signal addition unit exceeds a predetermined level, a comparison determination unit that outputs an operation signal, and a comparison determination unit A timer unit that outputs a notification signal via the output unit when the operation signal continues for a certain period of time is provided.

【0008】上記炎検出装置におけるUV検出部とし
て、請求項2のように、UV検知用光電管を使用し、U
Vによる放電信号をUV量に応じたパルス信号に変換す
る波形整形回路を有していることが好ましい。
As the UV detecting section in the flame detecting device, a UV detecting photoelectric tube is used as in claim 2, and U
It is preferable to have a waveform shaping circuit for converting the discharge signal of V into a pulse signal according to the UV amount.

【0009】また、上記炎検出装置におけるIR検出部
として、請求項3のように、赤外線センサを使用し、ゆ
らぎの周波数帯域を選択し増幅するフィルタおよび交流
増幅回路を有し、このIR検出部からの出力を整流平滑
化したアナログ信号を上記信号処理部においてデジタル
化するように構成することが好ましい。
Further, as an IR detecting section in the flame detecting device, an infrared sensor is used as in claim 3, and a filter and an AC amplifying circuit for selecting and amplifying a frequency band of fluctuation are provided. It is preferable that the analog signal obtained by rectifying and smoothing the output from is digitized in the signal processing unit.

【0010】さらに、上記炎検出装置におけるIR検出
部として、請求項4のように、熱電対型センサを使用
し、この熱電対型センサにより検知された直流赤外線成
分を増幅する直流増幅回路および変化量検出回路を備え
ているとともに、この変化量検出回路から出力されるア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号
を更に上記信号加算部に入力するように構成することが
好ましい。
Further, a thermocouple type sensor is used as an IR detecting section in the flame detecting device, and a DC amplifying circuit for amplifying a DC infrared component detected by the thermocouple type sensor and a change are provided. It is preferable that the amount detection circuit is provided and the analog signal output from the change amount detection circuit is converted into a digital signal, and the digital signal is further input to the signal addition unit.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、火災により発生した炎から放
射されるUV量およびCO2 共鳴放射によるIR量が両
検出部により同時に検出され、それら検出信号が信号処
理部に入力され、ここで設置環境における定常レベルの
キャンセルされたON・OFF信号および定常レベル以
上のデジタル信号に信号処理される。これらUVおよび
IR信号処理部から出力されるON・OFF信号はAN
D判定部において論理積がとられ、両出力信号がともに
ON信号であるとき、このAND判定部から一致信号が
出力されるとともに、両デジタル信号は信号加算部にお
いて加算されて、そのデジタル加算信号が出力される。
そして、上記一致信号が比較判定部に入力されている場
合で、かつ上記デジタル加算信号が所定レベルを越えて
いるとき、作動信号が出力されてタイマー部に入力さ
れ、この作動信号が一定時間継続したときに限り、報知
信号が出力されることになる。
According to the present invention, the UV amount radiated from the flame generated by the fire and the IR amount due to the CO 2 resonance radiation are simultaneously detected by both detectors, and the detected signals are input to the signal processor, where The signal processing is performed on the ON / OFF signal of which the steady level is canceled in the installation environment and the digital signal of the steady level or higher. ON / OFF signals output from these UV and IR signal processing units are AN
When a logical product is obtained in the D determination unit and both output signals are ON signals, a coincidence signal is output from the AND determination unit, and both digital signals are added in the signal addition unit to obtain the digital addition signal. Is output.
Then, when the coincidence signal is input to the comparison determination unit and when the digital addition signal exceeds a predetermined level, an operation signal is output and input to the timer unit, and this operation signal continues for a fixed time. Only when this is done, the notification signal is output.

【0012】上記のように、UVおよびIRを同時に検
出し、それらの変換デジタル信号の加算値と所定レベル
との比較によって炎を検出するので、炎の大きさやその
原因となる可燃物の種類によって放射されるUV量とI
R量の比率がどのように変化しても、小さな炎の段階で
確実に、かつ素早く炎を検出することが可能であり、ま
た、このとき、設置環境における定常レベルをキャンセ
ルしたON・OFF信号の論理積を判断条件としている
ので、放射源の設置環境の状況変化による誤動作の発生
防止を図れ、さらにはタイマー部で一過性信号をキャン
セルすることが可能であるから、汎用火災全般に亘って
失報などを招くことなく、適確かつ迅速な炎検出を行な
うことができる。さらに、UV検出部およびIR検出部
で検出されたアナログ信号をデジタル化することによ
り、信号加算部や比較判定部での演算処理動作にCPU
を用いて汎用性をもたせることが可能であり、出火場所
や可燃物の種類によるUV量とIR量の放射比率の変化
などの種々条件に適応する演算処理を、回路変更などの
面倒、高価な手段を用いることなく、ソフトウエアの変
更のみで簡単に実現させることがてきる。
As described above, UV and IR are simultaneously detected, and the flame is detected by comparing the added value of the converted digital signals with a predetermined level. Therefore, depending on the size of the flame and the type of combustible substance causing the flame. UV dose and I
No matter how the ratio of R changes, it is possible to detect the flame reliably and quickly in the small flame stage, and at this time, the ON / OFF signal that cancels the steady level in the installation environment. Since the logical product of is used as the judgment condition, it is possible to prevent the occurrence of malfunctions due to changes in the environment of the radiation source installation, and it is possible to cancel the transient signal with the timer part, so that it can be used for general-purpose fires in general. Accurate and rapid flame detection can be performed without causing a false alarm. Further, by digitizing the analog signals detected by the UV detection unit and the IR detection unit, the CPU can be used for the arithmetic processing operation in the signal addition unit and the comparison determination unit.
It is possible to have general versatility by using, and the calculation processing that adapts to various conditions such as changes in the radiation ratio of UV amount and IR amount depending on the place of fire and the type of combustible material is troublesome, such as circuit change, and expensive. It can be easily realized by only changing the software without using any means.

【0013】ここで、特に、UV検出部として、請求項
2のように、UV検知用光電管を使用し、UVによる放
電信号を波形整形回路によりパルス変換することによ
り、その後の信号処理が容易となる。また、IR検出部
として、請求項3のように、焦電型もしくは熱電対型セ
ンサを使用し、ゆらぎの周波数帯域を選択し増幅するフ
ィルタおよび交流増幅回路を有し、このIR検出部から
の出力を整流平滑化したアナログ信号を信号処理部にお
いてデジタル化するように構成すると、小さな炎の場合
に問題となる炎の呼吸作用と呼ばれる特有のゆらぎにか
かわらず、所定のIR検出を確実なものとすることがで
きる。
Here, in particular, as in the second aspect, the UV detection photoelectric tube is used as the UV detection section, and the discharge signal by UV is pulse-converted by the waveform shaping circuit, so that the subsequent signal processing is facilitated. Become. Further, as the IR detecting section, a pyroelectric type or thermocouple type sensor is used as in claim 3, and a filter and an AC amplifying circuit for selecting and amplifying a frequency band of fluctuation are provided, and the IR detecting section If the signal processing unit is configured to digitize an analog signal whose output is rectified and smoothed, it will ensure a certain IR detection regardless of the peculiar fluctuation called the breathing action of the flame, which is a problem in the case of a small flame. Can be

【0014】また、上記炎検出装置におけるIR検出部
として、請求項4のように、熱電対型センサを使用し、
この熱電対型センサにより検知された直流赤外線成分を
増幅する直流増幅回路および変化量検出回路を備えてい
るとともに、この変化量検出回路から出力されるアナロ
グ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を上
記信号加算部に入力するように構成する場合は、着火と
同時に大きな炎となって、ゆらぎ以外に急増するIRも
確実に検出することが可能であるとともに、その変化量
をデジタル信号に変換して、炎検出の判断要素として利
用することによって、汎用性をもたせることはもちろ
ん、炎検出のための所要時間をより短縮化することがで
きる。
A thermocouple type sensor is used as an IR detecting section in the flame detecting device.
It is equipped with a DC amplification circuit that amplifies the DC infrared component detected by this thermocouple type sensor and a change amount detection circuit, and also converts the analog signal output from this change amount detection circuit into a digital signal, and the digital signal When inputting to the above-mentioned signal addition section, it is possible to reliably detect an IR that suddenly increases in addition to fluctuations and becomes a large flame at the same time as ignition, and the amount of change is converted into a digital signal. Then, by using it as a judgment element for flame detection, it is possible not only to have versatility but also to shorten the time required for flame detection.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図1は本発明の一実施例による炎検出装置の
構成を示すブロック図、図2は図1に示す炎検出装置の
さらに詳細な構成を示すブロック図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flame detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of the flame detection device shown in FIG.

【0016】図1に示すように、本発明の一実施例によ
る炎検出装置は、大別して、UV量を検出するUV検出
部1と、炎に特有なCO2 共鳴放射によるIR量を検出
するIR検出部2と、それら両検出部1,2に対応して
設けられた信号処理部3,4と、これらUVおよびIR
の信号処理部3,4から出力されるON・OFF信号の
論理積をとるAND判定部5と、上記両信号処理部3,
4から出力される調整信号を加算する信号加算部6と、
上記AND判定部5から一致信号が出力されている場合
で、かつ、上記信号加算部6から出力される加算信号が
所定のレベルを越えたときに作動信号を出力する比較判
定部7と、この比較判定部7から出力される作動信号が
一定時間継続したとき、起動信号を出力するタイマー部
8と、このタイマー部8から出力される起動信号の入力
にもとづいて、図示しない警報装置などに報知信号を出
力する出力部9とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the flame detecting apparatus according to one embodiment of the present invention is roughly classified into a UV detector 1 for detecting a UV amount and an IR amount due to CO 2 resonance radiation peculiar to the flame. IR detection unit 2, signal processing units 3 and 4 provided corresponding to both detection units 1 and 2, and UV and IR
AND determination unit 5 that obtains the logical product of ON / OFF signals output from the signal processing units 3 and 4 of FIG.
A signal adder 6 for adding the adjustment signals output from
A comparison determination unit 7 that outputs an operation signal when the coincidence signal is output from the AND determination unit 5 and the addition signal output from the signal addition unit 6 exceeds a predetermined level; When the operation signal output from the comparison / determination unit 7 continues for a certain time, a timer unit 8 that outputs a start signal, and an alarm device (not shown) is notified based on the input of the start signal output from the timer unit 8. The output unit 9 outputs a signal.

【0017】上記のような概要構成をもつ炎検出装置の
各構成部の詳細を図2に基づいて説明すると、UV検出
部1としては、UV検知用光電管(以下、UVセンサと
称する)10を使用し、このUVセンサ10により18
5〜260(nm)のUVを放電信号として検知し波形
整形回路13に通してパルス信号に変換する。このパル
ス信号は、炎から放射されるエネルギー、すなわち、U
V量に応じてUV量が少ない時はパルス間隔が長く、か
つ多くなるとパルス間隔が短くなる。
The details of each component of the flame detecting device having the above-described schematic configuration will be described with reference to FIG. 2. As the UV detector 1, a UV detecting photoelectric tube (hereinafter referred to as a UV sensor) 10 is used. Used, this UV sensor 10
UV of 5 to 260 (nm) is detected as a discharge signal and passed through the waveform shaping circuit 13 to be converted into a pulse signal. This pulse signal is the energy emitted from the flame, namely U
When the UV amount is small, the pulse interval is long according to the V amount, and when the UV amount is large, the pulse interval is short.

【0018】上記IR検出部2は、CO2 光学フィルタ
15を付設した熱電対型(サーモパイル)センサ(以
下、IRセンサと称する)14を使用し、このIRセン
サ14によりCO2 共鳴放射による4.1〜4.5(μ
m)のIRを検知して、温度センサ16により、周囲温
度による誤差成分を補償した定常放射レベルとともに微
小炎を検知するために炎のゆらぎによる交流成分(1〜
15Hz)を選択分離して交流増幅器18で増幅する。
ここで、着火と同時に大きな炎となって、ゆらぎ以外の
IRが急増する場合があるので、そのゆらぎ以外の直流
IR成分を直流増幅器17で増幅し、これをメモリ回路
27およびアナログ記憶回路から構成される変化量検出
回路19に入力させて、ゆらぎ以外の定常レベルでの単
位時間当りの変化量がアナログ信号として検出され、そ
の直流IR成分の変化量の信号処理部39が、上記アナ
ログ信号をデジタル信号に変換するV−F変換回路36
と、その変換されたデジタル信号をカウントするカウン
タ回路37と、そのカウント数を発振周期ごとにラッチ
するラッチ回路38とから構成されており、直流IR成
分の変化量としての図3の(g)に示すようなデジタル
信号が信号処理部39から上記信号加算部6に入力され
るように構成されている。
The IR detector 2 uses a thermocouple type (thermopile) sensor (hereinafter referred to as an IR sensor) 14 provided with a CO 2 optical filter 15, and the IR sensor 14 emits CO 2 resonance radiation. 1 to 4.5 (μ
m) IR temperature is detected, and the temperature sensor 16 detects a micro flame together with a steady radiation level that compensates for an error component due to ambient temperature. Therefore, an AC component (1 to 1) due to flame fluctuation is detected.
15 Hz) is selectively separated and amplified by the AC amplifier 18.
Here, since a large flame may be generated at the same time as ignition and IR other than fluctuations may increase rapidly, a DC IR component other than fluctuations is amplified by a DC amplifier 17, and this is composed of a memory circuit 27 and an analog storage circuit. Is input to the change amount detection circuit 19 and the change amount per unit time at a steady level other than fluctuation is detected as an analog signal, and the signal processing unit 39 of the change amount of the DC IR component outputs the analog signal. V-F conversion circuit 36 for converting into a digital signal
3, a counter circuit 37 that counts the converted digital signal, and a latch circuit 38 that latches the count number for each oscillation period, and is a change amount of the DC IR component in FIG. The digital signal as shown in (1) is input from the signal processing unit 39 to the signal adding unit 6.

【0019】上記UV信号処理部3は、上記UV検出部
1の波形整形回路13からのパルス信号のうち発振回路
29から出力される図3の(b)に示すような一定周期
信号の1周期の間に入ったパルス信号をカウントするカ
ウンタ回路20とそのカウント数を発振周期ごとにラッ
チするラッチ回路21と、そのラッチされたカウント数
のノイズ分をキャンセルするために予めレベル設定回路
23に設定された設定値SL1と比較される比較回路2
2とを有し、ノイズを含む定常カウント数以上の信号が
入力されたとき、IR側と整合するようにレベル調整さ
れて図3の(c)に示すようなデジタル信号を出力する
とともに、比較回路22からは図3の(d)に示すよう
なON・OFF信号を出力する。
The UV signal processing unit 3 outputs one cycle of the constant period signal output from the oscillation circuit 29 of the pulse signal from the waveform shaping circuit 13 of the UV detection unit 1 as shown in FIG. 3B. The counter circuit 20 that counts the pulse signal that has entered the interval, the latch circuit 21 that latches the count number for each oscillation cycle, and the level setting circuit 23 that is set in advance to cancel the noise component of the latched count number. Comparing circuit 2 for comparing with the set value SL1
2 and a signal including a steady count number including noise is input, the level is adjusted to match the IR side and a digital signal as shown in FIG. The circuit 22 outputs an ON / OFF signal as shown in FIG.

【0020】上記IR信号処理部4は、上記IR検出部
2からの交流信号を整流平滑した直流(脈流)アナログ
電圧に変換する整流・平滑回路30と、その変換された
直流アナログ電圧をデジタル信号に変換するV−F変換
回路31と、その変換されたデジタル信号のうち発振回
路29から出力される図3の(b)に示すような一定周
期信号の1周期の間に入ったデジタル信号をカウントす
るカウンタ回路32とそのカウント数を発振周期ごとに
ラッチするラッチ回路33と、そのラッチされたカウン
ト数のノイズ分をキャンセルするために予めレベル設定
回路35に設定された設定値SL2と比較される比較回
路34とを有し、ノイズを含む定常カウント数以上の信
号が入力されたとき、UV側と整合するようにレベル調
整された図3の(e)に示すようなデジタル信号を出力
するとともに、比較回路34からは図3の(f)に示す
ようなON・OFF信号を出力する。
The IR signal processing section 4 converts the AC signal from the IR detecting section 2 into a rectified and smoothed DC (pulsating) analog voltage, and a digitalized analog DC voltage obtained by the conversion. A VF conversion circuit 31 for converting into a signal, and a digital signal output from the oscillating circuit 29 among the converted digital signals, which is included in one cycle of a constant cycle signal as shown in FIG. 3B. A counter circuit 32 that counts the number of counts, a latch circuit 33 that latches the count number for each oscillation cycle, and a set value SL2 that is set in advance in the level setting circuit 35 to cancel the noise amount of the latched count number. 3 which has a comparison circuit 34 which is controlled and whose level is adjusted so as to match the UV side when a signal including a steady count number including noise is input. Outputs the digital signal as shown in) from the comparison circuit 34 outputs the ON · OFF signal as shown in (f) of FIG.

【0021】上記AND判定部5は、上記UVおよびI
R信号処理部3,4の比較回路22,34から出力され
るON・OFF信号を入力させて両ON・OFF信号の
論理積をとるAND回路24と両ON・OFF信号の論
理和をとるOR回路25とを有し、上記UVおよびIR
の両信号処理部3,4の比較回路22,34から出力さ
れる信号がいずれもON信号であるとき、AND回路2
4から一致信号を出力し、それを上記比較判定部7に入
力する。また、上記UVおよびIRの両信号処理部3,
4の比較回路22,34から出力される信号のいずれか
一方の信号のみがON信号であるとき、OR回路25か
ら論理和信号を出力し、それを上記メモリ回路27に入
力させてリセット状態にあるメモリ回路27をセットす
る。
The AND judgment section 5 is arranged so that the UV and I
An AND circuit 24 that inputs the ON / OFF signals output from the comparison circuits 22 and 34 of the R signal processing units 3 and 4 to take the logical product of both ON / OFF signals and an OR that takes the logical sum of both ON / OFF signals A circuit 25, and the above UV and IR
When the signals output from the comparison circuits 22 and 34 of both signal processing units 3 and 4 are ON signals, the AND circuit 2
4 outputs a coincidence signal, which is input to the comparison / determination unit 7. Also, both the UV and IR signal processing units 3,
When only one of the signals output from the comparator circuits 22 and 34 of No. 4 is an ON signal, an OR signal is output from the OR circuit 25 and the OR signal is input to the memory circuit 27 to enter the reset state. A certain memory circuit 27 is set.

【0022】上記信号加算部6および比較判定部7は、
加算・判定回路26として一体に構成されており、上記
UV信号処理部3、IR信号処理部4および直流IR成
分の変化量信号処理部39からそれぞれ出力される図3
の(c)、(e)および(g)に示すようなデジタル信
号を加算して、図3の(h)に示すようなデジタル加算
信号を出力し、このデジタル加算信号が予め設定されて
いる所定の判定値SL3を越え、かつ、上記AND判定
部5のAND回路24から一致信号が入力されていると
きに図3の(i)に示すような作動信号を出力する。
The signal addition section 6 and the comparison / determination section 7 are
The addition / determination circuit 26 is integrally configured and is output from the UV signal processing unit 3, the IR signal processing unit 4, and the DC IR component change amount signal processing unit 39, respectively.
3 (c), (e) and (g) are added to output a digital addition signal as shown in FIG. 3 (h), and the digital addition signal is preset. When the predetermined judgment value SL3 is exceeded and the coincidence signal is input from the AND circuit 24 of the AND judgment unit 5, the operation signal as shown in (i) of FIG. 3 is output.

【0023】上記タイマー部8はタイマー回路からな
り、上記加算・判定回路26(比較判定部7)からの作
動信号が、図3の(j)に示すように、予め設定された
一定時間t1に亘り継続されたとき、ON信号を出力部
9を構成する出力端子を通して、図示省略している警報
装置などに報知する。
The timer section 8 is composed of a timer circuit, and the operation signal from the addition / determination circuit 26 (comparison and determination section 7) is set at a preset constant time t1 as shown in (j) of FIG. When it is continued for a long time, an ON signal is given to an alarm device (not shown) through an output terminal that constitutes the output unit 9.

【0024】次に、上記のように構成された炎検出装置
の動作を、図4に示すフローチャートを参照して簡単に
説明する。炭化水素火災の発生にともない炎が生じる
と、その炎からUVおよびIRが図5に示すようなスペ
クトル分布で放射され、UVがUVセンサ10に入射す
るとともに、CO2 共鳴放射による4.1〜4.5(μ
m)のIRが光学フィルタ15を通してIRセンサ14
に入射されて、UVおよびIRが同時に検知される(ス
テップS1,S2)。そのうち、UVは波形整形回路1
3に通されて図3の(b)に示すようなパルス信号に変
換された後、カウンタ回路20に入力されて図3の
(c)に示すようなデシタル信号xが出力される(ステ
ップS3〜S4)。
Next, the operation of the flame detecting device constructed as described above will be briefly described with reference to the flow chart shown in FIG. When a flame is generated due to the occurrence of a hydrocarbon fire, UV and IR are radiated from the flame in a spectral distribution as shown in FIG. 5, UV is incident on the UV sensor 10, and 4.1 to CO 2 resonance radiation is generated. 4.5 (μ
m) IR passes through the optical filter 15 and the IR sensor 14
Is incident on and UV and IR are simultaneously detected (steps S1 and S2). Among them, UV is the waveform shaping circuit 1
3 is converted into a pulse signal as shown in FIG. 3B, and then input to the counter circuit 20 to output a digital signal x as shown in FIG. 3C (step S3). ~ S4).

【0025】これと並行して、IRセンサ14により検
知されたIRは温度センサ16による周囲温度補償され
た定常放射レベルとともに微小炎を検知するために炎の
ゆらぎによる交流成分(1〜15Hz)が交流増幅器1
8で増幅された後、整流・平滑回路30に通されて整流
平滑化されて直流レベルのアナログ電圧として出力され
るとともに、UV側と整合するようにレベル調整され、
ついで、V−F変換回路31でデジタル信号に変換され
た後、カウンタ回路32に入力されて図3の(e)に示
すようなデシダル信号yが出力される(ステップS6〜
S8、S16、S17)。また、着火と同時に大きな炎
となることから急増するゆらぎ以外の直流IR成分が直
流増幅器17で増幅された後、メモリ回路27および変
化量検出回路19に入力される(ステップS9〜S1
0)。
In parallel with this, the IR detected by the IR sensor 14 has a constant radiation level compensated for the ambient temperature by the temperature sensor 16 and an AC component (1 to 15 Hz) due to the fluctuation of the flame for detecting a micro flame. AC amplifier 1
After being amplified by 8, it is passed through a rectifying / smoothing circuit 30, rectified and smoothed, output as an analog voltage of a DC level, and level-adjusted to match the UV side,
Then, after being converted into a digital signal by the V-F conversion circuit 31, the digital signal is input to the counter circuit 32 and a decimal signal y as shown in (e) of FIG. 3 is output (steps S6 to S6).
S8, S16, S17). Further, a DC IR component other than fluctuations, which rapidly increases due to a large flame upon ignition, is amplified by the DC amplifier 17, and then input to the memory circuit 27 and the change amount detection circuit 19 (steps S9 to S1).
0).

【0026】ついで、上記デジタル信号xおよびyは、
比較回路22および34に入力され、各々の設定値S1
およびS2と比較されて、xがS1を越えたとき、およ
び、yがS2を越えたときにそれぞれON信号x1およ
びy1を出力するとともに、それらON信号x1および
y1がAND回路24に入力され、それらの論理積をと
って一致信号が出力されるとともに、上記比較回路22
および34のいずれか一方からのみON信号x1または
y1が出力された場合はOR回路25で論理和をとって
論理和信号が出力され、これが上記メモリ回路27に入
力されて、そのときの直流IR成分が該メモリ回路27
にセツトされ、そのセットされた直流IR成分と着火時
のゆらぎ以外の直流IR成分との変化量が変化量検出回
路19で検出され、その変化量の信号がV−F変換回路
36でデジタル信号に変換された後、カウンタ回路37
に入力されて図3の(g)に示すようなデジタル信号z
が出力される(ステップS11〜S15、S18、S1
9)。
The digital signals x and y are then
The set values S1 are input to the comparison circuits 22 and 34, respectively.
And S2, and when x exceeds S1 and when y exceeds S2, ON signals x1 and y1 are output, and these ON signals x1 and y1 are input to the AND circuit 24, A coincidence signal is output by taking the logical product of them, and the comparison circuit 22
When the ON signal x1 or y1 is output from only one of the above and 34, the OR circuit 25 takes the logical sum to output a logical sum signal, which is input to the memory circuit 27 and the direct current IR at that time is output. The component is the memory circuit 27
The change amount between the set DC IR component and the DC IR component other than the fluctuation at the time of ignition is detected by the change amount detection circuit 19, and the change amount signal is digital signal by the VF conversion circuit 36. Counter circuit 37 after being converted to
Is input to the digital signal z as shown in FIG.
Is output (steps S11 to S15, S18, S1
9).

【0027】つぎに、上記UV信号処理部3のラッチ回
路21から出力される図3の(c)に示すようなデジタ
ル信号xとIR信号処理部4のラッチ回路33から出力
される図3の(e)に示すようなデジタルyおよび上記
信号処理部39のラッチ回路38から出力される直流I
R成分の変化量としての図3の(g)に示すようなデジ
タル信号zが加算・判定回路26に入力されて、これら
各信号x,y,zが信号加算部6において加算されると
ともに、そのデジタル加算信号が予め設定されている所
定の判定値SL3を越えているか否かが比較判定部7に
おいて判定され、越えている場合は図3の(i)に示す
ような作動信号が出力され、これがタイマー回路からな
るタイマー部8に入力される。このタイマー部8では、
上記加算・判定回路26(比較判定部7)から出力され
る作動信号が、図3の(j)に示すように、予め設定さ
れた一定時間t1に亘り継続しているか否かが判定され
て、越えている場合は出力端子(出力部9)を通して、
図示省略している警報装置などに報知して該警報装置を
作動させ警報出力する(ステップS20〜S23)。
Next, the digital signal x output from the latch circuit 21 of the UV signal processing unit 3 as shown in FIG. 3C and the output of the latch circuit 33 of the IR signal processing unit 4 shown in FIG. The digital y as shown in (e) and the direct current I output from the latch circuit 38 of the signal processing unit 39.
A digital signal z as shown in (g) of FIG. 3 as the amount of change of the R component is input to the addition / determination circuit 26, and these signals x, y, z are added in the signal addition unit 6, and The comparison / determination unit 7 determines whether or not the digital addition signal exceeds a preset predetermined determination value SL3, and if it exceeds the predetermined determination value SL3, an operation signal as shown in (i) of FIG. 3 is output. This is input to the timer unit 8 including a timer circuit. In this timer unit 8,
As shown in (j) of FIG. 3, it is determined whether the operation signal output from the addition / determination circuit 26 (comparison determination unit 7) continues for a preset constant time t1. , If it exceeds, through the output terminal (output unit 9),
An alarm device (not shown) is notified and the alarm device is activated to output an alarm (steps S20 to S23).

【0028】以上のように、UVおよびIRを同時に検
出し、それらを変換したデジタル信号x,yの加算値と
所定の判定値SL3とを比較して、炎を判定し出力する
ので、炎の大きさやその原因となる可燃物の種類によっ
て放射されるUV量とIR量の比率がどのように変化し
ても、各種可燃物の火災の元となる小さな炎を確実に、
かつ素早く検出して警報を出力することが可能であり、
また、このとき、設置環境における定常カウント数のノ
イズ分をキャンセルしたON・OFF信号の論理積を判
断条件としているので、放射源の設置環境の状況変化に
よる誤動作の発生もなく、さらにはタイマー部8で一過
性信号をキャンセルすることが可能であるから、汎用火
災全般に亘って失報などを招くことがなく、所定の炎検
出を適確、迅速に行なうことができる。
As described above, UV and IR are detected at the same time, the added value of the converted digital signals x and y is compared with a predetermined judgment value SL3, and the flame is judged and outputted. No matter how the ratio of the amount of UV and the amount of IR radiated changes depending on the size and the type of combustible material that causes it, a small flame that can cause a fire of various combustible materials can be reliably ensured.
And it is possible to quickly detect and output an alarm,
At this time, since the logical product of the ON / OFF signals in which the noise of the steady count number in the installation environment is canceled is used as the determination condition, no malfunction occurs due to the change of the installation environment of the radiation source, and the timer unit Since it is possible to cancel the transient signal at 8, it is possible to accurately and promptly detect a predetermined flame without causing a false alarm over all general-purpose fires.

【0029】なお、上記実施例の構成において、UV、
IRのゆらぎおよびIRの定常放射それぞれが単独に検
知されたとき、警報出力でなく、注意信号を出力する機
能を付加することによって、火災検知機能をより一層充
実したものにできる。
In addition, in the structure of the above embodiment, UV,
The fire detection function can be further enhanced by adding a function of outputting an attention signal instead of an alarm output when IR fluctuation and IR steady radiation are individually detected.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、炎から
放射されるUVおよびIRを同時に検出し、炎特有の性
質を判断条件とした信号処理によりUVおよびIRの加
算値と所定値とを比較して炎を検出するので、炎の大き
さやその原因となる可燃物の種類によって放射されるU
V量とIR量の比率がどのように変化しても、小さな炎
の段階で確実に、かつ素早く炎を検出することができ
る。しかも、設置環境における定常レベルをキャンセル
したON・OFF信号の論理積を判断条件としているの
で、放射源の設置環境の状況変化による誤動作の発生も
防止でき、かつタイマー部で一過性信号をキャンセルす
ることができるから、特定の可燃物の火災に制約される
ことなく、汎用火災全般に亘って失報などを招くことな
く、適確かつ迅速な炎検出を行なうことができる。その
上、UV検出部およびIR検出部で検出されたアナログ
信号をデジタル化することにより、信号加算部や比較判
定部での演算処理動作にCPUを用いて汎用性をもたせ
ることが可能であり、出火場所や可燃物の種類によるU
V量とIR量の放射比率の変化などの種々条件に適応す
る演算処理を、回路変更などの面倒、高価な手段を用い
ることなく、ソフトウエアの変更のみで簡単に実現させ
ることがてきるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, UV and IR radiated from a flame are simultaneously detected, and the added value of UV and IR and a predetermined value are obtained by signal processing using a characteristic peculiar to the flame as a judgment condition. Since the flame is detected by comparing with U, U emitted depending on the size of the flame and the type of combustible material that causes it
No matter how the ratio between the amount of V and the amount of IR changes, the flame can be detected reliably and quickly at the stage of a small flame. In addition, since the logical product of ON / OFF signals that cancel the steady level in the installation environment is used as the judgment condition, it is possible to prevent malfunctions due to changes in the installation environment of the radiation source, and to cancel the transient signal in the timer section. Therefore, it is possible to perform appropriate and prompt flame detection without being restricted by the fire of a specific combustible material and without causing a false alarm over general-purpose fires. In addition, by digitizing the analog signals detected by the UV detection section and the IR detection section, it is possible to use the CPU for the arithmetic processing operation in the signal addition section and the comparison / determination section so as to provide versatility. U depending on fire location and type of combustible material
It is said that the arithmetic processing adapted to various conditions such as the change of the radiation ratio of the V amount and the IR amount can be easily realized by only changing the software without using troublesome and expensive means such as circuit change. Produce an effect.

【0031】また、請求項2のように、UV検出部とし
て、高感度なUV検知用光電管を使用し、UVによる放
電信号を波形整形回路によりパルス波形信号に変換する
ようにすることにより、UVの検出精度を高めることが
できるとともに、その後の信号処理を容易にすることが
でき、また、請求項3のように、IR検出部として、赤
外線センサを使用し、ゆらぎの周波数帯域を選択し増幅
するフィルタおよび交流増幅回路を有し、このIR検出
部からの出力を整流平滑化したアナログ信号を信号処理
部においてデジタル化するように構成することにより、
小さな炎の場合でも炎の呼吸作用と呼ばれる特有のゆら
ぎをとらえ、所定のIR検出を確実なものとすることが
できる。
According to a second aspect of the present invention, a highly sensitive UV detection photoelectric tube is used as the UV detection unit, and a UV discharge signal is converted into a pulse waveform signal by a waveform shaping circuit. Detection accuracy can be improved and subsequent signal processing can be facilitated. Further, as described in claim 3, an infrared sensor is used as an IR detection unit, and a frequency band of fluctuation is selected and amplified. By having a filter and an AC amplification circuit that perform the rectification and smoothing of the output from the IR detection section, the analog signal is digitized in the signal processing section.
Even in the case of a small flame, it is possible to catch the peculiar fluctuation called the breathing action of the flame and ensure the predetermined IR detection.

【0032】さらに、請求項4のように、上記炎検出装
置におけるIR検出部として、熱電対型センサを使用
し、この熱電対型センサにより検知された直流赤外線成
分を増幅する直流増幅回路および変化量検出回路を備え
ているとともに、この変化量検出回路から出力されるア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号
を上記信号加算部に入力するように構成する場合は、着
火と同時に大きな炎となって、ゆらぎ以外に急増するI
Rも確実に検出することが可能であるとともに、その変
化量をデジタル信号に変換して、炎検出の判断要素とし
て利用することによって、汎用性をもたせることはもち
ろん、炎検出のための所要時間をより短縮化することが
できる。
Further, as in claim 4, a thermocouple type sensor is used as an IR detecting section in the flame detecting device, and a direct current amplifying circuit for amplifying a direct current infrared component detected by the thermocouple type sensor and a change. When a quantity detection circuit is provided and the analog signal output from this change amount detection circuit is converted to a digital signal and the digital signal is input to the signal addition section, a large flame is generated at the same time as ignition. And I will increase rapidly in addition to fluctuations.
R can be detected reliably, and by converting the amount of change into a digital signal and using it as a judgment element for flame detection, it is possible to have versatility and the time required for flame detection. Can be further shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による炎検出装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a flame detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す炎検出装置のさらに詳細な構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of the flame detection device shown in FIG.

【図3】炎検出動作時における各部の信号波形図であ
る。
FIG. 3 is a signal waveform diagram of each part at the time of flame detection operation.

【図4】炎検出動作を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a flame detection operation.

【図5】横軸を放射電磁波の波長とし、縦軸を相対強度
として表わした炎のスペクトル曲線を示す特性図であ
る。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a flame spectrum curve in which the horizontal axis represents the wavelength of radiated electromagnetic waves and the vertical axis represents relative intensity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 UV検出部 2 IR検出部 3,4,39 信号処理部 5 AND判定部 6 信号加算部 7 比較判定部 8 タイマー部(タイマー回路) 9 出力部 10 UVセンサ 13 波形整形回路 14 IRセンサ 15 光学フィルタ 17 直流増幅回路 18 交流増幅回路 19 変化量検出回路 24 AND回路 26 加算・判定回路 31 V−F変換回路 1 UV detection unit 2 IR detection unit 3, 4, 39 Signal processing unit 5 AND determination unit 6 Signal addition unit 7 Comparison determination unit 8 Timer unit (timer circuit) 9 Output unit 10 UV sensor 13 Waveform shaping circuit 14 IR sensor 15 Optical Filter 17 DC amplification circuit 18 AC amplification circuit 19 Change amount detection circuit 24 AND circuit 26 Addition / judgment circuit 31 V-F conversion circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正樹 大阪府大阪市東成区深江北2丁目1番10号 ヤマトプロテック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Masaki Kobayashi 2-10-10 Fukaekita, Higashinari-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Yamato Protech Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炎から放射される紫外線および赤外線を
検出する炎検出装置において、 紫外線量を検出する紫外線検出部と、 炎に特有なCO2 共鳴放射による赤外線量を検出する赤
外線検出部と、 この赤外線検出部および上記紫外線検出部からの出力を
デジタル化するとともに、紫外線および赤外線の放射源
の設置環境における定常レベルをキャンセルしたON・
OFF信号および定常レベル以上のデジタル信号を信号
処理する信号処理部と、 紫外線および赤外線それぞれの信号処理部から出力され
るON・OFF信号を入力させて両信号の論理積をとる
AND判定部と、 上記紫外線および赤外線それぞれの信号処理部から出力
されるデジタル信号を加算する信号加算部と、 上記AND判定部から信号が出力されている場合で、か
つ上記信号加算部から出力されるデジタル加算信号が所
定レベルを越えたときに作動信号を出力する比較判定部
と、 この比較判定部からの作動信号が一定時間継続したと
き、出力部を介して報知信号を出力するタイマー部とを
具備したことを特徴とする炎検出装置。
1. A flame detection device for detecting ultraviolet rays and infrared rays emitted from a flame; an ultraviolet ray detecting portion for detecting an ultraviolet ray amount; and an infrared ray detecting portion for detecting an infrared ray amount due to CO 2 resonance radiation peculiar to a flame. The output from the infrared detector and the ultraviolet detector is digitized, and the steady level in the installation environment of the ultraviolet and infrared radiation sources is canceled.
A signal processing unit that processes an OFF signal and a digital signal of a steady level or higher, and an AND determination unit that inputs the ON / OFF signals output from the signal processing units of the ultraviolet ray and the infrared ray and takes a logical product of both signals, The signal addition unit that adds the digital signals output from the signal processing units for the ultraviolet rays and the infrared rays, and the digital addition signal that is output from the signal addition unit when the signals are output from the AND determination unit A comparison determination unit that outputs an operation signal when the level exceeds a predetermined level, and a timer unit that outputs a notification signal via the output unit when the operation signal from the comparison determination unit continues for a certain time. Characteristic flame detection device.
【請求項2】 上記紫外線検出部として、紫外線検知用
光電管を使用し、紫外線による放電信号を紫外線量に応
じたパルス信号に変換する波形整形回路を有している請
求項1記載の炎検出装置。
2. The flame detection device according to claim 1, wherein the ultraviolet ray detecting section uses an ultraviolet ray detecting photoelectric tube and has a waveform shaping circuit for converting a discharge signal due to the ultraviolet ray into a pulse signal according to the amount of the ultraviolet ray. .
【請求項3】 上記赤外線検出部として、赤外線センサ
を使用し、ゆらぎの周波数帯域を選択し増幅するフィル
タおよび交流増幅回路を有し、この赤外線検出部からの
出力を整流平滑化したアナログ信号を上記信号処理部に
おいてデジタル化するように構成している請求項1記載
の炎検出装置。
3. An infrared sensor is used as the infrared detecting section, and a filter for selecting and amplifying a frequency band of fluctuation and an AC amplifying circuit are provided, and an analog signal obtained by rectifying and smoothing an output from the infrared detecting section is provided. The flame detection device according to claim 1, wherein the signal processing unit is configured to be digitized.
【請求項4】 上記赤外線検出部として、熱電対型セン
サを使用し、この熱電対型センサにより検知された直流
赤外線成分を増幅する直流増幅回路および変化量検出回
路を備えているとともに、この変化量検出回路から出力
されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジ
タル信号を上記信号加算部に入力するように構成してい
る請求項1記載の炎検出装置。
4. A thermocouple type sensor is used as the infrared detecting section, and a direct current amplifier circuit for amplifying a direct current infrared ray component detected by the thermocouple type sensor and a change amount detection circuit are provided, and this change is also provided. The flame detection device according to claim 1, wherein an analog signal output from the quantity detection circuit is converted into a digital signal, and the digital signal is input to the signal addition section.
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WO2022186169A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-09 ウシオ電機株式会社 Disaster prevention system and uv light irradiation system

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