JPS6219724A - 炎検知器 - Google Patents
炎検知器Info
- Publication number
- JPS6219724A JPS6219724A JP15694585A JP15694585A JPS6219724A JP S6219724 A JPS6219724 A JP S6219724A JP 15694585 A JP15694585 A JP 15694585A JP 15694585 A JP15694585 A JP 15694585A JP S6219724 A JPS6219724 A JP S6219724A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- light
- incident
- flame
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は炎の発生する赤外線を検知して信号を発生す
る炎検知器に関する。
る炎検知器に関する。
従来の技術
炎が発生する赤外線を検知して信号を発生する炎検知器
は既に知られている。この種の検知器は炎の発生する放
射エネルギのス（クトル分布において、波長４．３μｍ
の部分に放射エネルギのピークが存在することを利用し
、この波長の赤外線を検知するものである。その利点と
しては、（１）炎に対する感度が良好である。（２）照
明光等の人工光のスペクトル分布において、波長４．３
μｍの部分の成分がごく少ないので人工光そのものによ
る誤動作がないこと。（３）火花放電、雷等に対しても
同様な理由から誤動作がないこと。があげられる。
は既に知られている。この種の検知器は炎の発生する放
射エネルギのス（クトル分布において、波長４．３μｍ
の部分に放射エネルギのピークが存在することを利用し
、この波長の赤外線を検知するものである。その利点と
しては、（１）炎に対する感度が良好である。（２）照
明光等の人工光のスペクトル分布において、波長４．３
μｍの部分の成分がごく少ないので人工光そのものによ
る誤動作がないこと。（３）火花放電、雷等に対しても
同様な理由から誤動作がないこと。があげられる。
さらに、検出した赤外線の出力信号のうち、３〜３０Ｈ
２の交流成分を検出して炎のゆらぎを検知することで、
定常的な放射エネルギをもつノイズ源から炎を判別する
ことが可能である。
２の交流成分を検出して炎のゆらぎを検知することで、
定常的な放射エネルギをもつノイズ源から炎を判別する
ことが可能である。
しかしながら、炎の検出に、炎特有の放射スＲクトル分
布のピーク値である４３μｍの赤外線を検出するように
しても、太陽光等の直射光あるいは金属等の高反射率を
もった物体からの反射光が炎のゆらぎとほぼ同一の周波
数で振動する光として検知器に入射した場合には誤動作
をおこす可能性があり、屋外で使用するには問題があっ
た。
布のピーク値である４３μｍの赤外線を検出するように
しても、太陽光等の直射光あるいは金属等の高反射率を
もった物体からの反射光が炎のゆらぎとほぼ同一の周波
数で振動する光として検知器に入射した場合には誤動作
をおこす可能性があり、屋外で使用するには問題があっ
た。
この解決策としては、炎の発生する４、３μｍ付近の波
長の放射エネルギを検出すると共に、これより波長の短
いところにぎ−ク値を有する太陽光等の非火災光の放射
エネルギを検出し、両者を比較する誤動作のない炎検知
手段が提案されている。（例えば、特開昭４９−１２８
７８２号公報、特開昭５４−１４６５９６号公報参照）
。
長の放射エネルギを検出すると共に、これより波長の短
いところにぎ−ク値を有する太陽光等の非火災光の放射
エネルギを検出し、両者を比較する誤動作のない炎検知
手段が提案されている。（例えば、特開昭４９−１２８
７８２号公報、特開昭５４−１４６５９６号公報参照）
。
以下、これについて説明すると、第２図は炎と太陽光と
の放射エネルギ分布を示すもので、図中Ａは炎の、Ｂは
太陽光の相対エネルギ分布を示している。
の放射エネルギ分布を示すもので、図中Ａは炎の、Ｂは
太陽光の相対エネルギ分布を示している。
第３図は炎と太陽光との放射エネルギを検出して炎を検
出する原理を示すもので、同図中３１は炎特有の赤外波
長を検出する赤外線センサ、３２は太陽光等の可視光を
検出するセンサであり、両者の出力電気信号は比較器３
３で比較されて出力信号を得る。
出する原理を示すもので、同図中３１は炎特有の赤外波
長を検出する赤外線センサ、３２は太陽光等の可視光を
検出するセンサであり、両者の出力電気信号は比較器３
３で比較されて出力信号を得る。
第４図はそれぞれのセンサが検出した炎、可視光の出力
電気信号波形を示すもので、信号源が炎の場合には、炎
のゆらぎに応じて赤外線センサ３１に波形ａが表れるが
、可視光センサ３２には出力電気信号が出ない。信号源
が太陽光等の様な妨害光の場合には、両センサ３１．３
２に相似の波形ｃ、ｄが表われる。妨害光があたかも炎
と同じようにゆらいだ場合には、赤外線センサ３１の出
力電気信号のみでは炎と区別つかず、誤動作の原因とな
る。信号源が炎と妨害光とが併存した場合には、両セン
サ３１．３２の出力電気信号は互に独立した波形ｅ１
ｆを示す。この時、それぞれの出力電気信号の位相のず
れを検出すると、図の黒い部分を検出する事になシ炎の
存在を検知しなおかつ妨害光に対しては誤報をなくすこ
とができる。
電気信号波形を示すもので、信号源が炎の場合には、炎
のゆらぎに応じて赤外線センサ３１に波形ａが表れるが
、可視光センサ３２には出力電気信号が出ない。信号源
が太陽光等の様な妨害光の場合には、両センサ３１．３
２に相似の波形ｃ、ｄが表われる。妨害光があたかも炎
と同じようにゆらいだ場合には、赤外線センサ３１の出
力電気信号のみでは炎と区別つかず、誤動作の原因とな
る。信号源が炎と妨害光とが併存した場合には、両セン
サ３１．３２の出力電気信号は互に独立した波形ｅ１
ｆを示す。この時、それぞれの出力電気信号の位相のず
れを検出すると、図の黒い部分を検出する事になシ炎の
存在を検知しなおかつ妨害光に対しては誤報をなくすこ
とができる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような検出手段においては、炎と共
に、妨害光が赤外線センサ、可視光センサの両方に同時
に入射することが不可欠の条件となる。妨害光が熱源の
ようなビーム状でない放射光源であれば両センサを近接
して配置することによシ防害光を両センサに同時に入射
するようにすることができるが、太陽光が振動する反射
物によって反射してセンサに入射するような場合など、
ビーム状の妨害光の場合には、両センサを近接して配置
しても同時に入射しない場合が生じ、誤動作の可能性が
あった。
に、妨害光が赤外線センサ、可視光センサの両方に同時
に入射することが不可欠の条件となる。妨害光が熱源の
ようなビーム状でない放射光源であれば両センサを近接
して配置することによシ防害光を両センサに同時に入射
するようにすることができるが、太陽光が振動する反射
物によって反射してセンサに入射するような場合など、
ビーム状の妨害光の場合には、両センサを近接して配置
しても同時に入射しない場合が生じ、誤動作の可能性が
あった。
問題点を解決するための手段
以下、この発明を図面に基いて説明する。
第１図はこの発明の基本構成を示す図である。
同図において、１は波長４．３μｍに鋭い感度を有する
赤外線センサ、２は赤外線センサ１の周囲に円環状に配
置され、可視光に感度を有する可視光センサ、３はセン
サ１の出力電気信号増巾器、４はセンサ２の出力電気信
号増巾器、５は、位相比較器で、増巾器３．４で増巾さ
れたセンサー、２からの出力電気信号の位相を比較する
ものであり、その出力電気信号は信号処理器６を経て炎
検知信号として取出される。
赤外線センサ、２は赤外線センサ１の周囲に円環状に配
置され、可視光に感度を有する可視光センサ、３はセン
サ１の出力電気信号増巾器、４はセンサ２の出力電気信
号増巾器、５は、位相比較器で、増巾器３．４で増巾さ
れたセンサー、２からの出力電気信号の位相を比較する
ものであり、その出力電気信号は信号処理器６を経て炎
検知信号として取出される。
作用
次にその作用を第５図、第６図に基いて説明する。
第５図において太陽Ｓからの光は反射体Ｍによシ反射し
てセンサー、２に入射するが、反射体Ｍが矢印で示した
ように振動すると、センサに入射する反射光も図示のよ
うな方向に振動する。
てセンサー、２に入射するが、反射体Ｍが矢印で示した
ように振動すると、センサに入射する反射光も図示のよ
うな方向に振動する。
このときのセンサの出力電気信号波形は第６図（イ）、
（ロ）、（ハ）に示すものとなシ、この発明による赤外
線センサー、可視光センサ２の配置によるものを第４図
（イ）に示す。また、比較のため赤外線センサー、可視
光センサ２を独立に並列し独立に並列して配置し、反射
光の移動方向とセンサの配列方向が平行の場合を第）図
（ハ）に示す。
（ロ）、（ハ）に示すものとなシ、この発明による赤外
線センサー、可視光センサ２の配置によるものを第４図
（イ）に示す。また、比較のため赤外線センサー、可視
光センサ２を独立に並列し独立に並列して配置し、反射
光の移動方向とセンサの配列方向が平行の場合を第）図
（ハ）に示す。
即ち、この発明ばよるセンサの配置によれば赤外線セン
サーの出力信号波形は台形ａを示し、可視光センサ２の
出力信号波形は赤外線センサの出力信号波形とほぼ同形
の台形の波形すとなる。これに対して、センサの配置が
箱外図（ロ）に示す場合には、赤外線センサー、可視光
センサ２の出力信号波形は同時に立上り、同時に消滅す
る台形の波形ａ、ｂとなる。さらに、センサら の配置が第１図（ハ）に示す場合には、赤外線センサー
、可視光センサ２の出力信号波形は赤外線センサの出力
信号波形ａに対し可視光センサの出力波形が遅れ、位相
のづれた形すとなる。これらの出力信号波形を位相比較
器で処理すると、箱外図（ハ）に示した入射光に対する
センサ配置の場合には、位相差信号波形Ｃが表われる。
サーの出力信号波形は台形ａを示し、可視光センサ２の
出力信号波形は赤外線センサの出力信号波形とほぼ同形
の台形の波形すとなる。これに対して、センサの配置が
箱外図（ロ）に示す場合には、赤外線センサー、可視光
センサ２の出力信号波形は同時に立上り、同時に消滅す
る台形の波形ａ、ｂとなる。さらに、センサら の配置が第１図（ハ）に示す場合には、赤外線センサー
、可視光センサ２の出力信号波形は赤外線センサの出力
信号波形ａに対し可視光センサの出力波形が遅れ、位相
のづれた形すとなる。これらの出力信号波形を位相比較
器で処理すると、箱外図（ハ）に示した入射光に対する
センサ配置の場合には、位相差信号波形Ｃが表われる。
また、第１図に示すセンサ信号の出力増巾器として選択
増巾回路を用いた場合には、その出力信号、位相差検出
信号は箱外図（イ）、（ロ）、（ハ）においてそれぞれ
ａ′、ｂ′、ａ′に示す微分波形と類似しだ形となる。
増巾回路を用いた場合には、その出力信号、位相差検出
信号は箱外図（イ）、（ロ）、（ハ）においてそれぞれ
ａ′、ｂ′、ａ′に示す微分波形と類似しだ形となる。
このように、太陽などからの反射光が振動しつつセンサ
に入射した場合、赤外線センサ、可視光センサの配列と
入射光の移動方向との関係如伺によっては、両センサの
出力信号の間に位相差を生じあたかも炎のゆらぎを検出
したような結果となり誤動作をおこすが、この発明によ
る赤外線センサと可視光センサとの配置によればどの方
向からの入射光に対しても両センサの出力信号の間に位
相差を生ずることがなく、誤動作のおそれがない。
に入射した場合、赤外線センサ、可視光センサの配列と
入射光の移動方向との関係如伺によっては、両センサの
出力信号の間に位相差を生じあたかも炎のゆらぎを検出
したような結果となり誤動作をおこすが、この発明によ
る赤外線センサと可視光センサとの配置によればどの方
向からの入射光に対しても両センサの出力信号の間に位
相差を生ずることがなく、誤動作のおそれがない。
実施例
第７図に、この発明の炎検知器の検出部分の一実施例を
示す。図は炎検出部の断面を示したもので、９は円筒形
遮光部材で上面中央に光入射部１１がある。１は赤外線
センサで光入射部１１の直下に配置される。円錐状の光
拡散板８ ．１が光入射部１１と赤外線センサ１との
間に配置されている。２は可視光センサで円筒形遮光部
材９の底部に円環状に配置されており、感度むらを少く
するため、複数個の素子を用い、その出力信号の和を用
いるとよい０１０は遮光および赤外線センサ２を熱的に
遮断保護する熱絶縁部材、７は遮光部材９の内壁と熱絶
縁部材１０に導く積分部分である。
示す。図は炎検出部の断面を示したもので、９は円筒形
遮光部材で上面中央に光入射部１１がある。１は赤外線
センサで光入射部１１の直下に配置される。円錐状の光
拡散板８ ．１が光入射部１１と赤外線センサ１との
間に配置されている。２は可視光センサで円筒形遮光部
材９の底部に円環状に配置されており、感度むらを少く
するため、複数個の素子を用い、その出力信号の和を用
いるとよい０１０は遮光および赤外線センサ２を熱的に
遮断保護する熱絶縁部材、７は遮光部材９の内壁と熱絶
縁部材１０に導く積分部分である。
以上の構成により、光入射部より入射した光は入射角の
広い範囲にわたって赤外線センサｌと可視光センサ２に
入射して検出される濾、円環状の可視光センサ２に入射
する光は拡散板８と積分部分７とにより十分に拡散され
ると共に、可視光センサ２が複数個の素子から構成され
ているので、入射角の大小、入射方向などに基〈感度む
らを小くすることができる。
広い範囲にわたって赤外線センサｌと可視光センサ２に
入射して検出される濾、円環状の可視光センサ２に入射
する光は拡散板８と積分部分７とにより十分に拡散され
ると共に、可視光センサ２が複数個の素子から構成され
ているので、入射角の大小、入射方向などに基〈感度む
らを小くすることができる。
次に、この発明に使用さ゛れる位相比較器の位相判別回
路を第８図により説明する。ＣＰｌは増巾器３の出力信
号ａが正の場合に“′Ｈ″′、負の場合に“′Ｌ″を出
力するコンノミレータ、Ｃ２０は増巾器４の出力信号す
が正の場合に１１ Ｌ ７１、負もしくはＯの場合にＨ
１＋を出力するコン・ξレータ、Ｃ２０は増巾器４の出
力信号すが正もしくはＯの場合にＨ″、負の場合は“Ｌ
″を出力するコンノミレータで塾る。、コンノれ一タＣ
Ｐ１、Ｃ２０の出力信号はアンド回路ＡＮ１を介してオ
ア回路ＯＲＫ入力されている。一方、コンノミレータＣ
Ｐ１の出力はインバータＩＶを介してアンド回路ＡＮ２
に入力され、コン・ξレータＣＰ３の出力はそのままア
ンド回路ＡＮ２に入力される。アンド回路ＡＮ２の出力
はオア回路ＯＲに入力される。
路を第８図により説明する。ＣＰｌは増巾器３の出力信
号ａが正の場合に“′Ｈ″′、負の場合に“′Ｌ″を出
力するコンノミレータ、Ｃ２０は増巾器４の出力信号す
が正の場合に１１ Ｌ ７１、負もしくはＯの場合にＨ
１＋を出力するコン・ξレータ、Ｃ２０は増巾器４の出
力信号すが正もしくはＯの場合にＨ″、負の場合は“Ｌ
″を出力するコンノミレータで塾る。、コンノれ一タＣ
Ｐ１、Ｃ２０の出力信号はアンド回路ＡＮ１を介してオ
ア回路ＯＲＫ入力されている。一方、コンノミレータＣ
Ｐ１の出力はインバータＩＶを介してアンド回路ＡＮ２
に入力され、コン・ξレータＣＰ３の出力はそのままア
ンド回路ＡＮ２に入力される。アンド回路ＡＮ２の出力
はオア回路ＯＲに入力される。
このような構成によって、位相判別回路の出力（すなわ
ちオア回路ＯＲの出力Ｃ）はセンサ出 ゛力信号す
が炎だけが存在する場合の出力よりも 、；小さいとき
だけＨ″、及びセンサ出力信号すが ：、炎だけが
存在する場合よりも太き、いがセンサ出力信号ａとｂと
の符号が逆のときだけ１１ Ｈ１１となシ、それ以外の
とき“Ｌ″となる。すなわちコンノミレータＣＰ２、Ｃ
２０の判定レベルは上述のように火炎だけが存在する場
合のセンサ出力信号すの大きさに応じて、正側もしくは
負側に若干オフセットされている。
ちオア回路ＯＲの出力Ｃ）はセンサ出 ゛力信号す
が炎だけが存在する場合の出力よりも 、；小さいとき
だけＨ″、及びセンサ出力信号すが ：、炎だけが
存在する場合よりも太き、いがセンサ出力信号ａとｂと
の符号が逆のときだけ１１ Ｈ１１となシ、それ以外の
とき“Ｌ″となる。すなわちコンノミレータＣＰ２、Ｃ
２０の判定レベルは上述のように火炎だけが存在する場
合のセンサ出力信号すの大きさに応じて、正側もしくは
負側に若干オフセットされている。
発明の詳細
な説明したように、この発明の炎検知器は赤外線センサ
のまわりに円環状に感度を有する可視光センサを配置す
ることより、赤外線センサ可視光センサを並列配置した
場合に比べて炎検知器にどの方向から光が入射しても、
また、その入射光がゆらいでも確実に火炎光と妨害光と
を識別して誤警報を発することがなく、屋外などで太陽
光や強烈な光源の光など多様な妨害光が存在する環境に
おける火災報知用の検出器としてすぐれた性能を発揮す
るものである。
のまわりに円環状に感度を有する可視光センサを配置す
ることより、赤外線センサ可視光センサを並列配置した
場合に比べて炎検知器にどの方向から光が入射しても、
また、その入射光がゆらいでも確実に火炎光と妨害光と
を識別して誤警報を発することがなく、屋外などで太陽
光や強烈な光源の光など多様な妨害光が存在する環境に
おける火災報知用の検出器としてすぐれた性能を発揮す
るものである。
第１図は本発明の基本構成を示す図。第２図は炎、太陽
光の波長と放射エネルギ強度の関係を示す図。第３図は
公知の炎検出器の基本構成図。第４図は炎、妨害光がセ
ンサに入射したときの出力電気信号波形を示す図。第５
図は太陽光が反射してセンサに入射する場合の説明図。 第６図は入射光の方向とセンサの配置により異なる出力
電気信号の波形を示す図。第７図はこの発明の炎検知器
の検出部分の構成を示す一実施例の断面図。第８図はこ
の発明に使用される位相比較器の位相判別回路の一例で
ある。 （１）赤外線センサ、（２）可視光センサ、（３）、（
４）増巾器、（５）位相比較器、（６）信号処理器、（
力積分部分、（８）拡散板、（９）遮光部材、αＯ熱絶
縁部材、（２）光入射部。 第 １ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 第 ４ 図 第 ６１！１ 第 ５！！Ｉ ↑ 第 ７ ｒＭ 第 ８ 図
光の波長と放射エネルギ強度の関係を示す図。第３図は
公知の炎検出器の基本構成図。第４図は炎、妨害光がセ
ンサに入射したときの出力電気信号波形を示す図。第５
図は太陽光が反射してセンサに入射する場合の説明図。 第６図は入射光の方向とセンサの配置により異なる出力
電気信号の波形を示す図。第７図はこの発明の炎検知器
の検出部分の構成を示す一実施例の断面図。第８図はこ
の発明に使用される位相比較器の位相判別回路の一例で
ある。 （１）赤外線センサ、（２）可視光センサ、（３）、（
４）増巾器、（５）位相比較器、（６）信号処理器、（
力積分部分、（８）拡散板、（９）遮光部材、αＯ熱絶
縁部材、（２）光入射部。 第 １ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 第 ４ 図 第 ６１！１ 第 ５！！Ｉ ↑ 第 ７ ｒＭ 第 ８ 図
Claims (2)
- （１）火災に特有な波長に感度を有する赤外線センサと
、前記赤外線センサの周囲に配置した円環状の感度を有
した部分を有する可視光センサと、赤外線センサの出力
電気信号を増巾する第１の増巾器と、可視光センサの出
力電気信号を増巾する第２の増巾器と、前記第１、第２
の増巾器の出力電気信号の位相を比較する位相比較器と
、前記位相比較器の出力電気信号により作動する警報装
置とから構成されることを特徴とする炎検知器。 - （２）上記可視光センサの前方に光拡散板を配置したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炎検知器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15694585A JPS6219724A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 炎検知器 |
| US06/856,668 US4742236A (en) | 1985-04-27 | 1986-04-25 | Flame detector for detecting phase difference in two different wavelengths of light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15694585A JPS6219724A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 炎検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219724A true JPS6219724A (ja) | 1987-01-28 |
| JPH0433379B2 JPH0433379B2 (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=15638776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15694585A Granted JPS6219724A (ja) | 1985-04-27 | 1985-07-18 | 炎検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6219724A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0517790U (ja) * | 1991-08-08 | 1993-03-05 | 能美防災株式会社 | 輻射式火災感知器 |
| US5286315A (en) * | 1989-03-30 | 1994-02-15 | Nippon Steel Corporation | Process for preparing rollable metal sheet from quenched solidified thin cast sheet as starting material |
| US5592324A (en) * | 1993-09-22 | 1997-01-07 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Cylindrical inner surface scanner and imaging control method in cylindrical inner surface scanner |
| JP2001243568A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Nohmi Bosai Ltd | 炎検知器 |
| JP2013228401A (ja) * | 2013-06-21 | 2013-11-07 | Oki Denki Bosai Kk | 炎監視装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS57112614A (en) * | 1980-08-27 | 1982-07-13 | Honeywell Inc | Flame monitoring apparatus for burner |
-
1985
- 1985-07-18 JP JP15694585A patent/JPS6219724A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0433379B2 (ja) | 1992-06-02 |
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