JPS6230370B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6230370B2 JPS6230370B2 JP13550679A JP13550679A JPS6230370B2 JP S6230370 B2 JPS6230370 B2 JP S6230370B2 JP 13550679 A JP13550679 A JP 13550679A JP 13550679 A JP13550679 A JP 13550679A JP S6230370 B2 JPS6230370 B2 JP S6230370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- flame
- light
- receiving element
- detection device
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、炎の存在の有無を検出して検出信
号を発生する炎検出装置に関し、とくに炎からの
輻射光にもとづいて検出信号を発生する形式の光
学的炎検出装置に関するものである。
号を発生する炎検出装置に関し、とくに炎からの
輻射光にもとづいて検出信号を発生する形式の光
学的炎検出装置に関するものである。
炎からの輻射光（赤外光、可視光、紫外光）に
もとづいて炎の有無を検出する光学的炎検出装置
は、離れた位置から炎を速い応答速度で検出でき
るなどの利点を有しているが、この方式における
最も重要な問題は、炉壁からの輻射光などの外来
光と、検出すべき炎からの輻射光との識別が困難
なことである。この点を解決するために、炎に特
有の性質である輝度の脈動、いわゆる「ゆらぎ」
に注目し、受光量の脈動にもとづく交流成分を抽
出するようにした装置もあるが、外来光に同様の
ゆらぎが存在すればやはり誤動作してしまう。
もとづいて炎の有無を検出する光学的炎検出装置
は、離れた位置から炎を速い応答速度で検出でき
るなどの利点を有しているが、この方式における
最も重要な問題は、炉壁からの輻射光などの外来
光と、検出すべき炎からの輻射光との識別が困難
なことである。この点を解決するために、炎に特
有の性質である輝度の脈動、いわゆる「ゆらぎ」
に注目し、受光量の脈動にもとづく交流成分を抽
出するようにした装置もあるが、外来光に同様の
ゆらぎが存在すればやはり誤動作してしまう。
この発明は、炎のゆらぎに起因する輝度の脈動
を利用することを基本とするが、炎の輝度分布の
時間的な変化を空間フイルタにより検出して炎の
有無を判別することにより、外来光の脈動には実
質的に不感な炎検出装置を提供することを目的と
している。
を利用することを基本とするが、炎の輝度分布の
時間的な変化を空間フイルタにより検出して炎の
有無を判別することにより、外来光の脈動には実
質的に不感な炎検出装置を提供することを目的と
している。
以下にこの発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第１図に示す炎検出装置は、一端
にレンズ１を取付けた筒状のケーシング２を有
し、このケーシング２内に、プリント板３に支持
された検出ユニツト４が収容されている。検出ユ
ニツト４は、前面に受光部５を有する集積回路か
らなり、レンズ１による炎の結像面上に受光部５
が一致するように配置されている。そして検出ユ
ニツト４の出力信号は、ケーブル６を経て外部に
取出される。なお符号VRは、プリント板３に取
付けられた可変抵抗を示す。
して説明する。第１図に示す炎検出装置は、一端
にレンズ１を取付けた筒状のケーシング２を有
し、このケーシング２内に、プリント板３に支持
された検出ユニツト４が収容されている。検出ユ
ニツト４は、前面に受光部５を有する集積回路か
らなり、レンズ１による炎の結像面上に受光部５
が一致するように配置されている。そして検出ユ
ニツト４の出力信号は、ケーブル６を経て外部に
取出される。なお符号VRは、プリント板３に取
付けられた可変抵抗を示す。
検出ユニツト４の前面に設けられた受光部５
は、たとえば第２図に示すように、25個の方形の
受光素子を格子状に配列することによつて構成さ
れている。各受光素子は、チエツカー状に交互の
関係で２組に分割され、一方の組に属する受光素
子は端子Ａに、他方の組に属する受光素子は端子
Ｂにそれぞれ接続されている。あるいは、受光素
子は第３図のような長方形のものであつてもよ
く、この場合には各受光素子は１列に配置され、
相互に隣接する受光素子が異なつた端子Ａ，Ｂに
接続される。微小な受光素子を密集して第２図ま
たは第３図のように配置する技術は、半導体集積
回路の分野ですでに完成されている。
は、たとえば第２図に示すように、25個の方形の
受光素子を格子状に配列することによつて構成さ
れている。各受光素子は、チエツカー状に交互の
関係で２組に分割され、一方の組に属する受光素
子は端子Ａに、他方の組に属する受光素子は端子
Ｂにそれぞれ接続されている。あるいは、受光素
子は第３図のような長方形のものであつてもよ
く、この場合には各受光素子は１列に配置され、
相互に隣接する受光素子が異なつた端子Ａ，Ｂに
接続される。微小な受光素子を密集して第２図ま
たは第３図のように配置する技術は、半導体集積
回路の分野ですでに完成されている。
受光部５からの出力信号にもとづいて炎の検出
信号を発生する回路を第４図に示す。この回路
は、受光部５の端子Ａ，Ｂ間に接続されたバラン
ス調整用の可変抵抗VRを有する。したがつて可
変抵抗VRのスライダ側の端子１１には、端子Ａ
に発生した第１の検出信号のレベルと、端子Ｂに
発生した第２の検出信号のレベルとの差に対応し
たレベルの差信号が現われる。各受光素子間に感
度差が存在する場合には、可変抵抗VRのスライ
ダを移動させることによつて調整できるが、IC
の製造技術の面から感度差をなくすことができれ
ば、可変抵抗VRあるいはこれと同様の素子によ
る外部調整は不要になる。
信号を発生する回路を第４図に示す。この回路
は、受光部５の端子Ａ，Ｂ間に接続されたバラン
ス調整用の可変抵抗VRを有する。したがつて可
変抵抗VRのスライダ側の端子１１には、端子Ａ
に発生した第１の検出信号のレベルと、端子Ｂに
発生した第２の検出信号のレベルとの差に対応し
たレベルの差信号が現われる。各受光素子間に感
度差が存在する場合には、可変抵抗VRのスライ
ダを移動させることによつて調整できるが、IC
の製造技術の面から感度差をなくすことができれ
ば、可変抵抗VRあるいはこれと同様の素子によ
る外部調整は不要になる。
端子１１に発生した電流信号は、抵抗Ｒ１の作
用で電圧信号に変換され、コンデンサＣ１および
抵抗Ｒ２からなるハイパスフイルタ１２を通る間
に不要な低周波数成分が除去されたのち、増幅器
１３に入り、ここで増幅されたのちスイツチング
回路１４に供給される。このスイツチング回路１
４は、増幅器１３の出力信号レベルが設定値以上
のときだけ端子１５に検出信号を現わすように動
作する。
用で電圧信号に変換され、コンデンサＣ１および
抵抗Ｒ２からなるハイパスフイルタ１２を通る間
に不要な低周波数成分が除去されたのち、増幅器
１３に入り、ここで増幅されたのちスイツチング
回路１４に供給される。このスイツチング回路１
４は、増幅器１３の出力信号レベルが設定値以上
のときだけ端子１５に検出信号を現わすように動
作する。
ここで炎の光学的な性質について考察する。炎
は一般にその平均輝度のゆらぎを持つが、そのほ
かに輝度分布にもゆらぎが存在する。第５図は、
典形的な燃焼火炎のＹ軸方向（炎の放射方向）お
よびこれと直交するＸ軸方向における輝度分布の
一例を示している。この輝度分布は、任意時刻の
一瞬をとらえたものであつて、分布状態は時間と
ともに変化する。一方、第１図に示した装置にお
いて、受光部５の前面には、レンズ１の作用でそ
の前方に位置する炎の実像が投影されるので、各
受光素子には炎の像の一部を細分化した部分輝度
で輻射光が入射することになる。
は一般にその平均輝度のゆらぎを持つが、そのほ
かに輝度分布にもゆらぎが存在する。第５図は、
典形的な燃焼火炎のＹ軸方向（炎の放射方向）お
よびこれと直交するＸ軸方向における輝度分布の
一例を示している。この輝度分布は、任意時刻の
一瞬をとらえたものであつて、分布状態は時間と
ともに変化する。一方、第１図に示した装置にお
いて、受光部５の前面には、レンズ１の作用でそ
の前方に位置する炎の実像が投影されるので、各
受光素子には炎の像の一部を細分化した部分輝度
で輻射光が入射することになる。
いま、受光部５の２つの出力信号Ａ，Ｂの差信
号をＣとすると、差信号Ｃの値は像の輝度分布が
変化しない限り一定である。相互に隣接する受光
素子の間隔をλとしたとき、像の輝度分布の変化
幅（波長）がλより充分に大きければ、Ｃ≒０に
なる。もし炎のゆらぎに応じて像がゆらぐと、こ
の像のゆらぎの速度ｖに比例し、かつλに逆比例
した周波数の交流信号が差信号Ｃとして発生す
る。そしてこの交流信号の振幅は、輝度分布の脈
動の振幅に比例する。すなわち差信号Ｃには炎の
特徴を示す情報が含まれていることがわかる。
号をＣとすると、差信号Ｃの値は像の輝度分布が
変化しない限り一定である。相互に隣接する受光
素子の間隔をλとしたとき、像の輝度分布の変化
幅（波長）がλより充分に大きければ、Ｃ≒０に
なる。もし炎のゆらぎに応じて像がゆらぐと、こ
の像のゆらぎの速度ｖに比例し、かつλに逆比例
した周波数の交流信号が差信号Ｃとして発生す
る。そしてこの交流信号の振幅は、輝度分布の脈
動の振幅に比例する。すなわち差信号Ｃには炎の
特徴を示す情報が含まれていることがわかる。
たとえば第５図のＸ軸上におけるランダムな輝
度分布を空間スペクトルに分解したときにλと一
致した周波数成分をＳn・sin２π／λｘとし、定常分 をＳpとするとき、Ｘ軸上の輝度分布Ｓxは、 Ｓ（ｘ）＝Ｓp＋Ｓn・sin２π／λｘ ……(1) で表わされる。ここで炎がＸ軸方向に速度ｖで移
動するようなゆらぎを考えると、固定座標上にあ
る検出面では、 Ｓ(x
度分布を空間スペクトルに分解したときにλと一
致した周波数成分をＳn・sin２π／λｘとし、定常分 をＳpとするとき、Ｘ軸上の輝度分布Ｓxは、 Ｓ（ｘ）＝Ｓp＋Ｓn・sin２π／λｘ ……(1) で表わされる。ここで炎がＸ軸方向に速度ｖで移
動するようなゆらぎを考えると、固定座標上にあ
る検出面では、 Ｓ(x
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 検出すべき炎の像を所定の結像面に形成する
ためのレンズと、上記結像面に相互に隣接する受
光素子が相互に異なつた端子に接続されている２
組の受光素子群を備えた受光部と、第１の受光素
子群の出力信号と第２の受光素子群の出力信号と
の差を示す差信号を発生する手段とを備えた炎検
出装置。 ２ 上記差信号が設定レベルを越えたときに動作
するスイツチング回路をさらに備えている特許請
求の範囲第１項記載の炎検出装置。 ３ 上記受光素子群は任意数の受光素子からなる
複数の列を形成するように配置され、各受光素子
は横および縦方向に隣接する受光素子とは異なつ
た端子に接続されている特許請求の範囲第１項記
載の炎検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13550679A JPS5658628A (en) | 1979-10-20 | 1979-10-20 | Flame detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13550679A JPS5658628A (en) | 1979-10-20 | 1979-10-20 | Flame detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5658628A JPS5658628A (en) | 1981-05-21 |
| JPS6230370B2 true JPS6230370B2 (ja) | 1987-07-02 |
Family
ID=15153343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13550679A Granted JPS5658628A (en) | 1979-10-20 | 1979-10-20 | Flame detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5658628A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60116595U (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-07 | 日本ドライケミカル株式会社 | 炎感知器 |
| JPS60153596A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-13 | 鉄建建設株式会社 | 輻射赤外線式火災検出装置 |
| JPH0658971B2 (ja) * | 1984-02-23 | 1994-08-03 | キヤノン株式会社 | 光起電力素子の製造方法 |
| JPS60148689U (ja) * | 1984-03-09 | 1985-10-02 | 株式会社山武 | 火炎センサの信号処理回路 |
| JPS6180017A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
| JP4924872B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2012-04-25 | ソニー株式会社 | 近接撮影用ライト |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542700A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-10 | Fujitsu Ltd | Optical fire detector |
-
1979
- 1979-10-20 JP JP13550679A patent/JPS5658628A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5658628A (en) | 1981-05-21 |
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