JPS6255199B2 - - Google Patents
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- JPS6255199B2 JPS6255199B2 JP8612781A JP8612781A JPS6255199B2 JP S6255199 B2 JPS6255199 B2 JP S6255199B2 JP 8612781 A JP8612781 A JP 8612781A JP 8612781 A JP8612781 A JP 8612781A JP S6255199 B2 JPS6255199 B2 JP S6255199B2
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- flame
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- infrared
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は防災監視地区内で炎が発生したとき
に、炎から輻射される赤外線のちらつきを検出す
ることにより、炎の発生を検知できるようにした
赤外線式炎感知器に関するものである。
に、炎から輻射される赤外線のちらつきを検出す
ることにより、炎の発生を検知できるようにした
赤外線式炎感知器に関するものである。
従来第１図に示すように、炎からの赤外線輻射
を検出する赤外線検出素子１の出力をバンドパス
フイルタ３に入力して炎のちらつき周波数のみを
選択的に通過させ、このバンドパスフイルタ３の
出力が基準のレベルを越ている期間に出力パルス
を出す比較回路４の出力パルスを積分回路５によ
り積分して、その積分出力が予め設定された閾値
レベルを越えた時に炎感知出力を出す判別回路６
により炎の発生を検知できるようにした赤外線式
炎感知器が開発されている。かかる従来の炎感知
器において、炎のちらつき周波数のみを通過させ
るバンドパスフイルタ３の通過周波数帯域は２Hz
〜20Hz程度に設定されているものであり、これよ
りも低い周波数でちらつく赤外線や、あるいはこ
れよりも高い周波数でちらつく赤外線は通常はバ
ンドパスフイルタ３により遮断されるようになつ
ていたものである。しかしながら例えば室内で白
熱電球のような赤外線を含む光源が点灯したよう
な場合には２Hzよりも低い周波数域で、しかも非
常に強い光が赤外線検出素子１に入射するため
に、バンドパスフイルタ３による減衰にも拘ら
ず、比較回路４から出力パルスが出力される場合
がある。この場合には、上述の白熱電球のような
光源を消灯しない限りは比較回路４の出力により
積分回路５の出力が上昇し、誤つた炎検知動作を
行なつてしまうことになるものである。第２図は
かかる従来例の動作を示す波形図であり、同図ａ
に示すように白熱電球のような赤外線を含んだ光
源から強い光が発せられると、同図ｂに示すよう
に比較回路４が誤つて動作し、その出力により積
分回路５の出力が同図ｃに示すように上昇してや
がて閾値レベルVthを越えたときには炎検知の誤
報を発することになるものである。
を検出する赤外線検出素子１の出力をバンドパス
フイルタ３に入力して炎のちらつき周波数のみを
選択的に通過させ、このバンドパスフイルタ３の
出力が基準のレベルを越ている期間に出力パルス
を出す比較回路４の出力パルスを積分回路５によ
り積分して、その積分出力が予め設定された閾値
レベルを越えた時に炎感知出力を出す判別回路６
により炎の発生を検知できるようにした赤外線式
炎感知器が開発されている。かかる従来の炎感知
器において、炎のちらつき周波数のみを通過させ
るバンドパスフイルタ３の通過周波数帯域は２Hz
〜20Hz程度に設定されているものであり、これよ
りも低い周波数でちらつく赤外線や、あるいはこ
れよりも高い周波数でちらつく赤外線は通常はバ
ンドパスフイルタ３により遮断されるようになつ
ていたものである。しかしながら例えば室内で白
熱電球のような赤外線を含む光源が点灯したよう
な場合には２Hzよりも低い周波数域で、しかも非
常に強い光が赤外線検出素子１に入射するため
に、バンドパスフイルタ３による減衰にも拘ら
ず、比較回路４から出力パルスが出力される場合
がある。この場合には、上述の白熱電球のような
光源を消灯しない限りは比較回路４の出力により
積分回路５の出力が上昇し、誤つた炎検知動作を
行なつてしまうことになるものである。第２図は
かかる従来例の動作を示す波形図であり、同図ａ
に示すように白熱電球のような赤外線を含んだ光
源から強い光が発せられると、同図ｂに示すよう
に比較回路４が誤つて動作し、その出力により積
分回路５の出力が同図ｃに示すように上昇してや
がて閾値レベルVthを越えたときには炎検知の誤
報を発することになるものである。
本発明は従来例のこのような欠点を解消するた
めに為されたものであり、白熱電球のような赤外
線を含んだ光源からの強い光を受けても、誤つて
炎検知信号を発するようなことを防止できるよう
にした赤外線式炎感知器を提供することを目的と
するものである。
めに為されたものであり、白熱電球のような赤外
線を含んだ光源からの強い光を受けても、誤つて
炎検知信号を発するようなことを防止できるよう
にした赤外線式炎感知器を提供することを目的と
するものである。
以下本発明の構成を図示実施例について説明す
ると、第３図乃至第５図に示すように、炎からの
赤外線輻射を検出する赤外線検出素子１と、赤外
線検出素子１の出力の中から炎のちらつき周波数
のみを選択的に増幅通過せしめる能動フイルタ８
と、能動フイルタ８の出力が基準レベルを越えて
いる期間に出力パルスを出す比較回路４と、比較
回路４の出力パルスを一定幅のパルスに変換する
単安定マルチバイブレータ７と、単安定マルチバ
イブレータ７の出力パルスを積分する積分回路５
と、積分回路５の出力が予め設定された閾値を越
えた時に炎感知出力を出す判別回路６とからなる
ものである。第５図は本発明の赤外線式炎感知器
の具体的構成を示す回路図であり、同図において
１ａは赤外線検出素子１とインピーダンス素子
Zaと、FETによる交流増幅手段２ａとからなる
赤外線検知ブロツクであり、その出力はローパス
フイルタ３ａとハイパスフイルタ３ｂとを縦続接
続したバンドパスフイルタ３に入力されている。
このバンドパスフイルタ３の帯域通過周波数は２
Hz〜20Hzに設定してある。さらに９は交流増幅回
路２を構成する演算増幅器であり、そのマイナス
側入力端子には負帰還入力が印加されて利得の調
節を図つているものである。かかる演算増幅器９
の利得は、赤外線検出素子１の出力を増幅するた
めの利得と、バンドパスフイルタ３による減衰量
を補うための利得とを考慮に入れて定められるも
のである。しかして本発明の回路にあつてはかか
る演算増幅器９を介して３段のバンドパスフイル
タ３を縦続接続しており、これによつてバンドパ
スフイルタ３の帯域通過特性を尖鋭化したもので
ある。次に10は比較回路４を構成するための演算
増幅器であり、そのプラス側入力端子にはブリー
ダ抵抗１１ａ，１１ｂの出力をフイルタ１２にて
ノイズ除去した基準電圧が印加されており、他側
のマイナス側入力端子にはバンドパスフイルタ３
と演算増幅器９による交流増幅回路２とからなる
能動フイルタ８の出力が印加されている。しかし
て赤外線検出素子１が無入力状態のときには、能
動フイルタ８の出力側には電圧が誘起されないか
ら、比較用の演算増幅器９の出力はＨレベルとな
る。赤外線検出素子１に２Hz〜20Hzの炎のちらつ
きによる断続的な赤外線が入射したときには、能
動フイルタ８の出力は炎のちらつきに応じて増減
する。このとき入射赤外線の強さが一定以上の強
度であれば、比較用の演算増幅器１０のマイナス
側入力端子の電圧レベルはプラス側入力端子の基
準電圧レベルを越えることがあり、この場合には
比較用の演算増幅器１０の出力はＬレベルとな
る。したがつて演算増幅器１０の出力は、赤外線
検出素子１が炎のちらつきによる断続的な赤外線
を検出したときにのみその断続周波数に応じてＬ
レベルとなるものである。７は比較回路４を構成
する演算増幅器１０の出力がＨレベルからＬレベ
ルに立ち下がるときにトリガされる単安定マルチ
バイブレータであり、この単安定マルチバイブレ
ータ７の入力側にはコンデンサC1と抵抗R1とか
らなる微分回路が接続されている。この微分回路
の抵抗R1にはダイオードD1が並列に接続されて
おり、比較回路４の出力がＨレベルである間はこ
のダイオードD1を介してコンデンサC1が充電さ
れる。したがつて比較回路４の出力がＨレベルか
らＬレベルに立ち下がると、演算増幅器７ａの出
力はＬレベルからＨレベルに反転する。このと
き、コンデンサC2によつて演算増幅器７ａのプ
ラス側入力の電位が上昇し、したがつてコンデン
サC2と抵抗R2との時定数によつて定まる時間が
経過するまで演算増幅器７ａの出力はＨレベルに
保持されるものであり、これよつて比較回路４の
出力を一定幅の出力パルスに変換できるようにな
つているものである。しかしてこの単安定マルチ
バイブレータ７の出力は抵抗１４ａ，１４ｂとコ
ンデンサ１５とからなる積分回路５に入力される
ようになつている。したがつて、単安定マルチバ
イブレータ７が断続する赤外線によつて繰り返し
てトリガされると、PUT１６のアノード電圧が
上昇する。このPUT１６のゲート端子には抵抗
７ａ，１７ｂからなる基準電圧発生回路１８の出
力電圧が印加されており、前記アノード電圧が
PTU１６のゲート電圧を越えると、PUT１６が
導出してコンデンサ１５の充電電荷がサイリスタ
１９のゲート電流として放電され、サイリスタ１
９がターンオンする。これによつてダイオードブ
リツジ２０の交流側に接続された信号線２１が直
流的に短絡され、信号線２１の他端に接続された
受信機２２側にて炎の検知動作を知ることができ
るものである。この受信機２２からは平時は信号
線２１を介して交流電源電圧が供給されており、
この交流電源電圧はダイオードブリツジ２０によ
り全波整流され、ツエナダイオード２３により電
圧クリツプされてコンデンサ２４に直流電源電圧
として蓄積される。この直流電源電圧はトランジ
スタ２５とツエナダイオード２６とを含む定電圧
電源回路により安定化直流電源とされ、端子Ｘ，
Ｚ間に供給される。この端子Ｘ，Ｚ間にはブリー
ダ抵抗２７ａ，２７ｂが接続されており、その分
圧された電圧はトランジスタ２８からなるエミツ
タフオロワ回路のエミツタ抵抗２９の両端に低イ
ンピーダンス出力として現われる。このエミツタ
フオロワ回路のエミツタ出力は初段のバンドパス
フイルタ３の部分で接地線Ｇの記号で示すように
接地されており、この接地線Ｇの電位をＯボルト
とすると端子Ｘの電圧はプラスとなり、端子Ｚの
電圧はマイナスとなるものである。したがつて本
発明の回路においては接地線Ｇを基準して正負の
電源電圧が供給されているものである。
ると、第３図乃至第５図に示すように、炎からの
赤外線輻射を検出する赤外線検出素子１と、赤外
線検出素子１の出力の中から炎のちらつき周波数
のみを選択的に増幅通過せしめる能動フイルタ８
と、能動フイルタ８の出力が基準レベルを越えて
いる期間に出力パルスを出す比較回路４と、比較
回路４の出力パルスを一定幅のパルスに変換する
単安定マルチバイブレータ７と、単安定マルチバ
イブレータ７の出力パルスを積分する積分回路５
と、積分回路５の出力が予め設定された閾値を越
えた時に炎感知出力を出す判別回路６とからなる
ものである。第５図は本発明の赤外線式炎感知器
の具体的構成を示す回路図であり、同図において
１ａは赤外線検出素子１とインピーダンス素子
Zaと、FETによる交流増幅手段２ａとからなる
赤外線検知ブロツクであり、その出力はローパス
フイルタ３ａとハイパスフイルタ３ｂとを縦続接
続したバンドパスフイルタ３に入力されている。
このバンドパスフイルタ３の帯域通過周波数は２
Hz〜20Hzに設定してある。さらに９は交流増幅回
路２を構成する演算増幅器であり、そのマイナス
側入力端子には負帰還入力が印加されて利得の調
節を図つているものである。かかる演算増幅器９
の利得は、赤外線検出素子１の出力を増幅するた
めの利得と、バンドパスフイルタ３による減衰量
を補うための利得とを考慮に入れて定められるも
のである。しかして本発明の回路にあつてはかか
る演算増幅器９を介して３段のバンドパスフイル
タ３を縦続接続しており、これによつてバンドパ
スフイルタ３の帯域通過特性を尖鋭化したもので
ある。次に10は比較回路４を構成するための演算
増幅器であり、そのプラス側入力端子にはブリー
ダ抵抗１１ａ，１１ｂの出力をフイルタ１２にて
ノイズ除去した基準電圧が印加されており、他側
のマイナス側入力端子にはバンドパスフイルタ３
と演算増幅器９による交流増幅回路２とからなる
能動フイルタ８の出力が印加されている。しかし
て赤外線検出素子１が無入力状態のときには、能
動フイルタ８の出力側には電圧が誘起されないか
ら、比較用の演算増幅器９の出力はＨレベルとな
る。赤外線検出素子１に２Hz〜20Hzの炎のちらつ
きによる断続的な赤外線が入射したときには、能
動フイルタ８の出力は炎のちらつきに応じて増減
する。このとき入射赤外線の強さが一定以上の強
度であれば、比較用の演算増幅器１０のマイナス
側入力端子の電圧レベルはプラス側入力端子の基
準電圧レベルを越えることがあり、この場合には
比較用の演算増幅器１０の出力はＬレベルとな
る。したがつて演算増幅器１０の出力は、赤外線
検出素子１が炎のちらつきによる断続的な赤外線
を検出したときにのみその断続周波数に応じてＬ
レベルとなるものである。７は比較回路４を構成
する演算増幅器１０の出力がＨレベルからＬレベ
ルに立ち下がるときにトリガされる単安定マルチ
バイブレータであり、この単安定マルチバイブレ
ータ７の入力側にはコンデンサC1と抵抗R1とか
らなる微分回路が接続されている。この微分回路
の抵抗R1にはダイオードD1が並列に接続されて
おり、比較回路４の出力がＨレベルである間はこ
のダイオードD1を介してコンデンサC1が充電さ
れる。したがつて比較回路４の出力がＨレベルか
らＬレベルに立ち下がると、演算増幅器７ａの出
力はＬレベルからＨレベルに反転する。このと
き、コンデンサC2によつて演算増幅器７ａのプ
ラス側入力の電位が上昇し、したがつてコンデン
サC2と抵抗R2との時定数によつて定まる時間が
経過するまで演算増幅器７ａの出力はＨレベルに
保持されるものであり、これよつて比較回路４の
出力を一定幅の出力パルスに変換できるようにな
つているものである。しかしてこの単安定マルチ
バイブレータ７の出力は抵抗１４ａ，１４ｂとコ
ンデンサ１５とからなる積分回路５に入力される
ようになつている。したがつて、単安定マルチバ
イブレータ７が断続する赤外線によつて繰り返し
てトリガされると、PUT１６のアノード電圧が
上昇する。このPUT１６のゲート端子には抵抗
７ａ，１７ｂからなる基準電圧発生回路１８の出
力電圧が印加されており、前記アノード電圧が
PTU１６のゲート電圧を越えると、PUT１６が
導出してコンデンサ１５の充電電荷がサイリスタ
１９のゲート電流として放電され、サイリスタ１
９がターンオンする。これによつてダイオードブ
リツジ２０の交流側に接続された信号線２１が直
流的に短絡され、信号線２１の他端に接続された
受信機２２側にて炎の検知動作を知ることができ
るものである。この受信機２２からは平時は信号
線２１を介して交流電源電圧が供給されており、
この交流電源電圧はダイオードブリツジ２０によ
り全波整流され、ツエナダイオード２３により電
圧クリツプされてコンデンサ２４に直流電源電圧
として蓄積される。この直流電源電圧はトランジ
スタ２５とツエナダイオード２６とを含む定電圧
電源回路により安定化直流電源とされ、端子Ｘ，
Ｚ間に供給される。この端子Ｘ，Ｚ間にはブリー
ダ抵抗２７ａ，２７ｂが接続されており、その分
圧された電圧はトランジスタ２８からなるエミツ
タフオロワ回路のエミツタ抵抗２９の両端に低イ
ンピーダンス出力として現われる。このエミツタ
フオロワ回路のエミツタ出力は初段のバンドパス
フイルタ３の部分で接地線Ｇの記号で示すように
接地されており、この接地線Ｇの電位をＯボルト
とすると端子Ｘの電圧はプラスとなり、端子Ｚの
電圧はマイナスとなるものである。したがつて本
発明の回路においては接地線Ｇを基準して正負の
電源電圧が供給されているものである。
しかして本発明の赤外線式炎感知器において赤
外線検出素子１に対して、第４図ａに示すように
白熱電球のような赤外線を含んだ光源からの強い
光が入射した場合には、比較回路４はこれに対応
して第４図ｂに示すように出力パルスを発する
が、単安定マルチバイブレータ７からは同図ｃに
示すように１パルスが出力されるだけであるの
で、積分回路５の出力は同図ｄに示すように余り
大きくは上昇せず、閾値レベルVthを越えること
はないから誤つた炎感知動作をするようなことが
ないものである。
外線検出素子１に対して、第４図ａに示すように
白熱電球のような赤外線を含んだ光源からの強い
光が入射した場合には、比較回路４はこれに対応
して第４図ｂに示すように出力パルスを発する
が、単安定マルチバイブレータ７からは同図ｃに
示すように１パルスが出力されるだけであるの
で、積分回路５の出力は同図ｄに示すように余り
大きくは上昇せず、閾値レベルVthを越えること
はないから誤つた炎感知動作をするようなことが
ないものである。
本発明は以上のように構成されており、赤外線
検出素子の出力の中から炎のちらつき周波数のみ
を選択的に増幅通過せしめる能動フイルタを設
け、能動フイルタの出力が基準レベルを越えてい
る期間に出力パルスを出す比較回路を設け、比較
回路の出力パルスを一定幅のパルスに変換する単
安定マルチバイブレータを設け、単安定マルチバ
イブレータの出力を積分する積分回路の出力が閾
値レベルを越えたときに炎感知出力を発するよう
に構成したから、赤外線検出素子に対して白熱電
球のような赤外線を含んだ光源からの強い妨害光
が入射して比較回路からの出力パルスが出たまま
の状態になつたような場合においても、比較回路
の出力側には単安定マルチバイブレータが接続さ
れているので、積分回路には短い１パルスが入力
されるだけであり、従来例のように積分回路の出
力が閾値レベルを越えるまで上昇するようなこと
はない。したがつて、白熱電球のような赤外線を
含んだ光源から妨害光が入射して誤つて炎感知動
作を行なうようなことはなく、一定範囲のちらつ
きを有する赤外線に対してのみ反応するものであ
る。
検出素子の出力の中から炎のちらつき周波数のみ
を選択的に増幅通過せしめる能動フイルタを設
け、能動フイルタの出力が基準レベルを越えてい
る期間に出力パルスを出す比較回路を設け、比較
回路の出力パルスを一定幅のパルスに変換する単
安定マルチバイブレータを設け、単安定マルチバ
イブレータの出力を積分する積分回路の出力が閾
値レベルを越えたときに炎感知出力を発するよう
に構成したから、赤外線検出素子に対して白熱電
球のような赤外線を含んだ光源からの強い妨害光
が入射して比較回路からの出力パルスが出たまま
の状態になつたような場合においても、比較回路
の出力側には単安定マルチバイブレータが接続さ
れているので、積分回路には短い１パルスが入力
されるだけであり、従来例のように積分回路の出
力が閾値レベルを越えるまで上昇するようなこと
はない。したがつて、白熱電球のような赤外線を
含んだ光源から妨害光が入射して誤つて炎感知動
作を行なうようなことはなく、一定範囲のちらつ
きを有する赤外線に対してのみ反応するものであ
る。
第１図は従来例のブロツク図、第２図は同上の
動作説明図、第３図は本発明の一実施例のブロツ
ク図、第４図は同上の動作説明図、第５図は同上
の具体回路図である。 １は赤外線検出素子、４は比較回路、５は積分
回路、６は判別回路、７は単安定マルチバイブレ
ータ、８は能動フイルタである。
動作説明図、第３図は本発明の一実施例のブロツ
ク図、第４図は同上の動作説明図、第５図は同上
の具体回路図である。 １は赤外線検出素子、４は比較回路、５は積分
回路、６は判別回路、７は単安定マルチバイブレ
ータ、８は能動フイルタである。
Claims (1)
- １ 炎からの赤外線輻射を検出する赤外線検出素
子と、赤外線検出素子の出力の中から炎のちらつ
き周波数のみを選択的に増幅通過せしめる能動フ
イルタと、能動フイルタの出力が基準レベルを越
えている期間に出力パルスを出す比較回路と、比
較回路の出力パルスを一定幅のパルスに変換する
単安定マルチバイブレータと、単安定マルチバイ
ブレータの出力パルスを積分する積分回路と、積
分回路の出力が予め設定された閾値を越えた時に
炎感知出力を出す判別回路とから成ることを特徴
とする赤外線式炎感知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8612781A JPS57201987A (en) | 1981-06-04 | 1981-06-04 | Infrared flame sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8612781A JPS57201987A (en) | 1981-06-04 | 1981-06-04 | Infrared flame sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57201987A JPS57201987A (en) | 1982-12-10 |
| JPS6255199B2 true JPS6255199B2 (ja) | 1987-11-18 |
Family
ID=13878035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8612781A Granted JPS57201987A (en) | 1981-06-04 | 1981-06-04 | Infrared flame sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57201987A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145332U (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-26 | 株式会社山武 | 火炎センサの信号処理回路 |
-
1981
- 1981-06-04 JP JP8612781A patent/JPS57201987A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57201987A (en) | 1982-12-10 |
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