NO169568B - Fremgangsmaate og system for avfoeling av eksplosive branner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for avføling av eksplosive branner av den art som angitt i innledningen til krav 1, samt system for avføling av eksplosive branner som angitt i innledningen til krav 4.

Optiske flerkanal (f.eks. infrarød strålingsreagerende) systemer er kjent teknikk ved brannslukking og typiske slik systemer er beskrevet i US-patentene 3 825 754, 3 931 521 og 4 296 324. Disse beskrevne anordningene har vist seg å være svært akseptable og kommersielt vellykkede og nyttige ved forskjellige militære brannavfølings- og slukkesystem-anvendelser (FSS).

Visse modifikasjoner og anvendelser av disse brannavfølings og slukkesysternene er beskrevet i en publikasjon av Robert J. Cinzori med tittel "Dual Spectrum Infrared Fire Sensor", 25. Nasjonale infrarøde informasjonssymposium (IRIS), 15. juni 1977.

I motsetning til ovenfor nevnte FSS-systemer som opererer kun som reaksjon på optisk stimuli, dvs. elektromagnetisk stråling, reagerer foreliggende oppfinnelse på samtidig forekomst av forskjellige stimuli, slik som en kombinasjon av optisk stråling og mekanisk bølgeenergi, f.eks. trykk eller akustisk bølgeenergi for å gi en øket falsk alarm-immunitet til et utall kommersielle såvel som militære brannslukkesystemer.

EP-patentpublikasjon nr. 103375 beskriver en branndetektor som samtidig detekterer elektromagnetisk stråling og luftbevegelse som følge av en brann. En brannalarm blir utløst når, og bare når begge detektorene avgir signalet som indikerer en brann.

Det generelle formålet ved foreliggende oppfinnelse er følgelig å tilveiebringe en bred ny metode for slukking av branner og eksplosjoner og tilsvarende bred ny klasse med brannslukkesystemer som har en høy grad av falsk alarmimmuni-tet.

Ovenfornevnte tilveiebringes ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1, samt ved hjelp av et system av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 4. Ytterligere trekk ved fremgangsmåten og systemet fremgår av de øvrige, uselvstendige kravene.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således visse ytterligere nye og nyttige forbedringer ved tidligere kjente brannavfølings- og slukkeanordninger ved at den krever en ytterligere stimuli forbundet med brannen eller eksplosjonen før den genererer et utgangssignal. En lys lyspære (som frembringer UV, synlig og nær IR-stimuli) foran en utløser-manifold (som frembringer varmestimuli i det fjerne IR-området til det elektromagnetiske bølgelederspektrumet) kunne f.eks. frembringe en falsk alarm ved tidligere kjente systemer- når utsatt for ampiitudevariasjoner til en strå-lingsinngang fra disse kildene. De ytterligere kravene til en diversestimuliinngang ved foreliggende oppfinnelse vil forhindre falske alarmer under ovenfor beskrevne forhold.

Ovenfornevnte formål og andre nyttige og nye trekk ved oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere i den følgende beskrivelse med henvisning til tegningene, hvor: Fig. la viser et funksjonsblokkdiagram til en dualkanal (elektromagnetisk og mekanisk bølgeenergi) ved brann-avfølings- og slukke(Fss)-systemet ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Denne utførelsesformen er konstruert for å reagere på en situasjon hvor en svært høy støy, slik som den frembrakt ved gjennomhulling av en metallkappe ledsaget av et termisk forløp, slik som en eksplosiv brann. Fig. lb viser et skjematisk kretsdiagram av en foretrukket utførelsesform av fig. la konstruert i samsvar med til nå kjente beste modus for utførelse av foreliggende oppfinnelses utførelsesform. Fig. 2a-2e er bølgeformdiagram av elektriske signaler ved forskjellige kretsknutepunkter Å til E vist på fig. lb. Fig. 3 viser et funksjonsblokkdiagram av en annen dobbeltkanal (absolutt trykk og optisk stråling) ved brannavfølings- og slukkesystem i samsvar med en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Systemet vist på fig. 3 reagerer f.eks. på infrarød stråling som er ledsaget av et trykk bygd opp i en brennstoff tank som er indikativ for en brann i stor skala eller eksplosjon. Slik trykkoppbygging må finnes for en forutbestemt tidsperiode for å kunne skilles fra kortvarige trykkendringer frembrakt av andre ikke-brannfrembringende stimuli. Fig. 4 viser et funksjonsblokkdiagram av en annen dobbeltkanal (differensialtrykk og optisk stråling) for brann-avfølings- og slukkesystem ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 5 viser et funksjonsblokkdiagram av en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen innbefattende et brann-avfølings- og slukkesystem ved tre kanaler (termisk/foton/- magnetisk felt). Fig. 6 viser et funksjonsblokkdiagram av en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen innbefattende et brann-avfølings- og slukkesystem med tre kanaler (termisk/foton/- elektrisk felt).

Med henvisning til fig. la er det vist et brannavfølings- og slukkesystem med dobbeltkanal hvor en elektromagnetisk bølgeenergikanal 10 og en mekanisk bølgeenergikanal 12 er forbundet som vist med en utgang til en OG-port 14 som gir et brannslukkeutgangssignal ved utgangspunktet 16. Den optiske kanalen 10 innbefatter en termisk detektor 18 med dens utgang forbundet med et ikke-inverterende forsterkertrinn 20 som igjen er forbundet med en terskelport eller trinn 22. TJtgangssignalet for terskeltrinnet 22 er forbundet som vist med inngangsforbindelsen 24 til OG-porten 14 for utgangssignalet.

Den mekaniske bølgeenergikanalen 12 innbefatter en inngangs-transduser i form av en dynamisk mikrofon 26 med dens inngang forbundet med en inverterende forsterker 28. Denne mikrofonen er anvendt for å ta opp en høy støy, slik som den frembrakt av en ammunisjonsrunde som gjennomhuller en metallvegg til en beskyttende omhyll ing, for et fly eller et bakkefartøy. Denne støyen vil være ekstremt høy og vil igjen frembringe et forsterket signal i kanalen 12 tilstrekkelig til å overdøve terskelspenningen til terskelporten 34 og frembringe et utgangssignal på linje 36 som skal bli beskrevet nærmere senere.

TJtgangssignalet fra den inverterende forsterker 28 er forbundet som vist med et båndpassfiltertrinn 30 som igjen har dens, utgang forbundet med en likeretter og toppdetektortrinn 32. Det amplitudemodulerte forsterkede utgangssignalet (omhyllingen) fra toppdetektortrinnet 32 er forbundet som vist med en terskelport 34 som igjen er forbundet med den andre inngangsforbindelse 36 for OG-porten 14 for utgangssignalet.

Når inngangsstrålingssensorene 18 og 26 til systemet i samsvar med fig. la blir utsatt for en eksplosjon eller brann over en forutbestemt størrelse som er ledsaget av en høy støy som beskrevet ovenfor, er de strålingsproduserte elektriske signalene ved både den optiske mekaniske bølgeenergikanalen 10 og 12 av en størrelse tilstrekkelig til å tilveiebringe digitale drivsignaler på linjene 24 og 36 som igjen genererer et "utgangssignal for brannslukking ved utgangsterminalen 16 til OG-porten 14. TJtgangssignalet blir igjen anvendt for å aktivere en høyhastighetsventil (ikke vist) for å bevirke frigjøring av et egnet brann- og eksplosjonsslukkemiddel, slik som halongass. For en ytterligere generell beskrivelse av disse høyhastighetsventilene og brannslukkemiddel-beholderne og deres forbindelse med det totale elektriske systemet beskrevet her, skal det henvises til ovenfor nevnte IRIS publikasjon av R.J. Cinzori, 15. juni 1977.

Den spesifikke operasjonen og de forskjellige trekkene ved brannavfølings- og slukkesystemet vist på fig. la skal beskrives nærmere med henvisning til korresponderende skjematiske kretsdiagram på fig. lb hvor samme henvisnings-tall er anvendt for å angi korresponderende kretstrinn deri. Den termiske detektoren 18 ved den optiske signalbehandlings-kanalen 10 kan f.eks. være en termosøyledetektor. En slik detektor er fremstilt av Santa Barbara Research' Center (SBRC) i Goleta, California og innbefatter forskjellige typer av belagte filtere som den optiske frontflaten til detektoren T0-5-pakken. Denne detektoren er beskrevet i US-patentene 3 405 271, 3 405 272, 3 405 273. Det elektriske signalet utviklet ved utgangsleder 38 fra detektoren 18 er forbundet som vist med inngangen til en ikke-inverterende operasjonsforsterker 40 til forsterkertrinnet 20. Motstanden 42 og motstanden 44 er valgt, som i og for seg kjent, med verdier som etablerer forsterkningen til forsterkertrinnet 20.

Det forsterkede signalet ved utgangsknutepunktet Å til operasjonsforsterkeren 40 er forbundet direkte med den positive inngangen til likestrømskomparatoren 46 ved det tidligere beskrevne terskeltrinnet 22. En kondensator kan alternativt være innsatt mellom punktet A og den positive inngangen til komparatoren 46 for å eliminere likestrøms-forskyvning som kan forekomme dersom forsterkningen til forsterker 20 er svært høy. Motstandene 48 og 50 ved terskeltrinnet 22 etablerer likespenningsreferansespennings-nivå ved den andre inngangsterminalen til komparatoren 46, og utgangssignalene til komparatoren 46 er forbundet via leder 52 med en inngang til OG-porten 14 for utgangssignalet.

I tillegg til den termiske detektoren 18, innbefatter forsterkertrinnet på fig. lb en parallell kanal 13 for termisk overskridelse innbefattende en likestrømskomparator 54 og en ELLER-port 56 for utgangssignalet. Den termiske overskridelseskanalen 13 er beskrevet og krevd beskyttet i et samtidig inngitt patentsøknad under nr. 419 872 med tittelen "Discriminating Fire Sensor with Thermal Override Capabili-ty", inngitt 20. september 1982. Driften av kanalen 13 skal nå beskrives nærmere og denne kanalen reagerer på høye nivåer på termisk stråling som er karakteristisk for branner i stor målestokk og eksplosjoner for å tilveiebringe et ytterligere mål for brannbeskyttelse for systemet.

Den mekaniske bølgeenergikanalen 12 innbefatter en dynamisk inngangsmikrofon 26 som reagerer typisk på frekvenser av størrelsesorden 1-5 kHz for å generere et andre detekterings-signal som er tilstede på lederen 58. Utgangs leder en 58 fra mikrofonen 26 er forbundet via en inngangsmotstand 60 med en inngangsterminal til den inverterende operasjonsforsterker 62 til forsterkertrinnet 28. Verdiene for tilbakekoblings-motstanden 64 og inngangsmotstanden 60 er valgt for å innstille forsterkningen til forsterkeren 28 og det forsterkede signalet ved knutepunktet B til trinnet 28 er forbundet som vist via en seriemotstand 36 og en filter-kondensator 68 med en inngang til operasjonsforsterkeren 70 i båndpassfiltertrinnet 30. Komponentene 66, 68 og 70 sammen med shuntkondensatoren 72, motstanden 74 og motstandene 76, 78 og 79 er valgt i verdi for å tilveiebringe ønsket frekvenspassbånd for signaler koblet fra knutepunktet B til serielademotstanden 80 ved følgende likerettende og topp-detekterende trinn 32. Passbåndet til trinnet 30 vil naturligvis bli innstilt for å korrespondere med frekvenser ventet fra den dynamiske mikrofonen 26 (f.eks. fra 1 til 5 kHz).

Valget av konstruksjon, forbindelse og komponentverdier for det ønskede frekvensbåndet til båndpassfiltertrinnet 30 er lett mulig for fagmannen på området og kan bli valgt f.eks. med henvisning til Hilburn og Johnson, "Manual of Active Filter Design", McGraw-Hill, 1973. Andre lignende hen-visninger kan være nyttige i dette henseende: Zverev, "Handbook of Filter Synthesis", Wiley 1967, MArkus, "Electronic Circuits Manual", McGraw-Hill, 1971, Markus, Guidebook of Electronic Circuits", McGraw-Hill, 1974, og Markus, "Modern Electronic Circuits Reference Manual", McGraw-Hill, 1980.

Likeretter og toppdetektortrinn 32 innbefatter videre en diodelikeretter 82 som har dens utgang forbundet med en kondensator 84 ved knutepunktet C og en utladningsmotstand 86 forbunde^ parallelt med kondensatoren 84. Seriemotstanden 80 etablerer utladningshastigheten til kondensatoren 84, mens derimot den parallelt bundne motstand 86 etablerer utladningshastigheten til kondensatoren 84. Som kjent, er verdiene til disse sistnevnte komponentene 80, 84 og 86 valgt for å tilveiebringe den ønskede spenningsomhyllingen ved knutepunktet C og denne spenningen er forbundet som vist med en inngang 88 til likespenningskomparatoren 90 i terskeltrinnet 34. Den andre inngangen 92 til komparatoren 90 er forbundet med motstanden 94 og 96 som bestemmer referansespenningen til inngangslederen 92 for komparatoren 90. Denne referansespenningen korresponderer med lydnivået som skal bli detektert (eller utskilt) slik at når høy støy (f.eks. ammunisjon som gjennomhuller metall) frembringer et visst desibelnivå på fig. 2b, vil det detekterte spenningsnivået fra trinnet 32 og som fremkommer på lederen 88 overskrider referansespenningen på lederen 92 og frembringe et utgangssignal på lederen 98.

Utgangslederen 98 fra terskeltrinnet 34 er forbundet som vist med inngangslederen 100 til OG-porten 14 og utgangslederen 102 til OG-porten 14 er forbundet som en inngang til en ELLER-port 56 for utgangssignalet. Den andre inngangslederen 104 til ELLER-porten 56 er forbundet som tidligere nevnt med utgangslederen til komparatortrinnet 54 innenfor varmeoverskridelseskanalen 13. Operasjonen og signalbehandlingen ved kretsen på fig. lb skal bli nærmere beskrevet med henvisning til bølgeformdiagrammene på fig. 2a-2e. Disse diagrammene korresponderer hhv. med spenningen ved knute-punktene A, B, C, D og E på fig. lb.

Bølgeformen på fig. 2a er et spenningssignal frembrakt av strålingssignaturen mottatt ved den termiske detektoren 50 og så forsterket av forsterkertrinnet 20. Denne spennings-signaturen stiger hurtig over det første terskelnivået, TER nr. 1, og avtar skarpt tilbake gjennom dette nivået før igjen å reversere steilheten for å indikere en seg utviklende brann. Så snart over terskelnivået TER nr. 1, overskrider spenningen ved knutepunktet A referansespenningen på likestrømskomparatoren 46. Denne spenningsendring frembringer et digitalt inngangssignal på lederen 52 ved en inngang til OG-porten 14 for utgangssignalet så lenge som spenningssignalet på fig. la er over terskelnivået TER nr. 1.

Det høye akustiske utbruddsignalet B på fig. 2b er forsinket som vist mellom tidspunktet Tq og tidspunktet t^ (og et reflektert signal er likeledes forsinket mellom tø og t£), som korresponderer med utbredelsestiden til lyden fra eksplosjonstiden til mikrofonen 26 med lydbølgene seg utbredende ved tilnærmet 345 m/sekund. Dette akustiske utbruddet frembringer igjen et spenningssignal ved utgangen til mikrofonen 26 som er koblet via båndpassforsterkeren 30 for å utvikle den detekterte spenningsomhyllingen ved knutepunktet C som vist på fig. 2c. Når denne detekterte omhyllingen er over terskelnivået TER nr. 2 vist på fig. 2c overskrider spenningssignalet på inngangslederen 88 til likestrømskomparatoren 90 referansespenningen på den andre inngangslederen 92 for derved å generere et andre 0G-port_ inngangssignal på lederen 100. Denne virkningen frembringer igjen spenningsutgangspulser D og E på utgangslederne til hhv. OG- og ELLER-portene 14 og 56. Det digitale utgangssignalet E på fig. 2e tjener således som et utgangssignal for brannslukkesystemet for å aktivere en høyhastighetsventil som igjen frigjør et brannslukkemiddel, slik som halongass. Denne virkningen finner sted omkring frem sekunder fra forekomsten av det strålingsfrembringende forløpet til det ovenfor nevnte dobbeltkanalsystemet reagerer.

Skulle det være ønskelig for systemet å vente på brann-utviklingen før reaksjonen (og dersom en noe lengre reak-sjonstid er akseptabel) kan motstanden 80 bli øket for å øke ladningstiden til omhyllingsdetekteringskretsen innbefattende komponentene 80, 82 og 84. Den resulterende omhyllingen ved knutepunktet C ville da være den prikkede bølgeformen på fig. 2c.

Den termiske overskridelsekanalen 13 innbefatter et like-strømskomparatortrinn 54 hvis referansespenningsnivå på lederen 106 er mye større enn referansespenningsinnstil-lingene på de andre komparatorene og kommer typisk i størrelsesorden av 10 ganger større enn de andre referanse-spenningsinnstillingene ved kretsen. Denne innstillingen er for å sikre at varmeoverskridelseskanalen etter noen forsinkelser vil reagere på en brann i stor målestokk og eksplosjoner som forekommer selv om den mekaniske bølge-energikanalen 12 av en eller annen grunn ikke er aktivert. Denne overskridelsen vil forekomme når brannsignaturen på fig. la krysser det tredje terskelnivået THR nr. 3 som angitt for å overskride likestrømreferansespenningen på komparatoren 54 (trinn 13) og derved generere et utgangssignal for brannslukking på leder 104.

Med henvisning til fig. 3 er der vist en dobbeltkanal som kombinerer optisk reagerende og trykkreagerende brannfølings-og slukkesystem i samsvar med oppfinnelsen. Denne utførel-sesformen innbefatter den optiske kanalen en infrarød detektor 120 tilkoblet for å drive et forsterkertrinn 124 som igjen er forbundet med en terskelport 126. Disse trinnene 120, 124 og 126 kan være utført kretsmessig på en lignende måte som kretsutførelsen til trinnene 18, 20 og 22 på fig. la og lb, som tidligere beskrevet.

Den andre eller trykkreaksjonskanalen på fig. 2 innbefatter en absolutt trykktransduser 128, et forsterkertrinn 130 for forsterkning av utgangssignalet til transduser 128 og en terskelport 132 forbundet i serie for å drive et 10 milli-sekunds pulsstrekke (tidsforsinkelse) trinn 134. Trykktransduseren 128 kan f.eks. være en transduser av deformasjons-målertypen og operativ for å generere en utgangsspenning som er lineær avhengig av inngangstrykket. Transduseren 128 kan alternativt være en trykktransduser av halvledertypen idet denne transdusertypen er tilgjengelig fra Sensym, Inc., i Sunnyvale, CA. En slik transduser vil typisk innbefatte et trykkreagerende diafragma bygd inn i en halvlederpakke.

Utgangen til pulsstrekketrinnet 134 er forbundet som vist med en inngangsleder 136 til OG-porten 138 for utgangssignalet. Ved denne utførelsesformen reagerer transduseren 128 f.eks. på en trykkoppbygning innenfor et beskyttet område, slik som et rom eller en brennstofftank som ledsager en brann eller eksplosjon deri og derved tilveiebringer øket falsk alarm-immunitet til systemet. Dersom et prosjektil imidlertid skulle passere gjennom en del av brennstofftanken uten å utløse en brann eller en eksplosjon, eller dersom en ammunisjonsrunde skulle eksplodere utenfor brennstofftanken uten å forårsake en brann eller en eksplosjon, vil trykkendringer som følge av disse forløpene ikke være tilstrekke-lige i amplitude for å gi en utgangspuls på linjen 136. Signalet på linjen 136 vil alltid være 10 millisekunder lengre enn trykkpulsen sett av transduseren 128. Dette pulsstrekketrinnet 134 slutter således koinsidensen av trykket og optisk forløp for å forhindre faseforskyvninger fra å hemme riktig gjenkjenning av hrann eller eksplosjon.

OG-porten 138 for utgangssignalet reagerer således på samtidig forekomst av digitale signaler på lederne 136 og 140 for å tilveiebringe et brannslukkeutgangssignal ved utgangspunktet 142 ved enhver type trykkoppbygning (med tilstrekkelig amplitude) i brennstofftanken som ledsager opphavet til en brann i full målestokk deri.

Ved en alternativ utførelsesform og modifikasjon av det skjematisk vist på fig. 3, kan pulsstrekkeren 134 være erstattet med en integrator eller et forsinkelsestrinn (ikke vist) slik at trykksignalet som overskrider terskelen 132 ikke må (være tilstede ved inngangen til den foreslåtte nye forsinkelsen i mindre enn 10 millisekunder før et utgangssignal er generert på linjen 136. Denne anordningen kan være mer nyttig for tilfeller hvor høy følsomhet er nødvendig og vil eliminere muligheten for at kortvarige trykkendringer ved transduseren frembringer et uvedkommende falskt alarmutgangs-slukkesignal på linjen 142. Denne alternative utførelses-formen tillater nærmere bestemt å skille mot (eller skille mellom) "blinking" og "brann" i noen tilfeller. Dersom trykkbølgeformen er lik i form med det infrarøde signalet på fig. 2a og trykket fra "blinket" har avtatt under terskelen innstilt av terskeltrinnet 102 ved mindre enn 10 millisekunder, så vil kretsen på fig. 3 vente på trykkstigning fra hydrokarboneksplosjon ("brannen" på fig. 2a) før det frembringer et utgangssignal på linje 142.

Med henvisning til fig. 4, er det vist en annen utførelses-form av oppfinnelsen hvor et differensialtrykktransdusertrinn 110 har blitt anvendt istedenfor den absolutte trykktransduseren på fig. 3. Differensialtrykktransduseren 110 er forbundet med et inngangsavfølerrør 112 og med et inngangs-referanserør 114 som er anvendt sammen for å avføle dlfferen-sialtrykkendringer ved stedet for trinn 110. Denne ut-førelsesf ormen av oppfinnelsen er mest nyttig hvor det er nødvendig å avføle trykkendringer som er lik eller mindre enn standard atmosfæretrykk. For luftfartøy i høyder i størrel-sesorden av 70 000 fot (ca. 21 000 meter) eller høyere vil atmosfærisk trykk f.eks. være betydelig lavere enn ved havflaten. Dersom referanserøret refererer til trykket eksisterende under omgivelsesforholdet kan en kompenserende virkning forekomme slik at små endringer kan bli avfølt av transduseren 110. Referanserøret 114 kan f.eks. være forbundet med enten luftfartøyets cockpit eller med om-givelsene utenfor mens derimot avfølingsrøret 112 kan være forbundet nær luftelinjene eller kanalene i tørkerommet til luftfartøyet som leder varmluft fra motorkompressorene til andre deler av luftfartøyet. Skulle denne luftlinjen bli punktert enten av en runde med ammunisjon eller av flyende granatdeler fra et nærliggende treff eller ved andre feil ved disse linjene frembringe en brann, eksplosjon eller overopp-varmet tilstand, vil transduseren 110 umiddelbart avføle forskjellen i trykket bevirket av luften som strømmer fra denne punkteringen for å generere tilsvarende utgangssignal spenning på linjen 116.

Den termiske detektoren 18 betrakter også innsiden av det innelukkede området, f.eks. tørrommet til luftfartøyet for samtidig å detektere begynnelsen av termisk stråling med et økende trykk deri, og forsterkertrinnene 20 og 28 og terskeltrinnene 22 og 34 korresponderer med de identisk nummererte trinnene for den tidligere beskrevne fig. la. Det samme er tilfelle for OG-porten 14 for utgangssignalet og den tilknyttede forbindelse.

Med henvisning til fig. 5 er det vist et system ifølge foreliggende oppfinnelse for brannavføling og slukking innbefattende en kombinasjon av optisk/magnetisk feltreak-sjoner. Ved dette systemet har en magnetisk feltavfølende omformer 150 til formål å generere et utgangssignal når det omgivende magnetiske feltet har blitt tilstrekkelig avbrudt av et forløp som etter all sannsynlighet vil ledsages av en begynnende brann eller eksplosjon. Omformeren 150 vil innbefatte en spolevikling som er forbundet for å måle et kjent magnetisk felt i området som skal bli overvåket med hensyn til brann eller eksplosjon. Dette området kan innbefatte huset til en brennstofftank eller et kampfartøy. Dersom en splint skulle gjennomhulle dette huset vil dette frembringe en tilsvarende endring i reluktansen til fluksbanen innbefattende spolevindingen, og dette vil igjen frembringe et utgangssignal på lederen 152.

Systemet på fig. 5 kan imidlertid alternativt være nyttig ved en ikke-kampindustriell anvendelse, slik som f.eks. et valseverk hvor visse områder er utenfor oppmerksomheten for lengre tidsperioder. Skulle en bærer som transporterer platemetall eller lignende bli utsatt for feil og bevirke at metallet blir feilhåndtert eller sluppet, ville dette gi en endring i fluksbanens reluktans og generere et utgangssignal på avfølingsomformingsspolen i trinn 150. Størrelsen på dette signalet er imidlertid i forhold til størrelsen på det feilhåndterte metallet (eller størrelsen på splinten i kampsituasjon) og avstanden mellom det mekaniske forløpet (f.eks. splintavbruddet i fluksbanen) og avfølingsspolen, som vil være klar for fagmannen på området. Disse parametrene og størrelsen og styrken på spolens magnetiske felt må således bli tatt med i betraktningen når terskelnivåene innstilles ved de elektroniske kretsene anvendt for å utføre systemet på fig. 5.

Utgangssignalet generert på lederen 152 blir forsterket i det følgende forsterkertrinnet 154 og så koblet via et båndpassfiltertrinn 156 lignende båndpassfilternettverket 30 på fig. lb ovenfor. Signalet ført gjennom båndpassfilter 156 blir så ført gjennom en terskelport 158 lignende terskelporten 134 vist på fig. lb. Utgangssignalet fra terskelporten 158 er forbundet som vist med en inngangsleder 160 til OG-porten 162 for utgangssignalet.

De andre to inngangslederne 164 og 166 for OG-porten 162 for utgangssignalet er forbundet via terskeltrinnene 168 og 170 hhv., med hhv. termiske og fotondetektorkanaler 172 og 174, til et brannavfølings- slukke (FSS) system ,ed dobbeltkanal av en kjent type og tilgjengelig i handelen. Dette FSS-systemet er betegnet generelt med henvisningstallet 176 og kan f.eks. være av den typen som er beskrevet i TJS-patent nr. 3 931 521. Ved dette patenterte systemet innbefatter kanalen 172 for lang bølgelengde eller termisk oppvarming en termisk detektor 178, en forsterker 180 og en terskelport 182, mens derimot kanalen for foton eller kort bølgelengde (lys) innbefatter en fotondetektor 184, et forsterkertrinn 186 og en terskelport 188 forbundet som vist for å driv en OG-port 190 for utgangssignalet.

Når et mekanisk forløp sannsynligvis vil frembringe en eksplosiv brann frembringes således også et avbrudd i det magnetiske feltet til spolen til den magnetiske felt-avfølingsomformeren 150, og utgangssignalet generert på lederen 152 i den magnetiske feltavfølingskanalen blir behandlet i kombinasjon med signaler i kanalen hhv. 170 og 174 for termisk detektering og fotondetektering. Disse multippelsignalene blir således anvendt for å generere tre nødvendige OG-portinngangssignaler på lederen 160, 164 og 166 og igjen tilveiebringe et brannslukkeutgangssignal ved utgangspunkt 192 til OG-porten 162.

Med henvisning til fig. 6 skal det bemerkes at i denne utførelsesformen har den magnetiske feltavfølingskanalen til fig. 5 blitt erstattet med en elektrisk feltavfølingskanal som er konstruert generelt som 200. Denne kanalen 200 innbefatter en inngangselektrometersonde 202 som reagerer på endringer i statisk ladnings- og elektriske feltstyrke ved stedet for sonden 202. Så snart den statiske ladningsopp-bygningen ved stedet for sonden 202 når et forutbestemt terskelnivå tilstrekkelig for mulig tenning av en eksplosjon blir denne tilstanden lagret i kanalen 202 ved drift av et utgangssignal eller et moderstabilt sperretrinn 204 som er forbundet som vist med OG-porten 162 for utgangssignalet. Det lave utgangssignalet fra elektrometersonden 202 blir forsterket via et egnet høyinngangsimpedansforsterker 206 og koblet via en terskelport 202 til en moderstabil vibrator eller en sperrekrets 204. Denne sperrekretsen 204 kan f.eks. være en moderstabil multivibrator eller et flip flop.

En nyttig anvendelse for denne utførelsesformen av oppfinnelsen er en kornelevator hvor støv i luften som kjent bygger opp statisk ladning i størrelsesorden av 10 000 volt eller mer og således danner en potensiell farlig brannfrembringende omgivelse. I disse situasjoner, vil elektrometersonden ta opp statisk spenning bygget opp mellom sonden og støvet til jord og koble denne spenningen gjennom høyinn-gangsimpedansforsterkeren 206 hvor den blir omformet til et utgangssignal med liten strøm og så behandlet for å drive terskelporten 208 som er forspent til en forutbestemt referansespenning. Så snart utgangssignalet til terskelporten 208 overskrider denne referansespenningen trigger utgangssignalet fra porten 208 sperretrinnet 204. Når denne endringen forekommer, er OG-porten 162 operativ for å klargjøre kanalene 172 og 174 for å reagere på stråling fra en brann eller eksplosjon i elevatoren.

Når en brann eller en eksplosjon i det påfølgende forekommer, reagerer de optiske strålingskanalene 172 og 174 for å generere' utgangssignaler på lederne 164 og 166 til OG-porten 162 for utgangssignalet. Skulle en brann eller en eksplosjon forekomme uten tilstrekkelig elektrisk ladning som blir bygd opp for å aktivere den elektriske feltkanalen 200, så vil imidlertid ikke desto mindre de optiske kanalene 172 og 174 generere et ytterligere utgangsbrannslukkesignal ved OG-porten 190 for utgangssignalet som beskrevet i TJS-patent nr. 3 931 521. Som ved tidligere beskrevne utførelsesform på fig. 5 innbefatter selektiviteten til kretsen vist på fig. 6, som innbefatter OG-porten 162 med tre innganger, betydelig større enn selektiviteten i forbindelse med en OG-port med to innganger, spesielt siden den elektriske feltkanalen 200 deri normalt aktiveres kun når statisk ladningsoppbygning har nådd punktet hvor en støveksplosjon er mulig.

Forskjellige andre systemer og kretsmodifikasjoner kan bli gjort ved ovenfor beskrevne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse uten å avvike fra rammen til kravene. Den mekaniske bølgen som frembringer forløpet ledsagende av brann eller eksplosjon kunne f.eks. være fysisk sjokk som forekommer når en splint støter mot et kampfartøy, luftfartøy eller lignende. For denne situasjonen kunne trykktransduseren 128 på fig. 3 erstattes med et akselerometer som vil generere et elektrisk utgangssignal som reaksjon på en umiddelbar endring i akselerasjonen frembrakt av det mekaniske sjokket utøvd av målet. Denne endringen i akselerasjonen kan være så høy som 1000 Gs for en splint som treffer et kampfartøy.

Følgelig må man undersøke sannsynligheten for forekomsten av et bestemt mekanisk forløp enten ledsagende eller sannsynlig for å frembringe brann eller eksplosjon og så å velge en foretrukken mekanisk bølgetransduser som enten vil reagere på energien fra dette antatte mekaniske forløpet eller i det minste sannsynligheten for å frembringe en falsk alarm fra samme eller en kombinasjon av begge.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for avføling av eksplosive branner, hvor det foretas avføling av samtidig forekomst av elektromagnetisk bølgeenergi og mekanisk bølgeenergi utstrålt fra brannen eller eksplosjonen for å generere første og andre detekteringssignaler, karakterisert ved at det foretas samtidig behandling av første og andre detekteringssignaler parallelt for å generere et utgangssignal som kan bli anvendt for å aktivere et brannslukkemiddel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den elektromagnetiske bølgeenergien som avføles, er enten optisk eller infrarød stråling.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den optiske eller infrarøde strålingen avføles i to parallelt forbundne kanaler.

4. System for avføling av eksplosive branner, innbefattende innretninger for avføling av samtidig forekomst av elektromagnetisk bølgeenergi og mekanisk bølgeenergi som stråler fra en brann eller eksplosjon for så å generere første og andre detekteringssignaler, karakterisert ved en innretning forbundet med avfølingsinnretningen for samtidig' behandling av første og andre elektriske detekteringssignaler parallelt og ved høye hastigheter i størrel-sesorden av millisekunder for å generere et brannslukkeutgangssignal som kan bli anvendt for å aktivere et brannslukkemiddel .

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved å innbefatte innretning for avføling av elektromagnetisk bølgeenergi i enten det optiske eller infrarøde strålings-båndet til det elektromagnetiske bølgelengdespektrumet.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at det innbefatter innretning for avføling av optisk eller infrarød stråling, hver i to parallelt forbundne signalbehandlingskanaler.

7. System ifølge krav 4, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter en mikrofon i en signalbehandlingskanal og en termisk detektor i en annen parallell signalbehandlingskanal.

8. System ifølge krav 4, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter en trykktransduser i en signalbehandlingskanal og en infrarød eller termisk detektor i en annen parallell signalbehandlingskanal.

9. System ifølge krav 4, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter en magnetisk felttransduser i en signalbehandlingskanal og en termisk og fotondetektor ved parallelle signalbehandlingskanaler.

10. System ifølge krav 4, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter en elektrisk felttransduser i en signalbehandlingskanal og en termisk og fotondetektor i parallelle signalbehandlingskanaler.

11. System ifølge krav 4, karakterisert ved at avfølingsinnretningen innbefatter enten en optisk eller infrarød strålingssensor ved en signalbehandlingskanal og en mekanisk bølgeenergitransduser forbundet i en parallelt forbundet signalbehandlingskanal.

12. System ifølge et av kravene 1 til 11, karakterisert ved at brannslukkeutgangssignalet er forbundet for å drive en høyhastighetsventil for å frigjøre et valgt brannslukkemiddel slik som halongass eller lignende innenfor en tidsperiode i størrelsesorden av millisekunder etter start av en brann eller eksplosjon.