Przedmiotem wynalazku jest fotoelektryczny sposób i urzadzenie do wykrywania dymu lub spalin.Znany jest z wylozeniowego opisu patentowego RFN Nr 2161354 (ki. G 08 b, 17/10) detektor dymu. Dziala on na zasadzie rozproszenia swiatla na czasteczkach dy¬ mu wnikajacego do komory analizujacej. Przedstawiony w tym opisie detektor dymu polaczony jest z centrala alarmowa trzema przewodami. Ma on komore pomia¬ rowa, w której znajduje sie zarówka oraz element foto¬ elektryczny tak zamontowany, ze wychodzace z zarówki i trafiajace na fotoelement swiatlo zmienia sie pod wply¬ wem znajdujacych sie w komorze czasteczek dymu. Z ko¬ mora zlaczone sa uklad zasilajacy i alarmowy. Zarówka polaczona jest w szereg z elementem doprowadzajacym prad elektryczny. Element gromadzacy prad elektryczny ma rezystancje indukcyjna i stanowi go uzwojenie prze¬ kaznika sluzacego do kontroli zarówki. Do zarówki rów¬ nolegle dolaczony jest kondensator, a równolegle do sze¬ regowego ukladu zarówka — element gromadzacy prad, wlaczona jest dioda.W detektorze jest uklad elektroniczny do okresowego przerywania napiecia i ma on astabilny lacznik elektro¬ niczny skladajacy sie co najmniej z 2 tranzystorów, przy czym jeden tranzystor sterowany jest napieciem zarówki.Tranzystory te sa komplementarne i sa polaczone prze- ciwsobnie tak, iz albo obydwa przewodza, albo oby¬ dwa sa zaporowe.Uklad elektryczny, który okresowo pobiera z zarówki energie elektryczna utrzymuje napiecie na stalym pozio¬ mie. Napiecie zasilania jest okresowo przerywane, przy 10 15 20 25 30 2 czym wielkosc czestotliwosci przerw napiecia jest tak d-brana, ze przez wywolanie okresowych przerw pradu plynacego przez zarówke wahania strumienia swiatla sa mniejsze niz 5% strumienia maksymalnego. Uklad elek¬ tryczny moze regulowac dlugosc przerwy. Srednia kwa¬ dratu pradu lampy jest stala.W kazdym kontrolowanym pomieszczeniu umieszcza sie kilka detektorów. Kazdy z detektorów laczony jest z cen¬ trala alarmowa. Poniewaz kazdy z detektorów wymaga' uzycia trzech linii laczacych z centrala, w efekcie cala instalacja alarmowa wymaga uzycia znacznej ilosci prze¬ wodów.Poza tym, w urzadzeniu alarmowym wykorzystujac cym ten znany detektor dymu, nie ma mozliwosci do¬ konania zamiany czujników opracowanych do ukladu trójprzewodowego na czujniki reagujace na inne zjawis¬ ka fizyczne, które z reguly zasilane sa z instalacji dwuprze¬ wodowej. Dalsza niedogodnoscia jest fakt stosowania za¬ rówki jako zródla swiatla, stosunkowo wydajnego, ale o malej trwalosci.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i ukladtt wykrywania dymu lub spalin, który nie ma podanych; wyzej wad znanego rozwiazania. Cel ten osiagnieto opra¬ cowujac sposób wykrywania dymu lub spalin wykorzys- jacy zjawisko rozproszenia swiatla na czasteczkach dymu lub spalin pojawiajacych sie w obszarze komory analizujacej. Polega on na przetworzeniu sygnalu swietl¬ nego, emitowanego przez zródlo swiatla i rozproszone¬ go na czasteczkach dymu, odebranego przez fotoelement na sygnal alarmowy przekazywany do centrali alarmowej! 107 960fó Istota sposobu polega na tym, ze pólprzewodnikowe zródlo swiatla znajdujace sie w komorze analizujacej po¬ budza sie cyklicznie do swiecenia impulsami pradowy¬ mi o wspólczynniku wypelnienia od 1:500 do 1:250000.Sygnal rozproszony przez czasteczki dymu odebrany przez fotoelement wzmacnia sie i przeprowadza sie for¬ mowanie impulsów oraz sprawdza sie koincydencje sy¬ gnalów wzmocnionych i sygnalów zasilajacych zródla swiatla.Przy spelnieniu warunków koincydencji zlicza sie im¬ pulsy, które po przekroczeniu zadanej wartosci progo¬ wej uruchamiaja stycznik przekazujacy sygnal alarmowy do centrali. W procesie wzmacniania sygnal odbierany przez fotoelement) pochodzacy z rozproszenia czesci emi¬ towanego swiatla na sciankach komory sprowadza sie do zera przez oddzialywanie na niego impulsem o przeciw¬ nym znaku.Fotoelektryczny uklad do wykrywania dymu lub spa¬ lin, realizujacy sposób wedlug wynalazku zawiera w ko¬ morze analizujacej zródlo swiatla oraz fotoelement jako odbiornik swiatla rozproszonego na czasteczkach dymu.Istota ukladu polega na tym, ze zródlo swiatla znaj¬ dujace sie w komorze analizujacej jest co najmniej jed¬ nym pólprzewodnikowym zródlem swiatla i jest dolaczone do pierwszego przewodu dwuprzewodowej linii zasila¬ jacej polaczonej z centralka alarmowa. Zródlo to jest za¬ silane z przerzutnika astabilnego dolaczonego do pierw¬ szego przewodu. Przerzutnik astabilny dolaczony jest po¬ przez rezystor o dobieranej rezystancji do wejscia wzmac¬ niacza symetrycznego róznicowego polaczonego z pierw¬ szym przewodem przez rezystor symetryzujacy, a z dru¬ gim przewodem przez fotoelement symetryzujacy. Po¬ nadto przerzutnik astabilny dolaczony jest poprzez prze¬ rzutnik monostabilny wlaczony miedzy oba przewody linii do stycznika dolaczonego z jednej strony do pierw¬ szego przewodu, a do drugiego przewodu za posrednic¬ twem generatora sygnalów potwierdzenia. Wzmacniacz symetryczny róznicowy wlaczony jest pomiedzy oba prze¬ wody dwuprzewodowej linii i jego drugie wejscie dola¬ czone jest do pierwszego przewodu poprzez rezystor, a do drugiego przewodu poprzez fotoelement znajduja¬ cy sie w komorze analizujacej. Wyjscie wzmacniacza do¬ laczone jest do wejscia przerzutnika monostabilnego, który ma wyjscie polaczone z pierwszym przewodem przez uklad calkujacy.Przedmiot wynalazku jest dokladniej omówiony przy opisie przykladowo wykonanego fbtoelektrycznego ukla¬ du do wykrywania dymu lub spalin wedlug wynalazku.Schemat ideowy tego ukladu przedstawiony jest na rysunku.W komorze analizujacej KA znajduje sie zródlo swia¬ tla ZS, którym jest co najmniej jedno pólprzewodnikowe zródlo swiatla, oraz znajduje sie fotoelement F1 jako od¬ biornik swiatla rozproszonego na czasteczkach dymu.Zródlo swiatla ZS jest dolaczone do pierwszego przewodu Pi dwuprzewodowej linii zasilajacej Px P2 polaczone* z centralka alarmowa. Centralka ta nie jest przedstawion* narysunku.Zródlo swiatla ZS jest zasilane z przerzutnika astabil¬ nego PA. Przerzutnik astabilny PA dolaczony jest do pierwszego przewodu Pt dwuprzewodowej linii zasila¬ jacej. Jego wyjscie polaczone jest poprzez rezystor o do¬ bieranej rezystancji P do wejscia wzmacniacza syme¬ trycznego róznicowego W. Wejscie wzmacniacza W po¬ laczone jest z pierwszym przewodem Pt przez rezystor 107 960 10 15 25 30 35 40 45 50 55 60 05 symetryzujacy RS, a z drugim przewodem P, przez fo¬ toelement symetryzujacy FS, który umozliwia osiagniecie duzego tlumienia sygnalu wspólbieznych. Wzmacniacz W wlaczony jest pomiedzy oba przewody Pt i P2. Drugie wejscie wzmacniacza W dolaczone jest do pierwszego przewodu PL poprzez rezystor R19 a do drugiego prze¬ wodu P2 poprzez fotoelement Fx znajdujacy sie w komorze analizujacej KA. Wyjscie wzmacniacza W dolaczone jest do wejscia przerzutnika monostabilnego PM, którego wyjscie polaczone jest z pierwszym przewodem Px po¬ przez uklad calkujacy RC.Przerzutnik astabilny PA dolaczony jest poprzez prze¬ rzutnik monostabilny PM wlaczony miedzy oba prze¬ wody linii P15 P2 do stycznika S, dolaczonego z jednej strony do pierwszego przewodu P13 a do drugiego prze¬ wodu P2 za posrednictwem generatora sygnalów potwier¬ dzenia GSP.Wykrywanie dymu sposobem wedlug wynalazku od¬ bywa sie nastepujaco: zródlo swiatla ZS zasilane jest z przerzutnika astabilnego PA impulsami pradowymi o wspólczynniku wypelnienia 1:500 do 1:250000, co w efek¬ cie umozliwia uzyskanie znacznego oswietlenia wnetrza komory analizujacej KA przy spelnieniu warunku nie¬ wielkiego poboru1 pradu z centralki alarmowej. Pulsu¬ jaca wiazka swiatla ma za zadanie oswietlenie czasteczek dymu, gdy wnikna one do komory analizujacej KA.Detektorem promieniowania swietlnego jest fotoele¬ ment F19 którego zadaniem jest zamiana energii swietlnej odbitej od czasteczek dymu na sygnal elektryczny. Foto¬ element Ft w czasie nieobecnosci czasteczek dymu lub spalin w komorze analizujacej KA nie generuje zadnego sygnalu elektrycznego, a zatem nie pow.nno byc sygnalu alarmu w centralce alarmowej. Jednakze przy braku dymu lub spalin w komorze analizujacej KA i przy silnym oswiet¬ leniu wnetrza komory KA, na sciankach komory KA moga wystapic rozproszenia promieniowania swietlnego wyemitowanego przez zródlo swiatla ZS. Przy duzej czulosci czujnika mogloby to zostac przyjete jako sygnal swiadczacy o istnieniu dymu. Przeciwdziala sie temu przez sprowadzenie tego sygnalu do zera droga oddzialywania na niego sygnalem o przeciwnym znaku. Ten sygnal kom¬ pensujacy uzyskuje sie z przerzutnika astabilnego PA.Sygnal kompensujacy i falszywy sygnal z komory ana¬ lizujacej KA swiadczacy o rozproszeniu swiatla na scian¬ kach, podaje sie na wejscia wzmacniacza W o przeciw¬ nych znakach. Nastepuje w nim odejmowanie sygnalów i w wyniku na wyjsciu wzmacniacza nie ma sygnalu. Za¬ tem w centrali alarmowej nie pojawiaja sie sygnaly alar¬ mu.W przypadku, gdy do komory analizujacej KA wnik¬ nie dym, promienie swietlne wyemitowane przez zródla swiatla ZS zostana rozproszone na jego czasteczkach.Czesc promieni rozproszonych trafiajac na fotoemelent Fx zostaje zamieniona na sygnal elektryczny. Sygnal ten wzmacnia sie we wzmacniaczu symetrycznym róznico¬ wym W i dalej przesyla sie go do przerzutnika monosta¬ bilnego PM. Do tego samego przerzutnika PM doprowa dza sie sygnal z przerzutnika astabilnego PA. Warunkiem zadzialania przerzutnika monostabilnego FM jest jed¬ noczesna obecnosc sygnalu z przerzutnika astabilnego PA i ze wzmacniacza W. Umozliwia to przeprowadzenie badania koincydencji sygnalu ze wzmacniacza z sygna¬ lem oswietlajacym komore analizujaca. Z przerzutnika monostabilnego PM otrzymuje sie sygnal uformowany co donapiecia i czasu trwania.107 960 Uklad calkujacy RC, do którego trafiaja impulsy z przerzutnika PM, ma za zadanie zliczyc te impulsy.Warunek koincydencji spelniony w przerzutniku PM jak równiez zliczanie impulsów, umozliwia praktycznie osiagniecie bardzo malej wrazliwosci ukladu na zaklóce- 5 nia. Poczatek procesu zliczania impulsów zostal ustalony w postaci warunku trzykrotnego, kolejnego pojawienia sie sygnalu swiadczacego o wniknieciu dymu lub spalin do k omory analizujacej KA. Po spelnieniu tego warunku uruchamiany jest stycznik S. Tym samym zostaje uru- 10 chomiony generator sygnalów potwierdzenia GSP i zos¬ taje przeslane kryterium alarmu do centralki alarmowej.Zastrzezenia patentowe 1. Fotoelektryczny sposób wykrywania dymu lub spa- 15 lin, wykorzystujacy zjawisko rozproszenia swiatla na czasteczkach dymu pojawiajacych sie w obszarze ko¬ mory analizujacej, polegajacy na przetworzeniu sygnalu swietlnego pochodzacego z rozproszenia swiatla na czas¬ teczkach dymu lub spalin odebranego przez fotoelement 20 na sygnal alarmowy przekazywany do centrali alarmo¬ wej, znamienny tym, ze pólprzewodnikowe zródlo swiatla znajdujace sie W komorze analizujacej pobudza sie cyklicznie do swiecenia impulsami pradowymi o wspól¬ czynniku wypelnienia korzystnie od 1:500 do 1:250000, 25 a sygnal rozproszony przez czasteczki dymu odebrany przez fotoelement wzmacnia sie i przeprowadza sie for¬ mowanie impulsów oraz sprawdza sie koincydencje sy¬ gnalów wzmocnionych i sygnalów zasilajacych zródlo swiatla, przy spelnieniu warunków koincydencji zlicza sie 30 impulsy; po przekroczeniu zadanej wartosci progowej wyzwala sie sygnal alarmowy w centrali,przy czym w pro_ cesie wzmacniania sygnal odbierany przez fotoelement pochodzacy z rozproszenia czesci emitowanego swiatla na sciankach komory sprowadza sie do zera przez oddzialy¬ wanie na niego impulsem o przeciwnym znaku. 2. Fotoelektryczny uklad do wykrywania dymu lub spalin zawierajacy w komorze analizujacej zródlo swia¬ tla oraz fotoelement jako odbiornik swiatla rozproszo¬ nego na czasteczkach dymu, znamienny tym, ze zródlo swiatla (ZS) znajdujace sie w komorze analizujacej (KA) jest co najmniej jednym pólprzewodnikowym zródlem swiatla i jest dolaczone do pierwszego przewodu (Px) dwu¬ przewodowej linii zasilajacej (P15 P2) polaczonej z cen¬ tralka alarmowa oraz jest zasilane z przerzutnika astabil- nego (PA) dolaczonego do pierwszego przewodu (Px), przy czym przerzutnik astabilny (PA) dolaczony jest poprzez rezystor o dobieranej rezystancji (P) do wejscia wzmacniacza symetrycznego róznicowego (W) polaczo¬ nego z pierwszym przewodem (Px) przez rezystor syme- tryzujacy (RS), a z drugim przewodem (P2) przez foto¬ element symetryzujacy (FS) i ponadto przerzutnik asta¬ bilny (PA) dolaczony jest poprzez przerzutnik monosta- bilny (PM) wlaczony miedzy oba przewody linii (Px, P2) do stycznika (S) dolaczonego z jednej strony do pierw¬ szego przewodu (Pi), a do drugiego przewodu (P2) za posrednictwem generatora sygnalów potwierdzenia (GSP), gdzie wzmacniacz symetryczny róznicowy (W) wlaczo¬ ny jest pomiedzy oba przewody (P15 P2) dwuprzewodo¬ wej linii i jego drugie wejscie dolaczone jest do pierwsze¬ go przewodu (Pi) poprzez rezystor (Ri), a do drugiego przewodu (P2) poprzez fotoelement (Fx) znajdujacej sie w komorze analizujacej (KA) zas wyjscie wzmacniacza (W) dolaczone jest do wejscia przerzutnika monostabil- nego (PM), który ma wyjscie polaczone z pierwszym przewodem (Px) przez uklad calkujacy (RC). PL