Opublikowano: * 30.ni.1967 52922 KI. 21 c, 45/10 MKP-H"t*e- Jr*edu ss^jT** !9o , to/w Twórca wynalazku: mgr inz. Józef Budzynski Wlasciciel patentu: Zaklad Energetyczny Gliwice Przedsiebiorstwo Pan¬ stwowe, Gliwice (Polska) Urzadzenie do sterowania oswietleniem, reagujace na strumien swietlny odbity Dotychczas znane i stosowane sa urzadzenia do automatycznego sterowania oswietleniem, reaguja¬ ce na calosc lub czesc bezposredniego strumienia swietlnego z atmosfery. Stale zabrudzanie sie po¬ wierzchni czynnej czujnika fotoelektrycznego, po¬ wodowane przez opady pylów atmosferycznych pochodzenia naturalnego przemyslowego, oraz za¬ klócenia w dzialaniu powodowane przez opady atmosferyczne — stwarzaja koniecznosc czestego okresowego, badz doraznego czyszczenia czujnika.Zapewnienie pelnej niezawodnosci dzialania wy¬ maga przeprowadzenia czestych i systematycznych kontroli stanu powierzchni czujnika, co przy wiek¬ szej ilosci zainstalowanych urzadzen jest uciazli¬ we i pracochlonne, a w pewnych przypadkach nie¬ mozliwe, bowiem czujnik zwykle jest instalowany w miejscach trudno dostepnych i na znacznej wy¬ sokosci. Jest to szczególnie istotne na terenach mocno uprzemyslowionych, o duzym opadzie py¬ lów i zabrudzen pochodzenia przemyslowego. Wy¬ niki badan naukowych dotyczacych stopnia i wiel¬ kosci opadów pylów i zabrudzen oraz stala ten¬ dencja wzrostu ilosci zanieczyszczen atmosfery — przekreslaja celowosc szerszego stosowania, zwla¬ szcza na tych terenach, urzadzen reagujacych na bezposredni strumien swietlny. Ponadto dotych¬ czas znane urzadzenia do sterowania oswietleniem maja za mala czulosc, co nie pozwala nawet na czesciowe zmniejszenie stopnia zabrudzenia, po¬ przez ograniczenie kata przestrzennego wiazki 10 15 20 30 strumienia swietlnego padajacego na powierzchnie czujnika.Urzadzenie wedlug wynalazku nie posiada opi¬ sanych wyzej wad. Charakteryzuje sie znikomo malym stopniem zabrudzenia sie czujnika pylami z atmosfery i niewrazliwoscia na opady atmosfe¬ ryczne. W urzadzeniu wedlug wynalazku stru¬ mien roboczy, wykorzystywany do sterowania sta¬ nowi tylko niewielka czesc calkowitego strumie¬ nia swietlnego z atmosfery i uzyskiwany jest przez odbicie i ograniczenie wiazki promieni swietlnych.Stopien zabrudzania czujnika maleje do wartosci znikomo malej dzieki wykorzystaniu zjawiska od¬ bicia promieni swietlnych w czujniku, przy jed¬ noczesnym braku odbicia pylów i zabrudzen. Czuj¬ nik urzadzenia wedlug wynalazku jest tak skon¬ struowany, ze uniemozliwia oswietlenie fotoele- mentu strumieniem swietlnym bezposrednim.Wspólczynnik odbicia strumienia swietlnego w czujniku ma bardzo mala wartosc, nieznacznie zmieniajaca sie pod wplywem zabrudzen.Schemat blokowy urzadzenia wedlug wynalazku przedstawiony jest na rysunku fig. 1, na którym 0P oznacza strumien swietlny padajacy na czujnik A, 0r oznacza strumien roboczy sterujacy praca czlonu pomiarowego B, C oznacza czlon czasowy, D — czlon wykonawczy, a E czesc zasilajaca urza¬ dzenie. Jesli wartosc strumienia swietlnego spad¬ nie ponizej progu pobudzenia urzadzenia —¦ za¬ dziala czlon pomiarowy B, powodujac uruchomie- 5292252922 3 nie czlonu czasowego C. Na wyjsciu czlonu czaso¬ wego C pojawia sie napiecie malejace ze stala czasowa okreslona przez wartosci elementów tego czlonu czasowego. Jesli wartosc tego napiecia osiagnie lub przekroczy wartosc progowa naste- 5 puje zadzialanie czlonu wykonawczego D, steru¬ jacego praca urzadzen do zalaczania i wylaczania lub regulacji oswietlenia. Jesli wartosc strumienia swietlnego spadnie ponizej progu pobudzenia tyl¬ ko na czas krótki, krótszy niz wynosi opóznienie 10 czasowe — czlon wykonawczy D urzadzenia nie zadziala. Zastosowanie czlonu czasowego C po¬ miedzy czlonem pomiarowym B a czlonem wyko¬ nawczym D eliminuje wplyw krótkotrwalych i przypadkowych zaklócen strumienia swietlnego 15 na prace urzadzenia. Czlon czasowy spelnia ana¬ logiczna role przy przejsciu urzadzenia ze stanu pobudzonego w stan spoczynku, natomiast zanik pobudzenia musi trwac przez czas dluzszy niz wynosi opóznienie czasowe urzadzenia. Konstruk- 2o cje czujnika urzadzenia wedlug wynalazku przed¬ stawiono na fig. 2, na której pokazano czujnik w przekroju poprzecznym plaszczyzne pozioma.Fotoelement 9 umieszczony jest w korpusie 8, zamknietym szczelna pokrywa 7. Przestrzen wol- 25 na wypelniona jest masa izolacyjna 10, niehigro- skopijna. W sciance przedniej korpusu czujnika znajduje sie otwór 11, o powierzchni równej po¬ wierzchni czynnej fotoelementu. Na korpus czuj¬ nika nasadzona jest cylindryczna oslona 13. Kor- 30 pus czujnika wraz z przynaleznymi elementami polaczony jest dwoma wspornikami 6 z ekranem 3, stanowiacym konstrukcje nosna calosci czujni¬ ka. Wsporniki wykonane sa z metalowej cienko¬ sciennej rurEi, wewnatrz nich biegna przewody 5 35 polaczone z koncówkami fotoelementu 9. Na tyl¬ na scianke ekranu nalozona jest pokrywa cylin¬ dryczna 4, przestrzen pod pokrywa wypelniona jest masa izolacyjna. Ekran czujnika 3 przymoco- 40 wany jest do plaszczyzny 1, która moze byc pla¬ szczyzna muru, dachu itp. Gumowe odboje 2 spelniaja role elementów dystansujacych i amor¬ tyzujacych pomiedzy ekranem i plaszczyzna 1.Oslona czujnika posiada w dolnej czesci wzdluzne 4g wyciecie 12 uniemozliwiajace gromadzenie sie wew¬ natrz niej opadów deszczu i sniegu. Konstrukcja czujnika jest hermetyczna i zabezpiecza fotoele¬ ment przed dzialaniem warunków atmofserycz- nych. 50 Zasada dzialania czujnika w urzadzeniu wedlug wynalazku jest nastepujaca. Strumien swietlny nie pada bezposrednio na fotoelement 9 lecz najpierw na ekran 3, ulega odbiciu i rozproszeniu, nato¬ miast pyly i zabrudzenia opadaja w dól badz osa¬ dzaja sie na powierzchni ekranu. Czesc strumie¬ nia swietlnego odbitego od powierzchni ekranu 3 wpada do wnetrza cylindrycznej oslony 13 i dziala 55 na powierzchnie czynna fotoelementu 9. Zadaniem oslony jest zabezpieczenie fotoelementu przed bez¬ posrednim strumieniem swietlnym z atmosfery i skierowanie na fotoelement tylko strumienia od¬ bitego. Tak wiec konstrukcja czujnika umozliwia swobodny bieg promieni swietlnych od zródla swiatla do fotoelementu, natomiast w znacznym stopniu utrudnia osadzanie sie pylów atmosferycz¬ nych na powierzchni czynnej fotoelementu.Ekran czujnika jest tak wykonany, ze jego wspólczynnik odbicia swiatla ma stala wartosc, malo zmieniajaca sie pod dzialaniem czynników atmosferycznych. Wspólczynnik odbicia promieni swietlnych od ekranu, rozumiany jako stosunek efektywnego strumienia swietlnego padajacego na fotoelement do calkowitego strumienia swietlnego padajacego na ekran czujnika obrano w zakresie wartosci od 0,03 do 0,25. Stalosc wartosci wspól¬ czynnika uzyskano w pierwszym rzedzie przez obranie bardzo malej jego wartosci oraz odpo¬ wiednia barwa i faktura powierzchni ekranu.Uzyskac ja mozna np. przez pokrycie powierzchni ekranu matowym, ziarnistym lakierem lub in¬ nym tworzywem o barwie stalowo-szarej lub bru¬ natnej. Dzieki temu strumien swietlny padajacy na powierzchnie czynna fotoelementu pozostaje w scisle okreslonym i stalym stosunku do calko¬ witego strumienia swietlnego padajacego na czuj¬ nik.Druga czescia skladowa urzadzenia wedlug wy¬ nalazku jest uklad elektroniczny. Ze wzgledu na specjalna konstrukcje czujnika, zakladajaca duze jego straty, uklad elektroniczny musi posiadac wysoka czulosc, która umozliwia reagowanie na bardzo male zmiany w zakresie duzych opornosci fotoelementu. PL