RU2022250C1 - Method of pre-fire situation diagnostics and device designed to realize it - Google Patents
Method of pre-fire situation diagnostics and device designed to realize it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022250C1 RU2022250C1 SU5018650A RU2022250C1 RU 2022250 C1 RU2022250 C1 RU 2022250C1 SU 5018650 A SU5018650 A SU 5018650A RU 2022250 C1 RU2022250 C1 RU 2022250C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- fire
- radiation
- radicals
- absorption
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к предупреждению пожара в помещениях различного назначения и класса, включая обитаемые глубоководные аппараты, судовые помещения, атомные электростанции, угольные шахты, отсеки космических и летательных аппаратов, в зернохранилищах и хранилищах биологических масс, складах и химических производствах, гостиницах, музеях, картинных галереях, банках, ломбардах и т.д. The invention relates to the prevention of fire in premises of various purposes and classes, including inhabited deep-sea vehicles, ship's premises, nuclear power plants, coal mines, space and aircraft compartments, in granaries and storages of biological masses, warehouses and chemical industries, hotels, museums, art galleries , banks, pawnshops, etc.
Известен способ раннего обнаружения пожара [1], основанный на флуоресцентной спектроскопии. A known method for the early detection of fire [1], based on fluorescence spectroscopy.
Цель изобретения - повышение надежности обнаружения предаварийной - предпожарной ситуации путем применения метода инфракрасной спектроскопии. The purpose of the invention is to increase the reliability of detection of pre-emergency - pre-fire situation by applying the method of infrared spectroscopy.
Недостаток известного способа-прототипа состоит в том, что контроль наличия продуктов термодеструкции осуществляется в диапазоне длин волн 0,3-0,5 мкм, в котором поглощает излучения небольшая группа органических материалов (полимеров), что не позволяет осуществлять обнаружение продуктов термодеструкции разнообразных органических материалов. The disadvantage of this prototype method is that the control of the presence of thermal degradation products is carried out in the wavelength range of 0.3-0.5 μm, in which a small group of organic materials (polymers) absorb radiation, which does not allow the detection of thermal degradation products of various organic materials .
Вторым недостатком прототипа является то, что при формировании сигнала при раннем обнаружении пожара не учитывается влияние на него наличия фонового уровня продуктов термодеструкции, образующихся в защищаемых помещениях при нормальных условиях эксплуатации от горячего технологического оборудования, искрения щеток электрических машин постоянного тока и т.д., что существенно снижает показатель сигнал/шум, характеризующий надежность работы способа. The second disadvantage of the prototype is that when the signal is formed during the early detection of a fire, it does not take into account the influence on it of the presence of the background level of thermal degradation products formed in the protected premises under normal operating conditions from hot technological equipment, sparking brushes of electric DC machines, etc., which significantly reduces the signal-to-noise ratio characterizing the reliability of the method.
Третий недостаток заключается в том, что названный способ позволяет контролировать наличие продуктов разложения в локальной области газовоздушной среды помещения, а не во всем его объеме, что существенно увеличивает время обнаружения кризисной ситуации (снижает оперативность). The third disadvantage is that the named method allows you to control the presence of decomposition products in the local area of the gas-air environment of the room, and not in its entire volume, which significantly increases the time of detection of a crisis situation (reduces efficiency).
Экспериментальные исследования показали что продукты термического разложения разнообразных органических материалов, образующихся как под воздействием нештатного источника тепла или перегрузки по току кабельных трасс, так и электрической дуги (искрения в кабельных трассах) состоят из общего для них радикала типа С-Н, который имеет сильную полосу Х, поглощаются в среднем инфракрасном диапазоне спектра в области волновых чисел 3000-2700 см-1. Анализ инфракрасных спектров поглощения показал, что к общим газовым компонентам, выделяющимся при термодеструкции различных органических материалов (горюче-смазочных, лакокрасочных, электроизоляционных материалов и т. д. ), относятся также молекулярные фрагменты вида С-Х, в состав которых входят метильная группа СН3, имеющая асимметричное дважды выраженное колебание связей С-Н с волновым числом 2965 см-1, метиленовая группа СН2 с асимметричным колебанием связей С-Н с волновым числом 2926 см-1 (Свердлов Л. М. и др. Колебательные спектры многоатомных молекул/ М.: Наука, 1970, с. 155-175, 179) и другие разнообразные радикалы этого типа. Колебания названной группы радикалов (связь С-Н) имеют сильную интенсивную полосу поглощения в ИК-спектре (Дж.Грассели. Применение спектроскопии КР в химии. М.: Мир, 1984, с. 52), что позволяет при небольшом количестве молекул одной из газовых компонент обнаружить по спектру поглощения кризисную ситуацию.Experimental studies have shown that the products of thermal decomposition of a variety of organic materials formed both under the influence of an abnormal heat source or overcurrent of cable routes, and an electric arc (sparking in cable routes) consist of a common radical like С-Н, which has a strong band X are absorbed in the mid-infrared range of the spectrum in the region of wave numbers 3000-2700 cm -1 An analysis of infrared absorption spectra showed that the common gas components released during thermal degradation of various organic materials (fuels, lubricants, paints, electrical insulation materials, etc.) also include molecular fragments of the CX type, which include the methyl group CH 3, having a pronounced double asymmetric oscillation of the CH bonds of wave number 2965 cm -1, a methylene group CH 2 with an asymmetric oscillation of the CH bonds with wave number 2926 cm -1 (L. Swerdlow et al. Vibrational spectra of many languid molecules / M .: Nauka, 1970, pp. 155-175, 179), and a variety of other radicals of this type. Oscillations of the aforementioned group of radicals (С-Н bond) have a strong intense absorption band in the IR spectrum (J. Grassel. Application of Raman spectroscopy in chemistry. M: Mir, 1984, p. 52), which allows one of detect gas components by the absorption spectrum of a crisis.
Частой причиной возникновения пожара является снижение сопротивления изоляции, которое сопровождается возникновением искрения с последующим нагревом и потенциальной возможностью образования электрической дуги и воспламенения электроизоляционных материалов. A common cause of a fire is a decrease in insulation resistance, which is accompanied by the occurrence of arcing with subsequent heating and the potential for the formation of an electric arc and ignition of electrical insulation materials.
В результате перегрева, связанного с воздействием электрической дуги, образуются следующие продукты термического разложения: углеводородные радикалы вида С-Н; хлорсодержащие радикалы вида C-Cl; также большое количество компонентов, которые можно охарактеризовать как содержащие перекисную группу (или кислородсодержащие радикалы). As a result of overheating associated with the action of an electric arc, the following thermal decomposition products are formed: hydrocarbon radicals of the form С-Н; chlorine radicals of the form C-Cl; also a large number of components that can be characterized as containing a peroxide group (or oxygen-containing radicals).
В первую группу газовых компонент входят углеводородные радикалы, рассмотренные выше. Во вторую группу входят хлорсодержащие радикалы (связь С-Cl), которые имеют очень сильную интенсивность поглощения в диапазоне волновых чисел 720-760 с-1 и образуются в результате термодеструкции хлорсодержащих органических материалов:
поливинилхлорид (...-CH2CHClCH2CHCl-...)n;
полихлорвинил (-C2Cl4-)n;
резиновые изделия, полученные вулканизацией хлоропренового каучука
...CH2CHCH2CHCH2CH ... и т.д.The first group of gas components includes hydrocarbon radicals discussed above. The second group includes chlorine-containing radicals (C-Cl bond), which have a very strong absorption intensity in the wave number range 720-760 s -1 and are formed as a result of thermal degradation of chlorine-containing organic materials:
polyvinyl chloride (...- CH 2 CHClCH 2 CHCl -...) n ;
polyvinyl chloride (-C 2 Cl 4 -) n ;
rubber products obtained by vulcanization of chloroprene rubber
... CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH ... etc.
(см. П.Каррер. Курс органической химии, Л.: 1960, с. 932-933). (see P. Carrer. Course of Organic Chemistry, L .: 1960, p. 932-933).
Идентификация газовых компонентов, образующихся при термодеструкции хлорсодержащих материалов, показывает, что таковыми являются:
метилхлорид (CH3Cl), связь C-Cl, полоса 720-740 см-1;
тетрахлорэтилен (С2Cl4H2), связь C-Cl, полоса 750-760) см-1;
этиленхлорид (C2H4Cl4), связь C-Cl, полоса 725-740 см-1;
винилхлорид (C2H3Cl), связь C-Cl, полоса 720-740 см-1 и т.д.Identification of gas components formed during thermal decomposition of chlorine-containing materials shows that these are:
methyl chloride (CH 3 Cl), C-Cl bond, lane 720-740 cm -1 ;
tetrachlorethylene (C 2 Cl 4 H 2 ), C-Cl bond, lane 750-760) cm -1 ;
ethylene chloride (C 2 H 4 Cl 4 ), C-Cl bond, lane 725-740 cm -1 ;
vinyl chloride (C 2 H 3 Cl), C-Cl bond, band 720-740 cm -1 , etc.
(см. Гордон А. , Форт Р. Спутник химика. М.: Мир, 1976, с. 191-192; Cases and vapors. HiGH Resolution infrared srectra. Sadtler Research Laboratories, In.C., Subsidiary of Block Engineering, Inc, 1972 (GS77, 75, 69). (see Gordon A., Fort R. Chemist Sputnik. M: Mir, 1976, pp. 191-192; Cases and vapors. HiGH Resolution infrared srectra. Sadtler Research Laboratories, In.C., Subsidiary of Block Engineering, Inc 1972 (GS77, 75, 69).
Углеводородные и хлорсодержащие радикалы образуются в результате термодеструкции органических материалов как под действием источника тепла, так и воздействия электрической дуги. Hydrocarbon and chlorine-containing radicals are formed as a result of thermal degradation of organic materials both under the influence of a heat source and the action of an electric arc.
В третью группу газовых компонент, которая характеризуется как кислородсодержащая, входят кислородсодержащие радикалы, образующиеся в результате искрения и возникновения электрической дуги. Эти радикальные соединения образуются в результате окисления озоном продуктов термодеструкции до кислородсодержащих соединений. В эту группу входят газовые компоненты со следующими частотами поглощения:
озон, О3, связь -О-О-О-, 1103, 1042 см-1;
формальдегид,C, 2843, 1169 см-1;
муравьиная кислота, НСООН, -О-О-, 1105, 1033 см-1;
перекиси, R-O-O-R', 820-890 см-1;
гидроперекиси, R-O-O-OH, 920-800 см-1;
озониды, ; 1064-1042 см-1 и т.д. (см. Свердлов Л.М. и др. Колебательные спектры многоатомных молекул. М.: Наука, 1970, с. 429, 431, 432, 439); Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. Каррер П. Курс органической химии. Государственное научно-техническое издательство химической литературы. Л., 1960, с. 65-66; Infrared Characteristic Group Freguencies, G.Sockates. JoHN WILEY, 80, p 52).The third group of gas components, which is characterized as oxygen-containing, includes oxygen-containing radicals formed as a result of sparking and the appearance of an electric arc. These radical compounds are formed as a result of ozone oxidation of thermal decomposition products to oxygen-containing compounds. This group includes gas components with the following absorption frequencies:
ozone, O 3 , the bond-O-O-O-, 1103, 1042 cm -1 ;
formaldehyde, C , 2843, 1169 cm -1 ;
formic acid, HCOOH, -O-O-, 1105, 1033 cm -1 ;
peroxide, ROO-R ', 820-890 cm -1 ;
hydroperoxides, ROO-OH, 920-800 cm -1 ;
ozonides ; 1064-1042 cm -1 , etc. (see Sverdlov L.M. et al. Vibrational spectra of polyatomic molecules. M: Nauka, 1970, p. 429, 431, 432, 439); Bellamy L. Infrared spectra of complex molecules. Carrer P. Course in Organic Chemistry. State scientific and technical publishing house of chemical literature. L., 1960, p. 65-66; Infrared Characteristic Group Freguencies, G. Socksates. JoHN WILEY, 80, p 52).
Таким образом, образующийся в результате электрической дуги озон интенсивно окисляет продукты термодеструкции до перекисных радикалов, которые обнаруживаются по полосе средней интенсивности поглощения в области 800-900 см-1. Анализ результатов показал, что обнаружить предпожарную ситуацию можно на фиксированных частотах в трех диапазонах поглощения.Thus, the ozone generated as a result of the electric arc intensively oxidizes the thermal decomposition products to peroxide radicals, which are found in the band of the average absorption intensity in the region of 800–900 cm –1 . An analysis of the results showed that a pre-fire situation can be detected at fixed frequencies in three absorption ranges.
I диапазон - фиксированное волновое число νС-Н в диапазоне 3000-2700 см-1, в которой поглощают ИК-излучение всевозможные углеводородные радикалы вида С-Н, образующиеся в результате термодеструкции всех существующих органических соединений, включая биомассы, горючесмазочные, электроизоляционные, лакокрасочные и т.д.;
II диапазон - фиксированное волновое число νC-Cl в диапазоне 720-760 см-1, в котором ИК-излучение поглощается всевозможными хлорпроизводными радикалами вида C-Cl, образующимися в результате термодеструкции хлорсодержащих органических материалов. В этом диапазоне при возникновении короткого замыкания возможно некоторое увеличение поглощения за счет образования NO2 (750 см-1);
III диапазон - фиксированное волновое число ν-О-О в диапазоне 800-900 см-1, в котором ИК-излучение поглощают всевозможные кислородсодержащие (перикисносодержащие) вида -О-О- радикалы, которые образуются в результате искрения и воздействия электрической дуги на органические материалы.I range - a fixed wave number ν С-Н in the range of 3000-2700 cm -1 , in which all kinds of hydrocarbon radicals of the СН type are absorbed by infrared radiation, which are formed as a result of thermal decomposition of all existing organic compounds, including biomass, fuel and lubricant, electrical insulation, paint and varnish etc.;
II range - a fixed wave number ν C-Cl in the range of 720-760 cm -1 , in which IR radiation is absorbed by all kinds of chlorine derivatives of the C-Cl type, resulting from the thermal degradation of chlorine-containing organic materials. In this range, when a short circuit occurs, some increase in absorption due to the formation of NO 2 (750 cm -1 ) is possible;
III range - a fixed wave number ν -О-О in the range of 800-900 cm -1 , in which all kinds of oxygen-containing (perikis-containing) -O-O-radicals, which are formed as a result of sparking and the action of an electric arc on organic matter, absorb infrared radiation materials.
Фиксированные волновые числа νС-Н, νC-Cl, νO-O выбирались из расчета максимальной интенсивности поглощения в каждой из обобщенных групп радикалов.The fixed wave numbers ν С-Н , ν C-Cl , ν OO were selected from the calculation of the maximum absorption intensity in each of the generalized groups of radicals.
Известно устройство для осуществления предлагаемого способа - инфракрасная система обнаружения утечки горючего газа и контроля воздуха (см. Пожарная безопасность на судах. Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1985, с. 147-149). A device for implementing the proposed method is an infrared system for detecting a leak of combustible gas and air control (see Fire safety on ships. Transl. From English. L .: Sudostroenie, 1985, p. 147-149).
Недостаток такой системы заключается в том, что она построена на обнаружении какой-то одной газовой компоненты в отличие от обобщенных групп радикалов вида С-Н, C-Cl; -О-О-, характеризующих продукты термодеструкции разнообразных органических материалов. The disadvantage of such a system is that it is built on the discovery of a single gas component, in contrast to the generalized radical groups of the form CH, C-Cl; -O-O-, characterizing the thermal decomposition products of various organic materials.
Кроме того, названное устройство обладает низкой надежностью определения кризисной ситуации, так как скорость прокачки контролируемого газа очень низка, и для оперативного контроля всего объема газовоздушной среды помещения потребуется очень большое время для опроса всей газовоздушной среды защищаемого помещения. Существенным недостатком названной системы является то, что при формировании сигнала не учитывается влияние шума (показатель сигнал/шум), что существенно снижает надежность обнаружения кризисной ситуации. Шум для радикалов по полосе С-Н выше, чем для радикалов в полосе C-Cl, за счет большей летучести и распространенности углеводородов по сравнению с хлорпроизводными. Величина же шума в полосе поглощения -О-О- определяется количеством работающих коллекторных электрических машин, преобразователей постоянного тока и т.д. In addition, the named device has low reliability for determining a crisis situation, since the pumped gas of the controlled gas is very low, and it will take a very long time to monitor the entire gas-air environment of the room to interrogate the entire gas-air environment of the protected room. A significant drawback of this system is that when the signal is formed, the influence of noise (signal-to-noise ratio) is not taken into account, which significantly reduces the reliability of detection of a crisis situation. The noise for radicals in the CH band is higher than for radicals in the C-Cl band, due to the greater volatility and prevalence of hydrocarbons compared to chlorine derivatives. The amount of noise in the absorption band -O-O- is determined by the number of working collector electrical machines, DC / DC converters, etc.
Кроме того, для повышения надежности обнаружения кризисной ситуации предусмотрено увеличение длины оптического пути монохроматического излучения до 5 м с помощью отклоняющей системы зеркал, что существенно увеличивает чувствительность устройства для контролируемых продуктов термодеструкции (закон Бугера-Ламберта D = Doexp-ζd d, где Do, D - интенсивность монохроматического излучения до и после измерительного участка; ζ - молекулярный коэффициент поглощения; d - длина оптического пути).In addition, to increase the reliability of detecting a crisis, it is envisaged to increase the optical path length of monochromatic radiation to 5 m using a deflecting system of mirrors, which significantly increases the sensitivity of the device for controlled thermal degradation products (Bouguer-Lambert law D = D o exp -ζd d, where D o , D is the intensity of monochromatic radiation before and after the measuring section; ζ is the molecular absorption coefficient; d is the optical path length).
Целью изобретения является повышение надежности устройства. The aim of the invention is to increase the reliability of the device.
Цель изобретения достигается тем, что для контроля среды помещения с помощью штатной системы вентиляции через контролируемое пространство прокачивается газовоздушная среда с последующим многократным (одновременным) воздействием инфракрасным монохроматическим излучением на трех фиксированных волновых числах νС-Н, νC-Cl, νО-О с помощью отклоняющей системы зеркал в диапазонах спектра: полоса (3000-2700 см-1), характерная для поглощения углеводородсодержащих радикалов вида С-Н; полоса 760-720 см-1, характерная для поглощения хлорсодержащих радикалов вида С-Cl; полоса 960-800 см-1, характерная для поглощения кислородсодержащих радикалов вида -О-О, поглощения излучения, фиксация его своим приемником излучения, от полученного спектра поглощения вычитается шум на своей частоте, разница через аналого-цифровой преобразователь вводится в микрокомпрессор, в котором происходит определение его максимума поглощения с последующим сравнением с пороговым значением и возможными величинами поглощения, характеризующими различную пожарную опасность энергонасыщенных помещений (эл.оборудования и т.д.) или интенсивность термодеструкции кризисных поверхностей.The purpose of the invention is achieved by the fact that to control the room environment using a standard ventilation system, a gas-air medium is pumped through the controlled space, followed by repeated (simultaneous) exposure to infrared monochromatic radiation at three fixed wave numbers ν С-Н , ν C-Cl , ν О-О using a deflecting system of mirrors in the spectral ranges: band (3000-2700 cm -1 ), characteristic for the absorption of hydrocarbon-containing radicals of the form С-Н; band 760-720 cm -1 , characteristic for the absorption of chlorine radicals of the type C-Cl; a band of 960-800 cm -1 , characteristic of the absorption of oxygen-containing radicals of the -O-O type, absorption of radiation, fixing it by its radiation receiver, the noise at its frequency is subtracted from the obtained absorption spectrum, the difference is introduced through an analog-to-digital converter into a microcompressor, in which its absorption maximum is determined, followed by comparison with a threshold value and possible absorption values characterizing the different fire hazard of energy-saturated rooms (electrical equipment, etc.) or Stability of thermal destruction of crisis surfaces.
Совпадение или превышение результирующего поглощения на одной из фиксированных частот используют в качестве критерия предпожарной ситуации (ППС) с выводом информации на монитор и через цифроаналоговый преобразователь - на блок индикации. The coincidence or excess of the resulting absorption at one of the fixed frequencies is used as a criterion for the pre-fire situation (PPS) with the output of information to the monitor and through a digital-to-analog converter to the display unit.
Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что для повышения надежности облучение среды в контролируемом пространстве осуществляется одновременно на трех фиксированных волновых числах νС-Н, νC-Cl, νО-О, прокачка газовоздушной среды помещения через контролируемое пространство осуществляется с помощью системы вентиляции, обладающей высоким объемным расходом с последующим многократным воздействием монохроматическим излучением с помощью отклоняющей системы зеркал и т.д.The proposed device differs from the prototype in that in order to increase reliability, the medium in the controlled space is irradiated simultaneously with three fixed wave numbers ν С-Н , ν C-Cl , ν О-О , the gas-air medium of the room is pumped through the controlled space using a ventilation system having a high volumetric flow rate with subsequent repeated exposure to monochromatic radiation using a deflecting system of mirrors, etc.
Такое конструктивное решение имеет ряд существенных преимуществ: повышает надежность обнаружения ППС за счет облучения среды на трех фиксированных волновых числах νС-Н, νC-Cl, ν О-О (см.фиг.1); снижает массогабариты устройства, так как для опроса-контроля газовоздушной среды используются воздухопроводы штатной системы вентиляции; тактико-технические характеристики системы, а именно увеличение объемного расхода газовоздушной среды через контролируемое пространство, значительно ускоряет опрос всей среды помещения. Так, при свободном объеме помещения V = 300 м3 и производительности вентилятора Q = 6700 м3/ч время прокачки всей среды через контролируемое пространство составляет τ = V/Q = 2,68 мин. Многократное воздействие монохроматическим излучением на контролируемое пространство с помощью отклоняющей системы зеркал повышает чувствительность предлагаемого устройства пропорционально оптической длине контролируемого пространства.This constructive solution has a number of significant advantages: it increases the reliability of the detection of PPS due to irradiation of the medium at three fixed wave numbers ν С-Н , ν C-Cl , ν О-О (see figure 1); reduces the weight and size of the device, since air ducts of a standard ventilation system are used for interrogation-control of a gas-air environment; the performance characteristics of the system, namely the increase in the volumetric flow rate of the gas-air medium through the controlled space, significantly speeds up the interrogation of the entire environment of the room. So, with the free volume of the room V = 300 m 3 and the fan capacity Q = 6700 m 3 / h, the pumping time of the whole medium through the controlled space is τ = V / Q = 2.68 min. Multiple exposure to monochromatic radiation on the controlled space using a deflecting system of mirrors increases the sensitivity of the proposed device in proportion to the optical length of the controlled space.
На фиг. 1 и 2 представлены области поглощения продуктов разложения и принципиальная блочная схема устройства, реализующего способ обнаружения предпожарной ситуации. In FIG. Figures 1 and 2 show the absorption regions of decomposition products and the basic block diagram of a device that implements a method for detecting a pre-fire situation.
Устройство содержит вентилятор 1 и трубопроводы для забора воздуха из локальных объемов контролируемого помещения, источник 2 монохроматического излучения в ИК-диапазоне, контролируемое пространство, заключенное в многоходовую газовую кювету 3, модулятор 4 с электродвигателем 5 (с частотой модуляции излучения 12,5 Гц). Зеркальные модуляторы 6,7 (N 1 и N 2) с частотами вращения 12,5 и 25 Гц соответственно, системы отклоняющих зеркал 8, входных щелей N 3, в каждом из трех измерительных каналов 9, интерференционных узкополосных фильтров для работы на фиксированных волновых числах νС-Н, νC-Cl, νО-О соответственно 10, приемников 11 ИК-излучения, усилителей 12, электродвигателя 13, потенциометра 14, блоки данных о шуме на волновых числах νС-Н, νC-Cl, νО-О соответственно 15, трехканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16, микропроцессор 17, монитор 18, цифроаналоговый преобразователь 19, блок 20 сигнализации.The device contains a
Частота вращения модуляторов, как "теневого" 4, так и зеркальных 6, 7, выбирается с учетом оптимальных характеристик приемника ИК-излучения и составляет 12,5 Гц для 4 и 6, а для зеркального модулятора 7 - 25 Гц. Величина щели 9 в каждом из трех каналов выбирается с учетом оптимальной работы оптической схемы с контролируемыми продуктами термодеструкции, состоящими из молекулярных радикалов вида С-Н, C-Cl и О-О. The frequency of rotation of the modulators, both "shadow" 4 and
Интенференционные узкополосные фильтры 10 обеспечивают устойчивую работу оптической схемы в каждом из трех каналов на указанных фиксированных волновых числах. Interferential narrow-
Устройство работает следующим образом. Устройство прокачки (система вентиляции) забирает воздух помещения из локальных объемов и вентилятором 1 прокачивает его через многоходовую газовую кювету 3. Источник 2 посылает монохроматическое излучение через контролируемое пространство 3, в котором излучение претерпевает многократное отражение от системы зеркал. При появлении в контролируемом пространстве участка 3 одного из типов радикалов С-Н, C-Cl, О-О последние поглощают излучение на своем фиксированном волновом числе νС-Н, νС-Cl, νО-О, ослабляя поток монохроматического излучения.The device operates as follows. The pumping device (ventilation system) takes the room air from local volumes and the
Поток излучения проходит через "теневой" модулятор 4, затем поступает на зеркальный модулятор 6, на котором в первом полупериоде вращения луч отражается от зеркальной поверхности и поступает в канал N 1 (см.фиг.2) для измерения радикалов вида С-Н, во втором полупериоде вращения луч проходит на второй зеркальный модулятор 7, вращающийся с удвоенной по сравнению с первым зеркальным модулятором 6 частотой, который за время прохождения потока через модулятор 6, делает полный оборот, в первый полупериод которого луч излучения отражается от зеркальной поверхности 7 и поступает в канал N 2 измерения радикалов вида C-Cl, а во второй полупериод 7 проходит на фиксированное зеркало 8, отражаясь от которого поступает в канал N 3 для измерения кислородсодержащих радикалов. Таким образом луч излучения одновременно поступает в каждый из трех каналов, в которых он поступает на щель 9, свой узкополосный интерференционный фильтр 10 и приемник 11 ИК-излучения. В приемнике 11 сигнал усиливается и с помощью электродвигателя 13 и потенциометра 14 в виде скорректированного переменного сигнала поступает на аналого-цифровой преобразователь 16 анализатора 21, из которого преобразованный в удобном для ввода виде сигнал поступает в микропроцессор 17, из сигнала, характеризующего спектр поглощения радикалов С-Н, C-Cl и О-О (потенциометр 14), вычитается шум на соответствующей частоте (блок 15 исходных данных). The radiation stream passes through the "shadow"
Скорректированный сигнал (разница) в виде переменного сигнала поступает в аналого-цифровой преобразователь 16 анализатора 21, из которого преобразованный в удобном для ввода виде сигнал поступает в микрокомпрессор 17, в котором происходит определение его максимума поглощения и последующее сравнение с пороговым значением и возможными величинами поглощения, характеризующими различную предпожарную опасность в помещениях. The corrected signal (difference) in the form of an alternating signal enters the analog-to-
Совпадения или превышение результирующего поглощения порогового значения для каждой из частот используют в качестве критерия предпожарной - предаварийной ситуации с выводом информации на монитор 18 и через цифроаналоговый преобразователь 19 - на блок 20 индикации. Coincidence or excess of the resulting absorption of the threshold value for each of the frequencies is used as a criterion of the pre-fire - pre-emergency situation with the output of information to the
Алгоритм выбора критерия диагностики ППС заключается в том, что обнаружение кризисной ситуации проводят по наличию поглощения углеводородсодержащих (С-Н) и хлорсодержащих (С-Cl) радикалов, а по наличию дополнительного поглощения кислородсодержащих радикалов (полоса -О-О-) судят о возникновении искрения или короткого замыкания в электрокоммутационном оборудовании. The algorithm for choosing the criterion for the diagnosis of PPP is that a crisis situation is detected by the presence of absorption of hydrocarbon-containing (C-H) and chlorine-containing (C-Cl) radicals, and by the presence of additional absorption of oxygen-containing radicals (band-O-O-), the occurrence of sparking or short circuit in electrical switching equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5018650 RU2022250C1 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Method of pre-fire situation diagnostics and device designed to realize it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5018650 RU2022250C1 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Method of pre-fire situation diagnostics and device designed to realize it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022250C1 true RU2022250C1 (en) | 1994-10-30 |
Family
ID=21592615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5018650 RU2022250C1 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Method of pre-fire situation diagnostics and device designed to realize it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022250C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461815C2 (en) * | 2005-05-31 | 2012-09-20 | Интегрейтид Оптоэлектроникс АС | Method and apparatus for detecting gases, particles and/or liquids |
RU2816750C1 (en) * | 2023-03-27 | 2024-04-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Термоэлектрика" | Adaptive system for automatic detection of overheating of electrical equipment elements, method of use and testing thereof |
-
1991
- 1991-11-25 RU SU5018650 patent/RU2022250C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1277159, кл. G 08B 17/10, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461815C2 (en) * | 2005-05-31 | 2012-09-20 | Интегрейтид Оптоэлектроникс АС | Method and apparatus for detecting gases, particles and/or liquids |
RU2816750C1 (en) * | 2023-03-27 | 2024-04-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Термоэлектрика" | Adaptive system for automatic detection of overheating of electrical equipment elements, method of use and testing thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4457162A (en) | Multi-frequency photo-acoustic detector | |
US5281816A (en) | Method and apparatus for detecting hydrocarbon vapors in a monitored area | |
US4839527A (en) | Optical-fibre smoke detection/analysis system | |
Winget et al. | Photometric observations of GD 358-DB white dwarfs do pulsate | |
US4622845A (en) | Method and apparatus for the detection and measurement of gases | |
US5797682A (en) | Device and method for measuring temperture of vehicle exhaust | |
US5340986A (en) | Diffusion-type gas sample chamber | |
Dakin et al. | A novel optical fibre methane sensor | |
US5455423A (en) | Gas bubble detector | |
CA2047074A1 (en) | Optical long-path gas monitoring apparatus | |
Center | Vibrational relaxation of CO by O atoms | |
AU703685B2 (en) | Method of detecting a flame and flame detector for carrying out the method | |
US4234258A (en) | Stark cell optoacoustic detection of constituent gases in sample | |
RU2022250C1 (en) | Method of pre-fire situation diagnostics and device designed to realize it | |
US4891518A (en) | Apparatus for detecting a plurality of gases | |
WO2009005848A1 (en) | System and method for remote, free-space optical detection of potential threat agent | |
CA1041317A (en) | Optical instrument for measuring concentrations of polluting gases on long and short geometrical paths | |
US5149983A (en) | Method and apparatus for measuring the concentration of at least one material in a fluid medium mixed materials | |
US5200629A (en) | Method and system for changing the concentration of one material in a fluid medium of mixed materials | |
GB2176889A (en) | Detecting the presence of gas | |
JPH0452891B2 (en) | ||
US5108931A (en) | Method for detecting chemical vapors using a lasing dye sensor | |
CN218271975U (en) | Novel fixed reference infrared detector | |
Dakin et al. | A fibre optic methane sensor having improved performance | |
SU1635082A1 (en) | Method of determination of oscillatory temperature and molecule concentration in non-equilibrium media |