RU2110093C1

RU2110093C1 - Heat detector with frequency filtration

Info

Publication number: RU2110093C1
Application number: RU94039195A
Authority: RU
Inventors: Алексей Вячеславович Мартышев
Original assignee: Алексей Вячеславович Мартышев
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1998-04-27
Also published as: RU94039195A

Abstract

FIELD: electric fire alarm devices for early fire detection. SUBSTANCE: differential thermocouple converts pulses of convection flow over fire into electric signal. Time constants of thermocouple junctions provide detection of frequency range which is characteristic for fire. Signals from all thermocouples are added, amplified and converted by means of amplitude discriminator into pulse signal of constant amplitude which is accumulated in integrator. When signal reaches some threshold, threshold gate fires and actuator is turned on. EFFECT: increased reliability, increased validity of early fire detection. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам электрической пожарной сигнализации и может быть использовано для обнаружения пожаров на ранней стадии их развития. The invention relates to electric fire alarm devices and can be used to detect fires at an early stage of their development.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и увеличение достоверности определения возникновения загорания. The aim of the invention is to increase the reliability of the device and increase the reliability of determining the occurrence of tanning.

Известна система для обнаружения загорания по колебаниям температуры в турбулентном газовом потоке [2], содержащая термодатчик, усилитель, выпрямитель, квадрататор, интегратор и измеритель. Недостатком этой системы является сложность выделения необходимой полосы частот колебаний температуры, что снижает достоверность обнаружения загорания. A known system for detecting tanning by temperature fluctuations in a turbulent gas stream [2], comprising a temperature sensor, amplifier, rectifier, quadrator, integrator and meter. The disadvantage of this system is the difficulty of allocating the necessary frequency band of temperature fluctuations, which reduces the reliability of detection of tanning.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является тепловой пожарный извещатель [1] , содержащий мостовую схему, в противоположные плечи которой включены терморезисторы с разными амплитудно-частотными характеристиками, усилитель, амплитудный дискриминатор, интегратор, пороговое и исполнительное устройства. The closest technical solution chosen as a prototype is a thermal fire detector [1], containing a bridge circuit, in the opposite shoulders of which thermistors with different amplitude-frequency characteristics are included, an amplifier, an amplitude discriminator, an integrator, a threshold and an actuator.

Недостатками этого извещателя являются низкие помехозащищенность и надежность, обусловленные применением мостовой схемы, что вносит погрешность из-за нестабильности характеристик терморезисторов и резисторов, требует применения стабильного источника опорного напряжения и подбора терморезисторов с одинаковыми ТКС. The disadvantages of this detector are low noise immunity and reliability due to the use of a bridge circuit, which introduces an error due to the instability of the characteristics of thermistors and resistors, requires the use of a stable reference voltage source and selection of thermistors with the same TCS.

Заявляемая конструкция извещателя устраняет указанные недостатки за счет применения термопреобразователя в виде последовательно включенных дифференциальных термопар. The inventive design of the detector eliminates these disadvantages through the use of a thermal converter in the form of series-connected differential thermocouples.

Тепловой пожарный извещатель с частотной фильтрацией содержит соединенные последовательно термопреобразователь 1, усилитель 2, амплитудный дискриминатор 3, интегратор 4, пороговое 5 и исполнительное 6 устройства (см. чертеж). A frequency-filtered thermal fire detector contains a thermal converter 1, an amplifier 2, an amplitude discriminator 3, an integrator 4, a threshold 5 and an actuator 6 connected in series (see drawing).

Термопреобразователь состоит из батареи последовательно соединенных термопар 12 в количестве, необходимом для обеспечения необходимой чувствительности извещателя. The thermocouple consists of a battery of series-connected thermocouples 12 in the amount necessary to provide the necessary sensitivity of the detector.

Дифференциальная термопара состоит из трех термоэлектродов, причем два из них (9 и 11) выполнены из одного материала, а третий 10 - из другого. A differential thermocouple consists of three thermoelectrodes, with two of them (9 and 11) made of one material, and the third 10 of the other.

Спаи 7 и 8 термоэлектродов выполнены таким образом, чтобы они имели разные постоянные времени (следовательно, и амплитудно-частотные характеристики), что позволяет выделять пульсации температуры конвективного потока над очагом пожара в необходимом диапазоне частот. Свободные концы термоэлектродов должны быть термоизолированы от спаев материалом 13. The junctions 7 and 8 of the thermoelectrodes are made in such a way that they have different time constants (hence, the amplitude-frequency characteristics), which makes it possible to isolate the temperature pulsations of the convective flow over the fire in the required frequency range. The free ends of thermoelectrodes should be thermally insulated from junctions by material 13.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Пульсации температуры конвективного потока над очагом пожара, характерного для очага пожара диапазона частот, преобразуются при помощи дифференциальной термопары в электрический сигнал. Поскольку термопары включены в батарею последовательно, все сигналы складываются и поступают на усилитель 2, затем на амплитудный дискриминатор 3, который сравнивает амплитуду входного сигнала с заданным опорным уровнем, при превышении которого преобразует сигнал в П-образные импульсы одинаковой амплитуды. После этого сигнал поступает на интегрирующую цепь 4, где происходит его накопление до заданного уровня, при достижении которого на выходе порогового устройства 5 появляются импульсы на срабатывание исполнительного устройства 6 и выдачи сигнала тревоги. The pulsations of the convective flow temperature above the fire source, characteristic of the fire zone of the frequency range, are converted using an differential thermocouple into an electrical signal. Since thermocouples are connected in series to the battery, all the signals are added and fed to amplifier 2, then to amplitude discriminator 3, which compares the amplitude of the input signal with a given reference level, above which it converts the signal into U-shaped pulses of the same amplitude. After that, the signal is fed to the integrating circuit 4, where it accumulates to a predetermined level, upon reaching which the output of the threshold device 5 displays impulses to actuate the actuator 6 and issue an alarm.

Claims

A heat filter with frequency filtering, comprising an amplifier connected in series, an amplitude discriminator, an integrator, a threshold and an actuator, characterized in that it contains a thermal converter connected to the input of the amplifier, made in the form of a battery of series-connected differential thermocouples whose junction time constants are selected in accordance with with the condition that a characteristic range of frequencies of fluctuations in the temperature of the convective flow above the fire is selected, and nye ends of the differential thermocouple insulated from the junctions.