RU2141133C1

RU2141133C1 - Smoke detector

Info

Publication number: RU2141133C1
Application number: RU98119558A
Authority: RU
Inventors: Е.Д. Васильева
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Инновационная фирма "ИРСЭТ - Центр"
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: fire prevention equipment. SUBSTANCE: device has base, housing, compartment for monitoring optical density of environment filled with smoke. Said compartment is shaped by border and has wedge region which is shaped between two inner surfaces of border, which are located at acute angle with respect to each other. In addition device has light source, which is directed towards wedge region of compartment and photodetector, which is located outside of optical communication to light source. Goal of invention is achieved by design of inner surfaces of border, which are flat, are perpendicular to base and are joined to achieve side surface of upright prism, which base is shaped as trapezoid. Optical axes of light source and photodetector are directed towards compartment for monitoring optical density of environment filled with smoke from surface which corresponds to smaller base of trapezoid. Said optical axes are also positioned in plane which is parallel to base of detector. EFFECT: low level of optical coupling control unit in low-profile smoke detector. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам обнаружения пожаров и предназначено для фиксации загораний, сопровождающихся появлением дыма. The invention relates to means for detecting fires and is intended to fix fires, accompanied by the appearance of smoke.

Известен детектор дыма, реагирующий на рассеянное световое излучение. Детектор дыма имеет защитную сетку, установленную на его основании. Внутри сетки расположена чувствительная к дыму область, образованная пересечением телесных углов поля зрения источника излучения и неосвещенного непосредственно им фотоприемника. Источник излучения и фотоприемник закреплены в каналах держателя (Шаровар Ф.И, Принципы построения устройств и систем автоматической пожарной сигнализации. - М.: Стройиздат, 1983 г., стр. 29). При появлении дым свободно проникает через защитную сетку и попадает в чувствительную область. При этом излучение источника отражается от частиц дыма и воздействует на фотоприемник, электрический сигнал которого, проходя через устройство обработки, вызывает сигнал тревоги. Недостатком детектора дыма является высокий уровень тока оптической связи. Known smoke detector that responds to scattered light radiation. The smoke detector has a protective grid mounted on its base. Inside the grid is a smoke-sensitive area formed by the intersection of the solid angles of the field of view of the radiation source and the photodetector that is not directly lit by it. The radiation source and the photodetector are fixed in the channels of the holder (Sharovar F.I., Principles for the construction of devices and systems for automatic fire alarms. - M .: Stroyizdat, 1983, p. 29). When it appears, smoke penetrates freely through the protective net and enters the sensitive area. In this case, the source radiation is reflected from the smoke particles and acts on the photodetector, the electric signal of which, passing through the processing device, causes an alarm. The disadvantage of the smoke detector is a high level of optical communication current.

В качестве ближайшего аналога выбран детектор дыма, содержащий внутри корпуса, установленного на основании, секцию для контроля за оптической плотностью задымленной среды. Секция сформирована ограждением и имеет клиновидную область, образованную между двумя внутренними поверхностями ограждения, которые по отношению друг к другу размещены под острым углом. Источник излучения расположен с ориентировкой выходящего луча на эту область. Фотоприемник установлен вне поля зрения источника излучения (з. Великобритании N 2170597, кл. G 08 B 17/10, оп. 1986 г.). Наличие клиновидной области снижает вероятность попадания на фотоприемник отраженного не от частиц дыма света, изначально произведенного от источника излучения. Тем самым обеспечивается низкий уровень тока оптической связи. Однако, детектор дыма недостаточно удобен в эксплуатации, так как является высокопрофильным. As the closest analogue, a smoke detector is selected that contains, inside the case mounted on the base, a section for monitoring the optical density of the smoky environment. The section is formed by a fence and has a wedge-shaped area formed between two inner surfaces of the fence, which are placed at an acute angle with respect to each other. The radiation source is located with the orientation of the outgoing beam in this area. The photodetector is installed outside the field of view of the radiation source (British star N 2170597, class G 08 B 17/10, op. 1986). The presence of a wedge-shaped region reduces the likelihood of light not originally reflected from particles of smoke from the source of radiation reflected on the photodetector. This ensures a low level of current optical communication. However, the smoke detector is not convenient enough to operate, as it is highly specialized.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств обнаружения пожаров за счет создания низкопрофильного детектора дыма, имеющего низкий уровень тока оптической связи. The objective of the invention is to expand the arsenal of fire detection tools by creating a low-profile smoke detector having a low level of optical communication current.

Реализация поставленной задачи достигается тем, что в детекторе дыма, содержащем внутри корпуса, установленного на основании, секцию для контроля за оптической плотностью задымленной среды, сформированную ограждением и имеющую клиновидную область, которая образована между двумя внутренними поверхностями ограждения, размещенными под острым углом друг к другу, источник излучения, ориентированный на клиновидную область секции, и установленный вне поля зрения источника излучения фотоприемник, согласно изобретению, внутренние поверхности ограждения выполнены плоскими, расположены перпендикулярно основанию детектора и объединены в форму боковой поверхности прямой призмы, имеющей в основании трапецию, при этом источник излучения и фотоприемник установлены с выходом их оптических осей в секцию с поверхности, соответствующей малому основанию трапеции, и с ориентировкой оптических осей в плоскости, параллельной основанию детектора. Высота трапеции больше или равна длине ее меньшего основания, а величина острого угла не менее 52 и не более 60 градусов. Кроме того, в секции, между другой парой внутренних поверхностей ограждения, размещенных под острым углом друг к другу, образована вторая клиновидная область и фотоприемник ориентирован на эту область. Величина острого угла не менее 52 и не более 60 градусов. The implementation of this task is achieved by the fact that in the smoke detector, containing inside the casing mounted on the base, a section for monitoring the optical density of the smoky medium formed by the fence and having a wedge-shaped region that is formed between two inner surfaces of the fence placed at an acute angle to each other , a radiation source oriented to the wedge-shaped region of the section, and a photodetector installed outside the field of view of the radiation source, according to the invention, internal surfaces and fencing is made flat, located perpendicular to the base of the detector and combined into the shape of the side surface of a direct prism having a trapezoid at the base, while the radiation source and photodetector are installed with the output of their optical axes into the section from the surface corresponding to the small base of the trapezoid, and with the orientation of the optical axes in a plane parallel to the base of the detector. The height of the trapezoid is greater than or equal to the length of its smaller base, and the value of the acute angle is not less than 52 and not more than 60 degrees. In addition, in the section, between another pair of inner surfaces of the fence, placed at an acute angle to each other, a second wedge-shaped region is formed and the photodetector is oriented to this region. The value of the acute angle is not less than 52 and not more than 60 degrees.

Выполнение внутренних поверхностей ограждения плоскими, размещение их перпендикулярно основанию детектора и объединение в форму боковой поверхности прямой призмы, имеющей в основании трапецию, в совокупности с установкой источника излучения и фотоприемника с выходом их оптических осей в секцию с поверхности, соответствующей малому основанию трапеции, и с ориентировкой оптических осей в плоскости, параллельной основанию детектора, позволяют, по сравнению с ближайшим аналогом, изменить внешний вид секции, сохранив возможность улавливания нежелательного отраженного света, произведенного непосредственно от источника излучения, и в целом, развернув ось чувствительной к дыму области параллельно основанию детектора, уменьшить высоту последнего. The execution of the inner surfaces of the fence flat, placing them perpendicular to the base of the detector and combining in the form of a side surface of a direct prism having a trapezoid at the base, in conjunction with the installation of a radiation source and a photodetector with the output of their optical axes into the section from the surface corresponding to the small base of the trapezoid, and with orientation of the optical axes in a plane parallel to the base of the detector allows, in comparison with the closest analogue, to change the appearance of the section, while retaining the ability to capture Nia unwanted reflected light is produced directly from the radiation source, and in general, deploying sensitive axis parallel to the base area of the smoke detector, reduce the height of the latter.

Одновременное соблюдение требований к высоте трапеции, которая должна быть больше или равна длине ее меньшего основания, и к величине острого угла, характеризующего клиновидную область напротив источника излучения, "не менее 52 и не более 60 градусов" обеспечивает исключение попадания на фотоприемник из этой области нежелательного отраженного света, произведенного непосредственно источником излучения. Оптимальные размеры секции изначально задаются условием ее вписывания в основание детектора и длиной малой стороны трапеции, достаточной для размещения выходов каналов источника излучения и фотоприемника на соответствующей ей поверхности. The simultaneous compliance with the requirements for the height of the trapezoid, which should be greater than or equal to the length of its smaller base, and to the value of the acute angle characterizing the wedge-shaped region opposite the radiation source, "not less than 52 and not more than 60 degrees" ensures that undesirable hits on the photodetector from this area reflected light produced directly by the radiation source. The optimal dimensions of the section are initially set by the condition that it fits into the base of the detector and the length of the small side of the trapezoid, sufficient to place the outputs of the channels of the radiation source and photodetector on its corresponding surface.

Наличие в секции между другой парой ее внутренних поверхностей, размещенных под острым углом, второй клиновидной области и ориентирование на эту область фотоприемника способствует исключению выхода из нее нежелательного света. The presence in the section between another pair of its inner surfaces placed at an acute angle of a second wedge-shaped region and orientation to this region of the photodetector helps to prevent unwanted light from coming out of it.

При величине острого угла не менее 52 и не более 60 градусов достигается минимальное значение тока оптической связи. With a sharp angle of not less than 52 and not more than 60 degrees, the minimum value of the optical coupling current is achieved.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется графическими материалами, на которых представлены;
Фиг. 1. Детектор дыма, разрез.The essence of the invention is illustrated by graphic materials on which are presented;
FIG. 1. Smoke detector, cut.

Фиг. 2. Детектор дыма со снятым корпусом, вид с лицевой стороны. FIG. 2. Smoke detector with removed housing, front view.

Детектор дыма имеет основание 1 и соединенный с ним корпус 2. Посредством основания 1 детектор дыма установлен на потолке 3 помещения. Внутри корпуса 2, снабженного дымозаборными отверстиями 4, размещена секция 5 для контроля за оптической плотностью задымленной среды. Секция 5 сформирована ограждением 6. Плоские внутренние поверхности ограждения 6, a, b, c и d, перпендикулярны основанию 1 детектора. Они объединены между собой в форму боковой поверхности прямой призмы, имеющей в основании трапецию, в данном случае равнобедренную. Высота трапеции больше длины ее меньшего основания. Острые углы α и β трапеции равны 56 градусам. Ограждение б закреплено на расположенной параллельно основанию 1 печатной плате 7 с радиоэлементами. В сквозных каналах 8 и 9 ограждения б установлены соответственно источник 10 излучения и фотоприемник 11. Источник 10 излучения ориентирован на плоскость b клиновидной области, характеризуемой углом α, а фотоприемник 11 - на плоскость клиновидной области, характеризуемой углом β.
Направленный свет источника 10 излучения, попадая на поверхность b ограждения 6, отражается от нее на поверхность a, затем от поверхности а происходит отражение на поверхность b, от поверхности b - на поверхность а и так далее. При каждом отражении луч теряет часть энергии и в итоге затухает, не выходя из клиновидной области. Расположение поверхностей а и b способствует предотвращению выхода луча из клиновидной области и снижению паразитной засветки фотоприемника 11, то есть уменьшению величины тока оптической связи.The smoke detector has a base 1 and a housing 2 connected to it. Through the base 1, a smoke detector is installed on the ceiling 3 of the room. Inside the housing 2, equipped with smoke sampling openings 4, a section 5 is placed for monitoring the optical density of the smoky environment. Section 5 is formed by the fence 6. The flat inner surfaces of the fence 6, a, b, c and d are perpendicular to the base 1 of the detector. They are combined with each other in the form of a lateral surface of a direct prism, which has a trapezoid at the base, in this case isosceles. The height of the trapezoid is greater than the length of its smaller base. The acute angles α and β of the trapezoid are 56 degrees. The fence b is mounted on parallel to the base 1 of the printed circuit board 7 with radioelements. A radiation source 10 and a photodetector 11 are installed in the through channels 8 and 9 of the fence b, respectively. The radiation source 10 is oriented to the plane b of the wedge-shaped region characterized by the angle α, and the photodetector 11 is oriented to the plane of the wedge-shaped region characterized by the angle β.
The directional light of the radiation source 10, incident on the surface b of the fence 6, is reflected from it onto the surface a, then reflection from the surface a occurs on the surface b, from surface b to the surface a and so on. With each reflection, the beam loses some of its energy and eventually attenuates without leaving the wedge-shaped region. The arrangement of surfaces a and b helps to prevent the beam from escaping from the wedge-shaped region and to reduce spurious illumination of the photodetector 11, that is, to reduce the magnitude of the optical coupling current.

Лучи света, случайно попавшие в клиновидную область, расположенную напротив фотоприемника 11, также, благодаря особому расположению поверхностей а и с, задерживаются в этой области и не попадают на фотоприемник. The rays of light that accidentally hit the wedge-shaped region located opposite the photodetector 11, also, due to the special arrangement of the surfaces a and c, are delayed in this area and do not fall on the photodetector.

Claims

1. A smoke detector comprising, inside a housing mounted on a base, a section for monitoring the optical density of a smoky environment formed by a guard and having a wedge-shaped region that is formed between two inner surfaces of the guard placed at an acute angle to each other, a radiation source oriented to the wedge-shaped area of the section, and a photodetector installed outside the field of view of the radiation source, characterized in that the inner surfaces of the fence are made flat, perpendicular They are aligned with the detector base and combined into the shape of the side surface of a direct prism having a trapezium at the base, and the radiation source and photodetector are installed with their optical axes entering the section from the surface corresponding to the small trapezoid base, and with the optical axes oriented in a plane parallel to the detector base .

2. The smoke detector according to claim 1, characterized in that the height of the trapezoid is greater than or equal to the length of its smaller base, and the sharp angle is not less than 52 ^o and not more than 60 ^o .

3. A smoke detector according to claim 1 or 2, characterized in that a second wedge-shaped region is formed in the section between another pair of inner surfaces of the fence placed at an acute angle to each other, and the photodetector is oriented to this region.

4. The smoke detector according to claim 3, characterized in that the sharp angle is not less than 52 ^o and not more than 60 ^o .