RU2258259C2

RU2258259C2 - Smoke alarm

Info

Publication number: RU2258259C2
Application number: RU2003116616/09A
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро пожарной автоматики" (ООО "КБПА")
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2005-08-10

Abstract

FIELD: fire alarm systems.

SUBSTANCE: device has body mounted on base, inside the body optical module is mounted with possible separation from body, including light emitter, light receiver, measuring chamber in form of a cylinder, limited by side labyrinth plates. Measuring chamber is provided with means increasing sensitivity to low concentrations of smoke.

EFFECT: higher manufacturability, higher personnel safety, higher efficiency, broader functional capabilities.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к сигнализаторам дыма, и может быть использовано для обнаружения возгораний на ранней стадии при появлении дымовых аэрозолей.The invention relates to fire fighting equipment, in particular to smoke detectors, and can be used to detect fires at an early stage when smoke aerosols appear.

Известен сигнализатор дыма, устанавливаемый в пожарных извещателях ИП-212-41М, выпускаемый согласно техническим условиям ТУ 4371-005-12215496-00, содержащий внутри корпуса, установленного на основании, отделяемый от корпуса оптический модуль, состоящий из светоизлучателя, светоприемника, измерительной камеры, выполненной в виде цилиндрического объема, ограниченного боковыми лабиринтными пластинами, расположенными внутри цилиндрического объема по периферии его оснований с возможностью протекания потоков дыма с внешней стороны. Многочисленные периферийные лабиринтные пластины размещены в виде вложенных друг в друга, близких к прямым, двухгранных углов между основанием и крышкой измерительной камеры примерно с интервалом 12°. Разъемные по вертикали установочные места выполнены для светоизлучателя с цельным отверстием, а для светоприемника - сборным многоэлементным. Двухгранная пластина, установленная между светоизлучателем и светоприемником с возможностью пересечения их оптических осей, связана с одной из периферийных лабиринтных пластин и расположена перед секторами основания и крышки измерительной камеры расходящимися гребешковыми лучами.Known smoke detector installed in fire detectors IP-212-41M, produced according to the technical specifications TU 4371-005-12215496-00, containing inside the housing mounted on the base, detachable from the housing an optical module consisting of a light emitter, a light detector, a measuring chamber, made in the form of a cylindrical volume bounded by side labyrinth plates located inside the cylindrical volume along the periphery of its bases with the possibility of flow of smoke from the outside. Numerous peripheral labyrinth plates are placed in the form of nested into each other, close to right, dihedral angles between the base and the cover of the measuring chamber with an interval of approximately 12 °. Vertical split seats are made for a light emitter with a single hole, and for a light detector - a multi-element assembly. A two-sided plate mounted between the light emitter and the light receiver with the possibility of intersecting their optical axes is connected to one of the peripheral labyrinth plates and is located in front of the base and cover sectors of the measuring chamber with diverging scallop rays.

Однако для указанного сигнализатора дыма характерны большие габариты измерительной камеры, размерами которой определяются и габариты корпуса сигнализатора дыма, сложность изготовления форм для литья, за счет большого количества тонких изогнутых лабиринтных пластин, и установочных мест для светоизлучателя и светоприемника, требующих дополнительных приспособлений при литье - "знаки", а также имеющийся высокий уровень паразитной "засветки" светоприемника от внутреннего и внешнего излучений. Установочные места для светоизлучателя и светоприемника расположены таким образом, что область для измерения частиц дыма смещена от центра камера, что исключает уменьшение диаметра оснований измерительной камеры без ухудшения основного параметра чувствительности камеры, а выполнением установочных мест для светоизлучателя и светоприемника несколькими отстоящими друг от друга пластинами обусловлена дополнительная паразитная засветка светоприемника, что существенно снижает чувствительность измерительной камеры. Диафрагмы светоизлучателя и светоприемника велики, поэтому первоначальный уровень сигнала светоизлучателя при отсутствии дыма повышается, тем самым маскируется полезный сигнал при появлении дыма.However, the indicated smoke detector is characterized by the large dimensions of the measuring chamber, the dimensions of which determine the dimensions of the smoke detector housing, the complexity of manufacturing molds due to the large number of thin curved labyrinth plates, and mounting locations for the light emitter and light detector, which require additional casting devices - " signs ", as well as the high level of spurious" exposure "of the light receiver from internal and external radiation. The mounting places for the light emitter and light detector are arranged so that the area for measuring smoke particles is offset from the center of the chamber, which eliminates the reduction in the diameter of the bases of the measuring chamber without deterioration of the main sensitivity parameter of the camera, and the installation of the mounting holes for the light emitter and light receiver by several spaced apart plates additional spurious illumination of the light detector, which significantly reduces the sensitivity of the measuring chamber. The diaphragms of the light emitter and the light detector are large, therefore, the initial level of the light emitter signal in the absence of smoke rises, thereby masking the useful signal when smoke appears.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является сигнализатор дыма, устанавливаемый в пожарных извещателях ИП-212-40, выпускаемых согласно техническим условиям ТУ 4371-001-51294813-00, который содержит внутри корпуса, установленного на основании, отделяемый от корпуса оптический модуль, состоящий из светоизлучателя, светоприемника, измерительной камеры, выполненной в виде цилиндрического объема, ограниченного боковыми лабиринтными пластинами, расположенными внутри цилиндрического объема по периферии его оснований с возможностью протекания потоков дыма с внешней стороны. Многочисленные периферийные лабиринтные пластины в виде прямоугольных пластин, размещенные на крышке измерительной камеры под острым углом к ее боковой поверхности, сопряжены с соответствующими вложенными друг в друга двухгранными углами более 90° основаниями измерительной камеры, а двухгранная лабиринтная пластина между светоизлучателем и светоприемником, на которой крепится крышка измерительной камеры, размещена не пересекая одной гранью параллельно оптической оси светоизлучателя, а другой - перпендикулярно оптической оси светоприемника. При этом крышка измерительной камеры несколько больше основания и торцы установочных мест светоизлучателя, светоприемника и прямоугольных периферийных лабиринтных пластин выполнены с выступами.Closest to the claimed invention is a smoke detector installed in fire detectors IP-212-40, manufactured according to the technical specifications TU 4371-001-51294813-00, which contains inside the housing mounted on the base, detachable from the housing an optical module consisting of a light emitter , a light receiver, a measuring chamber made in the form of a cylindrical volume bounded by side labyrinth plates located inside the cylindrical volume along the periphery of its bases with the possibility of leakage streams of smoke from the outside. Numerous peripheral labyrinth plates in the form of rectangular plates placed on the lid of the measuring chamber at an acute angle to its lateral surface are conjugated with corresponding dihedral angles of more than 90 ° embedded in each other, and the two-sided labyrinth plate between the light emitter and the light detector, on which it is mounted the cover of the measuring chamber is placed without crossing one face parallel to the optical axis of the light emitter, and the other perpendicular to the optical axis of the light receiver In this case, the cover of the measuring chamber is slightly larger than the base and the ends of the mounting positions of the light emitter, light detector, and rectangular peripheral labyrinth plates are made with protrusions.

Однако при сравнительно малых размерах основания и крышки измерительной камеры ее высота гораздо выше известных, поэтому габариты корпуса велики, а малая плоскость рифления основания и крышки измерительной камеры негативно сказывается на ее чувствительности из-за повышенного уровня начального сигнала. Кроме того, при всей многочисленности лабиринтных пластин измерительная камера имеет отдельные сквозные боковые просветы, что при высокой интенсивности внешнего излучения приводит к потере чувствительности измерительной камеры, и сигнализатор дыма становится не работоспособным. Размещение двухгранной лабиринтной пластины между светоизлучателем и светоприемником не исключает прямого попадания излучения на светоприемник, а прямоугольные лабиринтные пластины, размещенные на крышке измерительной камеры, не достаточно плотно прилегают к ее основанию, тем самым увеличивая паразитную "засветку" внутри измерительной камеры и искажая параметры сигнализатора дыма. При уменьшении габаритов измерительной камеры с сокращением ее линейных размеров между светоизлучателем, светоприемником и лабиринтными пластинами происходит возрастание фонового излучения от светоизлучателя и, как следствие, повышение начального уровня сигнала светоприемника.However, with the relatively small dimensions of the base and cover of the measuring chamber, its height is much higher than the known ones, therefore, the dimensions of the housing are large, and the small plane of corrugation of the base and cover of the measuring chamber negatively affects its sensitivity due to the increased level of the initial signal. In addition, with all the many labyrinth plates, the measuring chamber has separate through lateral gaps, which at high intensity of external radiation leads to a loss of sensitivity of the measuring chamber, and the smoke detector becomes inoperative. Placing a two-sided labyrinth plate between the light emitter and the light receiver does not preclude direct radiation from reaching the light detector, and the rectangular labyrinth plates placed on the lid of the measuring chamber do not fit snugly enough to its base, thereby increasing spurious "illumination" inside the measuring chamber and distorting the smoke detector parameters . With a decrease in the dimensions of the measuring chamber with a reduction in its linear dimensions between the light emitter, the light detector and the labyrinth plates, the background radiation from the light emitter increases and, as a result, the initial level of the light detector increases.

Задача, поставленная перед изобретателями предлагаемого изобретения заключается в создании недорогого малогабаритного сигнализатора дыма с высокой чувствительностью обнаружения дыма на ранних стадиях пожара за счет создания малогабаритной, высокоэффективной и технологичной измерительной камеры, простой в изготовлении и высоким коэффициентом преобразования концентрации дыма в электрический сигнал с высокой степенью защиты от внешнего излучения.The task posed to the inventors of the present invention is to create an inexpensive small-sized smoke detector with high smoke detection sensitivity in the early stages of a fire by creating a small-sized, highly efficient and technologically advanced measuring chamber, easy to manufacture and with a high conversion coefficient of smoke concentration into an electrical signal with a high degree of protection from external radiation.

Поставленная задача решается тем, что в сигнализаторе дыма, содержащим внутри корпуса, установленного на основании, отделяемый от корпуса оптический модуль, состоящий из светоизлучателя, светоприемника, измерительной камеры, выполненной в виде ограниченного боковыми лабиринтными пластинами и основаниями цилиндрического объема и с возможностью протекания в него дыма с внешней стороны дополнительно введенные установочные места с диафрагмами для светоизлучателя и светоприемника в измерительной камере с юстировкой их оптических осей, образованные разъемным по горизонтали светонепроницаемым ограждением, выполнены с возможностью размещения центров диафрагм, фокусов светоизлучателя и светоприемника в плоскости окружности с радиусом, пропорционально отношению расстояния от центра пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника до фокуса светоизлучателя к длине волны светоизлучателя в диапазоне не менее 1,28·10⁵ и не более 2,60·10⁵, и центром, определенным точкой пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника, пересекающихся между собой под углом не менее 130° и не более 140°, в секторе проекции которого между основаниями камеры от светоприемника на фокусном расстоянии установлена двухгранная лабиринтная пластина, пересекающая своими гранями плоскость, проходящую через линию, связывающую наиболее удаленные друг от друга точки диафрагм установочных мест светоизлучателя и светоприемника, и исключающая прямое попадание излучения светоизлучателя на светоприемник, при этом стойки Т-образных в сечении боковых лабиринтных пластин, выполненные со скосами не более 45° и направленные внутрь измерительной камеры, радиально к окружности, проходящей через центры линз светоизлучателя и светоприемника с центром в точке пересечения их оптических осей и ограничивающей на внутренних поверхностях оснований измерительной камеры поверхности с рифлением, а перекладины Т-образных в сечении боковых лабиринтных пластин обращены с одной стороны торцами под острыми углами к краям оснований измерительной камеры, а другой - размещены в непосредственной близости соответствующего двухгранного угла другой Т-образной в сечении боковой лабиринтной пластины, образуя между парами боковых лабиринтных пластин дымовые проходы, причем одна из дугообразных боковых лабиринтных пластин, выполненная с шероховатой поверхностью с внутренней стороны, установлена перпендикулярно оптической оси светоприемника в угловом секторе не менее 30° и не более 60° от оптической оси светоизлучателя, а другая - установлена в проекции на основания меньшего углового сектора пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника не более 60° от оптической оси светоприемника, кроме того, на внутренней поверхности установочного места для светоизлучателя между каналом для размещения вертикальных контактов и седлом выполнена кольцевая юстировочная канавка.The problem is solved in that in the smoke detector, containing inside the housing mounted on the base, an optical module detachable from the housing, consisting of a light emitter, a light detector, a measuring chamber made in the form of a cylindrical volume bounded by side labyrinth plates and bases, and with the possibility of leakage into it smoke from the outside, additionally introduced installation places with diaphragms for the light emitter and light detector in the measuring chamber with the alignment of their optical axes, bored by a horizontally detachable opaque barrier, made with the possibility of placing the centers of the diaphragms, focuses of the light emitter and the light detector in a circle plane with a radius proportional to the ratio of the distance from the center of intersection of the optical axes of the light emitter and the light detector to the focus of the light emitter to the light emitter wavelength in the range of at least 1.28 10 ⁵ and not more than 2.60 · 10 ⁵ , and the center defined by the point of intersection of the optical axes of the light emitter and light detector, intersecting each other under a gap of not less than 130 ° and not more than 140 °, in the projection sector of which between the camera bases from the light detector at the focal length a two-sided labyrinth plate is installed, intersecting with its faces a plane passing through a line connecting the farthest points of the diaphragms of the mounting places of the light emitter and the light detector , and excluding the direct hit of the light emitter radiation on the light receiver, while the T-shaped racks in the section of the side labyrinth plates, made with bevels of not more than 45 ° and directed inside the measuring chamber, radially to a circle passing through the centers of the lenses of the light emitter and the light receiver with the center at the point of intersection of their optical axes and bounding the corrugated surfaces on the inner surfaces of the bases of the measuring chamber, and the T-shaped crossbars in the cross section of the side labyrinth plates face with ends at sharp angles to the edges of the bases of the measuring chamber, and the other is placed in the immediate vicinity of the corresponding dihedral angle of another T-shaped in cross-section of the sides of the labyrinth plate, forming smoke passages between the pairs of side labyrinth plates, one of the arched side labyrinth plates made with a rough surface on the inside, installed perpendicular to the optical axis of the light receiver in the angular sector of at least 30 ° and not more than 60 ° from the optical axis of the light emitter and the other is installed in the projection on the base of the smaller angular sector of the intersection of the optical axes of the light emitter and the light detector no more than 60 ° from the optical axis of the light detector, in addition, the inner surface of the installation space for the light emitter between the channel to accommodate vertical saddle contacts and an annular groove alignment.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в создании малогабаритного, надежного сигнализатора дыма за счет установочных мест с диафрагмами для светоизлучателя и светоприемника в измерительной камере с юстировкой их оптических осей и положений фокусов, образованных разъемным по горизонтали светонепроницаемым ограждением, которые выполнены с возможностью размещения центров диафрагм, фокусов светоизлучателя и светоприемника в плоскости окружности с радиусом, пропорционально отношению расстояния от центра пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника до фокуса светоизлучателя к длине волны светоизлучателя в диапазоне не менее 1,28·10⁵ и не более 2,60·10⁵, и центром, определенным точкой пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника, пересекающихся между собой под углом не менее 130° и не более 140°, в секторе проекции которого между основаниями камеры от светоприемника на фокусном расстоянии установлена двухгранная лабиринтная пластина, пересекающая своими гранями плоскость, проходящую через линию, связывающую наиболее удаленные друг от друга точки диафрагм установочных мест светоизлучателя и светоприемника, причем величина характеристики преобразования концентрации дыма в электрический сигнал составляет более 2 В·м/дБ. Установочные места светоизлучателя и светоприемника, регламентирующие формирование узконаправленной диаграммы и пересечение оптических лучей светоизлучателя и светоприемника в центре измерительной камеры, ограничения размеров диафрагм и выбор узконаправленных диафрагм светоизлучателя и светоприемника, обеспечивающих угол светового потока не более 30° для светоизлучателя и не более 60° для светоприемника, самоцентрирующие установочные места светоизлучателя с юстировочным кольцом и светоприемника с большей диафрагмой, чем диафрагма для светоизлучателя, и боковым поглотителем, рифление на основании и углубленной части крышки измерительной камеры препятствуют повышению внутреннего фонового излучения и начального уровня сигнала светоприемника и совместно с Т-образными в сечении боковыми лабиринтными пластинами обеспечивают надежную компенсацию фонового излучения. Кроме того, размещение Т-образных в сечении боковых лабиринтных пластин со стойками, выполненными со скосами не более 45° и направленными внутрь измерительной камеры, позволяет исключить фоновую засветку, отклоняя излучения от светоизлучателя после первого отражения в противоположном направлении от светоприемника, а одна из периферийных дугообразных лабиринтных пластин, установленная перпендикулярно оптической оси светоприемника и выполненная с шероховатой поверхностью с внутренней стороны, поглощает вторичное отражение излучения светоприемника, направленное перпендикулярно оптической оси светоприемника, тем самым снижая фоновую засветку и повышая достоверность сигнализатора дыма при возгорании. Повышение технологичности измерительной камеры достигается за счет упрощения изготовления форм для литья, так, например, измерительная камера имеет малое число лабиринтных пластин, а установочные места светоизлучателя и светоприемника выполнены разъемными по горизонтали, тем самым исключены брак, получаемый за счет облоя на диафрагмах, и дополнительная оснастка - используемые при литье "знаки". Т-образная форма в сечении боковых лабиринтных пластин позволяет с одной стороны уменьшить толщину пластин, сохраняя жесткость конструкции, а с другой стороны уменьшить не только их количество, но и повысить светозащищенность от внешнего светового потока и снизить паразитное светоизлучение светоизлучателя, направляя излучение после первого отражения в противоположном направлении от светоприемника, а размещение торцов Т-образных в сечении боковых лабиринтных пластин в непосредственной близости соответствующего двухгранного угла другой Т-образной в сечении боковой лабиринтной пластины позволяет дымовые проходы распределить равномерно по окружности с высокой светозащищенностью от внешнего светового потока. Размещение на внутренних поверхностях основания и крышки камеры поверхностей с рифлением ограниченных окружностью, проходящей через центры линз светоизлучателя и светоприемника с центром в точке пересечения их оптических осей, повышает чувствительность камеры за счет снижения уровня внутренней паразитной "засветки". Снижение массогабаритных характеристик измерительной камеры позволяет уменьшить габариты сигнализатора дыма, снизить себестоимость и затраты на транспортировку.The technical result of the claimed invention consists in creating a small-sized, reliable smoke detector due to mounting places with diaphragms for a light emitter and a light detector in the measuring chamber with the alignment of their optical axes and the positions of the foci formed by a horizontally detachable opaque barrier, which are made with the possibility of placing the centers of the diaphragms, foci the light emitter and the light detector in a plane of a circle with a radius proportional to the ratio of the distance from the center is crossed the optical axes of the light emitter and light detector to the focus of the light emitter to the wavelength of the light emitter in the range of not less than 1.28 · 10 ⁵ and not more than 2.60 · 10 ⁵ , and the center defined by the point of intersection of the optical axes of the light emitter and light detector, intersecting at an angle not less than 130 ° and not more than 140 °, in the projection sector of which between the camera bases from the light detector at the focal length a two-sided labyrinth plate is installed, intersecting with its faces a plane passing through the line connecting the most lennye apart diaphragm mounting point places the light emitter and light receiver, wherein the conversion characteristic value of smoke concentration into an electrical signal is more than 2 · m / dB. Light emitter and light receiver installation locations governing the formation of a narrow directional diagram and intersection of the optical light emitter and light detector in the center of the measuring chamber, diaphragm size restrictions and the choice of narrowly diaphragm light emitter and light detector, providing a luminous flux angle of not more than 30 ° for the light emitter and not more than 60 ° for , self-centering mounting positions of a light emitter with an alignment ring and a light receiver with a larger aperture than the diaphragm and for the light emitter, and an absorber side, ribbed on the basis of the recessed portion and the cover of the measuring chamber internal prevent increase of the background radiation and the light-entry-level signal and in conjunction with a T-shaped cross-sectional side labyrinth plates provide reliable compensation for background radiation. In addition, the placement of T-shaped sections of the side labyrinth plates with racks made with bevels of not more than 45 ° and directed inside the measuring chamber eliminates background illumination, deflecting radiation from the light emitter after the first reflection in the opposite direction from the light detector, and one of the peripheral arcuate labyrinth plates, mounted perpendicular to the optical axis of the light detector and made with a rough surface from the inside, absorbs the secondary reflection of radiation a light detector directed perpendicularly to the optical axis of the light detector, thereby reducing background illumination and increasing the reliability of the smoke detector when ignited. Improving the manufacturability of the measuring chamber is achieved by simplifying the manufacture of casting molds, for example, the measuring chamber has a small number of labyrinth plates, and the mounting positions of the light emitter and light detector are made detachable horizontally, thereby eliminating scrap resulting from flashing on the diaphragms, and additional equipment - "signs" used during molding. The T-shape in the cross section of the side labyrinth plates allows one to reduce the thickness of the plates, while maintaining structural rigidity, and on the other hand to reduce not only their number, but also increase light protection from the external light flux and reduce stray light emission of the light emitter, directing radiation after the first reflection in the opposite direction from the light detector, and the placement of the ends of the T-shaped sections of the side labyrinth plates in the immediate vicinity of the corresponding dihedral angle dr goy T-shaped cross-sectional side labyrinth plate allows smoke passages distributed uniformly over the circumference of the high light-shielded from external light. Placing surfaces on the inner surfaces of the base and the lid of the camera with corrugations limited by a circle passing through the centers of the lenses of the light emitter and the light receiver centered at the intersection of their optical axes, increases the sensitivity of the camera by reducing the level of internal spurious "exposure". Reducing the overall dimensions of the measuring chamber allows you to reduce the dimensions of the smoke detector, reduce cost and transportation costs.

На фиг.1 изображено сечение сигнализатора в плоскости А-А оптической оси его оптического модуля; на фиг.2 - схематичный разрез по линии Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows a cross-section of the detector in the plane AA of the optical axis of its optical module; figure 2 is a schematic section along the line BB in figure 1.

Сигнализатор дыма содержит внутри корпуса 1 (фиг.1) с боковой перфорацией и защелками, установленного на основании 2, отделяемый от корпуса оптический модуль 3, установленный на плате 4 с отверстиями для защелок 5 (фиг.1, 2), включающий светоизлучатель, светоприемник и черную матовую измерительную камеру 6 (фиг.2), выполненную в виде цилиндрического объема, ограниченного лабиринтными пластинами 7, расположенными внутри цилиндрического объема по периферии его оснований с возможностью протекания потоков дыма с внешней стороны, но не пропускающих световой поток, при этом образованные разъемным по горизонтали светонепроницаемым ограждением в измерительной камере 6 с юстировкой оптических осей светоизлучателя и светоприемника установочное место 8 с диафрагмой 9 для светоизлучателя, ограничивающей световой угол не более 30°, и установочное место 10 с диафрагмой 11 для светоприемника, ограничивающей световой угол не более 60°, выполнены с возможностью размещения центров диафрагм 9 и 11, фокусов светоизлучателя и светоприемника в плоскости окружности с радиусом, пропорциональным отношению расстояния от центра пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника до фокуса светоизлучателя (на фиг. не показано) к длине волны светоизлучателя в диапазоне не менее 1,28·10⁵ и не более 2,60·10⁵, и центром, определенным точкой пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника, пересекающихся между собой под углом не менее 130° и не более 140°, в секторе которого между основанием 12 и верхним основанием 13 камеры на фокусном расстоянии от светоприемника размещена двухгранная 14 лабиринтная пластина, пересекающая своими гранями плоскость, проходящую через линию, связывающую наиболее удаленные точки диафрагм 9 и 11, установочных мест 8 и 10 светоизлучателя и светоприемника, при этом Т-образные в сечении боковые лабиринтные пластины 7 размещены с возможностью направления излучения от светоизлучателя после первого отражения в противоположном направлении от светоприемника, со стойками, выполненными со скосами не более 45°, и направленными внутрь измерительной камеры 6 пересекающими радиально окружность 15, проходящую через центры линз светоизлучателя и светоприемника с центром в точке пересечения их оптических осей и ограничивающую на внутренних поверхностях основания 12 и верхним основанием 13 камеры поверхности, выполненной с углублением для увеличения рабочей области измерения, с рифлением с углом не более 60°, а перекладинами лабиринтные пластины 7 под острыми углами обращены к краям оснований измерительной камеры, с которыми совпадают торцы перекладин с одной стороны, при этом противоположные торцы размещены в непосредственной близости соответствующего двухгранного угла другой Т-образной в сечении боковой лабиринтной пластины 7, образуя между парами боковых лабиринтных пластин 7 дымовые проходы, причем одна из периферийных дугообразных 16 лабиринтных пластин установлена перпендикулярно оптической оси светоприемника в угловом секторе не менее 30° и не более 60° от оптической оси светоизлучателя и выполнена с шероховатой поверхностью с внутренней стороны, а другая 17 - установлена в проекции на основания меньшего углового сектора пересечения оптических осей камеры светоизлучателя светоприемника не более 60° от оптической оси светоприемника, кроме того, на внутренней поверхности установочного места 8 для светоизлучателя кольцевая юстировочная канавка 18 выполнена между каналом 19 размещения контактов и седлом 20 для установки светоизлучателя. При этом разъемными по горизонтали верхние и нижние половины установочных мест светоизлучателя 8 и светоприемника 9 выполнены взаимно сопрягаемыми со стороны основания 12 внутренние буртики, а со стороны крышки 13 - наружные буртики. На внутренних поверхностях светонепроницаемого ограждения установочного места 8 для светоизлучателя последовательно ограничены канал 19 для размещения вертикальных электрических контактов, кольцевая юстировочная канавка 18, седло 20, поглотитель 21 бокового излучения и ограничивающая световой угол не более 30° диафрагма 9, с центром которой совмещена оптическая ось светоизлучателя, а на внутренних поверхностях светонепроницаемого ограждения установочного места 10 для светоприемника, соответственно, выполнены ограничивающая световой угол не более 60° диафрагма 11, с центром которой совмещена оптическая ось светоприемника, поглотитель 21 бокового излучения, усеченно-конусная поверхность 22, ограничивающая месторасположение линзы светоприемника и канал 19 для размещения вертикальных электрических контактов светоприемника.The smoke detector contains inside the housing 1 (Fig. 1) with lateral perforation and latches installed on the base 2, an optical module 3 detachable from the housing, mounted on the circuit board 4 with holes for the latches 5 (Figs. 1, 2), including a light emitter and a light detector and a matte black measuring chamber 6 (Fig. 2), made in the form of a cylindrical volume bounded by labyrinth plates 7 located inside the cylindrical volume along the periphery of its bases with the possibility of flow of smoke from the outside, but not passing the wind flow, while formed by a horizontally detachable opaque barrier in the measuring chamber 6 with alignment of the optical axes of the light emitter and the light detector, a mounting position 8 with a diaphragm 9 for a light emitter limiting the light angle of not more than 30 °, and a mounting position 10 with a diaphragm 11 for a light detector limiting the light angle is not more than 60 °, made with the possibility of placing the centers of the diaphragms 9 and 11, the foci of the light emitter and the light receiver in a plane of a circle with a radius proportional to th distance from the center of intersection of the optical axes of the light emitter and the light detector to focus the light emitter (FIG. not shown) to the wavelength of the light emitter in the range of at least 1.28 · 10 ⁵ and not more than 2.60 · 10 ⁵ , and the center defined by the point of intersection of the optical axes of the light emitter and the light detector, intersecting at an angle of at least 130 ° and not more than 140 °, in the sector of which between the base 12 and the upper base 13 of the camera at the focal distance from the light detector there is a dihedral 14 labyrinth plate intersecting with its faces a plane passing through a line connecting the most distant points of the diaphragms 9 and 11, mounting locations 8 and 10 above of the emitter and the light receiver, while the T-shaped sectional side labyrinth plates 7 are placed with the possibility of directing radiation from the light emitter after the first reflection in the opposite direction from the light detector, with struts made with bevels of not more than 45 ° and directed inside the measuring chamber 6 intersecting radially a circle 15 passing through the centers of the lenses of the light emitter and the light receiver with a center at the point of intersection of their optical axes and bounding on the inner surfaces of the base 12 and the top the base 13 of the surface chamber, made with a recess to increase the measurement working area, with corrugation with an angle of not more than 60 °, and the crossbars, the labyrinth plates 7 at acute angles face the edges of the bases of the measuring chamber, with which the ends of the crossbars coincide on one side, opposite ends are placed in the immediate vicinity of the corresponding dihedral angle of another T-shaped section of the side labyrinth plate 7, forming smoke passages between the pairs of side labyrinth plates 7, and one perpendicular to the optical axis of the light detector in the angular sector of at least 30 ° and not more than 60 ° from the optical axis of the light emitter and made with a rough surface from the inside, and the other 17 installed in the projection onto the base of the smaller angular sector of intersection, is installed on the peripheral arcuate 16 labyrinth plates optical axes of the camera of the light emitter light detector not more than 60 ° from the optical axis of the light detector, in addition, on the inner surface of the mounting place 8 for the light emitter, an annular alignment Single groove 18 is formed between the placement channel 19 and contacts the seat 20 for mounting the light emitter. At the same time, the upper and lower halves of the mounting positions of the light emitter 8 and the light detector 9 are horizontally detachable and the inner shoulders are mutually mated from the base 12 and the outer shoulders from the side of the lid 13. On the inner surfaces of the opaque enclosure 8 of the light emitter, the channel 19 for placing vertical electrical contacts, the annular alignment groove 18, the seat 20, the side radiation absorber 21 and the diaphragm 9 limiting the light angle of no more than 30 ° are aligned in series with the center of which the optical axis of the light emitter is sequentially limited and, on the inner surfaces of the opaque enclosure of the mounting place 10 for the light receiver, respectively, the limiting light angle l not more than 60 ° the aperture 11, which is aligned with the center of the light-optical axis, a lateral radiation absorber 21, the frusto-conical surface 22, which limits the location of the lens and the light-receiver channel 19 to accommodate the electrical contacts vertical light detector.

Сигнализатор дыма работает следующим образом.The smoke detector operates as follows.

Через боковую перфорацию корпуса 1 (фиг.1), установленного на основании 2, в отделяемый от корпуса оптический модуль 3, установленный на плате 4 с отверстиями для защелок 5 (фиг.1, 2), включающий светоизлучатель и светоприемник, связанные электрически через плату 4 с источником питания (на фиг. не показано) и измерительную камеру 6 (фиг.2), проникают потоки дыма при возникновении пожара. В измерительной камере 6, выполненной в виде цилиндрического объема, ограниченного боковыми лабиринтными пластинами 7 и основаниями цилиндрического объема и с возможностью протекания в него потоков дыма с внешней стороны, но не пропускающих световой поток, на установочных местах 8 и 10 размещены, соответственно, светоизлучатель и светоприемник, жестко ограниченные разъемными по горизонтали светонепроницаемыми ограждениями с юстировкой оптических осей светоизлучателя и светоприемника и диафрагмами 9 и 11, которыми формируют световой угол и угол приема светоизлучения в соответствии с устанавливаемыми светоизлучателем и светоприемником, причем центры диафрагм 9 и 11, фокусов светоизлучателя и светоприемника находятся в плоскости окружности с радиусом, пропорциональным отношению расстояния от центра пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника до фокуса светоизлучателя (на фиг. не показано) к длине волны светоизлучателя в диапазоне не менее 1,28·10⁵ и не более 2,60·10⁵, и центром, определенным точкой пересечения оптических осей светоизлучателя и светоприемника, пересекающихся между собой под углом не менее 130° и не более 140°. В отсутствие пожара светоизлучателем формируется с помощью диафрагмы 9 и поглотителя 21 бокового излучения узкий световой луч, распространяемый в направлении оптической оси и отражаемый при достижении боковых лабиринтных пластин 7 от них после первого отражения в противоположном направлении от светоприемника. Установленная на фокусном расстоянии от светоприемника между основаниями 12 и 13 измерительной камеры двухгранная 14 лабиринтная пластина, пересекающая своими гранями плоскость, проходящую через линию, связывающую наиболее удаленные друг от друга точки диафрагм 9 и 11, установочных мест 8 и 10 светоизлучателя и светоприемника, также не допускает прямого попадания светоизлучения на светоприемник. Форма и расположение конструктивных элементов Т-образных в сечении боковых лабиринтных пластин 7 и других пластин 14, 16, 17, установочных мест 8 и 10 для светоизлучателя и светоприемника, рифление на внутренних поверхностях измерительной камеры оснований 12 и 13, выполненной с углублением, обеспечивают, с одной стороны, максимально возможное поглощение изучения, а с другой стороны, - направление и вывод оставшегося излучения после первого отражения из зоны видимости светоприемника. При отсутствии пожара исключено попадание светоизлучения в зону видимости светоприемника, достаточного для формирования сигнала. При появлении частиц дыма часть излучения отражается в них и попадает на светоприемник. Диффузное рассеяние частиц дыма имеет широкую направленность, и при незначительных уровнях задымленности с увеличение плотности оптической среды измерительной камеры 6 происходит увеличение сигнала светоприемника. Кроме того, поглотитель 21 бокового излучения и усеченно-конусная поверхность 22, ограничивающая месторасположение линзы светоприемника, на внутренних поверхностях светонепроницаемого ограждения установочного места 10 с диафрагмой 11 снижают погрешности при определении концентрации дыма.Through the side perforation of the housing 1 (Fig. 1) installed on the base 2, into an optical module 3 detachable from the housing, mounted on the circuit board 4 with holes for the latches 5 (Figs. 1, 2), including a light emitter and a light receiver, connected electrically through the circuit board 4 with a power source (not shown in FIG.) And a measuring chamber 6 (FIG. 2), smoke flows when a fire occurs. In the measuring chamber 6, made in the form of a cylindrical volume bounded by side labyrinth plates 7 and the bases of the cylindrical volume and with the possibility of smoke flows from the outside, but not transmitting the light flux, light emitter and, respectively, are placed at installation sites 8 and 10, respectively light detector, rigidly bounded by horizontally detachable opaque barriers with alignment of the optical axes of the light emitter and light detector and diaphragms 9 and 11, which form the light and the angle of reception of light emitting in accordance with the installed light emitter and light detector, the centers of the diaphragms 9 and 11, the focuses of the light emitter and light detector being in a circle plane with a radius proportional to the distance from the center of intersection of the optical axes of the light emitter and light detector to the focus of the light emitter (not shown in FIG. ) to the wavelength of the light emitter in the range of not less than 1.28 × 10 ⁵ and not more than 2.60 × 10 ^5, and the center, a certain point of intersection of the optical axes of the light emitter and the light receiving and intersecting each other at an angle of not less than 130 ° and not more than 140 °. In the absence of a fire, a narrow light beam is formed using the diaphragm 9 and the side radiation absorber 21, propagating in the direction of the optical axis and reflected when the side labyrinth plates 7 reach them after the first reflection in the opposite direction from the light detector. A dihedral 14 labyrinth plate installed at the focal distance from the light receiver between the bases 12 and 13 of the measuring chamber, intersecting with its faces a plane passing through a line connecting the points of the diaphragms 9 and 11 most distant from each other, mounting points 8 and 10 of the light emitter and light detector, also allows direct hit of light emission on a light receiver. The shape and location of the structural elements of the T-shaped sections of the side labyrinth plates 7 and other plates 14, 16, 17, mounting places 8 and 10 for the light emitter and the light receiver, the corrugation on the inner surfaces of the measuring chamber of the bases 12 and 13, made with a recess, provide, on the one hand, the maximum possible absorption of the study, and on the other hand, the direction and output of the remaining radiation after the first reflection from the field of view of the light detector. In the absence of a fire, the emission of light into the visibility range of the light detector, which is sufficient for signal formation, is excluded. When smoke particles appear, part of the radiation is reflected in them and enters the light detector. Diffuse scattering of smoke particles has a wide focus, and at low levels of smoke with an increase in the density of the optical medium of the measuring chamber 6, an increase in the signal of the light detector occurs. In addition, the side radiation absorber 21 and the truncated-conical surface 22, limiting the location of the lens of the light detector, on the inner surfaces of the opaque enclosure of the installation site 10 with the diaphragm 11 reduce errors in determining the concentration of smoke.

Заявляемый сигнализатор дыма малогабаритен, имеет высокую внешнюю светозащищенность при симметричном и свободном доступе дымовых аэрозолей и гарантированно высокую чувствительность за счет формы и расположения конструктивных элементов измерительной камеры, установочных мест для светоизлучателя и светоприемника, в которой внутреннее фоновое излучение при отсутствии дыма минимизировано, а область измерения внутри измерительной камеры практически ограничена от вторичного излучения светоизлучателя, что позволяет надежно обеспечивать раннее обнаружение возгорания при отсутствии ложных срабатываний. Чувствительность заявляемого сигнализатора дыма примерно на 40% выше, чем в указанном прототипе, а устойчивость сигнализатора дыма, как и измерительной камеры, к фоновой освещенности не менее 12000 лк.The inventive smoke detector is small in size, has high external light protection with symmetrical and free access to smoke aerosols and guaranteed high sensitivity due to the shape and location of the structural elements of the measuring chamber, mounting locations for the light emitter and light detector, in which the internal background radiation in the absence of smoke is minimized, and the measurement area inside the measuring chamber is practically limited from the secondary radiation of the light emitter, which allows reliable be early detection of fire in the absence of false positives. The sensitivity of the inventive smoke detector is approximately 40% higher than in the specified prototype, and the resistance of the smoke detector, as well as the measuring chamber, to background illumination of at least 12,000 lux.

Claims

1. A smoke detector, comprising, inside the housing mounted on the base, an optical module detachable from the housing, consisting of a light emitter, a light detector, a measuring chamber made in the form of a cylindrical volume bounded by side labyrinth plates and bases, and with the possibility of smoke flowing into it from the outside, characterized in that the mounting places with diaphragms for the light emitter and the light receiver in the measuring chamber with the alignment of their optical axes, formed by a horizontally split horizontal a thin-proof fence made with the possibility of placing the centers of the diaphragms, focuses of the light emitter and the light detector in a circle plane with a radius proportional to the ratio of the distance from the point of intersection of the optical axes of the light emitter and the light receiver to the focus of the light emitter to the light emitter wavelength in the range of at least 1.28 · 10 ⁵ no more 2.60 × 10 ^5, and the center, a certain point of intersection of the optical axes of the light emitter and light receiver, intersecting each other at an angle of not less than 130 ° and not more than 140 °, in the straight sector The projection of which on the base of the measuring chamber, between the bases of the measuring chamber, a two-sided labyrinth plate is installed, intersecting with its faces a plane passing through a straight line connecting the farthest points of the diaphragms of the mounting positions of the light emitter and the light receiver, and eliminating the direct hit of light emitter radiation on the light receiver, while T-shaped sections of the side labyrinth plates, made with bevels of not more than 45 ° and directed inside the measuring chamber, for the sake of flax to the circle passing through the centers of the lenses of the light emitter and the light receiver centered at the point of intersection of their optical axes and bounding the corrugated surfaces on the inner surfaces of the bases of the measuring chamber, and the T-shaped crossbars in the section of the side labyrinth plates face one end with sharp edges to the edges the base of the measuring chamber, and the other is placed in the immediate vicinity of the corresponding dihedral angle of another T-shaped in the section of the side labyrinth plate, forming there are smoke passageways in pairs of lateral labyrinth plates, one of the arched lateral labyrinth plates, made with a rough surface on the inside, is perpendicular to the optical axis of the light detector in the angular sector of at least 30 ° and not more than 60 ° from the optical axis of the light emitter, and the other is installed in projections onto the bases of the smaller angular sector of the intersection of the optical axes of the light emitter and the light detector no more than 60 ° from the optical axis of the light detector.

2. The smoke detector according to claim 1, characterized in that an annular alignment groove is made on the inner surface of the mounting location for the light emitter between the channel for accommodating vertical contacts and the saddle.

3. The smoke detector according to claim 1, characterized in that on the inner surfaces of the mounting location for the light emitter, the made diaphragm limits the light angle to no more than 30 °, while the diaphragm of the mounting space for the light receiver limits the light angle to no more than 60 °.

4. The smoke detector according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the bases of the measuring chamber, made with a recess, deposited corrugation with an angle of not more than 60 °.

5. The smoke detector according to claim 1, characterized in that the two-sided labyrinth plate is installed at the focal length from the light receiver.