RU2715181C1 - Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation - Google Patents
Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715181C1 RU2715181C1 RU2019111594A RU2019111594A RU2715181C1 RU 2715181 C1 RU2715181 C1 RU 2715181C1 RU 2019111594 A RU2019111594 A RU 2019111594A RU 2019111594 A RU2019111594 A RU 2019111594A RU 2715181 C1 RU2715181 C1 RU 2715181C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- overheating
- temperature
- rate
- change
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к способам и устройствам обнаружения пожара или перегрева в отсеках двигателей подвижных технических объектов, в том числе в отсеках авиадвигателей летательных аппаратов.The invention relates to the field of fire safety, and in particular to methods and devices for detecting a fire or overheating in the engine compartments of mobile technical objects, including in the aircraft engine compartments of aircraft.
Известен способ обнаружения пожара и перегрева, основанный на измерении температуры в отсеке авиадвигателя с помощью датчика, содержащего проволочный чувствительный элемент, намотанный в виде спирали на изолированный стержень. [Патент США №3470744, опубликовано 7.10.1969]. Недостатками такого способа являются низкая надежность и значительное время обнаружения пожара и перегрева, обусловленные конструкцией датчика.A known method of detecting fire and overheating, based on measuring the temperature in the aircraft engine compartment using a sensor containing a wire sensor, wound in the form of a spiral on an insulated rod. [US Patent No. 3470744, published October 7, 1969]. The disadvantages of this method are the low reliability and the significant time of detection of fire and overheating due to the design of the sensor.
Известен способ обнаружения пожара или перегрева, заключающийся в том, что с помощью линейного теплового датчика с двумя разнотипными чувствительными элементами измеряют температуру в контролируемой зоне, определяют место возгорания и анализируют динамику поведения температуры. Для определения пожара или перегрева сравнивают измеренную температуру с заданным пороговым значением [Патент США №7098797, опубликовано 29.08.2006].A known method of detecting a fire or overheating, which consists in the fact that using a linear thermal sensor with two different types of sensitive elements measure the temperature in the controlled area, determine the place of ignition and analyze the dynamics of temperature behavior. To determine a fire or overheating, the measured temperature is compared with a predetermined threshold value [US Patent No. 7098797, published 08/29/2006].
Недостатком такого способа и устройства, реализующего этот способ, является значительное время, необходимое для обнаружения пожара. Это связано с большой тепловой инерционностью термисторного чувствительного элемента датчика.The disadvantage of this method and device that implements this method is the significant time required to detect a fire. This is due to the large thermal inertia of the thermistor sensitive element of the sensor.
Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются способ и устройство обнаружения пожара или перегрева, принятые за прототип, в которых в качества датчика обнаружения пожара используется линейный терморезистивный датчик, обладающий меньшей тепловой инерционностью по сравнению с термисторным датчиком обнаружения пожара. Такой датчик позволяет определять пожар или перегрев по средней температуре в зоне контроля и локальное возгорание по скорости изменения температуры [Патент РФ №2626716, опубликовано 31.07.2017].Closest to the proposed invention are a method and device for detecting fire or overheating, adopted as a prototype, in which, as a fire detection sensor, a linear thermoresistive sensor having a lower thermal inertia is used compared to a thermistor fire detection sensor. Such a sensor makes it possible to detect a fire or overheating by the average temperature in the control zone and local fire by the rate of temperature change [RF Patent No. 2626716, published July 31, 2017].
Недостатком этих способа и устройства обнаружения пожара или перегрева является то, что в данном техническом решении, как и в других аналогах, на время определения пожара или перегрева по средней температуре в контролируемой зоне существенно влияют инерционность самого линейного теплового датчика, а также удаленность очага возгорания от этого датчика. Эти параметры существенно влияют на время нарастания измеренной температуры до заданного порогового значения, особенно на начальном участке возгорания.The disadvantage of this method and device for detecting fire or overheating is that in this technical solution, as in other analogues, the inertia of the linear thermal sensor itself and the remoteness of the ignition site are significantly affected by the time of determining a fire or overheating by the average temperature in the controlled area this sensor. These parameters significantly affect the rise time of the measured temperature to a predetermined threshold value, especially in the initial area of ignition.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является сокращение времени обнаружения пожара или перегрева по средней температуре в контролируемой зоне.The task to which the invention is directed is to reduce the time for detecting a fire or overheating at an average temperature in a controlled area.
Поставленная задача решается с помощью способа обнаружения пожара или перегрева, заключающегося в том, что вычисляют температуру и скорость ее изменения по показаниям линейного терморезистивного датчика, определяют по этим параметрам пожар или перегрев, формируют и передают соответствующую информацию о пожаре или перегреве. Новым в заявляемом изобретении является то, что для определения пожара или перегрева по средней температуре находят сумму температуры и скорости ее изменения, сравнивают эту сумму с заданным пороговым значением и, в случае превышения этого порогового значения, формируют сигнал о пожаре или перегреве.The problem is solved using the method of detecting a fire or overheating, which consists in calculating the temperature and its rate of change according to the readings of a linear thermoresistive sensor, determining fire or overheating from these parameters, generating and transmitting relevant information about the fire or overheating. New in the claimed invention is that to determine a fire or overheating by the average temperature, they find the sum of the temperature and the rate of change, compare this amount with a predetermined threshold value and, if this threshold value is exceeded, generate a signal about a fire or overheating.
Поставленная задача решается устройством обнаружения пожара или перегрева, содержащим блок обнаружения пожара, в котором осуществляется вычисление температуры и скорости ее изменения по показаниям линейного терморезистивного датчика, который подключен на вход этого блока, осуществляется формирование и передача в систему пожарной защиты объекта контроля информации о пожаре или перегреве. Но, в отличие от известного технического решения, в блоке обнаружения пожара определяется сумма температуры и скорости ее изменения, найденная сумма сравнивается с заданным пороговым значением средней температуры и, в случае превышения этого порогового значения, осуществляется формирование сигнала о пожаре или перегреве.The problem is solved by a fire or overheating detection device containing a fire detection unit, in which the temperature and its rate of change are calculated according to the readings of a linear thermoresistive sensor, which is connected to the input of this unit, the fire information is generated and transmitted to the fire protection system, or overheating. But, unlike the known technical solution, the sum of the temperature and the rate of its change is determined in the fire detection unit, the sum found is compared with a given threshold value of the average temperature and, in case of exceeding this threshold value, a signal is generated about a fire or overheating.
Достигаемый технический результат-сокращение времени обнаружения пожара, обеспечивается за счет того, что, для обнаружения пожара или перегрева по средней температуре в контролируемой зоне используется не просто измеренная температура, а сумма этой температуры и скорости ее изменения. За счет этой дополнительной динамической составляющей возникает эффект форсирования, который позволяет компенсировать как инерционные свойства линейного терморезистивного датчика, так и запаздывание в измерении температуры, вносимое удаленностью очага возгорания от линейного терморезистивного датчика. В соответствии с п. 2 формулы изобретения, степень форсирования может изменяться в зависимости от заданного времени обнаружения пожара или перегрева.The technical result achieved, a reduction in the time of fire detection, is ensured by the fact that, to detect a fire or overheat at an average temperature in a controlled area, not only the measured temperature is used, but the sum of this temperature and its rate of change. Due to this additional dynamic component, a forcing effect arises that allows you to compensate for both the inertial properties of the linear thermoresistive sensor and the delay in the temperature measurement introduced by the remoteness of the source of ignition from the linear thermoresistive sensor. In accordance with
На фиг. 1 представлен вариант устройства обнаружения пожара или перегрева, на фиг. 2 представлен вычислитель устройства обнаружения пожара. Устройство обнаружения пожара или перегрева состоит из блока обнаружения пожара 1, на вход которого подключен линейный терморезистивный датчик 2. Блок обнаружения пожара 1 содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 3, вычислитель 4 и формирователь 5. Современный уровень развития техники позволяет реализовать все составные части блока обнаружения пожара 1 в виде одной микросхемы-микроконтроллера, например C8051F351 фирмы Silicon Laboratories. Этот микроконтроллер содержит быстродействующее вычислительное ядро со встроенной FLASH-памятью, встроенный 24-битный аналого-цифровой преобразователь, цифро-аналоговый преобразователь, компараторы, различные цифровые интерфейсы и др. Линейный терморезистивный датчик 2 представляет собой тонкостенную металлическую оболочку, например, из материала ХН78Т, длина которой может быть от 1 м до 12 м и более, диаметром 1,2 мм и с толщиной стенки 0,2 мм. Внутри оболочки размещен чувствительный элемент, выполненный из металла с положительным температурным коэффициентом сопротивления, например, никеля. Чувствительный элемент изготовлен из двух жил диаметром 0,2 мм, соединенных между собой с одного конца с помощью лазерной сварки и изолированных друг от друга и от оболочки теплопроводным материалом, заполняющим все свободное пространство внутри оболочки. В качестве материала, обладающего хорошими изолирующими свойствами и хорошей теплопроводностью, чаще всего используется окись магния. Сопротивление такого чувствительного элемента изменяется в рабочем диапазоне температур от нескольких десятков Ом до сотен Ом и зависит от длины чувствительного элемента.In FIG. 1 shows an embodiment of a fire or overheating detection device, FIG. 2 shows a computer for a fire detection device. The device for detecting fire or overheating consists of a unit for detecting
Устройство обнаружения пожара или перегрева работает следующим образом. Из блока обнаружения пожара 1 (микроконтроллера) осуществляется питание линейного терморезистивного датчика 2. В аналого-цифровом преобразователе 3 осуществляется преобразование выходного сигнала линейного терморезистивного датчика 2 в цифровой код, по которому в вычислителе 4 определяется измеренное значение температуры и скорость ее изменения. Кроме того в вычислителе 4 осуществляется суммирование измеренной температуры и скорости ее изменения, умноженной на коэффициент и сравнение найденной суммы с заданным пороговым значением температуры. Для иллюстрации эти операции, реализованные в вычислителе 4, отражены на фиг. 2 в виде соответствующей структурной схемы. Кроме перечисленных функций в вычислителе 4 осуществляется также контроль исправности линейного терморезистивного датчика 2, компенсация его погрешности, вызванной сопротивлением линии связи и др. При отсутствии пожара или перегрева в контролируемом отсеке выполняется условие:A device for detecting fire or overheating works as follows. A linear
Ти+Кд × dТи/dt<Тзад, где:Ti + Cd × dTi / dt <Tzad, where:
Ти - измеренное значение средней температуры;Ti - the measured value of the average temperature;
Кд - коэффициент пропорциональности;Cd is the coefficient of proportionality;
dTи/dt - скорость изменения температуры;dTi / dt — rate of change of temperature;
Тзад - заданный пороговый уровень пожара или перегрева.Tzad - a given threshold level of fire or overheating.
В этом случае в формирователе 5 формируется кодовое сообщение об отсутствии пожара или перегрева, которое передается по внешнему интерфейсу в систему пожарной защиты.In this case, in the shaper 5 a code message is generated about the absence of a fire or overheating, which is transmitted via an external interface to the fire protection system.
При возникновении пожара или перегрева выполняется условие:When a fire or overheating occurs, the condition is met:
Ти+Кд × dTи/dt≥Тзад,Ti + Cd × dTi / dt≥Tzad,
что приводит к формированию сообщения о пожаре или перегреве, которое вызывает в системе пожарной защиты включение индикации, речевых извещателей, устройства управления огнетушителями и др.which leads to the formation of a message about a fire or overheating, which causes the inclusion of indicators, voice detectors, control devices for fire extinguishers in the fire protection system
Из приведенного выше выражения следует, что при возникновении пожара или перегрева, когда идет процесс резкого нарастания температуры, за счет слагаемого, пропорционального скорости изменения температуры, момент превышения порогового значения температуры наступает значительно раньше. За счет выбора величины коэффициента Кд можно соответствующим образом регулировать момент, с которого начинается выполнение неравенства, т.е. можно настраивать время обнаружения пожара или перегрева. При выборе коэффициента Кд, как правило, учитывается инерционность линейного терморезистивного датчика, место его установки, размеры контролируемой зоны и др.From the above expression it follows that in the event of a fire or overheating, when there is a process of a sharp increase in temperature, due to the term proportional to the rate of change of temperature, the moment of exceeding the threshold temperature value occurs much earlier. By choosing the magnitude of the coefficient Kd, it is possible to appropriately adjust the moment from which the inequality You can set the time for fire detection or overheating. When choosing the coefficient Kd, as a rule, the inertia of the linear thermoresistive sensor, the place of its installation, the dimensions of the controlled zone, etc. are taken into account.
Источники информацииSources of information
1. Патент США №3470744.1. US patent No. 3470744.
2. Патент США №7098797.2. US Patent No. 7098797.
3. Патент РФ №2626716.3. RF patent No. 2626716.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019111594A RU2715181C1 (en) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019111594A RU2715181C1 (en) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2715181C1 true RU2715181C1 (en) | 2020-02-25 |
Family
ID=69630986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019111594A RU2715181C1 (en) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2715181C1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU137422A1 (en) * | 1960-01-21 | 1960-11-30 | А.М. Маккавеев | Thermocouple Fire Alarm |
US6384731B1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-05-07 | Ronald L. Sutherland | System for detecting a fire event |
US20030076867A1 (en) * | 2001-10-23 | 2003-04-24 | Mundt Randall S. | Methods and apparatus for firefighting |
RU2275687C2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-04-27 | Академия государственной противопожарной службы (АГПС) МЧС России | Thermal fire alarm |
US7098797B2 (en) * | 2003-03-03 | 2006-08-29 | Cerberus S.A.S. | Fire or overheating detection system |
UA81974C2 (en) * | 2006-04-07 | 2008-02-25 | Академия гражданской обороны Украины | Method for determination of rate of change of temperature at fire |
RU2626716C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-07-31 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Method for fire or overheat detection, and device for its implementation |
RU2632765C1 (en) * | 2016-08-16 | 2017-10-09 | Александр Иванович Завадский | Method of fire or overheat detection, and device for its implementation |
-
2019
- 2019-04-16 RU RU2019111594A patent/RU2715181C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU137422A1 (en) * | 1960-01-21 | 1960-11-30 | А.М. Маккавеев | Thermocouple Fire Alarm |
US6384731B1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-05-07 | Ronald L. Sutherland | System for detecting a fire event |
US20030076867A1 (en) * | 2001-10-23 | 2003-04-24 | Mundt Randall S. | Methods and apparatus for firefighting |
US7098797B2 (en) * | 2003-03-03 | 2006-08-29 | Cerberus S.A.S. | Fire or overheating detection system |
RU2275687C2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-04-27 | Академия государственной противопожарной службы (АГПС) МЧС России | Thermal fire alarm |
UA81974C2 (en) * | 2006-04-07 | 2008-02-25 | Академия гражданской обороны Украины | Method for determination of rate of change of temperature at fire |
RU2626716C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-07-31 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Method for fire or overheat detection, and device for its implementation |
RU2632765C1 (en) * | 2016-08-16 | 2017-10-09 | Александр Иванович Завадский | Method of fire or overheat detection, and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5887978A (en) | Self-verifying temperature sensor | |
EP2963402B1 (en) | Method of operating a mobile device, computer program product and mobile device | |
US4691713A (en) | Electronic clinical thermometer | |
AU2019232685B2 (en) | Heat flux sensor with improved heat transfer | |
EP1909082A1 (en) | Electronic clinical thermometer, and control method and control program for electronic clinical thermometer | |
EP1968026A1 (en) | Linear fire-detector alarming system based on data fusion and the method | |
US10340774B2 (en) | Temperature estimating device of electric motor | |
US20180224338A1 (en) | Apparatus for determining and/or monitoring temperature of a medium | |
RU2715181C1 (en) | Method of detecting fire or overheating in aircraft engine compartment and device for its implementation | |
US11662255B2 (en) | Thermometer having a diagnostic function | |
US10459024B2 (en) | Shorted thermocouple diagnostic | |
RU2632765C1 (en) | Method of fire or overheat detection, and device for its implementation | |
JPS61153555A (en) | Method and device for detecting presence of substance or generation of change immediately before physical state change in fluid | |
RU2711136C1 (en) | Method of detecting fire or overheating and device for its implementation | |
RU111288U1 (en) | TEMPERATURE SENSOR | |
WO2011152776A1 (en) | Temperature measurement system and method for a temperature measurement system comprising at least one thermocouple | |
JPH0476799A (en) | Device for deciding and forecasting service life of thermocouple temperature sensor | |
US20240053209A1 (en) | Thermometer with a diagnostic function | |
EP1462783A1 (en) | Apparatus for and method of calibrating a resistance thermometer and a gas analyser employing the same | |
SE453432B (en) | ELECTRONIC THERMOMETER | |
JP2001188547A (en) | Method of calibrating temperature sensor | |
RU2626716C1 (en) | Method for fire or overheat detection, and device for its implementation | |
RU2637094C1 (en) | Method for detecting fire or overheating with use of duplicated linear thermoresistive sensors and device for its implementation | |
CN113470331B (en) | Differential temperature detection method and device of temperature sensing detector, temperature sensing detector and medium | |
RU2637095C1 (en) | Method of fire or overheat detection, and device for its implementation |