RU38986U1 - SMOKE DETECTOR - Google Patents
SMOKE DETECTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU38986U1 RU38986U1 RU2004104270/20U RU2004104270U RU38986U1 RU 38986 U1 RU38986 U1 RU 38986U1 RU 2004104270/20 U RU2004104270/20 U RU 2004104270/20U RU 2004104270 U RU2004104270 U RU 2004104270U RU 38986 U1 RU38986 U1 RU 38986U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- smoke
- photodetector
- mirror
- emitter
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к автоматической пожарной сигнализации и может использоваться для обнаружения загорании, сопровождающихся появлением дыма. Датчик дыма содержит излучатель 1, расположенный в канале 4, находящемся за вершиной второго отражателя, выполненного в виде полого усеченного прямого зеркального конуса 5. Внутренняя поверхность конуса 5 оптически сопряжена с первым сферическим зеркальным отражателем 2, в заднем фокусе которого расположен излучатель 1. Вне зоны оптических лучей, являющейся областью, чувствительной к дыму, расположены оптически сопряженные третий зеркальный сферический отражатель б и плоскость 7 с диффузно отражающей поверхностью, перпендикулярная главной оптической оси третьего отражателя и имеющая отверстие, соосное с третьим отражателем 6 и за которым расположен фотоприемник 3. Для упрощения изготовления датчика второй отражатель 5 может быть выполнен в виде плоского зеркала, имеющего отверстие, соосное с первым отражателем 2, со свойством диафрагмирования потока излучения, направленного на первый отражатель. Такое конструктивное расположение элементов датчика обеспечивает замкнутость хода оптических лучей из излучателя 1 без попадания на фотоприемник 3. Но при наличии дыма между этими элементами рассеянный частицами дыма поток излучения собирается на фотоприемнике. Таким образом, регистрируется излучение, рассеянное дымом, почти по всем направлениям, что повышает чувствительность датчика, вследствие чего можно уменьшить энергопотребление или габариты датчика.The utility model relates to automatic fire alarms and can be used to detect ignition, accompanied by the appearance of smoke. The smoke detector contains an emitter 1 located in the channel 4, located at the apex of the second reflector, made in the form of a hollow truncated direct mirror cone 5. The inner surface of the cone 5 is optically conjugated with the first spherical mirror reflector 2, the rear focus of which is the emitter 1. Out of the zone optical rays, which is a smoke-sensitive area, are located optically conjugated by a third specular spherical reflector b and a plane 7 with a diffusely reflecting surface perpendicular to the main optical axis of the third reflector and having a hole coaxial with the third reflector 6 and behind which the photodetector 3 is located. To simplify the manufacture of the sensor, the second reflector 5 can be made in the form of a flat mirror having a hole coaxial with the first reflector 2, with the property of diaphragm radiation flux aimed at the first reflector. Such a constructive arrangement of the sensor elements ensures that the path of the optical rays from the emitter 1 is closed without contact with the photodetector 3. But in the presence of smoke between these elements, the radiation flux scattered by the smoke particles is collected at the photodetector. Thus, radiation scattered by smoke is recorded in almost all directions, which increases the sensitivity of the sensor, as a result of which it is possible to reduce the power consumption or dimensions of the sensor.
Description
сигнализации, а именно к датчикам дыма, предназначенным для использования в оптико-электронных пожарных извещателях для обнаружения загораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях различных зданий и сооружений.alarms, namely smoke detectors intended for use in optoelectronic fire detectors to detect fires, accompanied by the appearance of smoke in enclosed spaces of various buildings and structures.
Известен датчик дыма (Патент РФ №2037883, МКИ G 08 B 17/10, "Датчик дыма", опубл. БИ №17, 1995) - [1], в котором рабочая область (в форме конуса) для дыма, от которой происходит рассеяние оптического излучения, сформирована излучателем (светодиодом) через первую фокусирующую линзу. При появлении дыма рассеянное вперед излучение преимущественно частицами черного дыма попадает внутрь полого конусного отражателя и фокусируется второй линзой на фотоприемник. А излучение, рассеянное во все направления, преимущественно белого дыма, отражается от дополнительного сферического отражателя и конусного отражателя и далее второй линзой фокусируется на фотоприемник.Known smoke detector (RF Patent No. 2037883, MKI G 08 B 17/10, "Smoke sensor", publ. BI No. 17, 1995) - [1], in which the working area (in the form of a cone) for smoke from which scattering of optical radiation formed by the emitter (LED) through the first focusing lens. With the appearance of smoke, forward-scattered radiation mainly by black smoke particles enters the hollow cone reflector and is focused by the second lens on the photodetector. And radiation scattered in all directions, mainly of white smoke, is reflected from an additional spherical reflector and a cone reflector and then the second lens focuses on the photodetector.
К недостаткам конструкции можно отнести: 1. небольшой рабочий объем дыма, облучаемый только с одной стороны, от которого происходит рассеяние излучения; 2. исходя из законов геометрической оптики (отражения от зеркальной поверхности и построения изображения линзой), не все лучи, рассеянные дымом и отраженные сферическим и конусным отражателями, смогут попасть на фотоприемник через вторую линзу; 3. большие габариты датчика, обусловленные его оптической схемой.The design flaws include: 1. a small working volume of smoke, irradiated only on one side, from which radiation is scattered; 2. Based on the laws of geometric optics (reflection from a mirror surface and imaging with a lens), not all rays scattered by smoke and reflected by spherical and conical reflectors will be able to reach the photodetector through a second lens; 3. The large size of the sensor due to its optical design.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является датчик дыма (А.С. СССР №1001131, МКИ G 08 В 17/10, "Дымовой датчик", опубл. БИ №8, 1983) - [2], содержащий оптически связанные излучатель и сферический зеркальный отражатель, образующие контролируемую, чувствительную к дыму область, приемник излучения, который оптически связан через эту контролируемую и чувствительную к дыму область с излучателем и отражателем.The closest in technical essence and the achieved result is a smoke sensor (AS USSR No. 1001131, MKI G 08 V 17/10, "Smoke sensor", publ. BI No. 8, 1983) - [2], containing optically coupled emitter and a spherical specular reflector, forming a controlled, smoke-sensitive area, a radiation receiver that is optically coupled through this controlled and smoke-sensitive area to the emitter and reflector.
Здесь в чувствительной к дыму области (которая в процентном соотношении к объему датчика составляет большую долю) создаются два встречно направленных потока излучения, которые не попадают на Here, in the smoke-sensitive area (which is a large proportion as a percentage of the sensor volume), two counter-directed radiation fluxes are created that do not fall on
фотоприемник. При появлении дыма в чувствительной к дыму области, как белого, так и черного, только рассеянный частицами дыма поток излучения попадает на приемник излучения.photodetector. When smoke appears in the smoke-sensitive region, both white and black, only the radiation flux scattered by the smoke particles enters the radiation receiver.
Недостатком этого датчика, взятого в качестве прототипа, является невысокая чувствительность, так как он характеризуется небольшой областью, чувствительной к дыму, по отношению к объему датчика и неполнотой сбора фотоприемником оптического излучения, отраженного и рассеянного частицами дыма во все стороны, так как не все лучи попадают на площадь фотоприемника.The disadvantage of this sensor, taken as a prototype, is its low sensitivity, since it is characterized by a small area sensitive to smoke in relation to the volume of the sensor and the incomplete collection by the photodetector of optical radiation reflected and scattered by smoke particles in all directions, since not all rays fall on the area of the photodetector.
Полезная модель решает задачу увеличения чувствительности датчика дыма за счет более полного использования потока излучения, отраженного и рассеянного от частиц дыма, как черного, так и белого.The utility model solves the problem of increasing the sensitivity of a smoke detector by making fuller use of the radiation flux reflected and scattered from smoke particles, both black and white.
Поставленная задача решается тем, что в датчике дыма, содержащем оптически связанные излучатель и первый сферический зеркальный отражатель, фотоприемник, оптически связанный с излучателем и первым отражателем через чувствительную к дыму область, между излучателем и первым отражателем расположен второй отражатель в виде прямого полого усеченного зеркального конуса с углом при вершине в 90°, обращенного внутренней зеркальной поверхностью в сторону внутренней зеркальной поверхности первого отражателя с образованием зоны оптических лучей, являющейся областью, чувствительной к дыму, за вершиной прямого полого усеченного зеркального конуса в заднем фокусе первого отражателя в черном канале расположен излучатель, а вне зоны оптических лучей расположен третий сферический зеркальный отражатель, связанный с ней оптически через чувствительную к дыму область, главная оптическая ось которого перпендикулярна оптическим осям первого отражателя и второго отражателя, в заднем фокусе которого с другой стороны зоны оптических лучей расположена плоскость с диффузно отражающей поверхностью, перпендикулярная главной оптической оси третьего отражателя и имеющая отверстие, соосное с третьим отражателем и за которым в черном канале расположен фотоприемник, причем диаметр отверстия в плоскости с диффузно отражающей поверхностью равен диаметру кружка рассеяния, образуемого отраженным потоком от третьего отражателя, а фотоприемник удален от этой плоскости на расстояние, при котором поток излучения, отраженный от третьего отражателя, попадает на чувствительную The problem is solved in that in a smoke detector containing an optically coupled emitter and a first spherical specular reflector, a photodetector optically coupled to the emitter and the first reflector through a smoke-sensitive region, a second reflector is arranged between the emitter and the first reflector in the form of a direct hollow truncated mirror cone with an angle at the apex of 90 °, turned by the internal mirror surface towards the internal mirror surface of the first reflector with the formation of the optical beam zone which is a smoke-sensitive area, behind the top of the direct hollow truncated mirror cone in the rear focus of the first reflector in the black channel is the emitter, and outside the zone of optical rays there is a third spherical mirror reflector connected optically through the smoke-sensitive region, the main optical whose axis is perpendicular to the optical axes of the first reflector and the second reflector, in the rear focus of which on the other side of the optical ray zone there is a plane with diffusely reflecting surface perpendicular to the main optical axis of the third reflector and having an opening coaxial with the third reflector and behind which there is a photodetector in the black channel, the diameter of the hole in the plane with a diffusely reflecting surface being equal to the diameter of the scattering circle formed by the reflected flux from the third reflector, and the photodetector is remote from this plane at a distance at which the radiation flux reflected from the third reflector hits the sensitive
поверхность фотоприемника, полностью покрывая ее, а меньший диаметр прямого полого усеченного зеркального конуса обладает свойством диафрагмирования для формирования потока излучения, направленного на первый отражатель.the surface of the photodetector, completely covering it, and the smaller diameter of the direct hollow truncated mirror cone has the property of aperture to form a radiation flux directed to the first reflector.
В датчике дыма второй отражатель может быть выполнен в виде плоского зеркала, зеркальная поверхность которого оптически связана с первым отражателем и имеет отверстие, соосное с первым отражателем и обладающее свойством диафрагмирования для формирования потока излучения, направленного на первый отражатель.In the smoke detector, the second reflector can be made in the form of a flat mirror, the mirror surface of which is optically coupled to the first reflector and has an opening coaxial with the first reflector and having an aperture property to form a radiation flux directed to the first reflector.
Сущность полезной модели представлена на Фиг.1, где:The essence of the utility model is presented in figure 1, where:
1 - излучатель;1 - emitter;
2 - первый сферический зеркальный отражатель;2 - the first spherical mirror reflector;
3 - фотоприемник;3 - photodetector;
4 - канал для расположения излучателя 1;4 - channel for the location of the emitter 1;
5 - второй отражатель в виде прямого полого усеченного зеркального конуса с углом при вершине в 90°;5 - the second reflector in the form of a straight hollow truncated mirror cone with an angle at the apex of 90 °;
6 - третий сферический зеркальный отражатель;6 - the third spherical mirror reflector;
7 - отражающая плоскость;7 - reflective plane;
8 - траектория луча, вышедшего из излучателя 1;8 - the trajectory of the beam emerging from the emitter 1;
9 - канал для расположения фотоприемника 3.9 - channel for the location of the photodetector 3.
Дымовая камера, в которой размещается предлагаемый датчик дыма, имеет отверстия для проникновения дыма (на фигуре не показана). Одновременно эта камера защищает все оптические элементы от фоновых засветок.The smoke chamber, which houses the proposed smoke detector, has openings for the penetration of smoke (not shown in the figure). At the same time, this camera protects all optical elements from background flare.
Плоскость 7 имеет отверстие с диаметром, равным диаметру кружка рассеяния, который зависит от конструкции третьего отражателя 6 и составляет доли миллиметра. Кружок рассеяния - это площадка в фокальной плоскости, в которой сосредоточена вся сфокусированная отражателем 6 энергия при наличии всех видов аберраций [Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: Учебник для студентов приборостроительных специальностей вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1989. 360 с] - [3]. Фотоприемник 3 удален от плоскости 7 на расстояние, при котором поток излучения, отраженный от третьего отражателя 6, попадает на чувствительную поверхность фотоприемника 3, полностью покрывая ее, как показано на Фиг.1. Такое расположение The plane 7 has a hole with a diameter equal to the diameter of the scattering circle, which depends on the design of the third reflector 6 and is a fraction of a millimeter. The scattering circle is a site in the focal plane in which all the energy focused by the reflector 6 is concentrated in the presence of all types of aberrations [Yakushenkov Yu.G. Theory and calculation of optoelectronic devices: A textbook for students of instrument-making specialties of universities. - 3rd ed., Revised. and add. M .: Engineering. 1989. 360 s] - [3]. The photodetector 3 is removed from the plane 7 by a distance at which the radiation flux reflected from the third reflector 6 enters the sensitive surface of the photodetector 3, completely covering it, as shown in Fig. 1. Such an arrangement
фотоприемника 3 обеспечивает уменьшение влияния фоновых засветок (Свидетельство РФ на полезную модель №16795, МКИ G 03 B 11/04, Оптическое устройство/Рожин В.В., Шабалин Д.А.//БИ №4, 2001) - [4]. Практически, с учетом погрешностей расположения отражателя 6 и плоскости 7, диаметр отверстия в ней следует изготавливать чуть больше диаметра кружка рассеяния. В поле зрения фотоприемника 3 (с плоским углом c) должен вписываться полностью только отражатель 6.photodetector 3 provides a reduction in the influence of background illumination (Certificate of the Russian Federation on utility model No. 16795, MKI G 03 B 11/04, Optical device / Rozhin VV, Shabalin D.A. // BI No. 4, 2001) - [4] . In practice, taking into account the errors in the location of the reflector 6 and plane 7, the diameter of the hole in it should be made slightly larger than the diameter of the scattering circle. In the field of view of the photodetector 3 (with a flat angle c), only reflector 6 should fit in completely.
Для уменьшения попаданий на фотоприемник 3 отражений от фоновых засветок он расположен в черном канале 9.To reduce hits on the photodetector 3 of reflections from background flashes, it is located in the black channel 9.
Оптическая поверхность фотоприемника 3 закрыта светофильтром (на фигуре не показано). Назначение светофильтра: пропускать излучение только с той длиной волны, на которой работает излучатель 1.The optical surface of the photodetector 3 is closed by a light filter (not shown in the figure). Purpose of the filter: transmit radiation only with the wavelength at which the emitter 1 operates.
Плоскость 7 выполнена белой (матовый цвет), приближающейся к идеально рассеивающей и дающей диффузное (рассеянное) отражение.The plane 7 is made white (matte color), approaching perfectly scattering and giving a diffuse (scattered) reflection.
Как показано на фигуре и как в дальнейшем вытекает из принципа действия, диаметр сферического отражателя 6 (шарового сегмента) и диаметр отражающей плоскости (диаметр круговой отражающей плоскости) 7 равны расстоянию между конусом 5 и отражателем 2 (расстояние между точками А и В).As shown in the figure and as follows from the principle of operation, the diameter of the spherical reflector 6 (spherical segment) and the diameter of the reflecting plane (diameter of the circular reflecting plane) 7 are equal to the distance between the cone 5 and the reflector 2 (the distance between points A and B).
Наибольший диаметр конуса 5 должен быть равен диаметру сегмента первого сферического отражателя 2, а зазоры между элементами 2, 5, 6, 7 должны быть достаточными для вхождения дыма между ними.The largest diameter of the cone 5 should be equal to the diameter of the segment of the first spherical reflector 2, and the gaps between the elements 2, 5, 6, 7 should be sufficient for smoke to enter between them.
В качестве излучателя 1 может использоваться излучающий диод, (например, инфракрасный, типа АЛ 108, или лазерный диод), излучение которого может фокусироваться (например, собирающей линзой, что на фигуре не показано) в пучок лучей с плоским углом α.As the emitter 1, a radiating diode (for example, infrared, such as AL 108, or a laser diode) can be used, the radiation of which can be focused (for example, by a collecting lens, which is not shown in the figure) into a beam of rays with a flat angle α.
В качестве фотоприемника 3 может быть использован фотодиод типа ФД-265А.As the photodetector 3 can be used photodiode type FD-265A.
Конус 5 выполнен в виде прямого полого усеченного зеркального конуса с углом при вершине, равным 90°. Назначение малого отверстия усеченного конуса - диафрагмирование излучения излучателя 1, чтобы поток излучения попадал только на отражатель 2, что показано углом расхождения лучей α.The cone 5 is made in the form of a straight hollow truncated mirror cone with an apex angle of 90 °. The purpose of the small hole of the truncated cone is to diaphragm the radiation of the emitter 1 so that the radiation flux falls only on the reflector 2, which is shown by the angle of divergence of the rays α.
Излучатель 1 расположен в канале 4 с черной внутренней поверхностью, поглощающей попадающий на нее отраженный поток The emitter 1 is located in channel 4 with a black inner surface absorbing the reflected flux incident on it
излучения 86 и предотвращающей попадание отраженных лучей от излучателя 1 на отражатель 6 и плоскость 7.radiation 8 6 and preventing the return of reflected rays from the emitter 1 on the reflector 6 and the plane 7.
При отсутствии дыма в чувствительной к нему области, представляющей собой «цилиндр» АВСД (цилиндр с «образующими» АВ и ДС), на фотоприемник 3 не попадает поток излучения.In the absence of smoke in the region sensitive to it, which is the “cylinder” of the AVSD (the cylinder with the “generators” of the AV and DS), the radiation flux does not get to the photodetector 3.
Поток излучения выходит из излучателя 1 пучком лучей с углом α, а отражается от отражателя 2 пучком параллельных лучей. Например, луч 81 выходит из излучателя 1 и попадает на отражатель 2. Так как излучатель 1 расположен в заднем фокусе сферического зеркала 2, то отраженный луч 8; пойдет параллельно главной оптической оси отражателя 2. Если заднее фокусное расстояние отражателя равно Г, то радиус кривизны г сферического отражателя 2 равен r = 2f (Справочник конструктора оптико-механических приборов. / В.А.Панов, М.Я.Кругер, В.В.Кулагин и др.; Под общ. ред. В.А.Панова. 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1980. 742 с.) - [5]. В прототипе излучатель расположен в оптическом центре, т.е. центре окружности (сферы) с радиусом r.The radiation stream leaves the emitter 1 with a beam of rays with an angle α, and is reflected from the reflector 2 by a beam of parallel rays. For example, beam 8 1 leaves the emitter 1 and hits the reflector 2. Since the emitter 1 is located in the rear focus of the spherical mirror 2, the reflected beam 8; will go parallel to the main optical axis of the reflector 2. If the rear focal length of the reflector is equal to Г, then the radius of curvature r of the spherical reflector 2 is r = 2f (Reference designer of optical-mechanical devices. / V.A. Panov, M.Ya. Kruger, V. V. Kulagin et al .; Under the general editorship of V.A. Panov, 3rd ed., Revised and supplemented - L .: Mechanical engineering, Leningrad branch, 1980. 742 p.) - [5 ]. In the prototype, the emitter is located in the optical center, i.e. the center of a circle (sphere) with radius r.
Луч 82, падая на внутреннюю поверхность конуса 5 под углом 45°, отразится также под углом 45°. Далее отраженный луч 83 падает на противоположную образующую конуса 5 также под углом 45°. Следовательно, этот луч отразится (за номером 84) под углом 45° к образующей и пойдет параллельно лучу 82. Согласно теории геометрической оптики луч 84 отразится по направлению 85 в задний фокус отражателя 2, т.е. на излучатель 1. От излучателя 1 отразится пучок лучей в полусферу по направлению к конусу. Часть лучей проходит через малое отверстие конуса 5 и попадает снова на отражатель 2. Часть лучей (это 86) отразится с наружной стороны конуса 5. Чтобы эти отраженные лучи 86 не попадали на отражатель 6 и плоскость 7, предусмотрен канал 4, черная внутренняя поверхность которого "гасит" луч 86.Beam 8 2 , falling on the inner surface of the cone 5 at an angle of 45 °, will also be reflected at an angle of 45 °. Next, the reflected beam 8 3 falls on the opposite generatrix of the cone 5 also at an angle of 45 °. Therefore, this beam will be reflected (behind number 84) at an angle of 45 ° to the generatrix and will go parallel to beam 8 2 . According to the theory of geometric optics, the ray 8 4 will be reflected in the direction 8 5 into the back focus of the reflector 2, i.e. to the emitter 1. From the emitter 1 will be reflected a beam of rays in the hemisphere towards the cone. Part of the rays passes through a small hole in the cone 5 and again falls on the reflector 2. Some of the rays (this is 8 6 ) will be reflected from the outside of the cone 5. So that these reflected rays 8 6 do not fall on the reflector 6 and the plane 7, a channel 4 is provided, black inner the surface of which "extinguishes" the beam 8 6 .
Таким образом, в чувствительной к дыму области АВСД обеспечивается многократное и взаимно противоположное прохождение потока излучателя 1, который не попадает на отражатель 6, плоскость 7 и фотоприемник 3. Кроме того, в полости конуса 5 образованы по направлению взаимно перпендикулярные и встречно направленные потоки излучения.Thus, the multiple and mutually opposite passage of the emitter 1 flow, which does not fall on the reflector 6, plane 7, and photodetector 3, is provided in the smoke-sensitive region of the ADR. In addition, mutually perpendicular and counter-directed radiation fluxes are formed in the cavity of the cone 5.
При появлении дыма в контролируемой среде он проникает в зону АВСД. При этом поток излучения рассеивается частицами дыма при каждом повторном прохождении излучения в зоне оптических лучей. Рассеивание излучения дымом зависит от его вида (см. прототип). Белый дым рассеивает поток в основном вперед - под острым углом к направлению распространения потока. Черный дым рассеивает поток излучения в основном назад - под тупым углом к направлению распространения потока.When smoke appears in a controlled environment, it enters the AWSD zone. In this case, the radiation flux is scattered by smoke particles at each repeated passage of radiation in the zone of optical rays. The dispersion of radiation by smoke depends on its type (see prototype). White smoke scatters the stream mainly forward - at an acute angle to the direction of flow. Black smoke scatters the radiation flux mainly backward - at an obtuse angle to the direction of flow propagation.
Так как в чувствительной к дыму области АВСД созданы встречно направленные потоки излучения, то частицы дыма будут облучаться со всех сторон, учитывая также переотражение от других частиц дыма.Since counter-directed radiation fluxes are created in the smoke-sensitive region of the AWFS, smoke particles will be irradiated from all sides, taking into account also re-reflection from other smoke particles.
Кроме того, объем, заключенный во внутренней полости конуса 5, будет также чувствительный к дыму. Часть рассеянных от дыма оптических лучей будет непосредственно попадать на плоскость 7. Чувствительным к дыму будет также объем, заключенный во внутренних полостях сферических зеркал 2 и 6.In addition, the volume enclosed in the internal cavity of the cone 5 will also be sensitive to smoke. Part of the optical rays scattered from the smoke will directly fall on plane 7. The volume enclosed in the internal cavities of the spherical mirrors 2 and 6 will also be sensitive to smoke.
Таким образом, независимо от типа дыма, рассеянный поток излучения направлен во все стороны. Часть потока рассеянных лучей будет направлена вертикально вверх параллельным пучком. Согласно закону геометрической оптики эти лучи соберутся сферическим отражателем 6 в его заднем фокусе, т.е. на фотоприемнике 3.Thus, regardless of the type of smoke, the scattered radiation flux is directed in all directions. Part of the scattered ray flux will be directed vertically upward in a parallel beam. According to the law of geometric optics, these rays will be collected by a spherical reflector 6 in its back focus, i.e. on the photodetector 3.
На плоскость 7 падают лучи под разными углами, но так как поверхность 7 диффузно рассеивающая, то по закону Ламберта (Лабораторные оптические приборы: Учебное пособие для приборостроительных и машиностроительных вузов / Г.И.Федотов, Л.А.Новицкий, А.С.Гоменюк и др.; Под ред. Л.А.Новицкого - 2-е изд. перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1979. 448 с.) - [6] сила излучения, излучаемая равнояркой поверхностью, будет наибольшей в нормальном к поверхности направлении. Таким образом, отраженный от поверхности 7 поток параллельных лучей попадает на сферическое зеркало 6, которое далее отражает (собирает) этот поток по законам геометрической оптики в задний фокус, в котором расположен фотоприемник 3. Электрический сигнал с фотоприемника 3 будет являться сигналом тревоги.Rays fall on plane 7 at different angles, but since surface 7 is diffusely scattering, then according to Lambert’s law (Laboratory optical instruments: A manual for instrument-making and engineering universities / G.I. Fedotov, L.A. Novitsky, A.S. Gomenyuk et al .; Edited by L.A. Novitsky - 2nd ed. Revised and enlarged - M., Mashinostroenie, 1979. 448 p.) - [6] the radiation force emitted by a uniformly bright surface will be greatest in normal to the surface direction. Thus, the stream of parallel rays reflected from the surface 7 falls onto a spherical mirror 6, which then reflects (collects) this stream according to the laws of geometric optics into the back focus in which the photodetector 3 is located. The electric signal from the photodetector 3 will be an alarm signal.
Таким образом, предложенная конструкция датчика дыма позволяет регистрировать рассеяние дыма почти по всем направлениям в отличие от сравниваемых датчиков (аналог, прототип).Thus, the proposed design of the smoke sensor allows you to register smoke scattering in almost all directions, in contrast to the compared sensors (analog, prototype).
Предлагаемый датчик дыма будет иметь повышенную чувствительность, как к белому, так и к черному дыму. Но, так как согласно нормам пожарной безопасности НПБ 65-97, датчик должен иметь значение чувствительности не менее 0,05 дБ·м-1, то за счет этого при одинаковой чувствительности со сравниваемыми датчиками можно уменьшить мощность излучения излучателя 1 (вследствие чего уменьшится энергопотребление) или уменьшить объем чувствительной области к дыму АВСД, что приведет к уменьшению габаритов датчика.The proposed smoke detector will have increased sensitivity to both white and black smoke. But, since according to the fire safety standards NPB 65-97, the sensor must have a sensitivity value of at least 0.05 dB · m -1 , due to this, with the same sensitivity with the compared sensors, the radiation power of the emitter 1 can be reduced (as a result, the energy consumption will decrease ) or to reduce the volume of the area sensitive to smoke of the AVSD, which will lead to a decrease in the size of the sensor.
С технологической точки зрения для упрощения конструкции вместо конуса 5 можно использовать плоское зеркало с отверстием в центре с диаметром, позволяющим создавать поток излучения с плоским углом α. Это зеркало выполняется круглым с внешним диаметром, равным диаметру основания конуса 5, т.е. диаметру отражателя 2. Но в этом случае чувствительность датчика к дыму немного уменьшится за счет уменьшения объема, чувствительного к дыму, а также из-за отсутствия дополнительных лучей 83, перпендикулярных основным лучам.From a technological point of view, to simplify the design, instead of the cone 5, you can use a flat mirror with a hole in the center with a diameter that allows you to create a radiation flux with a flat angle α. This mirror is made round with an external diameter equal to the diameter of the base of the cone 5, i.e. the diameter of the reflector 2. But in this case, the sensitivity of the sensor to smoke will slightly decrease due to a decrease in the volume sensitive to smoke, as well as due to the absence of additional rays 8 3 perpendicular to the main rays.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004104270/20U RU38986U1 (en) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | SMOKE DETECTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004104270/20U RU38986U1 (en) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | SMOKE DETECTOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU38986U1 true RU38986U1 (en) | 2004-07-10 |
Family
ID=38311024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004104270/20U RU38986U1 (en) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | SMOKE DETECTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU38986U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679166C1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-06 | Макарова Надежда Ильинична | Smoke detector |
-
2004
- 2004-02-16 RU RU2004104270/20U patent/RU38986U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679166C1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-06 | Макарова Надежда Ильинична | Smoke detector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106574989B (en) | Conical light absorber for smoke detector | |
| RU2541178C2 (en) | Light-emitting section, photo-electric smoke sensor and suction-type system for smoke detection | |
| ES2597844T3 (en) | Improvements related to particle detectors | |
| KR20190042096A (en) | Limitation of noise on photodetectors using an aperture | |
| US4523841A (en) | Radiant energy reradiating flow cell system and method | |
| US5745234A (en) | Variable angle reflectometer employing an integrating sphere and a light concentrator | |
| NL7906517A (en) | OPTICAL PARTICLE DETECTOR. | |
| JP2012185121A (en) | Optical characteristic measurement device | |
| US3984178A (en) | Discontinuous wide-angle optic | |
| US6239710B1 (en) | Smoke detector | |
| JPH0634540A (en) | Fluid-body contamination monitor | |
| CN206649157U (en) | A kind of coaxial Hand-hold Distance Finder of light path | |
| US9891099B2 (en) | Optical detector and system therefor | |
| RU38986U1 (en) | SMOKE DETECTOR | |
| CN218332821U (en) | Housing for a detection unit for optically detecting smoke particles, smoke detector, smoke alarm system and fire protection installation | |
| EP0608309A1 (en) | Improvements relating to a sampling chamber for a pollution detector | |
| CN105116528B (en) | A kind of scatter-type fire smog detector and its concentrator | |
| GB2052732A (en) | Smoke detector apparatus | |
| CN109754565B (en) | Photoelectric smoke sensing dark room for smoke detection | |
| JP2020154598A (en) | Smoke detector | |
| US3497303A (en) | Smoke detector including porous housing means | |
| RU2676175C2 (en) | Smoke detector | |
| RU2679166C1 (en) | Smoke detector | |
| CN110940619A (en) | High-precision smoke detector | |
| GB2231951A (en) | Detection apparatus and methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20050217 |