RU64409U1 - COMBINED FIRE DETECTOR FOR ROOM WITH AN AGGRESSIVE AND (OR) EXPLOSIVE ENVIRONMENT - Google Patents

COMBINED FIRE DETECTOR FOR ROOM WITH AN AGGRESSIVE AND (OR) EXPLOSIVE ENVIRONMENT Download PDF

Info

Publication number
RU64409U1
RU64409U1 RU2007105011/22U RU2007105011U RU64409U1 RU 64409 U1 RU64409 U1 RU 64409U1 RU 2007105011/22 U RU2007105011/22 U RU 2007105011/22U RU 2007105011 U RU2007105011 U RU 2007105011U RU 64409 U1 RU64409 U1 RU 64409U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
detector
unit
smoke
Prior art date
Application number
RU2007105011/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Федорович Горностаев
Юрий Иванович Пилипенко
Игорь Александрович Кучер
Original Assignee
Частная Фирма "Датчик"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Частная Фирма "Датчик" filed Critical Частная Фирма "Датчик"
Application granted granted Critical
Publication of RU64409U1 publication Critical patent/RU64409U1/en

Links

Landscapes

  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к технике пожарной сигнализации, а именно, к комбинированным пожарным извещателям и может быть использована для обнаружения пожара при увеличении температуры окружающей среды и (или) появления дыма в месте установки извещателя. Задачей полезной модели является расширение области применения за счет увеличения надежности обнаружения пожара, срока службы извещателя, безопасности эксплуатации извещателя при работе в агрессивной и (или) взрывоопасной среде. Технический результат достигается тем, что в известном комбинированном пожарном извещателе, содержащем измерительную камеру, включающую датчик температуры и датчик задымленности, включающий излучатель и приемник, блок обработки сигнала, первый выход которого подключен к датчику задымленности, а второй выход блока обработки сигнала подключен ко входу датчика температуры, и формирователь тревожного извещения, блок формирования опорного напряжения и блок компараторов, выход датчика задымленности подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения и первому входу блока компараторов, выход датчика температуры подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения и второму входу блока компараторов, выход которого подключен ко входу блока обработки сигнала, третий выход которого подключен ко входу формирователя тревожного извещения, выход которого является сигнальным выходом извещателя, а третий и четвертый входы блока компараторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения, согласно полезной модели, измерительная камера выполнена герметично, при этом датчик задымленности дополнительно содержит дымоход с прозрачной стенкой, установленный между излучателем и приемником, отражатели, установленные снаружи дымохода с возможностью обеспечения многократного прохождения зондирующего лазерного луча через дымоход от излучателя к приемнику, красный светофильтр, установленный перед фотоприемником, а датчик температуры содержит фиолетовый светодиод, подключенный к усилителю мощности и облучающий поверхность «листа», созданную из термочувствительных люминесцентных оптических волокон, размещенного на прозрачной стенке дымохода, при The invention relates to a fire alarm technique, namely, to combined fire detectors and can be used to detect a fire when the ambient temperature and / or smoke appear at the detector installation site. The objective of the utility model is to expand the scope by increasing the reliability of fire detection, the life of the detector, the safety of the detector when operating in an aggressive and (or) explosive atmosphere. The technical result is achieved by the fact that in the known combined fire detector containing a measuring chamber including a temperature sensor and a smoke sensor, including a radiator and a receiver, a signal processing unit, the first output of which is connected to a smoke sensor, and the second output of the signal processing unit is connected to the sensor input temperature, and the alarm driver, the reference voltage generation unit and the comparator unit, the smoke detector output is connected to the first input of the formator unit of the reference voltage and the first input of the comparator unit, the output of the temperature sensor is connected to the second input of the reference voltage generation unit and the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, the third output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the output of which is a signal output detector, and the third and fourth inputs of the comparator unit are connected respectively to the first and second outputs of the unit for forming the reference voltage, according to useful models, the measuring chamber is hermetically sealed, while the smoke detector further comprises a chimney with a transparent wall mounted between the emitter and the receiver, reflectors mounted outside the chimney with the possibility of multiple passage of the probe laser beam through the chimney from the emitter to the receiver, a red filter installed in front of the photodetector and the temperature sensor contains a violet LED connected to a power amplifier and irradiating the surface of the “sheet” created and h thermosensitive luminescent optical fibers placed on a transparent wall of the chimney, when

этом выходные торцы оптических волокон собраны в жгут и выведены на фоторезистор, подключенный к усилителю, выход которого является выходом датчика температуры. Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в системах пожарной сигнализации в помещениях, на транспорте, складах и других объектах, поскольку заявляемый извещатель сохраняет высокую надежность обнаружения пожара, как в обычных условиях, так и в агрессивных (химическое производство) или взрывоопасных (специальное производство) средах.This output ends of the optical fibers are assembled into a bundle and output to a photoresistor connected to an amplifier, the output of which is the output of the temperature sensor. The inventive utility model can be widely used in fire alarm systems in rooms, in vehicles, warehouses and other objects, because the inventive detector maintains high reliability of fire detection, both in normal conditions and in aggressive (chemical production) or explosive (special production) environments.

Description

Полезная модель относится к технике пожарной сигнализации, а именно, к комбинированным пожарным извещателям и может быть использована для обнаружения пожара при увеличении температуры окружающей среды и (или) появления дыма в месте установки извещателя.The invention relates to a fire alarm technique, namely, to combined fire detectors and can be used to detect a fire when the ambient temperature and / or smoke appear at the detector installation site.

Известен тепловой пожарный извещатель для закрытого взрывоопасного помещения (патент RU №2031446, МПК G08B 17/06. опубл. 20.03.1995 г.) предназначенный для сигнализации о возникновении пожара в закрытом помещении с взрывоопасной средой, который реагирует на повышение температуры среды.Known thermal fire detector for a closed explosive room (patent RU No. 2031446, IPC G08B 17/06. Publ. 03/20/1995) designed to signal the occurrence of a fire in an indoor environment with an explosive atmosphere, which responds to an increase in ambient temperature.

Данный извещатель содержит расположенную в помещении и защищенную перфорированным кожухом термочувствительную нить, огибающую поворотный блок приспособления для натяжения нити и связанную одним концом с герметизирующим предпружиненным клапаном, а другим - через шток с подпружиненным контактом взаимодействующим с контактом сигнализатора.This detector contains a heat-sensitive thread located in the room and protected by a perforated casing, enveloping the rotary unit of the thread tensioner and connected at one end to a sealing spring-loaded valve, and the other through a rod with a spring-loaded contact interacting with the signaling contact.

Приспособление для натяжения нити включает подпружиненную вилку, поворотный блок, защитный кожух, указатель поворота.The device for tensioning the thread includes a spring-loaded fork, a rotary unit, a protective casing, a direction indicator.

Извещатель работает следующим образом. В случае повышения температуры при загорании или разложении взрывоопасного продукта в помещении термочувствительная нить обрывается, при этом замыкается контакт сигнализатора, который включает в работу сигнальную систему и газовую систему пожаротушения. Одновременно The detector operates as follows. In the event of an increase in temperature during ignition or decomposition of an explosive product in the room, the heat-sensitive thread breaks, and the contact of the signaling device closes, which turns on the alarm system and the gas fire extinguishing system. At the same time

с этим второй конец термочувствительной нити освобождает подпружиненный клапан, при открывании которого закрытое помещение соединяется с атмосферой, тем самым создается условие выхода содержащегося в помещении воздуха и замещении его огнегасящим газовым составом.with this, the second end of the heat-sensitive thread releases a spring-loaded valve, when opened, the closed room is connected to the atmosphere, thereby creating a condition for the air contained in the room to exit and be replaced by a fire-extinguishing gas composition.

Экономический эффект заключается в предотвращении возможных аварийных ситуаций при транспортировке, хранении или производстве взрывчатых материалов.The economic effect is to prevent possible emergency situations during transportation, storage or production of explosive materials.

Недостатком извещателя является отсутствие возможного учета многообразия условий, при которых возникает пожар, например, наличие дыма, что ведет к увеличению вероятности ложного срабатывания.The disadvantage of the detector is the lack of possible consideration of the variety of conditions under which a fire occurs, for example, the presence of smoke, which leads to an increase in the probability of false alarms.

Среди комбинированных пожарных извещателей известно устройство, реагирующее на появление двух факторов, например, дыма, а также повышенной температуры на объекте (патент США №6195011, МПК, 2001 г.).Among the combined fire detectors, a device is known that responds to the appearance of two factors, for example, smoke, as well as increased temperature at the facility (US patent No. 6195011, IPC, 2001).

Устройство содержит первый датчик задымленности и второй датчик температуры, выходы которых через соответствующие первый и второй аналого-цифровые преобразователи подключены ко входам блока обработки сигнала, первый выход которого подключен ко входу первого аналого-цифрового преобразователя и первому датчику задымленности, второй выход блока обработки сигнала подключен ко входу второго аналого-цифрового преобразователя и второго датчика температуры, а третий выход блока обработки сигнала является сигнальным выходом извещателя.The device contains a first smoke detector and a second temperature sensor, the outputs of which are connected to the inputs of the signal processing unit through the corresponding first and second analog-to-digital converters, the first output of which is connected to the input of the first analog-to-digital converter and the first smoke sensor, the second output of the signal processing unit is connected to the input of the second analog-to-digital converter and the second temperature sensor, and the third output of the signal processing unit is the signal output of the detector.

Формирование извещения о пожаре в устройстве происходит по логической схеме "ИЛИ" при достижении одним из контролируемых факторов порогового уровня, а также при совместном росте обоих факторов, если вычисляемый коэффициент их взаимной корреляции достигает установленного порогового значения.The fire notification in the device is generated according to the OR logic when one of the controlled factors reaches the threshold level, as well as when both factors grow together if the calculated coefficient of their mutual correlation reaches the set threshold value.

Однако известно, что для начальной стадии пожара характерно неустановившееся быстро меняющееся значение факторов (флуктуации задымленности и температуры). Поэтому в этот период значение коэффициента взаимной корреляции может быть небольшим, что не вызывает срабатывания устройства, в следствии чего снижается надежность устройства.However, it is known that an unsteady, rapidly changing value of factors (fluctuations in smoke and temperature) is characteristic of the initial stage of a fire. Therefore, during this period, the value of the cross-correlation coefficient may be small, which does not cause the device to trip, as a result of which the reliability of the device is reduced.

Кроме того, поскольку используется не герметичная измерительная камера, надежность обнаружения пожара и срок службы извещателя снижается, что обусловлено загрязнением или деградацией оптико-электронных элементов проходящих аэрозольным потоком, к тому же, по условиям техники безопасности наличие открытых электрических контактов внутри измерительной камеры исключает использование извещателя во взрывоопасных помещениях.In addition, since a non-hermetic measuring chamber is used, the reliability of fire detection and the life of the detector is reduced due to contamination or degradation of the optoelectronic elements passing through the aerosol stream, in addition, due to safety conditions, the presence of open electrical contacts inside the measuring chamber precludes the use of a detector in explosive rooms.

Частично указанные недостатки устранены в устройстве обнаружения пожара, являющемся наиболее близким к заявляемому комбинированному пожарному извещателю (патент RU №2275688, МПК G08B 17/06, G08B 17/10, опубл. 27.04.2006 г.).Partially indicated disadvantages are eliminated in the fire detection device, which is closest to the inventive combined fire detector (patent RU No. 2275688, IPC G08B 17/06, G08B 17/10, publ. 04/27/2006).

Схема устройства-прототипа является более совершенной с точки зрения принятия решения о формировании тревожного сообщения.The circuit of the prototype device is more perfect from the point of view of deciding on the formation of an alarm message.

Извещатель содержит первый датчик задымленности, второй датчик температуры, блок формирования опорного напряжения, блок компараторов, блок обработки сигнала и формирователь тревожного извещения.The detector contains a first smoke sensor, a second temperature sensor, a reference voltage generating unit, a comparator unit, a signal processing unit, and an alarm notification generator.

Выход первого датчика задымленности подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения и первому входу блока компараторов, выход второго датчика температуры подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения и второму входу блока компараторов, выход которого подключен к входу блока обработки сигнала, первый выход которого подключен ко входу первого датчика, второй выход блока обработки сигнала подключен ко входу второго датчика, третий выход блока обработки сигнала подключен ко входу формирователя тревожного извещения, выход которого является сигнальным выходом устройства.The output of the first smoke detector is connected to the first input of the reference voltage generating unit and the first input of the comparator unit, the output of the second temperature sensor is connected to the second input of the reference voltage generating unit and the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, the first output of which is connected to the input of the first sensor, the second output of the signal processing unit is connected to the input of the second sensor, the third output of the signal processing unit is connected to the input of the alarm driver alarm, the output of which is the signal output of the device.

Первый датчик задымленности содержит усилитель мощности, выходы которого подключены к излучающему светодиоду, и приемник световой энергии в виде фотодиода, выходами подключенный к усилителю сигнала. Вход усилителя мощности является входом первого датчика задымленности, выход усилителя сигнала является выходом датчика задымленности.The first smoke detector contains a power amplifier, the outputs of which are connected to a radiating LED, and a light energy receiver in the form of a photodiode, outputs connected to a signal amplifier. The input of the power amplifier is the input of the first smoke sensor, the output of the signal amplifier is the output of the smoke sensor.

Второй датчик температуры содержит терморезистор, подключенный к усилителю, выход которого является выходом датчика температуры, а вход - управляющим входом усилителя.The second temperature sensor contains a thermistor connected to the amplifier, the output of which is the output of the temperature sensor, and the input is the control input of the amplifier.

Блок формирования опорного напряжения содержит первый и второй формирователи опорного напряжения, первый вход блока формирования опорного напряжения является входом второго формирователя опорного напряжения, выход которого является вторым выходом блока формирования опорного напряжения, второй вход блока формирования опорного напряжения является входом первого формирователя опорного напряжения, выход которого является первым выходом блока формирования опорного напряжения.The reference voltage generating unit contains the first and second reference voltage drivers, the first input of the reference voltage generating unit is the input of the second reference voltage driver, the output of which is the second output of the reference voltage generating unit, the second input of the reference voltage generating unit is the input of the first reference voltage generating device, the output of which is the first output of the block forming the reference voltage.

Блок компараторов содержит первый компаратор, второй компаратор и элемент логический "ИЛИ". выходы компараторов подключены ко входам логического элемента "ИЛИ", выход которого является выходом блока компараторов, первый и второй входы блока компараторов являются соответственно выходом первого датчика задымленности и выходом второго датчика температуры. Третий и четвертый входы блока The comparator block contains the first comparator, the second comparator and the logical element "OR". the comparator outputs are connected to the inputs of the OR gate, the output of which is the output of the comparator unit, the first and second inputs of the comparator unit are respectively the output of the first smoke sensor and the output of the second temperature sensor. Third and fourth block inputs

компараторов являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения.the comparators are respectively the first and second outputs of the block forming the reference voltage.

Блок обработки сигнала содержит генератор установочного импульса, счетчик и генератор импульсов. Первый вход счетчика является входом блока обработки сигнала, а его выход - третьим выходом блока обработки сигнала. Выход генератора установочного импульса подключен ко второму входу счетчика, первый выход генератора импульсов подключен к третьему входу счетчика, а остальные два выхода генератора импульсов являются соответственно первым и вторым выходом блока обработки сигнала.The signal processing unit comprises a setting pulse generator, a counter and a pulse generator. The first input of the counter is the input of the signal processing unit, and its output is the third output of the signal processing unit. The output of the installation pulse generator is connected to the second input of the counter, the first output of the pulse generator is connected to the third input of the counter, and the other two outputs of the pulse generator are the first and second output of the signal processing unit, respectively.

Диаграммы напряжений, характеризующие работу извещателя, приведены на Фиг.5, Фиг.6.Voltage diagrams characterizing the operation of the detector are shown in Fig.5, Fig.6.

Комбинированный пожарный извещатель работает следующим образом.Combined fire detector operates as follows.

При нормальных условиях окружающей среды после включения электропитания генератор установочного импульса приводит счетчик в исходное состояние, при котором на его выходе формируется сигнал логического нуля, свидетельствующий об отсутствии пожара. Генератор формирует на своих выходах импульсы напряжения, которые поступают в первый и второй датчики. В первом датчике импульс усиливается в усилителе и приводит к излучению преобразователем светового импульса в оптическую камеру в инфракрасном диапазоне частот. Если частиц дыма в камере нет, на фотоприемник отраженный свет не попадает, и амплитуда сигнала UC2 (Фиг.5) на выходе усилителя небольшая. При этом второй формирователь опорного напряжения формирует установленное максимальное пороговое напряжение UП3 (Фиг.6), поступающее на вход компаратора.Under normal environmental conditions, after turning on the power, the generator of the setting pulse returns the counter to its initial state, at which a logical zero signal is generated at its output, indicating the absence of a fire. The generator generates voltage pulses at its outputs that enter the first and second sensors. In the first sensor, the pulse is amplified in the amplifier and leads to the emission of the light pulse by the converter into the optical camera in the infrared frequency range. If there are no particles of smoke in the chamber, reflected light does not reach the photodetector, and the amplitude of the signal U C2 (Figure 5) at the amplifier output is small. In this case, the second driver of the reference voltage generates a set maximum threshold voltage U P3 (Fig.6), supplied to the input of the comparator.

Импульс напряжения с генератора открывает усилитель, с выхода которого нормированный сигнал, соответствующий нормальной температуре окружающей среды, поступает на вход компаратора UC4 (Фиг.6) и вход второго формирователя опорного напряжения. При нормальной температуре окружающей среды формирователь формирует установленное максимальное пороговое напряжение UП1 (Фиг.5), поступающее на вход компаратора.The voltage pulse from the generator opens the amplifier, from the output of which a normalized signal corresponding to the normal ambient temperature is supplied to the input of the comparator U C4 (Fig.6) and the input of the second driver of the reference voltage. At normal ambient temperature, the driver generates a set maximum threshold voltage U P1 (Figure 5), which is input to the comparator.

При отсутствии пожара сигналы, поступающие с выходов первого и второго датчиков на соответствующие входы компараторов имеют амплитуду гораздо меньшую, чем пороговые напряжения, подаваемые с выходов формирователей опорного напряжения. Поэтому на выходах компараторов постоянно присутствуют сигналы логического нуля, поступающие на соответствующие входы логического элемента "ИЛИ". В результате на выходе логического элемента "ИЛИ" формируется сигнал логического нуля, который, поступая на первый вход In the absence of a fire, the signals coming from the outputs of the first and second sensors to the corresponding inputs of the comparators have an amplitude much lower than the threshold voltages supplied from the outputs of the reference voltage conditioners. Therefore, the outputs of the comparators are constantly present logic zero signals received at the corresponding inputs of the logical element "OR". As a result, at the output of the OR gate, a logic zero signal is generated, which, entering the first input

счетчика, блокирует его для счета импульсов от генератора. Формируемый при этом на выходе счетчика сигнал логического нуля приводит к формированию блоком извещения "Норма", при котором световой индикатор не светится, а включаемый в шлейф пожарной сигнализации электронный ключ закрыт.counter, blocks it for counting pulses from the generator. The logical zero signal generated at the output of the counter leads to the formation of a “Norm” notification unit, in which the indicator light does not light, and the electronic key included in the fire alarm loop is closed.

При пожаре с наличием только одного фактора, например дыма при тлении хлопка, появление частиц дыма в оптической камере первого датчика вызовет возрастание сигнала на выходе усилителя (кривая UC1 на Фиг.5). Так как температура среды в месте установки извещателя при этом практически не изменяется, напряжение порога компаратора, подаваемое с формирователя, остается максимальным (кривая UП1 на Фиг.5). После достижения в момент t2 напряжением UC1 порогового значения на выходе компаратора появляются импульсы логической единицы, которые поступают на вход логического элемента "ИЛИ" и вызывают появление на его выходе также импульсов логической единицы. После накопления определенного количества этих импульсов счетчиком за определенное время, составляющее задержку срабатывания, на выходе счетчика появляется сигнал логической единицы, который поступает на вход блока и вызывает формирование извещения "Пожар". При этом световой индикатор включается в непрерывный режим свечения, электронный ключ открывается и замыкает линию шлейфа пожарной сигнализации. После уменьшения концентрации дыма импульсы логической единицы с выхода элемента "ИЛИ" прекращаются, и через определенное время извещатель вновь переходит в дежурный режим работы.In a fire with only one factor, for example smoke during smoldering cotton, the appearance of smoke particles in the optical chamber of the first sensor will cause an increase in the signal at the amplifier output (curve U C1 in FIG. 5). Since the temperature of the medium at the detector installation site does not practically change, the comparator threshold voltage supplied from the former remains at its maximum (curve U P1 in FIG. 5). After reaching the threshold value at the time t 2 by the voltage U C1 , the pulses of the logical unit appear at the output of the comparator, which are fed to the input of the logical element "OR" and cause the appearance of pulses of the logical unit at its output. After the accumulation of a certain number of these pulses by the counter for a certain time, which constitutes a delay in operation, a logical unit signal appears at the output of the counter, which is fed to the input of the unit and causes the formation of a "Fire" notification. In this case, the light indicator turns on in the continuous glow mode, the electronic key opens and closes the line of the fire alarm loop. After decreasing the smoke concentration, the pulses of the logical unit from the output of the "OR" element cease, and after a certain time the detector switches back to standby mode.

При пожаре с наличием только тепловыделения, например, при горении спирта повышение температуры вызовет возрастание сигнала на выходе усилителя (кривая UС3 на Фиг.6). Так как дыма при этом практически не образуется, напряжение порога компаратора, подаваемое с формирователя, остается максимальным (кривая UП3 на Фиг.6). После достижения в момент t4 напряжением UC3 порогового значения на выходе компаратора появляются импульсы логической единицы, которые проходят через логический элемент "ИЛИ" и накапливаются счетчиком, что вызывает срабатывание извещателя аналогично описанному выше.In a fire with only heat, for example, during the burning of alcohol, an increase in temperature will cause an increase in the signal at the output of the amplifier (curve U C3 in FIG. 6). Since there is practically no smoke in this case, the voltage of the threshold of the comparator supplied from the former remains maximum (curve U P3 in Fig.6). After reaching the threshold value at the time t 4 by the voltage U C3 , pulses of a logical unit appear at the output of the comparator, which pass through the OR logic element and are accumulated by the counter, which causes the detector to operate as described above.

Реальный, практически наиболее часто встречающийся пожар, связанный с горением различных материалов, например целлюлозосодержащих, сопровождается как образованием дыма, так и повышением температуры. В этом случае напряжения на входах компаратора будут соответствовать кривой UП2 и UC1 на Фиг.5, а напряжения на входах компаратора - кривой UП4 и UC3 на Фиг.6. В зависимости от характера горючей нагрузки и особенностей пожара, достижение контрольным сигналом порогового значения может быть достигнуто либо на первом, либо на втором The real, almost most common fire associated with the burning of various materials, for example cellulose-containing, is accompanied by both the formation of smoke and an increase in temperature. In this case, the voltages at the inputs of the comparator will correspond to the curve U П2 and U C1 in Fig. 5, and the voltages at the inputs of the comparator will correspond to the curve U П4 and U C3 in Fig. 6. Depending on the nature of the combustible load and the characteristics of the fire, the control signal can reach a threshold value at either the first or second

компараторе. Однако в любом случае, поскольку t1<t2, а t3<t4 в известном извещателе достигается существенное уменьшение времени обнаружения реального пожара.comparator. However, in any case, since t 1 <t 2 and t 3 <t 4 in the known detector, a significant reduction in the time of detection of a real fire is achieved.

Однако недостатком комбинированного извещателя (патент RU №2275688, MПK G08B 17/06, G08B 17/10, опубл. 27.04.2006 г.), является ограниченная область применения - вследствие снижения надежности обнаружения пожара и срока службы извещателя из-за загрязнения и (или) деградации оптико-электронных элементов проходящим аэрозольным потоком. К тому же, по условиям техники безопасности, наличие открытых электронных контактов внутри не герметичной измерительной камеры исключает использование извещателя во взрывоопасных помещениях.However, the disadvantage of the combined detector (patent RU No. 2275688, MPK G08B 17/06, G08B 17/10, publ. 04/27/2006), is the limited scope - due to reduced reliability of fire detection and the life of the detector due to contamination and ( or) degradation of optoelectronic elements by an aerosol stream. In addition, according to safety conditions, the presence of open electronic contacts inside an impermeable measuring chamber precludes the use of the detector in hazardous areas.

Задачей полезной модели является расширение области применения за счет увеличения надежности обнаружения пожара, срока службы извещателя, безопасности эксплуатации извещателя при работе в агрессивной и (или) взрывоопасной среде.The objective of the utility model is to expand the scope by increasing the reliability of fire detection, the life of the detector, the safety of the detector when operating in an aggressive and (or) explosive atmosphere.

Технический результат достигается тем, что в известном комбинированном пожарном извещателе, содержащем измерительную камеру, включающую датчик температуры и датчик задымленности, включающий излучатель и приемник, блок обработки сигнала, первый выход которого подключен к датчику задымленности, а второй выход блока обработки сигнала подключен ко входу датчика температуры, и формирователь тревожного извещения, блок формирования опорного напряжения и блок компараторов, выход датчика задымленности подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения и первому входу блока компараторов, выход датчика температуры подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения и второму входу блока компараторов, выход которого подключен ко входу блока обработки сигнала, третий выход которого подключен ко входу формирователя тревожного извещения, выход которого является сигнальным выходом извещателя, а третий и четвертый входы блока компараторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения, согласно полезной модели, измерительная камера выполнена герметично, при этом датчик задымленности дополнительно содержит дымоход с прозрачной стенкой, установленный между излучателем и приемником, отражатели, установленные снаружи дымохода с возможностью обеспечения многократного прохождения зондирующего лазерного луча через дымоход от излучателя к приемнику, красный светофильтр, установленный перед фотоприемником, а датчик температуры содержит фиолетовый светодиод, подключенный к усилителю мощности и облучающий поверхность «листа», созданную из термочувствительных люминесцентных оптических волокон, расположенного на прозрачной стенке дымохода, при The technical result is achieved by the fact that in the known combined fire detector containing a measuring chamber including a temperature sensor and a smoke sensor, including a radiator and a receiver, a signal processing unit, the first output of which is connected to a smoke sensor, and the second output of the signal processing unit is connected to the sensor input temperature, and the alarm driver, the reference voltage generation unit and the comparator unit, the smoke detector output is connected to the first input of the formator unit of the reference voltage and the first input of the comparator unit, the output of the temperature sensor is connected to the second input of the reference voltage generation unit and the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, the third output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the output of which is a signal output detector, and the third and fourth inputs of the comparator unit are connected respectively to the first and second outputs of the unit for forming the reference voltage, according to useful models, the measuring chamber is hermetically sealed, while the smoke detector further comprises a chimney with a transparent wall mounted between the emitter and the receiver, reflectors mounted outside the chimney with the possibility of multiple passage of the probe laser beam through the chimney from the emitter to the receiver, a red filter installed in front of the photodetector and the temperature sensor contains a violet LED connected to a power amplifier and irradiating the surface of the “sheet” created and h thermosensitive luminescent optical fibers located on the transparent wall of the chimney, when

этом выходные торцы оптических волокон собраны в жгут и выведены на фоторезистор, подключенный к усилителю, выход которого является выходом датчика температуры.This output ends of the optical fibers are assembled into a bundle and output to a photoresistor connected to an amplifier, the output of which is the output of the temperature sensor.

В заявляем устройстве известные блоки, а также компараторы в блоке компараторов могут быть выполнены идентично пожарным извещателям.In the inventive device, the known units, as well as the comparators in the unit of comparators can be performed identically to fire detectors.

Заявляемая конструкция комбинированного пожарного извещателя для помещения с агрессивной и (или) взрывоопасной средой, благодаря герметизации измерительной камеры, обеспечивает надежную защиту оптико-электронных элементов от загрязнения, эрозии и химического воздействия внешней среды, что существенно увеличивает надежность регистрации пожара и срок службы извещателя, одновременно исключается возможность возникновения аварийной ситуации при возникновении искры на контактах оптико-электронных элементов в помещениях со взрывоопасной средой.The inventive design of a combined fire detector for rooms with an aggressive and (or) explosive atmosphere, thanks to the sealing of the measuring chamber, provides reliable protection of the optoelectronic elements from pollution, erosion and chemical exposure to the environment, which significantly increases the reliability of fire registration and the life of the detector, at the same time eliminates the possibility of an emergency when a spark occurs on the contacts of optoelectronic elements in rooms with explosive oh environment.

Благодаря предложенной конструкции дымового датчика, лазерный луч, отразившись от двух зеркал, трижды пересекает прозрачные стенки дымохода и затем попадает на красный светофильтр, который защищает фототранзистор от излучения фиолетового светодиода.Thanks to the proposed design of the smoke sensor, the laser beam, reflected from two mirrors, crosses the transparent walls of the chimney three times and then gets on the red filter, which protects the phototransistor from the emission of the violet LED.

Поскольку поглощательная способность дыма:Since the absorption capacity of smoke:

ζ=1-ехр(-αл·X), где:ζ = 1-exp (-α l · X), where:

αл - спектральный коэффициент поглощенияα l - spectral absorption coefficient

Х - оптическая плотность дыма,X is the optical density of the smoke,

увеличение длины лазерного луча приводит к экспоненциальному росту поглощательной способности поперечного сечения дымохода, т.е. к увеличению чувствительности датчика к наличию дыма по сравнению с прототипом. Вследствие того, что в предлагаемом извещателе используется красный, а не инфракрасный луч, происходит дополнительное увеличение чувствительности дымового датчика, поскольку коэффициент рассеяния света:increasing the length of the laser beam leads to an exponential increase in the absorption capacity of the cross section of the chimney, i.e. to increase the sensitivity of the sensor to the presence of smoke compared to the prototype. Due to the fact that the proposed detector uses a red rather than an infrared beam, there is an additional increase in the sensitivity of the smoke sensor, since the light scattering coefficient:

β~λ-4,β ~ λ -4 ,

где:Where:

λ - длина волны излучения, т.е. с уменьшением длины волны интенсивность рассеяния света дымом резко увеличивается.λ is the radiation wavelength, i.e. with decreasing wavelength, the intensity of light scattering by smoke increases sharply.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на Фиг.1 представлена конструкция заявляемого комбинированного пожарного извещателя:figure 1 presents the design of the inventive combined fire detector:

на Фиг.2 представлена принципиальная схема заявляемого комбинированного пожарного извещателя;figure 2 presents a schematic diagram of the inventive combined fire detector;

на Фиг.3 представлена диаграмма изменения во времени (t) выходного напряжения (UВ1) датчика задымленности;figure 3 presents a diagram of the change in time (t) of the output voltage (U B1 ) of the smoke detector;

на Фиг.4 представлена диаграмма изменения во времени (t) выходного напряжения (UВ2) датчика температуры;figure 4 presents a diagram of the change in time (t) of the output voltage (U B2 ) of the temperature sensor;

на Фиг.5, Фиг.6 представлены диаграммы напряжений, характеризующих работу извещателя (прототипа);figure 5, figure 6 presents voltage diagrams characterizing the operation of the detector (prototype);

На Фиг.1 приведены такие обозначения: защитная сетка 1, дымоход 2, лазерные лучи 3, 4, 5, прозрачная стенка 6 измерительной камеры 7, излучающая лазерный диод 8, фототранзистор 9 с красным светофильтром, отражатели 10, 11, прижимное кольцо 12, верхняя и нижняя герметичные крышки 13, 14, герметичный разъем 15, «лист» из люминесцентных оптических волокон 16, фиолетовый светодиод 17, волоконно-оптический жгут 18, фоторезистор 19.Figure 1 shows such designations: a protective grid 1, a chimney 2, laser beams 3, 4, 5, a transparent wall 6 of the measuring chamber 7 emitting a laser diode 8, a phototransistor 9 with a red filter, reflectors 10, 11, a pressure ring 12, upper and lower sealed covers 13, 14, sealed connector 15, “sheet” of luminescent optical fibers 16, purple LED 17, fiber optic bundle 18, photoresistor 19.

На Фиг.2 приведены следующие обозначения:Figure 2 shows the following notation:

2 - дымоход;2 - chimney;

6 - прозрачная стенка измерительной камеры;6 - transparent wall of the measuring chamber;

8 - излучающий лазерный диод;8 - emitting laser diode;

9 - фототранзистор;9 - phototransistor;

10, 11 - отражатели;10, 11 - reflectors;

16 - «лист» из люминесцентных оптических волокон;16 - “sheet” of luminescent optical fibers;

17 - фиолетовый светодиод;17 - purple LED;

18 - волоконно-оптический жгут;18 - fiber optic bundle;

19 - фоторезистор;19 - photoresistor;

20 - датчик задымленности;20 - smoke sensor;

21 - датчик температуры;21 - temperature sensor;

22 - блок формирования опорного напряжения;22 - block forming the reference voltage;

23 - блок компараторов;23 - block comparators;

24 - блок обработки сигналов;24 - signal processing unit;

25 - формирователь тревожного извещения;25 - shaper alarm notification;

26 - усилитель мощности;26 - power amplifier;

27 - усилитель сигнала;27 - signal amplifier;

28 - усилитель;28 - amplifier;

29 - усилитель;29 - amplifier;

30 - первый формирователь опорного напряжения;30 - the first driver of the reference voltage;

31 - второй формирователь опорного напряжения;31 - the second driver of the reference voltage;

32 - первый компаратор опорного напряжения;32 - the first comparator of the reference voltage;

33 - второй компаратор опорного напряжения;33 is a second comparator of the reference voltage;

34 - логический элемент «ИЛИ»;34 - logical element "OR";

35 - генератор установочного импульса;35 - generator installation pulse;

36 - счетчик импульсов;36 - pulse counter;

37 - генератор импульсов;37 - pulse generator;

38 - электронный ключ;38 - electronic key;

39 - световой индикатор.39 - indicator light.

Схема измерения извещателя содержит (Фиг.2) первый датчик задымленности 20, датчик температуры 21, блок формирования опорного напряжения 22. блок компараторов 23, блок обработки сигнала 24, формирователь тревожного извещения 25The detector measurement circuit contains (FIG. 2) a first smoke sensor 20, a temperature sensor 21, a reference voltage generation unit 22. a comparator unit 23, a signal processing unit 24, an alarm notification generator 25

Выход датчика задымленности 20 подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения 22 и первому входу блока компараторов 23, выход второго датчика температуры 21 подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения 22 и второму входу блока компараторов 23, выход которого подключен к входу блока обработки сигнала 24, первый выход которого подключен ко входу датчика 20, второй, третий выходы блока обработки сигнала 24 подключены ко входу датчика 21, четвертый выход блока обработки сигнала 24 подключен к входу формирователя тревожного извещения 25, выход которого является сигнальным выходом устройства.The output of the smoke detector 20 is connected to the first input of the reference voltage generating unit 22 and the first input of the comparator unit 23, the output of the second temperature sensor 21 is connected to the second input of the reference voltage generating unit 22 and the second input of the comparators 23, the output of which is connected to the input of the signal processing unit 24 the first output of which is connected to the input of the sensor 20, the second, third outputs of the signal processing unit 24 are connected to the input of the sensor 21, the fourth output of the signal processing unit 24 is connected to the input of the driver alarm notification 25, the output of which is the signal output of the device.

Датчик задымленности 20 содержит усилитель мощности 26, выходы которого подключены к лазерному излучающему светодиоду 8. прозрачную стенку 6 измерительной камеры, дымоход 2, отражатели 10, 11, приемник световой энергии в виде фототранзистора 9 с красным фильтром, выходами подключенный к усилителю сигнала 27. Вход усилителя мощности 26 является входом датчика задымленности 20, выход усилителя сигнала 27 является выходом датчика задымленности 20.The smoke sensor 20 contains a power amplifier 26, the outputs of which are connected to a laser emitting LED 8. a transparent wall 6 of the measuring chamber, a chimney 2, reflectors 10, 11, a light energy receiver in the form of a phototransistor 9 with a red filter, the outputs connected to a signal amplifier 27. Input the power amplifier 26 is the input of the smoke sensor 20, the output of the signal amplifier 27 is the output of the smoke sensor 20.

Датчик температуры 21 содержит фиолетовый светодиод 17, вход которого подключен к усилителю мощности 28, соединенный с другим выходом блока 24, «лист» (слой) 16 созданный из люминесцентных оптических волокон, размещенный на боковой поверхности прозрачной стенки 6 дымохода 2 (с помощью прижимного кольца), или с внутренней или с внешней поверхности прозрачной стенки. Наиболее эффективной с точки зрения обеспечения наибольшей скорости нагрева светодиодов является установка в середине дымохода 2 между прозрачной стенкой 6 дымохода 2 и поверхностью прижимного металлического кольца, размещенного в середине дымохода Выходные торцы люминесцентных оптических волокон собраны в волоконно-оптический жгут 18, приемник излучения в виде фоторезистора 19, подключенный к The temperature sensor 21 contains a violet LED 17, the input of which is connected to a power amplifier 28, connected to the other output of block 24, a “sheet” (layer) 16 made of luminescent optical fibers, placed on the side surface of the transparent wall 6 of the chimney 2 (using a pressure ring ), or from the inside or outside of the transparent wall. The most effective from the point of view of ensuring the highest heating rate of the LEDs is to install in the middle of the chimney 2 between the transparent wall 6 of the chimney 2 and the surface of the clamping metal ring located in the middle of the chimney. The output ends of the luminescent optical fibers are assembled in a fiber optic bundle 18, the radiation receiver in the form of a photoresistor 19 connected to

усилителю 29, выход которого является выходом датчика температуры 21, а вход-управляющим входом усилителя 29, соединенного с третьим выходом блока 24.the amplifier 29, the output of which is the output of the temperature sensor 21, and the input is the control input of the amplifier 29 connected to the third output of the block 24.

Блок формирования опорного напряжения 22 содержит первый 30 и второй 31 формирователи опорного напряжения, первый вход блока формирования опорного напряжения 22 является входом второго формирователя опорного напряжения 31, выход которого является вторым выходом блока формирования опорного напряжения 22, второй вход блока формирования опорного напряжения 22 является входом первого формирователя опорного напряжения 30, выход которого является первым выходом блока формирования опорного напряжения 22.The reference voltage generating unit 22 contains the first 30 and second 31 reference voltage drivers, the first input of the reference voltage generating unit 22 is the input of the second reference voltage driver 31, the output of which is the second output of the reference voltage generating unit 22, the second input of the reference voltage generating unit 22 is an input the first voltage reference driver 30, the output of which is the first output of the voltage reference forming unit 22.

Блок компараторов 23 содержит первый компаратор 32, второй компаратор 33 и логический элемент "ИЛИ" 34, выходы компараторов 32, 33 подключены ко входам логического элемента "ИЛИ" 34, выход которого является выходом блока компараторов 23, первый и второй входы блока компараторов 23 являются соответственно выходом датчика задымленности 20 и выходом датчика температуры 21. Третий и четвертый входы блока компараторов являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения 22.The comparator unit 23 contains a first comparator 32, a second comparator 33 and an OR gate 34, the outputs of the comparators 32, 33 are connected to the inputs of an OR gate 34, the output of which is the output of the comparators 23, the first and second inputs of the comparators 23 respectively, the output of the smoke detector 20 and the output of the temperature sensor 21. The third and fourth inputs of the comparator unit are respectively the first and second outputs of the unit for generating the reference voltage 22.

Блок обработки сигнала 24 содержит генератор установочного импульса 35, счетчик 36 и генератор импульсов 37, первый вход счетчика 36 является входом блока обработки сигнала 24, а его выход - четвертым выходом блока обработки сигнала 24. Выход генератора установочного импульса 35 подключен ко второму входу счетчика 36, первый выход генератора импульсов 37 подключен к третьему входу счетчика 36, а остальные три выхода генератора импульсов 37 являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока обработки сигнала 24. Электронный ключ 38 включает индикатор 39.Signal processing unit 24 comprises a setting pulse generator 35, a counter 36 and a pulse generator 37, the first input of counter 36 is the input of signal processing unit 24, and its output is the fourth output of signal processing unit 24. The output of the setting pulse generator 35 is connected to the second input of counter 36 , the first output of the pulse generator 37 is connected to the third input of the counter 36, and the remaining three outputs of the pulse generator 37 are respectively the first, second and third outputs of the signal processing unit 24. The electronic key 38 includes Indicator 39.

Ниже приведены описания конструкции извещателя, показанной на Фиг.1, и схемы измерения, показанной на Фиг.2.Below are descriptions of the detector design shown in FIG. 1 and the measurement circuit shown in FIG. 2.

Конструкция предлагаемого комбинированного извещателя (Фиг.1) работает следующим образом.The design of the proposed combined detector (Figure 1) works as follows.

Дым D проходит через защитную сетку 1, установленную на входном торце дымохода 2 и пересекая лазерные лучи 3, 4, 5 движется вдоль дымохода 2, образованного прозрачной стенкой 6 измерительной камеры 7. Излучающий лазерный диод 8, фототранзистор 9 с красным светофильтром и два отражателя 10, 11 образуют замкнутую оптическую схему, которая обеспечивает трехкратное прохождение лазерных лучей 3, 4, 5 через дымоход 2.Smoke D passes through a protective grid 1 installed on the inlet end of the chimney 2 and intersects the laser beams 3, 4, 5 and moves along the chimney 2 formed by the transparent wall 6 of the measuring chamber 7. The emitting laser diode 8, a phototransistor 9 with a red filter and two reflectors 10 , 11 form a closed optical circuit, which provides three-fold passage of laser beams 3, 4, 5 through the chimney 2.

Оптические оси лучей 3, 4, 5 находятся выше металлического прижимного кольца 12, с помощью которого фиксируется «лист» из люминесцентных оптических волокон на прозрачной стенке 6 измерительной камеры 7. Верхняя 13 и нижняя 14 The optical axes of the beams 3, 4, 5 are located above the metal clamping ring 12, by means of which a “sheet” of luminescent optical fibers is fixed on the transparent wall 6 of the measuring chamber 7. Upper 13 and lower 14

герметичные крышки обеспечивают защиту всех элементов измерительной камеры 7 от попадания агрессивной и (или) взрывоопасной среды. Коммуникация элементов измерительной камеры 7 осуществляется через герметичный разъем 15.sealed covers protect all elements of the measuring chamber 7 from aggressive and (or) explosive atmospheres. Communication elements of the measuring chamber 7 is carried out through a sealed connector 15.

На Фиг.3 приведена диаграмма изменения во времени t выходного напряжения UВ1 макетного образца датчика задымленности. в котором фототранзистор 9 включен в аналоговую схему Дарлингтона.Figure 3 shows a diagram of the change in time t of the output voltage U B1 of the prototype smoke detector. in which the phototransistor 9 is included in the Darlington analog circuit.

На ранней стадии горения, т.е. при малой плотности дыма, аналоговый сигнал на выходе схемы Дарлингтона сначала увеличивается из-за появления дополнительного светового потока, образованного в результате рассеяния на частицах дыма не только лучей 3, 4, 5, но и в результате рассеяния части лучей 3, 4, 5, которая отразилась от поверхности прозрачной стенки 6 внутри дымохода 2 (участок 1-2 на Фиг.3).At an early stage of combustion, i.e. at a low smoke density, the analog signal at the output of the Darlington circuit initially increases due to the appearance of an additional light flux formed as a result of scattering by smoke particles not only of rays 3, 4, 5, but also as a result of scattering of part of the rays 3, 4, 5, which is reflected from the surface of the transparent wall 6 inside the chimney 2 (section 1-2 in figure 3).

При увеличении плотности дыма выходной сигнал фототранзистора уменьшается (участок 2-3 на Фиг.3) поскольку, начинает преобладать эффект поглощения света: поглощаются не только лучи 3, 4, 5, но и рассеянные лучи. После прекращения горения выходной сигнал фототранзистора возвращается к начальному уровню (участок 3-4 на Фиг.3), после аэрации помещения.With increasing smoke density, the output signal of the phototransistor decreases (section 2-3 in Figure 3) since the effect of light absorption begins to prevail: not only rays 3, 4, 5, but also scattered rays are absorbed. After the cessation of combustion, the output signal of the phototransistor returns to its initial level (section 3-4 in Figure 3), after aeration of the room.

Такой характер зависимости UВ1(t) позволяет надежно выделять начальную стадию пожара по увеличению выходного сигнала датчика задымленности.This nature of the dependence U B1 (t) allows you to reliably distinguish the initial stage of the fire by increasing the output of the smoke detector.

На Фиг.4 приведена диаграмма изменения во времени t выходного напряжения UВ2 макетного образца датчика температуры, показанного на Фиг.1 с аналоговым выходом (без усилителей и генераторов).Figure 4 shows a diagram of the change in time t of the output voltage U B2 of the prototype temperature sensor shown in Figure 1 with an analog output (without amplifiers and generators).

«Лист» 16 из люминесцентных оптических волокон освещается излучением накачки фиолетового светодиода 17, а видимое излучение люминесценции, интенсивность которого зависит от температуры «листа» по волоконно-оптическому жгуту 18 подается на фоторезистор 19, сопротивление которого при этом изменяется и регистрируется. Диапазон чувствительности температурного датчика можно регулировать, изменяя ток фиолетового светодиода 17. Участок 1-2 (на Фиг.4) соответствует включению фиолетового светодиода 17, участок 2-3 соответствует режиму ожидания, участок 3-4 - процессу нагрева «листа» 16 из люминесцентных оптических волокон.A “sheet” 16 of luminescent optical fibers is illuminated by the pump radiation of a violet LED 17, and visible luminescence radiation, the intensity of which depends on the temperature of the “sheet”, is fed through a fiber optic bundle 18 to a photoresistor 19, the resistance of which changes and is recorded. The sensitivity range of the temperature sensor can be adjusted by changing the current of the violet LED 17. Section 1-2 (in Figure 4) corresponds to turning on the purple LED 17, section 2-3 corresponds to the standby mode, section 3-4 to the heating process of the “sheet” 16 of the luminescent optical fibers.

Датчик температуры наиболее эффективно работает при температуре окружающей среды ≥50°С. Работа измерительной схемы заявляемой полезной модели аналогична работе схемы устройства (Фиг.5, Фиг.6) и осуществляется следующим образом.The temperature sensor works most efficiently at an ambient temperature of ≥50 ° C. The operation of the measuring circuit of the inventive utility model is similar to the operation of the device circuit (Figure 5, Figure 6) and is carried out as follows.

При нормальных условиях окружающей среды после включения электропитания генератор установочного импульса 35 приводит счетчик 36 в исходное состояние, при котором на его выходе формируется сигнал логического нуля, свидетельствующий об отсутствии пожара. Генератор 37 формирует на своих выходах импульсы напряжения, которые поступают в датчик задымленности 20 и датчик температуры 21. В датчике 20 импульс усиливается в усилителе 26, что приводит к излучению лазерным диодом 8 красного света, зондирующего через прозрачную стенку 6 дымохода 2, благодаря наличию отражателей 10, 11.Under normal environmental conditions, after turning on the power, the generator of pulse 35 leads the counter 36 to its initial state, in which a logical zero signal is generated at its output, indicating the absence of a fire. The generator 37 generates voltage pulses at its outputs, which enter the smoke sensor 20 and the temperature sensor 21. In the sensor 20, the pulse is amplified in the amplifier 26, which causes the laser diode 8 to emit red light probing through the transparent wall 6 of the chimney 2, due to the presence of reflectors 10, 11.

Импульс напряжения с генератора 37 в датчике 21 усиливается в усилителе 28, что приводит к излучению фиолетового светодиода на «лист» из люминесцентных оптических волокон 16. Видимое люминесцентное излучение волокон «листам, собранных в жгут 18, подается на фоторезистор 19. Импульс напряжения с генератора 37 открывает усилитель 29, с выхода которого нормированный сигнал, соответствующий нормальной температуре окружающей среды, поступает на вход компаратора 33 UC4 (Фиг.6) и вход второго формирователя опорного напряжения 30. При нормальной температуре окружающей среды формирователь 30 формирует установленное максимальное пороговое напряжение UП1 (Фиг.5), поступающее на выход компаратора 32.The voltage pulse from the generator 37 in the sensor 21 is amplified in the amplifier 28, which leads to the emission of a violet LED on the “sheet” of luminescent optical fibers 16. The visible luminescent radiation of the fibers to the sheets assembled in the bundle 18 is supplied to the photoresistor 19. The voltage pulse from the generator 37 opens the amplifier 29, the output of which a normalized signal corresponding to a normal ambient temperature, is input to the comparator 33 U C4 (6) and the input of the second reference voltage generator 30. During normal evap e environment generator 30 generates a prescribed maximum threshold voltage U P1 (5), supplied to the comparator 32.

В отсутствие пожара сигналы, поступающие с выходов датчика 20 и датчика 21 на соответствующие входы компараторов 32, 33 имеют амплитуду, гораздо меньшую, чем пороговые напряжения, подаваемые с выходов формирователей опорного напряжения 30, 31. Поэтому на выходах компараторов 32, 33 постоянно присутствуют сигналы логического нуля, поступающие на соответствующие входы логического элемента "ИЛИ" 34. В результате на выходе логического элемента "ИЛИ" 34 формируется сигнал логического нуля, который, поступая на первый вход счетчика 36, блокирует его для счета импульсов от генератора 37. Формируемый при этом на выходе счетчика 36 сигнал логического нуля приводит к формированию формирователем тревожного извещения 25 извещение «Норма», при котором световой индикатор 39 не светится, а электронный ключ 38, включаемый в шлейф пожарной сигнализации закрыт.In the absence of a fire, the signals coming from the outputs of the sensor 20 and the sensor 21 to the corresponding inputs of the comparators 32, 33 have an amplitude much lower than the threshold voltages supplied from the outputs of the reference voltage formers 30, 31. Therefore, signals are constantly present at the outputs of the comparators 32, 33 logic zero, received at the corresponding inputs of the logical element "OR" 34. As a result, the output of the logical element "OR" 34 generates a logic zero signal, which, arriving at the first input of the counter 36, blocks it for counting that the pulses from the generator 37. The generated while the output signal of the counter 36, a logic zero results in the formation of an alarm signal generator 25, a notice "Norm" in which the LED 39 is not lit, and the electronic key 38 that is included in the fire alarm loop is closed.

При пожаре при наличии только одного фактора, например, дыма при тлении хлопка, появление частиц дыма в оптической камере датчика 20 сначала вызовет возрастание сигнала на выходе усилителя 27 (кривая UC1 на Фиг.5). Так как температура среды в месте установки извещателя при этом практически не изменяется, напряжение порога компаратора 32, подаваемое с формирователя 30, остается максимальным (кривая UП1 на Фиг.5). После достижения в момент t2 In case of fire in the presence of only one factor, for example, smoke during smoldering of cotton, the appearance of smoke particles in the optical chamber of the sensor 20 will first cause an increase in the signal at the output of amplifier 27 (curve U C1 in FIG. 5). Since the temperature of the medium at the installation site of the detector does not practically change, the threshold voltage of the comparator 32 supplied from the former 30 remains at its maximum (curve U P1 in FIG. 5). After reaching at time t 2

напряжением UC1 порогового значения на выходе компаратора 32 появляются импульсы логической единицы, которые поступают на вход логического элемента "ИЛИ" 34 и вызывают появление на его выходе также импульсов логической единицы. После накопления определенного количества этих импульсов счетчиком 36 за определенное время, составляющее задержку срабатывания, на выходе счетчика 36 появляется сигнал логической единицы, который поступает на вход формирователя 25 и вызывает формирование извещения "Пожар". При этом световой индикатор включается в непрерывный режим свечения, электронный ключ открывается и замыкает линию шлейфа пожарной сигнализации.voltage U C1 of the threshold value at the output of the comparator 32 there are pulses of a logical unit, which are fed to the input of the logical element "OR" 34 and cause the appearance of pulses of a logical unit at its output. After the accumulation of a certain number of these pulses by the counter 36 for a certain time, which constitutes a delay in operation, a logic unit signal appears at the output of the counter 36, which is fed to the input of the shaper 25 and causes the formation of a "Fire" notification. In this case, the light indicator turns on in the continuous glow mode, the electronic key opens and closes the line of the fire alarm loop.

При пожаре с наличием только тепловыделения, например, при горении спирта повышение температуры вызовет увеличение интенсивности люминесценции «листа» 16, и как следствие этого, возрастание сигнала на выходе усилителя 29 (кривая UC3 на Фиг.6). Так как дыма при этом практически не образуется, напряжение порога компаратора 33, подаваемое с формирователя 31, остается максимальным (кривая UП3 на Фиг 6). После достижения в момент t4 напряжением UC3 порогового значения на выходе компаратора 33 появляются импульсы логической единицы, которые проходят через логический элемент "ИЛИ" 34 и накапливаются счетчиком 36, что вызывает срабатывание извещателя аналогично описанному выше.In a fire with heat only, for example, during alcohol burning, an increase in temperature will cause an increase in the luminescence intensity of the “sheet” 16, and as a result, an increase in the signal at the output of the amplifier 29 (curve U C3 in FIG. 6). Since virtually no smoke is generated, the threshold voltage of the comparator 33 supplied from the former 31 remains at its maximum (curve U P3 in FIG. 6). After reaching the threshold value at the time t 4 by the voltage U C3 , pulses of a logical unit appear at the output of the comparator 33, which pass through the OR gate 34 and are accumulated by the counter 36, which causes the detector to operate similarly to the one described above.

Реальный, практически наиболее часто встречающийся пожар, связанный с горением различных материалов, например целлюлозосодержащих, сопровождается как образованием дыма, так и повышением температуры. В этом случае напряжения на входах компаратора 32 будут соответствовать кривым UП2 и UC1 на Фиг.5, а напряжения на входах компаратора 33 - кривым UП4 и UC3 на Фиг.6. В зависимости от характера горючей нагрузки и особенностей пожара, достижение контрольным сигналом порогового значения может быть достигнуто либо на первом 32, либо на втором 33 компараторах.The real, almost most common fire associated with the burning of various materials, for example cellulose-containing, is accompanied by both the formation of smoke and an increase in temperature. In this case, the voltages at the inputs of the comparator 32 will correspond to the curves U П2 and U C1 in Fig. 5, and the voltages at the inputs of the comparator 33 will correspond to the curves U П4 and U C3 in Fig. 6. Depending on the nature of the combustible load and the fire characteristics, the control signal can reach a threshold value either at the first 32 or at the second 33 comparators.

Таким образом, наличие герметичной измерительной камеры обеспечивает возможность применения заявляемого комбинированного извещателя в тех сложных условиях - агрессивных и (или) взрывоопасных средах, где известные пожарные извещатели нельзя использовать, вследствие чего расширяется область применения заявляемой полезной модели.Thus, the presence of a sealed measuring chamber provides the possibility of using the inventive combined detector in those difficult conditions - aggressive and (or) explosive atmospheres where known fire detectors cannot be used, which expands the scope of the claimed utility model.

Кроме этого, использование термомаксимального датчика температуры малой массы (люминесцентное оптоволокно имеет диаметр 0,2 мм, что много меньше диаметра стандартного терморезистора, равного 3-4 мм.) способствует уменьшению тепловой инерционности датчика температуры, используемого в заявляемом извещателе.In addition, the use of a thermo-maximum low-temperature temperature sensor (luminescent fiber has a diameter of 0.2 mm, which is much smaller than the diameter of a standard thermistor, equal to 3-4 mm.) Helps to reduce the thermal inertia of the temperature sensor used in the inventive detector.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в системах пожарной сигнализации в помещениях, на транспорте, складах и других объектах, поскольку заявляемый извещатель сохраняет высокую надежность обнаружения пожара, как в обычных условиях, так и в агрессивных (химическое производство) или взрывоопасных (специальное производство) средах.The inventive utility model can be widely used in fire alarm systems in rooms, in vehicles, warehouses and other objects, because the inventive detector maintains high reliability of fire detection, both in normal conditions and in aggressive (chemical production) or explosive (special production) environments.

Claims (1)

Комбинированный пожарный извещатель, содержащий измерительную камеру, включающую датчик температуры и датчик задымленности, включающий излучатель и приемник, блок обработки сигнала, первый выход которого подключен к датчику задымленности, а второй выход блока обработки сигнала подключен ко входу датчика температуры, и формирователь тревожного извещения, блок формирования опорного напряжения и блок компараторов, выход датчика задымленности подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения и первому входу блока компараторов, выход датчика температуры подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения и второму входу блока компараторов, выход которого подключен ко входу блока обработки сигнала, третий выход которого подключен ко входу формирователя тревожного извещения, выход которого является сигнальным выходом извещателя, а третий и четвертый входы блока компараторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения, отличающийся тем, что измерительная камера выполнена герметично, при этом датчик задымленности дополнительно содержит дымоход с прозрачной стенкой, установленный между излучателем и приемником, отражатели, установленные снаружи дымохода с возможностью обеспечения многократного прохождения зондирующего лазерного луча через дымоход от излучателя к приемнику, красный светофильтр, установленный перед фотоприемником, а датчик температуры содержит фиолетовый светодиод, подключенный к усилителю мощности и облучающий поверхность «листа», созданную из термочувствительных люминесцентных оптических волокон, размещенного на прозрачной стенке дымохода, при этом выходные торцы оптических волокон собраны в жгут и выведены на фоторезистор, подключенный к усилителю, выход которого является выходом датчика температуры.
Figure 00000001
A combined fire detector comprising a measuring chamber, including a temperature sensor and a smoke sensor, including an emitter and a receiver, a signal processing unit, the first output of which is connected to a smoke sensor, and the second output of the signal processing unit is connected to the input of the temperature sensor, and an alarm driver, block the reference voltage generation unit and the comparator unit, the smoke detector output is connected to the first input of the reference voltage generating unit and the first input of the compar unit sensors, the output of the temperature sensor is connected to the second input of the reference voltage generation unit and the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, the third output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the output of which is the signal output of the detector, and the third and fourth inputs block comparators are connected respectively with the first and second outputs of the block forming the reference voltage, characterized in that the measuring chamber is hermetically sealed, while The smoke detector additionally contains a chimney with a transparent wall mounted between the emitter and the receiver, reflectors installed outside the chimney with the possibility of multiple passage of the probe laser beam through the chimney from the emitter to the receiver, a red filter installed in front of the photodetector, and the temperature sensor contains a purple LED, connected to a power amplifier and irradiating the surface of the “sheet”, created from heat-sensitive luminescent optical fibers, p located on the transparent wall of the chimney, while the output ends of the optical fibers are assembled into a bundle and output to a photoresistor connected to an amplifier, the output of which is the output of the temperature sensor.
Figure 00000001
RU2007105011/22U 2006-12-11 2007-02-12 COMBINED FIRE DETECTOR FOR ROOM WITH AN AGGRESSIVE AND (OR) EXPLOSIVE ENVIRONMENT RU64409U1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200613060U UA23138U (en) 2006-12-11 2006-12-11 Combined fire signal device for premises with aggressive and (or) explosion-dangerous medium
UAU200613060 2006-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU64409U1 true RU64409U1 (en) 2007-06-27

Family

ID=38230619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007105011/22U RU64409U1 (en) 2006-12-11 2007-02-12 COMBINED FIRE DETECTOR FOR ROOM WITH AN AGGRESSIVE AND (OR) EXPLOSIVE ENVIRONMENT

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU64409U1 (en)
UA (1) UA23138U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632580C2 (en) * 2012-09-07 2017-10-06 Амрона Аг Device for detecting scattered light signals and method of their detection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632580C2 (en) * 2012-09-07 2017-10-06 Амрона Аг Device for detecting scattered light signals and method of their detection

Also Published As

Publication number Publication date
UA23138U (en) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2318110C (en) Flame and smoke detector
US7551277B2 (en) Particle monitors and method(s) therefor
EP2112639B1 (en) Improvement(s) related to particle detectors
CN100390827C (en) Fire and smoke detection and controlling system thereof
JP2542306B2 (en) Simple fire detector
JP3864048B2 (en) Fire alarm
EP1868173A2 (en) Improvements relating to smoke detectors particularly ducted smoke detectors
EP2320397A1 (en) Fire sensor and method for detecting fire
JPH0319030Y2 (en)
KR20070119593A (en) Fire detector for the detection of smoke, flame, and heat
US11741809B2 (en) Explosion proof fiber optic based detection
EP2592609B1 (en) Photoelectric detector combined with MOS gas sensor
RU64409U1 (en) COMBINED FIRE DETECTOR FOR ROOM WITH AN AGGRESSIVE AND (OR) EXPLOSIVE ENVIRONMENT
US20030201899A1 (en) Signaling fire detector
Sivathanu et al. Fire detection using time series analysis of source temperatures
CN215833209U (en) Dual-wavelength aerosol particle scattering light sensing structure
AU2007203107B2 (en) Improvement(s) related to particle monitors and method(s) therefor
Bistrović et al. Historical Development of Fire Detection System Technology on Ships
KR102685853B1 (en) Method of identifying fire by using false alarm reading algorithm of fire detector
CA2598745A1 (en) Improvement(s) related to particle monitors and method(s) therefor
CN118470892A (en) Smoke detection device
MXPA00007211A (en) Flame and smoke detector
PL205808B1 (en) Method for fire detection and fire-alarm device
HU227010B1 (en) Method for fire detecting and fire detector based on principle of stray light

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080213