SE444240B - Detektor av joniseringstyp samt sett att manovrera en branddetektor av joniseringstyp - Google Patents

Description

,» l-rsfk-ln, 7909517-o 10A 15 20 25 30 2 GB-PS l 365 018 beskriver ett sätt för urskiljning av vissa typer av falska alarm från verkliga brandtill- fällen vid en tvåkammarbranddetektor av joniseringstyp.

Detta patent beskriver en branddetektor, som har en mät- kammare och en referenskammare, vilka är seriekopplade.

En spänning appliceras över de två kamrarna och potentialen vid en punkt mellan kamrarna övervakas och analyseras för urskiljning av verkliga brandtillfällen och falska alarm.

I en branddetektor av denna typ mättas referenskam- maren med joniseringsström, som därför är i huvudsak kon- stant. Potentialen vid den mellanliggande punkten är följ- aktligen beroende av impedansen i mätkammaren, vilken im- pedans i sin tur påverkas av närvaron av förbränningspro- dukter, damm etc men är även beroende av joniseringsström- mens storlek, som är beroende av referenskammarens egen- skaper.

Joniseringsströmmen är emellertid den fysikaliska storhet, som direkt påverkas av förbränningspartiklar, störningar på grund av sprängning, imma eller liknande och det är därför önskvärt att övervaka joniseringsströmmen di- rekt och kontrollera att joniseringsströmmen i möjligaste mån enbart påverkas av atmosfäriska tillstånd och inte av variationer i någon utrustningsparameter, vilket ger den mest effektiva analysen av funktionen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en detektor, som kan användas som branddetektor, undanröjer ovanstående problem och som ger potentialen av övervakningsströmmarna, vilka inte nödvändigtvis är rela- terade till utbrottet eller existensen av en brand. Detta tillåter klassificering i kategorier av strömvariationer- nas orsaker, vilka kategorier är förknippade med verkli- ga brandlarmstillfällen och falska larmtillfällen.

Uppfinningen åstadkommer en detektor, som känneteck- nas av ett organ, som upprätthåller en konstant poten- tialskillnad mellan elektroden och huset, och ett indike- rinasnrqan för indikering av tidsvariationen has den för- sfïrktn jonisçríngsströmren. varvid organtt innnfnttar t.. 10 15 20 25 30 7909517-0 3 en förstärkare och varvid elektroden och huset ingår i en àterkopplingsslinga runt förstärkaren, där elektroden är kopplad till förstärkarens ena ingång.

Indikeringsorganet kan innefatta en anordning, som presenterar joniseringsströmmens ögonblicksvariation eller variationen av strömmen under ett givet tidsintervall. I sin enklaste form består indikeringsorganet av en ampere- meter. V Alternativt kan indikeringsorganet bestå av en anord- ning, som registrerar joniseringsströmmens tidsvariation.

Registreringsanordningen kan ge ett beständigt doku- ment och kan t ex bestå av en skrivare eller liknande an- ordning. Alternativt kan registreringsanordningen inne- fatta ett minne, t ex i en mikroprocessor, minidator, da- tor eller liknande, i vilket tidsvariationen av jonise- ringsströmen registreras. V Enligt uppfinningen kan detektorn även innefatta or- gan för utlösning av ett larm om joniseringsströmmen skär ett givet tröskelvärde.

Tröskelvärdet kan varieras. _ Alternativt innefattar detektorn organ för utlösning < z ndringshastifihet över- in ett larm om joniseringsströmmens iger en given hastighet.

Indikeringsorganet kan göras i ett stycke med, pla- ceras intill eller på avstånd från detektorhuset.

Uppfinningen åstadkommer även ett sätt för manövre- ring av en detektor, som alstrar en joniseringsström, vars amplitud påverkas av fysikaliska faktorer, varvid sättet innefattar förstärkning av strömmen och matning av den förstärkta strömmen till en anordning, som alstrar ett beständigt dokument av den förstärkta strömmens tidsvaria- tion, g Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av ett utföringsexempel under hänvisning till med- följande ritníng, som schematiskt visar en detektor en» ligt uppfinningen. 7909517-0 10 15 20 25 30 'ÄAJ 'Jl 4 Ritningen visar en detektor enligt uppfinningen, som har ett hus 10, i vilket en mätkammare 12 är utformad, en joniseringskälla 14, t ex krypton 85, inuti kammaren 12, en elektrod 16, vilken är gjord av ett lämpligt le- dande material och uppburen på ett isoleringsstöd 18 inuti kammaren 12, en till elektroden kopplad differen- ett till skrivare tíalförstärkare 20, förstärkaren 20 kopplat 2 strömdrivsteg 21, _ _2 samt en utlösningsanord- ning 24, som är parallellkopplad över strömdrivstegets 21 utgång.

Huset 10 är utformat-med ett antal öppningar 26, som tillåter fri luftströmning genom kammaren 12.

Huset 10 är placerat på ett lämpligt ställe i ett om- råde, som skall övervakas och som kan vara beläget på av- stånd från ett centralt övervakningsställe, där skrivaren 22 och utlösningsanordningen 24 är placerade.

Förstärkarens 20 inverterande ingånfi är direkt kopp- lad till elektroden 16 och den icke inverterande ingången är kopplad till en referensspänning V. Förstärkaren är återkopplad medelst en motståndskrets, som innefattar en potentiometer R, och âterkopplingsströmmen jämföras med och hâlles lika med joniseringsströmmen från elektroden 16. Den inverterande ingângens spänning, som påtryckes kammaren 12, hålles konstant på grund av förstärkarens återkoppling., W Återkbpplingsströmmen, dvs joniseringsströmmen, för- stärkes medelst strömdrivsteget 21 och matas till skriva- ren 22 och utlösningsanordningen 24.

Skrivaren 22 registrerar därför tidsvariationen hos joniseringsströmmen. Om förbränningspartiklar i luften föres in i kammaren 12 reduceras joniseringsströmmen på känt sätt och detta registreras medelst skrivaren 22. På motsvarande sätt registreras vilken som helst joniserings- strönsändrínq, som orsakats på annat sätt, på skrivaren 22.

Om t ex huset 10 monteras under jorden i en eruva, där huset blottlägqes för sprängníngsprodukter, kommer jeni- serinesströmmen att påverkas och en ändring av strömmen 10 15 NJ Lfl 30 35 -wwp *iv ~~ ~w« ~~ 7909517-0 5 kommer att registreras. Detektorn kan således användas för att automatiskt registrera de tidpunkter, då sprängning äger rum.

Skulle öppningarna 26 av någon anledning blockeras kommer inte joniseringsströmmen alls att variera och detta onormala händelseförlopp kommer åter igen att indikeras på skrivaren 22. Om detektorn av någon anledning fungerar fel- aktigt och förorsakar att joniseringsströmmen höjs ller E :nun Lux.- F! 1..

.LB (E) pa sänks till ett onormalt högt resp lågt värde blir konstant, kommer en undersökning av utskriften från skrivaren 22 att visa, att ett fel föreligger och att lämp- liga åtgärder skall vidtagas.

Utlösningsanordningen 24 är en komparator, i vilken den förstärkta joniseringsströmmen jämföres med en refe- rensnivá och används för initierande av en larmsignal om joniseringsströmmen korsar referens- eller tröskelnivån.

Tröskelvärdet kan vara fast eller varieras medelst ett organ 28, så att man tar hänsyn till förhållanden i om- givningen, i vilken detektorn arbetar. Eftersom jonise- ringsströmmen driver på grund av olika faktorer, t ex ändringar i temperaturen och fuktigheten, är det fullt möjligt att tröskelvärdet korsas även om inga förbrän- nings-, rökpartiklar eller andra partiklar påverkar jo- niseringsströmmen. Av detta skäl är det vid vissa till- lämpningar fördelaktigt om utlösningsanordningen endast aktiveras, när joniseringsströmmens ändringshastíohet över- skrider en given hastighet. fatta hänseende måste man utnyttja någon lämplig ändringshastighetsdetekteringsanord- ning för utlösning av ett larm.

I detektorn enligt uppfinningen åstadkomes och regist- reras en analog utsignal från detektorn. Skrivaren arbetar parallellt med en lämplig utlösningsanordning. Således kan detektorn fullfölja branddetekteringsuppgiften och uppgif- ten att övervaka ett givet område och upptäcka vissa hän- delser. Tillsammans med skrivaren och utlösningsnivåde- tekteringsutrustningen övervakas detektorn avseende fel- fnnktionering. 7909517-0 10 15 29 30 Lu :_;1 6 En analog registrering av joniseringsströmmen gör det möjligt för en skicklig observatör att vid undersökning av den registrerade informationen hänföra ändrincar i strömmen till olika fall. T ex får sprängningsarbeten i en gruva joniseringsströmmen att variera på ett känt sätt.

Ett larm, som utlöses av sprängning, kan vid undersökning av den registrerade informationen identifieras som ett falskt brandlarm. Detsamra gäller sådant fel i detektorn, som utlöser ett larm och är förknippat med en strömvaria- En ytterligare fördel med att åstadkomma en analog signal från detektorn är att man enbart genom att medelst en amperemeter mäta amplituden hos joniseringsströmmen kan bestämma, när strömmens arbetsnivå drivit utanför accep- tabla gränser, t ex på grund av upptagning av damm eller fukt. Strömamplituden kan därefter justeras medelst poten- tiometern R och föras inom acceptabla gränser och därige- nom föregripa en falsk larmsignal.

Detektorn enligt uppfinningen fungerar i huvudsak som en konstant spänning/variabel joniseringsströmanord- ning. Eftersom joniseringsströmmen direkt övervakas är den alstrade, registrerade informationen, som åstadkom- mits av strömändringar, exakt relaterad till endast atmosfäriska tillstånd eller till fel i detektorn. Använd- ningen av operationsförstärkaren 20 på det åskådliggjorda sättet ger den fördelen, att joniseringsströmmen störs i minimal utsträckning under förstärkningen. Ett liknande resultat åstadkommas genom användning av operationsför- stärkaren för uppnående av den konstanta potentialen i kammaren mellan elektroden och joniseringskällan. Dessa två faktorer hjälper till att säkerställa att fluktuatio- ner i den registrerade, förstärkta joniseringsströmen enbart beror på fastställbara atmosfäriska tillstånd eller brandlarmstillstånd och inte pâverkas av förstärkninns~ apparaturen.

Claims (6)

7909517-0 PATENTKRAV

1. Detektor av joniseringstyp, vilken har ett hus (10), som bildar en enda mätkammare (12) med en eller flera öppningar (26) i kammarväggen för tillåtande av luftcirkulation genom kammaren, en på ett isolerings~ 5 stod (18) inuti kammaren monterad elektrod (16), en ioniseringskàlla (14) inuti kammaren, vilken källa a1st~ rar en joniseringsström, som upptas medelst elektrodcn,. och ett organ (20, 21) för detektering och förstärkning av variationer i joniseringsströmmen, k ä n n e t e c k ~ 10 n a d av ett organ (20), som upprätthåller en konstant potentialskillnad mellan elektroden och huset, och ett indikeringsorgan (22) för indikering av tidsvariationen hos den förstärkta joniseringsströmmen, varvid organet (20) innefattar en förstärkare och varvid elektroden 15 och huset ingår i en återkopplingsslinga runt förstär- karen, där elektroden (16) är kopplad till förstärkarons ena ingång.

2. X2. Detektor enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att indikeringsorganet (22) inne- 20 fattar en anordning, som visar den momentana ändringen av joniseringsströmmen.

3. Detektor enligt patentkravet 1 eller 2. k ä n - n e t e c k'n a d därav, att indikeringsorganet (22) innefattar en anordning, som registrerar joniserings~ 25 strömmens tidsvariation.'

4. Detektor enligt något av patentkraven 1~3, k ä n n e t e c k n a d Adärav, att detektorn innefat- tar ett organ (24) för utlösning av ett larm om jonise- ringsströmmen når ett förutbestämt värde. , x

5. I 30 5. Detektor enligt patentkravet 4, k ä nån e ~ t e c k n a d av ett organ (28) för ändring av nämnda värde.

6. Sätt att manövrera en branddetektor av jonise- ringstyp, varvid en joniseringskälla (lá) placeras i 10 "79o9s17-0 8 en kammare (12) i detektorn, strömmens amplítud pâver- kas av närvaron av joniserande rökpartiklar, och var- vid variationerna hos den ström som alstras på grund av rökpartiklarna detekteras och förstärkes, k ä n n e - t etc k n a d av att en konstant potential upprätthålles mellan kammaren (12) och en däri monterad elektrod (16) för att få en joniseringsström att flyta: och att den förstärkta strömmen matas till en anordning, som alstrar ett beständigt dokument av den förstärkta strömmens tidsvariation.