SU1117673A1 - Устройство дл пожарной сигнализации - Google Patents

Устройство дл пожарной сигнализации Download PDF

Info

Publication number
SU1117673A1
SU1117673A1 SU823530976A SU3530976A SU1117673A1 SU 1117673 A1 SU1117673 A1 SU 1117673A1 SU 823530976 A SU823530976 A SU 823530976A SU 3530976 A SU3530976 A SU 3530976A SU 1117673 A1 SU1117673 A1 SU 1117673A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
laser
wedge
phase detector
output
photodetector
Prior art date
Application number
SU823530976A
Other languages
English (en)
Inventor
Виталий Михайлович Афанасьев
Александр Евгеньевич Кущев
Анатолий Дмитриевич Ребизов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8769
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 Предприятие П/Я В-8769 filed Critical Предприятие П/Я В-8769
Priority to SU823530976A priority Critical patent/SU1117673A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1117673A1 publication Critical patent/SU1117673A1/ru

Links

Landscapes

  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее индикатор и последовательно установленные лазер , поворотные зеркала и фотоприемник , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  чувстйительности и помехоустойчивости, в него введены дифференциальный усилитель, фазовый детектор, генератор опорного сигнала и последовательно установленные между лазером и поворотными зеркалами коллиматор, диафрагма и оптический клин, одна из граней которого выполнена полупрозрачной, а друга  - отражающей, при этом фотоприемник содержит два горизонтально размещенных фотоэлемента, рассто ние между которыми определ етс  соотношением / 7i 2§ sin V (n sIn2)7/2 где cL - рассто ние между фотоэлементами; Л - длина волны излучени  лазера; i - угол падени  луча лазера на полупрозрачную грань клина; д - показатель преломлени  материала клина; if - угол клина, выходы фотоэлементов подключены к входам дифференциального усилител , выход которого подключен к одному , входу фазового детектора, выход фазового детектора подключен к индикатору , другой вход фазового детектора и управл ющий вход источника питани  лазера подключены к выходу генератора опорного сигнала. СО

Description

Изобретение относитс  к пожарной сигнализации, а более конкретно к оптическим сигнальным датчикам, и может быть использовано дл  создаНИН устройства пожарной сигнализацин при воэгорании в помещении. , Известно устройство дл  пожарной сигнализации, содержащее лазер с коллиматором, расщепитель пучка лазерного излучени , у5голковый отражатель , генератор, подключенный к модул тору лазерного излучени , три фотаприемника, подключенных к блоку обработки сигналов с индикатором, и блок контрол  мощности излучени  лазера. В этом устройстве коллимированньШ и модулированный по амплитуде пучок лазерного излучени  отражаетс  от уголкового отражател , расположенно го на противоположной стене, и попа дает на первый фотоприемник. В случае по влени  дыма амплитуда скг ал на.выходе этого фотоприемника падает , а на выходе второго фотоприемиика , регистрирующего излучение, рассе нное средой,- возрастает. Оба сигнала подаютс  на блок обработки сигналов, который вырабатывает сигн тревоги. Третий фотоприемник предназначен .дл  контрол  мощности излучени  лазера flj. Недостатками устройства  вл ютс  невысокие чувствительность и помехоустойчивость . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  ус ройство дл  пожарной сигнализации, содержащее последовательно установленные лазер, поворотжш зеркала, одно из которых прикреплено к пьезо керамическому вибратору, подключенному к reHepaiTopy, фотоприемник, подключенный через усилитель и избирательный фильтр, настроенный на частоту доплеровского сдвига часто ты модулированного излучени , к индикатору .J В известном устройстве лазерное излучение Делитс  на два пучка: пер вый попадает на Фотоприемник после о ражени  от неподвижных зеркал, а вт рой проходит по охран емому помещению и попадет на фотощзиемник после отражени  от зеркалаj прикрепленного к пьезокерамическому вибратору . Вследствие колебаний отража щего зеркала излучение второго пучка имеет доплеровский сдвиг частоты Избирательный фильтр пропускает сигнал с частотой, соответствующей этому доплеровскому сдвигу. При возникновении пожара турбулентные потоки воздуха внос т дополнительный сдвиг частоты лазерного излучени . Поэтому амплитуда сигнала на выходе избирательного фильтра уменыпаетс  и вырабатываетс  сигнал тревоги С23. Однако известное устройство чувбт итеЛьно к вибраци м стен помещени , на иотЪрых закреплены оптические у лементы, и вибрации самих оптических элементов (зеркал). Источниками вибраций могут быть механизмы, станки, работающа  вентил ционна  Система, проезжающие вблизи помещени  транспортные средства. Указанные внавние воздействи  внос т дополнительную модул цию излучени  и пара,зитйый сдвиг частоты сигнала с фотоприемника . Это приводит к снижению помехоустойчивости, уменьшаетс  сигнал на выходе избирательного фильтра , что приводит к ложной тревоге. Увеличение ширины пропускани  избирательного фильтра, с целью исключени  сигналов ложной тревоги, умень- , шает чувствительность устройства к возгоранию. Цель изобретени  - повьппение чувствительности и помехоустойчивости устройства дл  пожарной сигнализации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  пожарной сигнализации, содержащее индикатор и последовательно установленные лазер , поворотные зеркала, и фотоприемиик , введены дифференциальный усилитель , фазовый детектор, генератор опорного сигнала и последовательно установленные между лазером и поворотными зеркалами коллиматор,диафрагма и оптический клин, одна из граней которого выполнена полупрозрачной , а друга  - отраж.ающей, при этом фотоприемник содержит два горизонтально размещенных фотоэлемента, рассто ние между которыми определ етс  соотношением . ьл- tfCnZ-sin р ас сто ни емежду фо тоэл егде ментами; длина волны излучени  лазера; i - угол падени  луча лазера н полупрозрачную грань клина ПУ - показатель преломлени  материала кпина; if - угол клина. выходы фотоэлементов подключены к входам .дифференциального усилител , выход которого подключен к одному входу фазового детектора, выход фазоврго детектора подключен к ивдика РУ, другой вход фазового детектора управл ющий вход источника питани  лазера подключены к выходу генератора опорного сигнала. Такое конструктивное выполнение устройства позвол ет обнаруживать елафте восход щие потоки теплого воздуха, что резко повьш1ает его чув ствительность к возгоранию. Устрой: ство не реагирует на изменени  попо ни  лазерного лучка, падающего на фотоприемник. Поэтому вибраци  стен помещени  и оптических элементов устройства, -а также изменени  коэффициента рефракции лазерног излучени  в пометцении не привод т к выработке сигнала ложной тревоги. На фиг.1 изображена оптическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема фотоприемника и система регистрации. Устройство содержит последовател но установленные лазер 1, коллиматор 2i диа4ч агму 3, оптический клин одна из граней которого выполнена полупрозрачной, а друга  отражающей , поворотные зеркала 5, фотоприемник 6, подключенный к блоку 7 регистрации , содержащему ивдикатор 8, дифференциальные усилители 9 и 10, фазовые детекторы 11, элемент ИЛИ 1 генератор 13 опорного сигнала, исто ник 14 питани  лазера 1. Фотоприемник 6 содержит два р да вертикально расположенных фотоэлементов 5. Устройство работает следук цим образом.. Пучок излучени  лазера 1 при про хождении коллиматора 2 увеличиваетс в диаметре, его расходимость уменьшаетс . Диафрагма 3 ограничивает пучок 16 излучени .например,по урЬвню 0,8 от плотности мощности излу чени  в центре сечени  пучк (лазер 1 с гауссовым распределением излучени  в сечении пучка). Далее пучок J6 падает на оптический клин 4, перва  грань iwTOporo выпол иена полупрозрачной и имеет коэффиUHCHt отражени  пор дка 30%, а втора  отражающа  поверхность с коэф циентом отражени  около 100%. От клина 4 отражаютс  два когерентных пучка 16 излучени  примерно равной мощности. Интерферирующие пучки 16 отражаютс  от поворотных зеркал 5 и попадают на фотоприемник 6. В плоскости фотоприемника 6 они формируют вертикальные интерференционные полосы, рассто ние между которыми определ етс  формулой odcosiCos r-Vjcosfr- f) . - f : h 5 nf cosrtO,5cos(r-2y)+0,5co3 {Зг-2 Y)J гд ot - ширина интерференционной полосы;. / - длина волны лазерного излучени ; i - угол падени  лазерного пучка 16 на полупрозрачную грань оптического клина 4; Н - показатель преломлени  материала клина 4;.. V- угол клина 4; г - угол преломлени  падшощего ца клин 4 пучка 16, который вынисл етс  из соотношени  - -Bj. где h - показатель преломлени  среды помещени  {воздуха); показатель преломлени  материала клина 4. Формула получена при рассмотрении интерференции пучков, отраженных от :граней клина 4, из услови , что оптическа  разность хода лучей, отраженных от первой и второй отражающих граней клина4, равна Я . При реализации устройства угол падени  -выбираетс  равным 45 , а угол клина 4 - 30 . Материал клина 4 имеет показатель преломлени  ,5. Тогда г а 28, т.е-, имеЭто позвол ем неравенство ет привести формулу к более простому виду Zs(n4( .,. Дл  Л 0,63 мкм и при , ,5 формула дл  расчета рассто ни  между 5 интерферешдионными полосами примет вид: , 34 ct Y где d в миллиметрах - в угловых секундах. На фотоэлементы 15 попадает одинаковое количество энергии, а сигнал на их выходах равны. На выходе дифференциальных усилителей 9 и 10 сигнал отсутствует. Такие факторы, как вибраци  стен на которых расположены оптические узлы устройства, и вибраци  ойтических элементов не привод т к изменению ширины интерференционной полоcbi , и следовательно сигналы на выходах фотоэлементов 15 остаютс  равным При возгорании по вл ютс  восход  щие потоки нагретого воздуха, которы воздействуют на пучки 16 как цилиндрические воздушньш линзы и измей ют ширину интерференционных-полос на фртоприемнике 6. Возникает разность сигналов на выходах фотоэлементов 15 и соответственно дифференциальных усилителей 9. Восход щие потоки теплого воздуха в соответствии с непосто нством пламени огн  имеют прерывистый характер. Это приводит к пере распределению rotoTHOCTH мощности излучени  вдоль интерференционных полос (по вертикали) и по влению сиг налов на выходе дифференциальных усилителей 10. Генератор 13 вырабатывает сигнал амплитудной модул ции излучени  лазера 1 и опорное переменное напр жение дл  фазовых детекторов П. Модул ци  излучени  лазера } осущест3 вл етс  путем подачи модулирующего сигнала на вход источника 14 питани  лазера i и модул ции энергии накачки лазера . С выходов дифференциальных усилителей 9 и 10 сигналы о возгорании, модулированные по амплитуде с частотой , соотйетствующей частоте модул ции излучени  лазера 1, поступают на йходы фазовых детекторов П. После детектировани  сигналы поступают на элемент ИЛИ 12, так что на индикатор 8 подаетс  напр жение сигнала, тревоги при наличии напр жени  на выходе одного из фазовых детекторов 11 Устройство реагирует только на изме- нени  в интерференционной картине, что повышает его чувствительность и достоверность сигнала тревоги, при этом обеспечена помехозащищенность ;Устройства от внешней засветки фо тоэлементов 15, нестабильности мощности излучени  лазера 1, шумов лазера 1, фотоэлементов 15 и дифферён|циальных усилителей 9 и 10. Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой чувствительностью к восход щим теплым потокам воздуха, но вл клцимс  -при возгорании, и повышенной защищенностью от еоздейртви  внешних домех, что позвол ет обнаружить возгорание на более ранней стадии и уменьшить ущерб от Пожара , а также повысить боеспособность пожарных подразделений за счет повышени  достоверности сигнала тревоги и сокращени  числа ложных тревог, чем и определ етс  технико-экономический эффект от использовани  изобретени .

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее индикатор и последовательно установленные лазер, поворотные зеркала и фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повыпения чувствительности и помехоустойчивости, в него введены дифференциальный усилитель, фазовый детектор, генератор опорного сигнала и последовательно установленные между лазером и поворотными зеркалами коллиматор, диафрагма и оптический клин, одна из граней которого выполнена полупрозрачной, а другая - отражающей, при этом фотоприемник содержит два горизонтально размещенных фотоэлемента, расстояние между которыми определяется соотношением , X cos_i α=~2 sin V (n^sin?~)7/2 ’
    1 1 ' где d .- расстояние между фотоэлементами;
    Λ - длина волны излучения лазера; i -угол падения луча лазера на полупрозрачную грань клина;
    П| -показатель преломления материала клина;
    if - угол клина, выходы фотоэлементов подключены к входам дифференциального усилителя, выход которого подключен к одному , входу фазового детектора, выход фазового детектора подключен к индикатору, другой вход фазового детектора и управляющий вход источника питания лазера подключены к выходу генератора опорного сигнала.
SU823530976A 1982-10-12 1982-10-12 Устройство дл пожарной сигнализации SU1117673A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823530976A SU1117673A1 (ru) 1982-10-12 1982-10-12 Устройство дл пожарной сигнализации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823530976A SU1117673A1 (ru) 1982-10-12 1982-10-12 Устройство дл пожарной сигнализации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1117673A1 true SU1117673A1 (ru) 1984-10-07

Family

ID=21042268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823530976A SU1117673A1 (ru) 1982-10-12 1982-10-12 Устройство дл пожарной сигнализации

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1117673A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US If 3924252, кл. 340-237, опублик. 1975. 2. Патент Англии № 1267090, кл. G 1 А, опублик. 1972 Лфототип. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3335285A (en) Photoelectric system for detecting objects in a zone including vibrating light source
US3994603A (en) Detection system to determine the transmissivity of a medium with respect to radiation, particularly the light transmissivity of smoke-contaminated air, for fire detection
US5502434A (en) Smoke sensor
US4983021A (en) Modulated retroreflector system
US3631526A (en) Apparatus and methods for eliminating interference effect errors in dual-beam infrared measurements
US20060139653A1 (en) Sensor for optically sensing air borne acoustic waves
US4322621A (en) Folded path absorption cell gas sensor
US3824391A (en) Methods of and apparatus for flame monitoring
BR8103377A (pt) Aparelho para detectar o erro de foco de um feixe de energia radiante
KR910005530A (ko) 레이저광의 안정화 방법 및 장치
US4734575A (en) Light barrier utilizing two radiation branches each having differently polarized filters
JPS6217693B2 (ru)
US3723746A (en) Fire detecting apparatus sensitive to refraction
SU1117673A1 (ru) Устройство дл пожарной сигнализации
JP2740262B2 (ja) 粒径計測型煙感知器
US5387973A (en) Detector apparatus for detecting coherent point-source radiation
US4655586A (en) Adjustable zone proximity sensor
US5235405A (en) Detector apparatus for detecing coherent monohromatic point-source radiation
WO1982003487A1 (en) Optical fire detector
JPH11316283A (ja) 減光式煙感知器
RU138993U1 (ru) Сигнализатор дыма
JPS6046433A (ja) 炎検出装置
JP7452878B2 (ja) 受信器、検知システム及び検知方法
JPS6225224A (ja) 炎検知器
RU1153660C (ru) Устройство дл измерени флуктуаций коэффициента преломлени атмосферы