SU1243006A1 - Извещатель дыма - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам тревожной сигнализации и может быть использовано в качестве датчика, сигнализирующего о присутствии в контролируемой среде определенной концентрации дыма, свидетельствующей о наличии пожара. В устройстве достигаетс  повьшение чувствительности, врем  измерени  определ етс  емкостью (Л ю О9 О

Description

счетчика 14 (в блоке 5 управлени ), в;, котором происходит накопление зар да на конденсаторе блока 12 пам ти. Зар д конденсатора в блоке пам ти 12 определ етс  по формуле f(A) N (1), где А - амплитуда импульсного сигнала на выходе усилител  6, N - количество импульсов, восприн тых усилителем 6 в течение измерительного интервала, равное емкости счетчи- ка 14 в блоке 5 управлени . К- коэффициент пропорциональности, определ емый параметрами преобразовател  7 напр жение-ток, а сигнал Q шумового фона на конденсаторе определ етс .

Изобретение относитс  к системам тревожной сигнализации и может найти применение в качестве датчика, сигнализирующего о присутствии в контролируемой среде (воздухе, газе) определенной концентрации дыма, свидетельствующей о наличии пожара.

Цель изобретени  - повьпиение чувствительности дымового извещател 

На чертеже приведена блок-схема предложенного дымового извещател ,

Извещатель дыма содержит генератор 1 импульсов, светодиод 2, свето- диод 3, фотоприемник 4, блок 5 управ лени , усилитель 6, преобразователь

7напр жени  в ток, формирователь

8импульсов, коммутатор 9, сигнализатор 10, блок 1Г пам ти, блок 12 пам ти, формирователь 13 порогового сигнала.

Блок 5 управлени  может быть вы- полнен состо щим из счетчика 14, формировател  15 импульсов, линии 16 за;1;ержки, элемента И 17, элемен- та Ш№1 18, инверторов 19 и 20.

Извещатель дыма работает следую- шлм образом.

На первом и третьем выходах генератора 1 формируютс  две последа- вательности коротких импульсов, сдвинутых по времени один относительно другого на полпериода. С выходов генератора 1 электрические импульсы

как Q K-f(A ) (2), где А - сигнал шумового фона, а К - из (1), в резул та:те суммарный сигнал на конденсаторе Q блока 12 пам ти равен Q Kff-CAp N + f(A)J (3), где А амплитуда импульса на выходе усилител  6, соответствующа  информативному сигналу, N - количество импульсов , восприн тых усилителем 6 в течение измерительного интервала, равное е1 жости счетчика 14 в блоке 5 управлени , К - из (1). В устройстве достигаетс  повьшение отношени  сигнал /шум в Г/ раз. I 3. п . ф-лы. 1 ил.

поступают на светодиоды 2 и 3 и однвременно управл ют блоком 5 и работой коммутатора 9.

Излучение светодиода 3 воспринимаетс  фотоприемником 4 и преобразуетс  им в электрический сигнал, усиливаемый усилителем 6. Напр жение с выхода усилител  6 поступает на вход преобразовател  7 напр  же1ше-ток и преобразуетс  в зар дный ток, который через второй выход коммутатора 9 поступает на информационный вход второго блока 12 пам ти. Канал св зи выхода преобразовател  7 с входом блока 12 пам ти оказьтаетс  открытым на врем равное длительности импульса излучени  светодиода 3.. За врем  измерени , которое определ етс  емкость счетчика 14 (в блоке 5 управлени ), происходит накопление зар да на конденсаторе блока 12. Этот зар д пропорционален амплитуде импульсного сигнала на выходе усилител  6, который вызываетс  излучением светодиода 3, наход щегос  на одной оптической оси с фотоприемником 4, и зависит от количества импульсов излучени  этого светодиода 3, восприн тых фотоприемником 4 за период измерени  Зар д конденсатора Q в блоке пам ти 12 определ етс  как

Q К f(A).N,

(i)

где А - амплитуда импульсного сигнала на выходе усилител  6; N - количество импульсов, восприн тых усилителем 6 в течение измерительного интервала , равное емкости счетчика 14 в блоке 5 управлени К - коэффициент пропорциональности , определ емый параметрами преобразовател  7 напр жение-ток .

Напр жение, снимаемое с.выхода блок 12 пам ти, поступает через формирователь 13-на второй .вход формировател  8 и определ ет порог его сраба тьш ани .

При изменение злектрических параметров измерительного канала, состо щего из фотоприемника 4 и усилител  6, под воздействием различного рода дестабилизирующих факторов вызывает такие изменени  порога срабатывани  формировател  8,- что чувствительность извещател  дыма остаетс  неизменной.

При отсутствии дьма импульсное излучение светодиода 2 не попадает на фотоприемник 4. При этом на выходе усилител  6 присутствует шумовой сигнал, создаваемый фотоприемником 4 и усилителем 6. По величине этот шумовой фон сравним с уровнем сигнала, создаваемого отражением излучени  светодиода от части дыма при его концентраци х пор дка 5-10% от ослаблени  оптической прозрачности воздуха на базе 1 м. Поскольку при увеличении времени измерени  среднее значение сигнала, соответствующего шуму, стремитс  к нулю, то в худшем случае за врем  измерени  на конденсаторе блока 11 пам ти накопитс  зар д Q, пр мо пропорциональный амплитуде (А ) сигиала шумового фоиа:

Q K.f(A),(2)

где А. амплитуда сигнала шумового

фона;

К - коэффициент пропорциональности , определ емый параметрами преобразовател  7.

При по влении импульсное излучение светодиода 2, отраженное от частиц дыма, поступает иа фотоприемник 4 и преобразуетс  в электрический сигнал. В этом случае на выходе усилител  6 присутствует импульсный сигнал положительной пол р2430064

ности и шумовой фон. Так как среднее значение напр жени  шумового фона равно нулю, а информативного сиг- . нала - некоторой положительной вели- 5 чине, то за врем  измерени , определ емое блоком 5 управлени  на конденсаторе блока 11 пам ти накопитс  зар д

Q К f (Aj) N + f(A;)J , (3) fO где A - ампли туда импульса на выходе усилител  6, соот- ветствующего информативному сигналу;

W - количество импульсов, вос- 5прин тых усилителем 6 в

течение измерительного интервала , равное емкости счетчика 14 в блоке 5 управлекн ;

20К - коэффициент пропорциональности , определ емый параметрами преобразовател  7. Из выражени  (3) видно, что в слагаемых зар дах на конденсаторе 5 блока 11 присутствует неизменной амплитуда сигнала шумового фона и увеличенна  в N раз амплитуда информативного сигнала, т.е. отношение сигнал/шум увеличилось в N раз. Это 30 позвол ет значительно повысить чувствительность извещател  дыма.

Если по окончании измерительного цикла напр жение на втором входе формировател  8 превысит пороговую 5 величину, то на выходе сигнализатора 10 по витс  положительный перепад напр жени , свидетельствующий и том, .что концентраци  дыма в контролируемом объеме достигла порогового 0 значени .

Блок.5 управлени  работает сле- образом. .

На тактовый вход счетчика 14 поступают импульсы с третьего выхода

5 генератора 1. После прихода N-ro импульса на выходе счетчика 14 по витс  положительный перепад напр жени . Формирователь 15 импульсов формирует импульс, который подаетс 

0 на первые входы элементов И 17 и ИЛИ 18, а также на -вторые входы этих элементов, но с задержкой во времени (t), определ емой линией 16 задержки. При этхзм на выходе И 17

5 сформируетс  сигнал по переднему

фронту импульса, поступившего на его первьй вход, равный по длительности t. На выходе ИЛИ 18 сформируетс 

сигнал по заднему фронту импульса, поступившего на его первый вход, также равный гЛз длительности t. Сигнал с выхода И 7 поступает на вход инвертора 19, выход которого  вл етс  первым выходом блока 5 управлени  Сигнал с выхода ИЛИ 18 поступает на вход инвертора 20, выход которого вал етс  вторым выходом блока 5

управлени . С выходом инвертора 19 св зан вход сброса счетчика 14.

Блок 5 управлени  определе ет длительность измерительного.цикла, который соответствует емкости N

счетчика 14,

С первого выхода блока 5 сигнал поступает на вторые входы блоков 11 и, 12 пам ти, сбрасыва  в нуль информацию , накопленную в них за предыду- пщй цикл измерени  . С второго выхода блока .5 сигнал поступает на строби- руемый вход сигнализатора 10, выход которого  вл етс  сигнальным выходом извещател  дыма.

Claims (1)

1. Извещатель дыма, содержащий ген ератор импуЛьсоВ, первый свето- диод, который расположен под, углом к фотоприемнику и соединен с первым и вторым выходами генератора импуль- сов, второй светодиод, соединенны с вторым и третьим выходами генера- тора импульсов и расположенный на одной оптической оси .с фотоприемником , выходы фотоприем1шка подютючены к входам усилител , коммутатор, первый и второй входы которого соедин ны соответственно с первым и третьим выходами генератора импульсов, формирователь импульсов и сигнализатор отличающийс  тем, что.

Составитель Г.Богомолова Редактор С.Лыжова Техред М.Ходанич;Корректор С.Черни

Заказ 3710/51Тираж 515, Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий n-3035i Москва, Ж-35, Раутаска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г Ужгород, ул. Проектна , А

с целью повыше ш  чувствительности извё1цатеш , в него введены преобразователь напр жени  в ток, два блока пам ти., формирователь порогового сигнала и блок управлени , выход усилител  соединен с входом преобразовател  напр жени  в ток, выход которого сое динен с третьим входом коммутатора , первый и второй выходы которого соедийены с информационными вхо- соответственно первого, и второго блоков пам ти, выход первого блока пам ти соединен с первым входом формировател  импульсов, выход второго блока пам ти соединен . с входом формировател  порогового сигнала, выход.которого соединен с вторым входом формироватеп  импульса, выход которого соединен с первым входом сигнализатора, третий выход генератора сое,цинен с входом блока управлени , первьй выход которого соединен с входаг-ш сброса первого и второго блоков пам ти, а второй - с вторым входом сигнализатора.

2, Извещатель по п.1, отличающийс  тем,-что блок управлени  содержит счетчик, формирователь импульсов, линию задержки, элемент И и элемент ИЛИ и два инвертора , выход счетчика соединен с входом форми:ровател  импульсов , выход которого соединен с входом линии задержки и с первыми входами эле- ментоЕ И и ИЖ, выход линии задержки соединен с вторыми входами элементов : И и ИЛИ, выход элемента И соединен с входом сброса счетчика и  вл етс  первым выходом блока управлени , выход второго инвертора  вл етс  вто-.. рым входом блока управлени , а тактовый вход счетчика  вл етс  входом блока управлени ,