SU788135A1 - Пожарный извещатель - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области автоматической пожарной сигнализации и прецназначено дл  регистрации конвективных тепловых потоков, вызванных пожаром в контролируемом помещении.

Известны тепловые пожарные извещатели И измерители температуры, основанные на различных принципах.

Известно устройство, содержащее чувствительный элемент и схему обработки сигнала l J.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  пожарный извещатель, соаеращий цатчик-типорезонатор , включенный в цепь обратной св зи , усилитель, соединенный с формирователем сигналов тревоги 21

Однако устройство имеет значительную инерционность срабатывани  вследствие низкой теплопроводности газа, заполн ющего резонатор и значительного его объема. Чувствительность известного устройства невысока, так как она зависит (в подобных устройствах) от величи-

ны резонансной частоты акустического резонатора, а резонансна  частота газового резонатора находитс  в диапазоне звуковых частот, ,что также существенно снижает помехоустойчивость устройства. Рассматрива  известное устройство (с газовым резонатором) дл  измерени  температуры , а также известные тепловые пожарные извещатели, как точечные устрой- ства, и учитыва  случайный характер функции распределени  веро тности по влени  очага пожара в любой точке контролируемого помещени , можно сделать вывод, что веро тность обнаружени  первого теплового импульса от очага пожара оказываетс  гораздо ниже, чем у термодатчика с линейным термоэлементом (даже при одинаковой их чувствительности). Это подтверждаетс  соотношением, выведенным при помощи исследовани  опера-

ЦИЙ

Claims (2)

1. N2-/f ( 7 Sn S , -П -Оi VJ - D -T-VN v ;7 (2) 11 - It необходимое число точечных N - необходимое число точ тепловых датчиков (нзвещателей ) с суммарной веро тность раннего обнаружени , эквивалентной веро тности обнаруже НИИ одного линейного термоизвещател ; I - цлина чувствительного элемен та линейного термоизвещател ; $0 - площадь источника конвективного теплового noTOKia или площадь очага пожара в начальной его стадии; Syi площадь, контролируема  одним линейным термоизвещате- лем, который имеет длину чувствительного элемента равную € ; 5 - площадь контролируемого помещени ; Pjj - веро тность раннего обнаружени  пожара одним линейным тепловым извещателем по первому тепловому импульсу; р. - веро тность раннего обнаружени  пожара одним точечным тепловым извещателем. Однако существующие линейные тeплo вые извещатели (термокабели) термо- датчики, основанные на изменении их сопротивлени  или сопротивлени  изол ции проводов от температуры имеют р д недостатков: низкую чувствительность по температуре, значительную инерционность срабатывани , а также сложность разделени  сигнала неисправности (например, при механическом повреждении линейного чувствительного элемента) от сигнала о пожаре. Перечисленные недостатки не позвол ют повысить такие параметры надежности обнаружени  пожара, как веро тность раннего обнаружени  пожара, быстродействие, чувствительность, а так же достоверность передаваемых тревожных извещений о пожаре. Целью изобретени   вл етс  повышени надежности обнарухсени  очагов пожара. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цепь обратной св зи устройства введен регулируемый фазовращатель, резонатор выполнен в виде волноводной ультразвуковой линии, выход резонатора подключен ко входу усилител , а вход резонатора соединен с выходом усилител который соединен со входом формировате 4 игналов через регулируемый фаэовращаель . На чертеже представлена функциональа  схема пожарного извещател . Устройство содержит потолок 1 контроируемого помещени , волноводную ультравуковую линию 2, вход 3 линии, выход 4 иний, усилитель 5, регулируемый фазо-. вращатель 6, формирователь 7 сигналов, двухпроводную линию 8 и 9 пожарной сигнализации , частотные детекторы 10 и 11, формирователи 12 и 13 тока. Резонатор, выполненный в виде волноводной ультразвуковой линии 2 в виде ленты (или проволочного проводника) из материала с большим температурным коэффициентом скорости распространени  ультразвука,  вл етс  линейным термочувствительным элементом теплового извещател  и устанавливаетс  под потолком 1 контролируемого помещени . Лини  включаетс  вцепь обратной св зи усилител  5 последовательно с регулируемым фазовращателем 6, необходи- мым дл  установки порога срабатывани  (по температуре) извещател . Формирователь 7 сигналов предназначен дл  выдачи в двухпроводную линию 8 и 9 сигналов о пожаре и сигналов нор- мального функционировани  пожарного из- вещател , установленного на объекте. Вход формировател  7 сигналов подключен к выходу усилител  5, а его выход подключен к двухпроводной линии 8 и 9 пожарной сигнализации. Формирователь сигналов может быть выполнен, например , в виде набора частотных детекторов 10 и 11 и нескольких формирователей тока 12 и 13. Устройство работает следующим образом . Усилитель 5 с волноводной ультразвуковой линией 2 и фазовращателем 6 в цепи положительной обратной св зи представл ет собой автогенератор, частота которого зависит от фазных сдвигов, вносимых линией и фазовращателем. При по влении очага пожара в контролируемом помещении происходит конвективный перенос тепла от очага к потолку 1, где установлен термочувствительный элемент пожарного извещател , выполненный в виде ультразвуковой волноводной линии. Нагревание любого участка линии приводит к изменению скорости распространени  ультразвукового сигнала на этом участке. Изменение скорости распростра нени  ультразвукового сигнала приводит к по влению пополнительного фазового сдвига в цепи обратной св зи артогенера тора и изменению частоты его автоколеб НИИ. Величина приращени  частоты Л т зависит от величины приращени  темпера туры ДТ любого участка ультразвуково волноводной линии, поэтому установление порога срабатывани  извещател  по температуре производитс  путем изменени  начальной частоты колебаний автогенера тора при помощи регулируемого фазовращател  6. При нагревании участка линии до температуры срабатывани  происходит изменение частоты артогенератора от начальной величины f Q цо частоты 5 , соответствующей заданной пороговой температуре. При этом на выходе частотного детектора 10, настроенного на частоту срабатывани  f-. , по вл етс  сигнал, который измен ет величину проводимости формировател  13 тока. Изменение проводимости формировател  13 тока через двухпроводную линию 8 и 9 регистрируетс  пультом пожарной сигнализации или приемноконтрольным устройством как сигнал Пожар. Если температура внутри контролируемого помещени  находитс  в пределах нормы и устройство исправно (т.е существуют колебани , а в устройствах с кольцом обратной св зи это свидетельствует , об исправности всех узлов, включенных в кольцо), то на выходе частотного детектора 11 имеетс  сигнал, задающий определенную проводимость формирователю 12 тока, величина которой соответствует режиму Норма . Таким образом может осуществл тьс  непрерывный дистанционный контроль работоспособности пожарных извещателей, установленных на защищаемых объектах. Увеличение чувствительности по температуре достигаетс  применением в качестве акустического резонатора (термочувствительного элемента) ультразвуковой волновоаной линии, выполненной в виде однородной линии, по которой распростран ютс  высокочастотные ультразвуковые волны. Так как частота собственных резонансных колебаний таких линий может на несколько пор дков превы- щать частоты звукового диапазона, то чувствительность предлагаемого устройст ва по температуре оказываетс  гораздо выше, чем у термоизмерител  с газовым резонатором. Снижение посто нной времени срабаты вани  предлагаемого устройства обусловлено тем, что ролноводные ультразвуко356 вые линии могут быть выполнены в виде тонкой металлической ленты или проволоки, поэтому их теплопроводность намного выше , чем например, у объема газа. Кроме того, ультразвуковые волноводные линии допускают применение в качестве сигналов акустические поверхностные волны, которые не проникают внутрь материала, а распростран ютс  по поверхности, что позвол ет еще более повысить быстродействие устройства, так как теплоемкость пограничного сло  (материала линии и окружающей среды), по которому распростран ютс  поверхностные акустические волны, имеет меньшую величину, чем теплоемкость всего объема материала линии. Врем  реакции теплового из- вещател , использующего в качестве термочувствительного элемента ультразвуковую волноводную линию, определ етс  соотношением -врем  реакции устройства на изменение температуры отдельного участка линии; -длина линейного термочувствительного элемента (линии); -скорость распространени  упругих волн в ВОЛНОВОДНОЙ линии. Высока  помехоустойчивость предлагаемого устройства обусловлена отсутствием вли ни  на распространение упругих волн высокой частоты по волноводной линии таких факторов, низкочастотные вибрации промышленные помехи, переменные магнитные пол , повышенна  радиаци , агрессивность среды, повышенна  загазованность и запыленность. Таким образом, применение в качестве термочувствительного элемента пожарного извещател  ультразвуковой волновод- ной линии, выполненной из материала с в высоким температурным коэффициентом скорости распространени  ультразвука вместе с регулируемым фазовращателем позвол ет повысить такие параметры надежности обнаружени  очага пожара, как веро тность раннего обнаружени  благодар  рассосредоточению линейного чувствительного элемента по контролируемой площади, чувствительность и быстродейстие за счет параметров ультразвуковой волноводной линии, коэффициент готовности извещател  за счет непрерывного аитанционного контрол  его работоспособ- 77 ности (днагностикн) по одной двухпроводной линии пожарной сигнализации, что достигаетс  широкополосностью ультразвуковой волноводной линии и частотным характером передаваемого по ней сигнала Применение пожарных извещаталей с повьшенной чувствительностью и линейным чувствительным элементом, конт- ролирующим значительные площади объеюта позвол ет получить экономический эффект за счет раттаего обнаружени  очага цожара и высокой достоверности сигнала о пожаре благодар  высокому коэффипиенту готовности устройства. Формула изобретени  Пожарный извещатель, содержащий усилитель, в цепь обратной св зи кото- / 5 рого включен резонатор, формирователь сигналов, св занный с выходом усилител , отп ичающийс  тем, что с целью повышени  надежности обнаружени  очагов пожара, в пожарный извещатель введен регулируемый фазовращатель, а резонатор выполнен в виде вопноводной ультразвуковой линии, вход резонатора соединен с выходом усилител , выход резонатора подключен ко входу усилител , выход которого через регулируемый фазовращатель соединен со входом формировател  сигналов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 223620, кл. (ч 08 В 17/06 14.11.68.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 119700, кл. G, 01 К 11/26, 2О.1О.58 (прототип).