Извещатель пожарный, дымовой, точечный

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к сигнализаторам дыма, и может быть использована для обнаружения возгораний даже на ранней стадии при появлении дымовых аэрозолей, как белого, так и всех оттенков черного цвета. Также она может быть использована для определения запыленности в цехах точного приборостроения, особенно в микроэлектронной промышленности.

Технической задачей полезной модели является повышение эксплуатационных качеств, а именно возможность применения в условиях энтомологической «загрязненности».

Для решения поставленной задачи предлагается извещатель пожарный, дымовой точечный, содержащий корпус, четыре излучающих светодиода, светоприемник, электронный блок и кольцевой оптический экран со следующими соединениями: в центре корпуса расположен светоприемник, а вокруг него по окружности расположены четыре излучающих светодиода, причем между излучающими светодиодами и светоприемниками расположен кольцевой оптический экран; угол излучения излучающих светодиодов и светоприемника выбран равным 6°, а в качестве светоприемника выбран тот же тип светодиода, как и излучающих, причем в электронный блок включен дискриминатор пожарной тревоги по времени.

2 илл

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к сигнализаторам дыма, и может быть использована для обнаружения возгораний даже на ранней стадии при появлении дымовых аэрозолей, как белого, так и всех оттенков черного цвета. Также она может быть использована для определения запыленности в цехах точного приборостроения, особенно в микроэлектронной промышленности.

Общей проблемой известных пожарных извещателей является довольно узкая зона контроля (углов зона), поэтому приходиться для расширения зоны устанавливать увеличенное количество извещателей, что приводит к значительному удорожанию общего пожарного контроля охраняемого пространства.

Отдельной проблемой является пропуск действительного возгорания или наоборот ложное срабатывание при отсутствии возгорания из-за наличия помех со стороны насекомых: мухи, тараканы, цикады и др.

Известен пожарный извещатель по патенту РФ на полезную модель 106784.

Пожарный извещатель для жестких условий эксплуатации, содержащий герметичный корпус закрепленный на основании, излучающий светодиод и приемный фотодиод, отличающийся тем, что введены излучающая и приемные линзы, размещенные на верхней части корпуса и вибратор, расположенный между линзами, световой поток от излучающего светодиода делится линзами на две части: контрольный канал и рабочий канал, рабочий канал состоит из прямого хода лучей от излучающего светодиода до частиц возгорания и отраженного от них прямого хода лучей до приемного фотодиода, а контрольный канал состоит из дважды отраженного хода лучей от излучаемого светодиода через излучающую и приемную линзу до приемного фотодиода, причем линзы выполнены в виде усеченных конусов, а углы - наклонов боковых поверхностей выбираются из условий прохождения лучей контрольного канала от излучающего светодиода до приемного фотодиода, фокусное расстояние обеих линз выбирается одинаковым, а расстояние до фокусов выбирается из условий необходимой длины рабочего канала.

Также известен пожарный извещатель по заявке на изобретение 2010143079, на которую выдано положительное Решение.

«Точечный извещатель с внешней дымовой камерой», содержит источник излучения, приемник излучения и оптический элемент, отличающийся тем, что оптический элемент выполнен в виде одновыпуклой линзы, состоящей из двух оптических частей: первой и второй, разделенные между собой по оси симметрии светонепроницаемой перегородкой, вверху первая и вторая части имеют фаски почти по всему диаметру линзы; величины преломления обеих частей линзы выбрана одинаковой между собой и выбирается в зависимости от назначенного фокусного расстояния до контролируемых частиц задымления или загрязнения; углы наклона фасок выбирается из условия частичного внутреннего отражения при загрязнении обеих поверхностей оптического элемента, при этом происходит переотражение и лучи от источника излучения частично попадают на приемник излучения, при этом режиме источники задымления отсутствуют.

Общим недостатком этих двух пожарных извещателей является (при всех их положительных достоинствах) довольно узкая зона обнаружения, т.е. они контролируют площадь приблизительно 1,0-1,5 м² на расстоянии 4,0-5,0 м от излучателя, что явно недостаточно.

В качестве прототипа выбран «Детектор обнаружения «черного» и «белого» дыма, см. заявку 2011111219 (получено Решение о выдаче патента).

Этот детектор содержит излучающий светодиод, приемный фотодиод с дополнительным корректором. Ход лучей таков, что образуют при их прямом и обратном пересечении контролируемую зону в виде телесного угла.

Недостатками являются:

- малок значение телесного угла в силу очень узкого излучаемого луча всего =3°;

- как следствие выбранного узкого луча невозможность применения в помещениях временного типа, например, ангарах, балках и т.д., в силу их подверженности к ветровым и снеговым нагрузкам, оседанию грунтов, неравномерности отражающего покрытия (рифленость);

- очень сложная юстировка при установке.

Также недостатком данного излучателя является его слабозащищенность в условиях повышенной загрязненности от различных вредных насекомых: тараканов, мух, бабочек (любящих огонь), цикад и множества других. Бабочки могут сесть на излучающий светодиод (или его линзу) и перекрыть световой поток. Остальные насекомые могут равновероятно сесть (заползти) и на приемный фотодиод. В обоих случаях может произойти либо ложное срабатывание, либо наоборот - ложное не срабатывание (при действительном возгорании). Вибрация, как показывает практика помогает далеко не всегда. Вышеуказанная проблема в действительности очень актуальна.

Технической задачей полезной модели является повышение эксплуатационных качеств, а именно возможность применения в условиях энтомологической «загрязненности».

Для решения поставленной задачи предлагается извещатель пожарный, дымовой точечный, содержащий корпус, четыре излучающих светодиода, светоприемник, электронный блок и кольцевой оптический экран со следующими соединениями: в центре корпуса расположен светоприемник, а вокруг него по окружности расположены четыре излучающих светодиода, причем между излучающими светодиодами и светоприемниками расположен кольцевой оптический экран; угол излучения излучающих светодиодов и светоприемника выбран равным 6°, а в качестве светоприемника выбран тот же тип светодиода, как и излучающих.

На фиг.1 показана конструкция предлагаемого извещателя, на которой изображено в двух проекциях: 1×4 - излучатели, 2 - светоприемник, 3 - отражающая поверхность (катафот), 4 - корпус, 5 - защитное стекло, 6 - несущая плата, 7 - кольцевой оптический экран, 8 - частицы дыма, 9 - отражающей уменьшенный сигнал от частиц дыма, 10 - зона контроля.

Многокомпонентный извещатель имеет следующие соединения: в центре корпуса 4 расположен приемник 2, а вокруг него по окружности расположены четыре излучающих светодиода 1, причем между излучающими светодиодами 1 и светоприемником 2 расположен кольцевой оптический экран 7; угол излучения излучающих светодиодов и светоприемника выбран равным 6°, а в качестве светоприемника 2 выбран тот же тип светодиода, как и излучающих.

Предлагаемый излучатель работает следующим образом. Излучающие светодиоды 1 (далее излучатели) за счет их количества (4 шт) создают широкое контролируемое поле, которое отражается от катафота (например, стенка ангара) и часть его попадает на светоприемник 2, в котором создает нормальный светопоток, величина егоустанавливается при настройке, принятая за отсутствие возгорания. При возгорании - появление частиц дыма - величина светового потока на светоприемнике 2 уменьшается, а электронная схема это фиксирует (на чертеже условно не показана) и выдает сигнал тревоги. Наличие восьми излучателей позволяет, кроме расширения контролируемого поля контролировать помещение при сильных ветровых нагрузках или снеговых, т.к. в этом случае при смещении катафота 3 (равносильно выключению одного или двух излучателей 1) световой поток 9 (отраженный сигнал) не уменьшится. Во избежание паразитного влияния излучателей 9 на светоприемник 2 (световое - оптическое, а также электрическое) поставлен кольцевой оптический экран 7. Выбранный угол излучения и приема, равный 6° позволяет решить проблемы эксплуатации (настройки и юстировки), которые значительно упрощаются.

При появлении бабочки или мухи, которые любят садиться на источник света, также на источник тепла, в одном случае излучатель (светоизлучающий светодиод), отражающий светопоток несколько уменьшается, но это уменьшение не приведет к ложному срабатыванию, т.к. при настройке (юстировке) извещателя учитывается это уменьшение. Для срабатывания (тревоги) извещателя нужно уменьшение светопотока как минимум от двух излучателей, но помеха от двух насекомых на два излучателя одновременно очень маловероятна. Кроме того, микроконтроллер электронной части извещателя может быть запрограммирован таким образом, что учитывается время уменьшения светового потока на несколько временных единиц (1-2-3-5 секунд) и только по превышении этого времени выдается сигнал тревоги, т.е. это по сути временной дискриминатор (различитель). Он может быть выполнен и отдельным блоком.

В качестве светоизлучателей 1 и светоприемника 2 применены один той же светодиод, например L-53F3, см. справочник «Оптоэлектронные приборы», т.3, М, Радиософт, 2000 г.

На фиг.2 показаны характеристики фотодиода и светодиода, включенного в режиме приемника светового сигнала. Из диаграмм видно, что светодиод, включенный в режиме ЭДС (прямая наклонная линия) обладает очень высокой линейностью и высокой чувствительностью.

Таким образом видно, что применение светодиода в приемном режиме позволяет унифицировать полезную модель (применение одних и тех же элементов), полностью совместить частотные характеристики передающего и приемного трактов и удешевить устройство, т.к. фотодиод дороже светодиода в несколько раз.

Извещатель пожарный, дымовой, точечный, содержащий корпус, излучающий светодиод, светоприемник и электронный блок, отличающийся тем, что в него введены кольцевой оптический экран и три дополнительных излучающих светодиода со следующими соединениями: в центре корпуса расположен светоприемник, а вокруг него по продольной и поперечной осям симметрии расположены четыре излучающих светодиода, причем между излучающими светодиодами и светоприемниками расположен кольцевой оптический экран; угол излучения излучающих светодиодов и светоприемника выбран равным 6°, а в качестве светоприемника выбран тот же тип светодиода, как и у излучающих, причем в электронный блок включен дискриминатор пожарной тревоги по времени.