Дымовой пожарный извещатель
Полезная модель «Дымовой пожарный извещатель» относится к области пожарной сигнализации, а именно, к устройствам регистрации дыма для обнаружения возгорании, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях. Заявляемой полезной моделью решается техническая задача обеспечения надежности работы извещателя при отрицательной температуре.
Поставленная цель достигается тем, что в дымовой пожарный извещатель, содержащий световой индикатор, клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, элемент односторонней проводимости, токоограыичительный элемент, накопительный конденсатор, первый токовый ключ, генератор импульсов, усилитель, схему сравнения, счетчик, второй токовый ключ, фотодиод, излучающий инфракрасный диод, второй токоограничительный элемент, инвертор, согласно заявляемой полезной модели дополнительно введены схема задержки, содержащая резистор, конденсатор, диод и триггер Шмидта, вход схемы соединен с выходом генератора импульсов, а выход с входом инвертор, и схема управления током усилителя, содержащая резистор и транзисторный ключ, вход схемы соединен с выходом генератора импульсов, а выход с входом усилителя.
Предложенное техническое решение позволяет повысить по сравнению с прототипом надежность работы извещателя при отрицательной температуре за счет работы усилителя в нормальном режиме, что обеспечивается схемой задержки с триггером Шмидта и схемой управления током усилителя, которые позволяют синхронизировать работу усилителя и первого токового ключа. Работа усилителя в нормальном режиме вместо микротокового улучшает его частотные характеристики, что обеспечивает стабильность чувствительности дымового пожарного извещателя при отрицательной температуре.
Полезная модель разработана, освоена и промышленно изготавливается Обществом с ограниченной ответственностью «ИТЦ», Санкт-Петербург, Россия.
Заявляемая полезная модель относится к области пожарной сигнализации, а именно, к устройствам регистрации дыма для обнаружения возгорании, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях.
Известны датчики дыма, дымовые пожарные оптико-электронные извещатели, работающие по принципу периодического излучения световых импульсов и последующего их приема, причем излучаемые и принимаемые импульсы модулируются, сравниваются и обрабатываются различными способами, и в результате выдается сигнал о наличии или отсутствии дыма (патенты РФ №№2134907, 2221278).
В качестве прототипа выбран дымовой пожарный извещатель, описанный в патенте Российской Федерации 2250505, 7 G 08 B 17/107, G 08 В 17/12, опубл. 20.04.2005 г., содержащий световой индикатор, клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, элемент односторонней проводимости, токоограничительный элемент, накопительный конденсатор, первый токовый ключ, генератор импульсов, усилитель, схему сравнения, счетчик, второй токовый ключ, фотодиод, излучающий инфракрасный диод, второй токоограничительный элемент, инвертор.
Недостатком прототипа является низкая надежность работы извещателя при отрицательной температуре. Так как усилитель прототипа работает в микротоковом режиме, то при отрицательной температуре снижается его коэффициент усиления и быстродействие, ухудшаются частотные характеристики. По этой причине не обеспечивается стабильность чувствительности извещателя.
Заявляемой полезной моделью решается техническая задача обеспечения надежности работы извещателя при отрицательной температуре.
Поставленная цель достигается тем, что в дымовой пожарный извещатель, содержащий световой индикатор, клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, элемент односторонней проводимости, токоограничительный элемент, накопительный конденсатор, первый токовый ключ, генератор импульсов, усилитель, схему сравнения, счетчик, второй токовый ключ, фотодиод, излучающий инфракрасный диод, второй токоограничительный элемент, инвертор, согласно заявляемой полезной модели дополнительно введены схема задержки, содержащая резистор, конденсатор, диод и триггер Шмидта, вход схемы соединен с выходом генератора импульсов, а выход с входом инвертор, и схема управления током усилителя, содержащая резистор и транзисторный ключ, вход схемы соединен с выходом генератора импульсов, а выход с входом усилителя.
Схема задержки с триггером Шмидта и схема управления током позволяют синхронизировать работу усилителя и первого токового ключа, а именно, заблаговременно переводят усилитель из дежурного микротокового режима в нормальный режим и затем с задержкой формируют импульс излучающего инфракрасного диода. При этом улучшаются частотные характеристики усилителя, коэффициент усиления, быстродействие, что обеспечивает надежную работу дымового пожарного извещателя при отрицательной температуре и улучшает его характеристики. (Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991, с.16-58)
На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого дымового пожарного извещателя, на фиг.2 и 3 пример выполнения, соответственно, схемы задержки и схемы управления током усилителя.
Здесь
1 - световой индикатор,
2, 3 - клеммы,
4 - элемент односторонней проводимости,
5 - токоограничительный элемент,
6 - накопительный конденсатор,
7 - первый токовый ключ,
8 - генератор импульсов,
9 - усилитель,
10 - схема сравнения,
11 - счетчик,
12 - второй токовый ключ,
13 - фотодиод,
14 - излучающий инфракрасный диод,
15 - второй токоограничительный элемент,
16 - инвертор,
17 - схема задержки,
18 - схема управления током усилителя,
19 - резистор,
20 - конденсатор,
21 - диод,
22 - триггер Шмидта,
23 - резистор,
24 - транзисторный ключ.
Заявляемый дымовой пожарный извещатель работает следующим образом.
При подаче напряжения питания на входные клеммы 2 и 3 через элемент односторонней проводимости 4 и токоограничительный элемент 5 осуществляется заряд накопительного конденсатора 6. Элемент односторонней проводимости 4 осуществляет защиту других элементов дымового пожарного извещателя при ошибочном подключении полярности напряжения питания. Пока напряжения на выводах накопительного конденсатора 6 недостаточно для нормальной работы дымового пожарного извещателя, на выходе схемы сравнения 10 формируется высокий потенциальный уровень, который поступает на вход сброса счетчика 11 и по которому на его выходе устанавливается низкий логический уровень. Второй токовый ключ 12 будет закрыт и светодиодный индикатор 1 будет выключен. В то же время низкий потенциальный уровень, который поступает с выхода счетчика 11 на вход генератора импульсов 8, разрешает роботу этого генератора 8. На выходе генератора импульсов 8 формируются короткие, продолжительностью несколько десятков микросекунд, импульсы с периодом следования около одной секунды. Эти импульсы поступают на схему сравнения 10 и на вход схемы 18 управления током усилителя 9 и заблаговременно с помощью транзисторного ключа 24 переключают усилитель 9 из дежурного микротокового режима в нормальный «горячий» режим. Затем импульсы с генератора импульсов 8 поступают через схему задержки 17 с триггером Шмидта 22, инвертор 16 на первый токовый ключ 7 и на излучающий инфракрасный диод 14. Время задержки выбирается как необходимое время для перехода усилителя 9 из дежурного микротокового режима в нормальный режим. Величина времени задержки определяется номиналом резистора 19 и конденсатора 20. Импульс излучающего инфракрасного диода 14 воспринимается фотодиодом 13, поступает на усилитель 9, находящийся в готовности в нормальном режиме. Усиленный импульс с усилителя 9
поступает на вход схемы сравнения 10, по окончании импульса усилитель переходит в дежурный микротоковый режим. Диод 21 обеспечивает отсутствие задержки после окончания импульса. Если импульсы, поступающие на схему сравнения 10, будут ниже установленного уровня, то на выходе схемы сравнения 10 будут отсутствовать импульсы, которые поступают на вход счетчика 11, а на выходе схемы сравнения 10, наоборот, будут присутствовать импульсы сброса счетчика 11. После достижения заданного уровня падения напряжения на накопительном конденсаторе 6 на выходе второго токоограничительного элемента 15 установится потенциал, который обеспечивает нормальную работу других элементов извещателя. Величина, на которую будет разряжаться накопительный конденсатор 6, будет зависеть от продолжительности и периода импульсов, которые появляются на выходе генератора импульсов 8, а также отношения тока заряда накопительного конденсатора 6 через токоограничительный элемент 5 к току разряда этого конденсатора 6 через первый токовый ключ 7 и излучающий инфракрасный диод 14. Разряд накопительного конденсатора 6 через выход первого токового ключа 7 на светодиодный индикатор 1 происходит значительно меньшим током, чем через излучающий инфракрасный диод 14. Таким образом, в дежурном режиме работы светодиодный индикатор 1 формирует короткие световые импульсы с продолжительными промежутками между этими вспышками. По данному оптическому сигналу можно судить о работоспособности дымового пожарного извещателя и о наличии питающего напряжения на шлейфе пожарной сигнализации, к которому подключен этот пожарный извещатель. В дежурном режиме работы, если оптическая плотность воздуха ниже установленного уровня, по каждому импульсу на выходе генератора импульсов 8 происходит сброс счетчика 11. При достижении задымленности установленного уровня, то есть при повышении оптической плотности воздуха, увеличивается интенсивность рассеянного излучения. В этом случае по каждому импульсу на выходе генератора импульсов 8 состояние счетчика 11 будет увеличиваться на единицу, пока не состоится переключение старшего разряда счетчика 11, по которому запрещается дальнейший счет импульсов счетчиком 11. При наличии высокого потенциального уровня на старшем разряде счетчика 11 открывается второй токовый ключ 12, этим сигналом запрещается работа генератора импульсов 8. Вывести дымовой пожарный извещатель из этого состояния возможно только отключением напряжения питания на время, достаточное для разряда накопительного конденсатора 6 до величины, при которой на втором выходе схемы сравнения 10 установится высокий потенциальный уровень.
Предложенное техническое решение позволяет повысить по сравнению с прототипом надежность работы извещателя при отрицательной температуре за счет работы усилителя в нормальном режиме, что обеспечивается схемой задержки с триггером Шмидта и схемой управления током усилителя, которые позволяют синхронизировать работу усилителя и первого токового ключа. Работа усилителя в нормальном режиме вместо микротокового улучшает его частотные характеристики, что обеспечивает стабильность чувствительности дымового пожарного извещателя при отрицательной температуре.
Полезная модель разработана, освоена и промышленно изготавливается Обществом с ограниченной ответственностью «ИТЦ», Санкт-Петербург, Россия.
Дымовой пожарный извещатель, содержащий световой индикатор и клеммы для подключения к шлейфу пожарной сигнализации, к первой из которых подключен вход элемента односторонней проводимости, выход которого соединен с входом токоограничительного элемента, выход которого подключен к первому выходу накопительного конденсатора и первому выходу первого токового ключа, второй выход накопительного конденсатора соединен со второй клеммой и первыми выходами питания генератора импульсов, усилителя, схемы сравнения и счетчика, выход которого соединен со входами второго токового ключа и генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом усилителя, а первый выход схемы сравнения подключен к счетному входу счетчика, вход сброса которого подключен ко второму выходу схемы сравнения, второй выход питания которой соединен со вторыми выходами питания счетчика, генератора импульсов и усилителя, ко входам которого подключены выходы фотодиода, оптически связанного с излучающим инфракрасным диодом, а первый выход второго токового ключа соединен с выходом элемента односторонней проводимости, первый и второй выходы питания инвертора соединены соответственно с первым и вторым выходами питания генератора импульсов, выход которого соединен с входом инвертора, а выход инвертора - с входом первого токового ключа, вход второго токоограничительного элемента подключен к выходу первого токоограничительного элемента, а выход - ко второму выходу питания счетчика, анод излучающего инфракрасного диода соединен со вторым выходом первого токового ключа, а катод - со второй клеммой и катодами светодиодного индикатора, анод которого подключен ко второму выходу второго токового ключа и третьему выходу первого токового ключа, отличающийся тем, что в извещатель дополнительно введены схема задержки, содержащая резистор, конденсатор, диод и триггер Шмидта, вход схемы соединен с выходом генератора импульсов, а выход с входом инвертор, и схема управления током усилителя, содержащая резистор и транзисторный ключ, вход схемы соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом усилителя.
