Установка для контроля температурной компенсации обнаруживающей способности пассивных оптико-электронных инфракрасных извещателей в широком диапазоне температур окружающей среды

Авторы патента:

Рахматуллина Татьяна Михайловна (RU)

G02B3/08 - несплошными, например линзы Френеля

Патентуемая полезная модель относится к технической оптике и может быть использована для контроля температурной компенсации обнаруживающей способности пассивных оптико-электронных инфракрасных извещателей в широком диапазоне температур окружающей среды при аттестации извещателей согласно требованиям соответствующей эксплуатационной документации. В отличии от известной установки, патентуемая установка дополнительно содержит нагревательную камеру, в которую помещается испытуемый извещатель. Нагревательная камера имеет прямоугольный корпус без передней стенки с установленными в нем нагревательными элементами (резисторами) в количестве 6 штук, размещенными на расстоянии 35-40 мм от внутренней стенки камеры по два нагревательных элемента на нижней и боковых поверхностях камеры, что обеспечивает равномерный нагрев объема камеры с размещенным в ней извещателем. (фиг.4; фиг.5).

Пассивные оптико-электронные инфракрасные извещатели - это охранные извещатели, реагирующие на изменение уровня инфракрасного излучения в результате перемещения человека в зоне обнаружения и формирующие извещение о проникновении.

К современным пассивным оптико-электронным ИК-извещателям предъявляются все более высокие требования по надежности. Для этого многие фирмы идут по пути создания интеллектуальных извещателей, снабжая их дополнительными функциями: защита от вскрытия, защита от маскирования, самотестирование, температурная компенсация обнаруживающей способности и др.

Выпускаемые в последние годы ЗАО «РИЭЛТА» оптико-электронные извещатели «Фотон-10», «Фотон-16», «Фотон-20» имеют дополнительную функцию - температурную компенсацию обнаруживающей способности. Дело в том, что при температуре окружающей среды близкой к температуре тела человека, уменьшается дальность действия извещателя из-за уменьшения контраста между излучением тела человека и температурного фона окружающей среды. Для устранения этого недостатка выше названные извещатели снабжены встроенным устройством, обеспечивающим температурную компенсацию обнаруживающей способности при уменьшении температурного контраста. Компенсация должна включаться при 32_-5°С и выключается при 35⁺⁵°С.

Патентуемая полезная модель позволяет осуществлять контроль температурной компенсации обнаруживающей способности выпускаемых ЗАО «РИЭЛТА» извещателей в широком диапазоне температур окружающей среды.

В результате проведенного патентного поиска не выявлено близкого аналога (прототипа) того же назначения, что и заявляемое решение.

В качестве ближайшего аналога заявляемой полезной модели взята установка, используемая в ЗАО «РИЭЛТА» и предназначенная для проверки

основных технических характеристик пассивных оптико-электронных инфракрасных извещателей на соответствие ГОСТ Р 50777-95 (Системы тревожной сигнализации. Часть 2. Требования к системам охранной сигнализации. Раздел 6. Пассивные оптико-электронные инфракрасные извещатели для закрытых помещений) при проведении испытаний по зоне обнаружения, дальности действия, настройке контрольных образцов извещателей и других испытаниях, установленных в технических условиях на извещатели конкретных типов.

В состав известной установки входят:

- конструктивный элемент - «стандартная цель», характеристика излучения которого в ИК-диапазоне электромагнитного спектра аналогична характеристикам излучения человека;

- механизм привода, обеспечивающий равномерное поступательное прямолинейное движение «стандартной цели» относительно испытуемого извещателя;

- система нагрева и поддержания (регулирования) необходимой температуры поверхности «стандартной цели» с элементами регулирования;

- электронный блок управления механизмом привода;

- пульт управления перемещением «стандартной цели».

В соответствии с ГОСТ Р 50777-95, при проверке извещателей на известной установке человек замещен имитатором - конструктивным элементом, так называемой «стандартной целью», характеристики излучения которого в ИК-диапазоне электромагнитного спектра аналогичны характеристикам излучения человека весом 50-70 кг, ростом 165-180 см, одетому в ватные брюки, куртку и меховую шапку. Конструкция и геометрические размеры «излучающей поверхности» «стандартной цели» приведены на фиг.1:

- высота до горизонтальной полки - 1,5 м;

- длина горизонтальной полки - 235 мм;

- ширина горизонтальной полки - 300 мм.

Схематичное изображение известной установки представлено на фиг.2.

Испытание на данной установке, например, при контроле дельности действия извещателей, проводится следующим образом.

Испытуемый извещатель (1) устанавливается на неподвижном кронштейне. «Стандартная цель» (2) располагается на расстоянии, соответствующим максимальной дальности действия для данного типа извещателей. Система привода обеспечивает перемещение «стандартной цели» относительно испытуемого извещателя, обеспечивая эффект поперечного движения человека относительно извещателя. Температурный фон в зоне обнаружения 20-25°С. Температура «стандартной цели» должна быть на 4±0,25°С выше температурного фона. Это обеспечивается системой нагрева установки (механизм привода, система нагрева, системы управления не показаны).

Высота установки извещателя, скорость перемещения «стандартной цели» устанавливаются в технических условиях на извещатели конкретных типов.

Извещатель должен обнаруживать движение (передавать извещение о проникновении) «стандартной цели» (человека), перемещающейся в пределах зоны обнаружения поперек ее боковой границы в диапазоне скоростей 0,3-3 м/с на расстоянии до 3 метров. При этом расстояние между извещателями и целью (человеком) должно оставаться постоянным.

Принцип работы известной установки следующий:

Основная часть установки - «стандартная цель», оборудованная электрическим нагревательным элементом, обеспечивающим необходимую температуру поверхности. Регулирование температуры поверхности «стандартной цели» относительно фона осуществляется с помощью измерителя-регулятора, подключающего источник питания к нагревательному элементу. Формирование сигнала на регулирование происходит на основе сравнения температуры излучающей поверхности «стандартной цели» и температуры поверхности фона. Привод позволяет производить перемещение «стандартной цели» с необходимой скоростью равномерного поступательного прямолинейного движения на определенном расстоянии перемещения. Алгоритм работы привода - пуск, разгон, торможение и т.д. обеспечивается блоком управления с помощью пульта управления.

Функциональная схема установки представлена на фиг.3.

Недостатком данной известной установки является то, что на ней можно производить проверку температурной компенсации обнаруживающей способности извещателей только если температура окружающей среды близка к температуре тела человека, т.е. очень жарким летом, или при нагревании всего помещения до температуры близкой к температуре тела человека, что трудновыполнимо и нецелесообразно.

Патентуемая полезная модель позволяет осуществить проверку температурной компенсации обнаруживающей способности в широком диапазоне температур окружающей среды упрощая и ускоряя этот процесс. Для этого в известную установку дополнительно вводится нагревательная камера, в которую помещается испытуемый извещатель.

Нагревательная камера обеспечивает нагрев извещателя до температуры близкой к температуре тела человека.

Нагревательная камера (фиг.4) имеет прямоугольный корпус (1) без передней стенки с установленными в нем нагревательными элементами (2), позволяющими получить внутри объема камеры требуемую температуру.

В качестве нагревательных элементов применены 6 шт. резисторов типа SQP 10 Вт 22 Ом, размещенные на расстоянии 35...40 мм от внутренней стенки камеры по 2 шт. на нижней и боковых поверхностях. Испытуемый извещатель крепится к алюминиевой пластине (3) на расстоянии 15 мм от задней стенки камеры с закрепленным в ней датчиком ТСМ (4). Такое

расположение внутренних элементов камеры и извещателя обеспечивает равномерный прогрев корпуса извещателя в нагревательной камере.

Регулирование температуры внутри объема камеры осуществляется микропроцессорным измерителем-регулятором типа ТРМ1 с входным датчиком типа ТСМ 9703.

Технические характеристики нагревательной камеры:

Диапазон поддержания температуры (°С) ... +25...+45

Сопротивление нагревательных элементов (Ом) - 132±10%

Напряжение питания нагревательных элементов (В) ...60±5

Напряжение питания ТРМ1 ... 220 В 50 Гц (-50...+10%)

Разрешающая способность ТРМ1 с датчиком типа ТСМ ...0,1

Габариты внутреннего объема камеры, м ... (0,13×0,14×0.14)

Схематичное изображение патентуемой установки представлено на фиг.5.

Контроль компенсации обнаруживающей способности извещателей проводится следующим образом.

Извещатель размещается в центре вертикальной поверхности внутри нагревательной камеры (1). Высота установки нагревательной камеры, расстояние до «стандартной цели», скорость перемещения «стандартной цели» определяется техническими условиями на извещатели.

Включается питание извещателя. Устанавливается температурный контраст цели (2,5±0,5°)С. Проводится перемещение «стандартной цели» (2) относительно нагревательной камеры (1). Извещатель не должен выдавать извещение о тревоге. Затем включается нагрев внутреннего объема камеры. Через 10 минут после того, как на корпусе извещателя установится температура (30±1°)С проводится перемещение «стандартной цели». Извещатель должен выдать извещение о тревоге. Проверку включения и выключения температурной компенсации проводят при температурах (32_-5 °С и 38⁺⁵°С.)

Использование патентуемой установки позволяет проводить контроль всех технических характеристик выпускаемых ЗАО «РИЭЛТА» извещателей в соответствии с ГОСТ 50777-95, в т.ч. температурной компенсации обнаружительной способности в широком диапазоне температур окружающей среды.

Установка для контроля температурной компенсации обнаруживающей способности пассивных оптико-электронных инфракрасных извещателей в широком диапазоне температур окружающей среды, содержащая: конструктивный элемент - «стандартная цель», характеристики излучения которого в ИК-диапазоне электромагнитного спектра аналогичны характеристикам излучения человека; механизм привода, обеспечивающий равномерное прямолинейное движение «стандартной цели» относительно испытуемого извещателя; систему нагрева и регулирования необходимой температуры поверхности «стандартной цели», отличающаяся тем, что дополнительно содержит прямоугольную нагревательную камеру, в которую помещается испытуемый извещатель, выполненную без передней стенки с установленными в ней нагревательными элементами в количестве 6 штук, размещенными на расстоянии 35-40 мм от внутренней стенки камеры по два нагревательных элемента на нижней и боковых поверхностях камеры, что обеспечивает равномерный нагрев объема камеры с размещенным в ней извещателем.