Результат интеллектуальной деятельности: МОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК ПЛАМЕНИ

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано как средство для обнаружения загорания и приведения в действие установок автоматического пожаротушения.

В настоящее время известны световые пожарные извещатели и датчики, основанные на фиксировании излучения пламени. В световых извещателях [1, 2] при освещении пламенем чувствительного элемента на электронный ключ подается электрический сигнал и происходит срабатывание системы пожаротушения. Указанные аналоги обладают принципиальными недостатками: они малочувствительны и имеют невысокую помехозащищенность.

В качестве прототипа рассмотрен "Сигнализатор пожара" [3], регистрирующий загорание по инфракрасному (ИК) излучению пламени и позволяющий привести в действие систему пожаротушения. Чувствительность прототипа увеличена по сравнению с чувствительностью аналогов [1, 2], однако недостатком прототипа является его недостаточно высокая помехозащищенность. Это связано с тем, что указанный сигнализатор реагирует на случайную кратковременную вспышку пламени, не приводящую к пожару. Кроме того, сигнализатор недостаточно надежен в процессе длительной эксплуатации, т.к. затруднена возможность оперативной проверки его работоспособности.

Техническим результатом изобретения является создание модуляционного датчика пламени (МДП), в котором реализуется более высокая помехозащищенность и обеспечивается высокая надежность работы в процессе длительной эксплуатации.

Этот результат достигается тем, что в МДП, содержащем герметичный корпус, светофильтр, пропускающий ИК излучение, детектор ИК излучения, усилитель сигнала, питающий генератор, электронный ключ, включающий систему пожаротушения, установлены и подключены описанные ниже функциональные элементы, являющиеся отличительными признаками. Между светофильтром и детектором ИК излучения смонтирован постоянно работающий маятниковый модулятор, колебания которого прерывают световой сигнал источника пожара. Маятниковый модулятор представляет собой исполнительный механизм, на который подается напряжение от питающего генератора и маятник, колеблющийся перед глазком детектора ИК излучения с частотой 25 Гц. Детектор ИК излучения и усилитель сигнала связаны с электронным ключом через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и счетчик импульсов. Такая схема позволяет посылать сигнал на электронный ключ с задержкой, только после прихода восьмого импульса, если импульсы укладываются в интервал времени 160 мс. Все это предохраняет срабатывание МДП от случайных сигналов-помех, повышая, таким образом, помехозащищенность. Отличительным признаком является также система тестирования, в виде микролампы тестирования, установленной смещение относительно продольной оси МДП, таким образом, что световой сигнал от микролампы тестирования попадает к детектору ИК излучения через маятниковый модулятор, отражаясь от светофильтра. При тестировании контролируется работа всего тракта МДП, но система пожаротушения блокируется. Микролампа тестирования позволяет периодически дистанционно контролировать работу МДП с центрального пункта управления, что повышает надежность работы МДП в процессе длительной эксплуатации.

На чертеже приведена конструктивно-функциональная схема МДП.

Здесь в герметичном корпусе 1 установлен светофильтр 2 так, что все лучи пламени, направленные на МДП под углом от 0 до 45 градусов относительно продольной оси МДП, попадают на детектор 6 ИК излучения. Между светофильтром и детектором ИК излучения установлен маятниковый модулятор 3. Детектор ИК излучения соединен с усилителем сигнала 8, формирователем прямоугольных импульсов 9, счетчиком импульсов 10 и электронным ключом 11. МДП подключен через герметичный штепсельный разъем 12 к системе пожаротушения. Питающий генератор 4 подает напряжение на маятниковый модулятор, усилитель сигнала, формирователь прямоугольных импульсов, счетчик импульсов и электронный ключ 11, а также на микролампу тестирования 7. Крепление МДП осуществляется при помощи шарнирного кронштейна 5.

МДП работает следующим образом. При возгорании в помещении инфракрасное излучение пламени попадает на светофильтр 2. От него излучение, прерываемое постоянно колеблющимся с частотой 25 Гц маятниковым модулятором 3, попадает на детектор 6 ИК излучения, который вырабатывает электрический сигнал. Дальнейшая обработка сигнала осуществляется в усилителе сигнала 8 и формирователе импульсов 9, преобразующем сигнал от детектора ИК излучения в прямоугольные импульсы. Далее, сигнал подается на счетчик импульсов 10, который выдает сигнал на электронный ключ 11, включающий систему пожаротушения только после прихода восьмого импульса, если эти 8 импульсов укладываются в интервал времени 160 мс. Периодически МДП проверяется системой тестирования, которая работает следующим образом. При дистанционном включении тестирующей микролампы 7 ИК излучение от нее попадает на светофильтр, а затем, отражаясь от него, на детектор ИК излучения. При этом это излучение прерывается маятниковым модулятором, так же как и при возгорании, однако, срабатывание системы пожаротушения автоматически блокируется.

Испытания предложенного датчика проводились на тестовых очагах ТП-5 и ТП-6 по ГОСТ Р 50898 в соответствии с требованиями НПБ 72-98 "Извещатели пожарные пламени. Общие технические требования. Методы испытаний." Кроме того, МДП также испытывался при возгорании твердого ракетного топлива или бензина на расстоянии 10 метров в помещении, снабженном быстродействующей автоматической пожаротушащей системой. Результаты всех испытаний положительные. МДП прошел сертификацию и эксплуатируется в промышленности.

Источники информации
1. US, заявка 5339070, "Система для обнаружения пламени", кл. G 08 В 17/12, 1994.

2. JP, заявка 4-72279, "Устройство для обнаружения возгорания", кл. G 08 В 17/12, 1992.

3. GB, заявка 2263352, "Сигнализатор пожара", кл. G 08 В 19/00, 1992.