PL106731B1

PL106731B1 - FIRE DETECTOR

Info

Publication number: PL106731B1
Application number: PL19183676A
Authority: PL
Inventors: Roman Landowski; Jadwiga Landowska
Original assignee: Zjednoczone Zaklady Urzadzen J
Priority date: 1976-08-13
Filing date: 1976-08-13
Publication date: 1980-01-31
Also published as: PL191836A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest czujka przeciwpo¬ zarowa, zwlaszcza do sygnalizacji plomienia.The subject of the invention is a fire detector, in particular for flame signaling.

Znana jest czujka sygnalizatora ognia opisana w patentach polskich nr 86156 i nr 95 794. Ma ona na wejsciu ukladu elektrycznego filtr, który jest wlaczony pomiedzy czuly na podczerwien przetwornik lub element dopasowujacy i wzmac¬ niacz, skladajacy sie z czlonu dolnoprzepusowego i czlonu tlumiacego czestotliwosc zaklócajaca, przy czym ten filtr jest polaczony przez wzmacniacz z ukladem pompy diodowej, skladajacej sie z dwóch diod i dwóch kondensatorów. Uklad pompy diodowej jest polaczony dalej z ukladem stopnia wyjsciowego ukladu czujki sygnalizatora ognia, przy czym ten stopien wyjsciowy jest zbudowany jja dwóch tranzystorach.There is a fire alarm detector described in Polish patents No. 86156 and No. 95 794. It has a filter at the input of the electrical system, which is connected between an infrared-sensitive transducer or a matching element and an amplifier, consisting of a low-pass and an interference-frequency suppressing element. this filter is connected via an amplifier to a diode pump unit consisting of two diodes and two capacitors. The diode pump circuit is further connected to the output stage of the fire alarm detector circuit, this output stage being constructed by two transistors.

Ulepszona czujka sygnalizatora ognia posiada u- klad elektryczny, w którym jeden koniec potencjo¬ metru w ukladzie integratora, skladajacego sie z dwóch diod i dwóch kondensatorów lub rezystora, diody i kondensatora, jest polaczony ze srodkiem dzielnika napiecia, skladajacego sie z dwóch rezy¬ storów, który jest wlaczony pomiedzy kolektor tranzystora i mase, a ponadto pomiedzy ten sam koniec potencjometru i jego srodek jest wlaczony kondensator.The improved detector of the fire alarm has an electrical system in which one end of the potentiometer in the integrator circuit, consisting of two diodes and two capacitors, or a resistor, a diode and a capacitor, is connected to the center of a voltage divider consisting of two resistors which is connected between the collector of the transistor and the ground, and a capacitor is connected between the same end of the potentiometer and its center.

Opisana czujka posiada tylko jednostronne ogra¬ niczenie zadzialania poza wymaganym pasmem od¬ bieranych czestotliwosci niezaleznie od amplitudy sygnalu sterujacego, przy czym rozwiazanie to wy- 21 31 maga doboru podzespolów o bardzo malym rozrzu¬ cie parametrów. Ponadto stopien wyjsciowy na dwóch tranzystorach z ukladem dodatniego sprze¬ zenia zwrotnego wymaga zastosowania przynajm¬ niej jednego tranzystora polowego. Ze wzgledu na rozrzuty parametrów tranzystorów polowych ko¬ nieczne jest ustawianie ich punktów pracy przez zastosowanie elementu regulacyjnego, np. w posta¬ ci potencjometru nastawnego. Takie rozwiazanie czujki czyni ja bardziej podatna na uszkodzenia, a ponadto komplikuje jej uruchamianie w proce¬ sie produkcji. Obecnosc pokretla elementu regula¬ cyjnego stanowi dodatkowe utrudnienie zadania hermetyzacji czujki przeciwpozarowej.The described detector has only one-sided limitation of operation beyond the required band of received frequencies, regardless of the amplitude of the control signal, and this solution requires the selection of components with a very small parameter spread. In addition, the output stage of two positive feedback transistors requires the use of at least one FET. Due to the variations in the parameters of the field effect transistors, it is necessary to set their operating points by using a regulating element, for example in the form of an adjustable potentiometer. Such a solution of the detector makes it more susceptible to damage and moreover complicates its activation in the production process. The presence of a regulating element knob is an additional difficulty in the task of sealing the fire detector.

Celem wynalazku jest unikniecie podanych wad i niedogodnosci, a zadaniem wynalazku opracowa¬ nie ulepszonej czujki przeciwpozarowej, która nie bedzie wrazliwa na zaklócenia lezace poza pasmem czestotliwosci przewidzianej do wyzwalania sygna¬ lizacji przeciwpozarowej.The object of the invention is to avoid the drawbacks and disadvantages mentioned, and it is the object of the invention to provide an improved fire detector that is not sensitive to disturbances outside the frequency band provided for triggering fire alarm signaling.

Postawione zadanie zostalo osiagniete przez zbu¬ dowanie ukladu elektronicznego czujki przeciwpo¬ zarowej, który posiada uklad zlozony z ogranicz¬ nika amplitudy polaczony poprzez kondensator z selektywnym stopniem wzmacniajacym, przy czym ten uklad jest wlaczony pomiedzy wzmacniacz i stopien sterujacy integratora. W odmianie wyna¬ lazku uklad elektroniczny czujki przeciwpozarowej posiada kondensator integratora wlaczony pomie- 106 7313 106 731 4 dzy wejscie stopnia wyjsciowego a obwód kolekto¬ ra tranzystora stopnia wyjsciowego.The set task has been achieved by the construction of the electronic circuit of the fire detector, which has a circuit consisting of an amplitude limiter connected through a capacitor with a selective amplification stage, this circuit being connected between the amplifier and the control stage of the integrator. In a variant of the invention, the electronic circuit of the fire detector has an integrator capacitor connected between the input of the output stage and the collector circuit of the output stage transistor.

Czujka przeciwpozarowa z takim ukladem elek¬ trycznym pozwala na proste ograniczenie wplywu zaklócen lezacych poza wymaganym pasmem cze¬ stotliwosci. Mozliwosc zastosowania tranzystorów zwyklych, a takze wyeliminowanie elementów re¬ gulacyjnych daje okreslone efekty ekonomiczne w procesie wytwarzania czujek przeciwpozarowych.A fire detector with such an electrical system allows for a simple limitation of the influence of interferences lying outside the required frequency band. The possibility of using ordinary transistors, as well as the elimination of control elements gives specific economic effects in the process of manufacturing fire detectors.

Oprócz tego wynalazek ten zapewnia czujce prze¬ ciwpozarowej wyzsza niezawodnosc.In addition, the invention provides the fire detector with higher reliability.

Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania, przedstawionym na rysunku, który stanowi schemat blokowo-ideowy^ czujki przeciwpozarowej.The invention will be explained in more detail on the example of the embodiment presented in the drawing, which is a block-and-schematic diagram of the fire detector.

Czujka przeciwpozarowa posiada na wejsciu czu¬ ly na podczerwien przetwornik P, przed którym znajduje sie uklad optyczny U przepuszczajacy promieniowanie podczerwone. Przetwornik P jest polaczony z wejsciem wzmacniacza W, którego wyjscie jest polaczone z ogranicznikiem amplitudy O, zbudowanym z równolegle polaczonych dwóch diod krzemowych D3 i D4. Wyjscie ogranicznika O jest polaczone poprzez kondensator sprzegajacy Cl z wejsciem wzmacniacza K, którego wzmocnie¬ nie jest zalezne od przenoszonych czestotliwosci, przy czym od pewnej czestotliwosci to wzmocnie¬ nie maleje. Poza tym kondensator sprzegajacy Cl i rezystancja wejsciowa wzmacniacza K stanowia filtr dolnoprzepustowy. Wyjscie wzmacniacza K jest polaczone poprzez stopien sterujacy SS w po¬ staci ukladu pompy diodowej z wejsciem integra¬ tora I, a wyjscie tego integratora I jest polaczone z wejsciem stopnia wyjsciowego SW zbudowanego w postaci wzmacniacza pradu stalego z progiem zadzialania. Kondensator C2 integratora I posiada jeden koniec polaczony z obwodem kolektora OK jednego tranzystora Tl stopnia wyjsciowego SW, co nadaje temu stopniowi wyjsciowemu SW prze- rzutnikowy charakter pracy. Stopien sterujacy SS i integrator I posiadaja progi zadzialania.The fire detector has an infrared P transducer at the input, in front of which there is a U optical system transmitting infrared radiation. The P transducer is connected to the input of the W amplifier, the output of which is connected to the O amplitude limiter, made of two silicon diodes D3 and D4 connected in parallel. The limiter output O is connected via a coupling capacitor C1 to the input of the amplifier K, the gain of which depends on the transmitted frequencies, with the gain decreasing from a certain frequency. In addition, the coupling capacitor C1 and the input resistance of the amplifier K constitute a low-pass filter. The output of the amplifier K is connected via the control stage SS in the form of a diode pump circuit to the input of the integrator I, and the output of this integrator I is connected to the input of the output stage SW constructed in the form of a DC amplifier with an operating threshold. The integrator I capacitor C2 has one end connected to the collector circuit OK of one transistor T1 of the output stage SW, which gives this output stage SW a reloading character. The SS control stage and the integrator I have activation thresholds.

Dzialanie czujki przeciwpozarowej jest takie, ze pochodzace od plomienia promieniowanie podczer¬ wone przechodzi poprzez uklad optyczny U i pada na czuly przetwornik podczerwieni P, gdzie jest zamieniane na napiecie elektryczne. Promieniowa¬ nie odbieranej podczerwieni i powstawanie pod jego wplywem napiecia elektrycznego wykazuje fluktuacje lezace w pasmie czestotliwosci od 2 do 30 Hz. To napiecie elektryczne podlega wzmocnie¬ niu w selektywnym wzmacniaczu W, a nastepnie ograniczeniu przez ogranicznik O. Wzmocnienie wzmacniacza K oraz próg zadzialania stopnia ste¬ rujacego SS lub integratora I sa tak dobrane, ze amplituda sygnalu ze wzmacniacza W po ograni¬ czeniu w ograniczniku O ma wartosc wystarcza¬ jaca do wysterowania integratora I i stopnia wyjs¬ ciowego SW w wymaganym pasmie czestotliwosci.The operation of the fire detector is such that the infrared radiation emitted by the flame passes through the optical system U and strikes a sensitive infrared transducer P, where it is converted into an electric voltage. The radiation of the received infrared radiation and the generation of electric voltage under its influence show fluctuations in the frequency range from 2 to 30 Hz. This electric voltage is amplified in the selective amplifier W and then limited by the limiter O. The gain of the amplifier K and the operation threshold of the control stage SS or the integrator I are so selected that the amplitude of the signal from the amplifier W after being limited in the limiter O has a value sufficient to drive the integrator I and the output stage SW in the required frequency band.

Niskie czestotliwosci lezace poza pasmem wyma¬ ganym sa tlumione przez filtr dolnoprzepustowy i po wzmocnieniu ich amplituda nie wystarcza ! do wysterowania nastepnych stopni, a zwiekszanie amplitudy na wejsciu czujki nie powoduje wzrostu sygnalu ze wzgledu na ogranicznik O. Podobnie wyzsze czestotliwosci lezace poza pasmem wyma¬ ganym sa mniej wzmacniane przez wzmacniacz Xl K i równiez nie powoduja wysterowania dalszych stopni, a dzialanie ogranicznika O przy wzroscie sygnalu na wejsciu czujki przeciwpozarowej jest identyczne, jak dla nizszych czestotliwosci, leza¬ cych poza pasmem wymaganym. ii Zastosowanie polaczenia kondensatora C2 inte¬ gratora I z obwodem kolektora OK tranzystora Tl stopnia wyjsciowego SW daje dodatnie sprze¬ zenie zwrotne dla stopnia wyjsciowego SW i po¬ woduje skokowe przejscie tego stopnia ze stanu 20 spoczynkowego w stan zadzialania w przypadku pojawienia sie na wejsciu czujki sygnalu o odpo¬ wiedniej amplitudzie i lezacego w wymaganym pasmie czestotliwosci. Stan zadzialania czujki cha¬ rakteryzuje sie znacznie zwiekszonym poborem 25 pradu, co powoduje powstanie sygnalu alarmowe¬ go we wspólpracujacej z czujka przeciwpozarowa — centralce sygnalizacji pozaru.Low frequencies lying outside the required band are suppressed by a low-pass filter and after amplification their amplitude is not enough! to control the next steps, and increasing the amplitude at the input of the detector does not increase the signal due to the limiter O. Similarly, higher frequencies lying outside the required band are less amplified by the amplifier Xl K and also do not cause the activation of further stages, and the operation of the limiter O at the increase of the signal at the input of the fire detector is identical to that for the lower frequencies, lying outside the required band. ii The use of the connection of the capacitor C2 of the integrator I with the collector circuit OK of the transistor T1 of the output stage SW gives a positive feedback for the output stage SW and causes a step transition of this stage from the rest state to the operation state in the event of appearing on the input of the detector a signal with the appropriate amplitude and lying in the required frequency band. The detector actuation state is characterized by a significantly increased current consumption, which causes an alarm signal in the fire alarm control panel - a fire alarm control panel.

Zastrzezenia patentowe 1. Czujka przeciwpozarowa, w której do wejscia wzmacniacza jest podlaczony czuly na podczerwien przetwornik, a wyjscie tego wzmacniacza jest pod¬ laczone poprzez stopien sterujacy integratorem i 13 integrator ze stopniem wyjsciowym, znamienna tym, ze posiada uklad zlozony z ogranicznika am¬ plitudy (O) polaczony z selektrywnym stopniem wzmacniajacym (K) poprzez kondensator (Cl), przy czym ten uklad jest wlaczony pomiedzy wzmac- 40 niacz (W) i stopien sterujacy (SS) integratora (I). 2. Czujka przeciwpozarowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze kondensator (Cl) wespól z re¬ zystancja wejsciowa stopnia wzmacniajacego (K) stanowi filtr dolnoprzepustowy. *¦ 3. Czujka przeciwpozarowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze ogranicznik amplitudy (O) skla¬ da sie z dwóch diod (D3) i (D4) polaczonych ze soba równolegle. 4. Czujka przeciwpozarowa, w której do wejscia M wzmacniacza jest podlaczony czuly na podczerwien przetwornik, a wyjscie tego wzmacniacza jest poa- laczone poprzez stopien sterujacy integratorem i integrator ze stopniem wyjsciowym, znamienita tym, ze kondensator (C2) integratora (I) jest wla- 11 czony pomiedzy wejscie stopnia wyjsciowego (SW) a obwód kolektora (OK) tranzystora (T) stopnia wyjsciowego (SW).106 731 U nClaims 1. A fire detector in which an infrared sensitive transducer is connected to the input of the amplifier, and the output of this amplifier is connected via an integrator control stage and an integrator with an output stage, characterized in that it has an amplitude limiter (O) connected to a selective gain stage (K) through a capacitor (Cl), the circuit being connected between the amplifier (W) and the control stage (SS) of the integrator (I). 2. A fire detector according to claim A method according to claim 1, characterized in that the capacitor (C1) together with the input resistance of the gain stage (K) forms a low-pass filter. * ¦ 3. A fire detector according to claim 3. The amplitude limiter (O) as claimed in claim 1, consisting of two diodes (D3) and (D4) connected in parallel with each other. 4. A fire detector in which an infrared sensitive transducer is connected to the M input of the amplifier, and the output of this amplifier is connected via the integrator control stage and the integrator with the output stage, characterized in that the capacitor (C2) of the integrator (I) is on - 11 connected between the input of the output stage (SW) and the collector circuit (OK) of the transistor (T) of the output stage (SW). 106 731 U n

Claims

Patent claims

1. A fire detector in which an infrared sensitive transducer is connected to the input of the amplifier, and the output of this amplifier is connected through an integrator control stage and an integrator with an output stage, characterized in that it has a system consisting of an amplitude limiter (O ) connected to a selective gain stage (K) via a capacitor (Cl), the circuit being connected between the amplifier (W) and the control stage (SS) of the integrator (I).

2. A fire detector according to claim A method according to claim 1, characterized in that the capacitor (C1) together with the input resistance of the gain stage (K) forms a low-pass filter.

3. * ¦ 3. A fire detector according to claim 3. The amplitude limiter (O) as claimed in claim 1, consisting of two diodes (D3) and (D4) connected in parallel with each other.

4. A fire detector in which an infrared sensitive transducer is connected to the M input of the amplifier, and the output of this amplifier is connected via the integrator control stage and the integrator with the output stage, characterized in that the capacitor (C2) of the integrator (I) is on - 11 connected between the input of the output stage (SW) and the collector circuit (OK) of the transistor (T) of the output stage (SW). 106 731 U n