Пожежний тепловий сповіщувач

Изобретение относится к области пожарной автоматики и может быть использовано в устройствах пожарной сигнализации для извещения о недопустимом повышении температуры на охраняемом объекте. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является многократное применение извещателя при сохранении неизменной температуры срабатывания и возможность непрерывного контроля его работоспособности. Сущность изобретения состоит в том, что в пожарном тепловом извещателе, содержащем последовательно размещенные по одной оптической оси источник света, термочувстви тельный элемент, выполненный в виде экрана, фотоприемник, выход которого соединен со входом блока усиления сигнала, выход которого является выходом извещателя, экран выполнен в виде герметичной ячейки из прозрачного материала, заполненной жидким кристаллом, температура фазового перехода которого в изотропное состояние равна температуре срабатывания извещателя, а толщина слоя жидкого кристалла выбирается из условия где - интенсивность света на фотоприемнике при отсутствии экрана, - коэффициент френелевских потерь на экране, эффективный коэффициент ослабления света в мезофазе жидкого кристалла, - интенсивность света, соответствующая пороговой чувствительности фотоприемника, интенсивность света, соответствующая насыщению фотоприемника. На чертеже (фиг.) представлена принципиальная схема устройства извещателя, где 1 - корпус, 2 - источник света, 3 - ячейка с жидким кристаллом, 4 - фотоприемник, 5 электронная схема усиления. Принцип действия заявляемого устройства основан на пороговом уменьшении рассеяния света жидкими кристаллами при переходе в изотропное состояние. При температуре, меньшей температуры фазового перехода жидкого кристалла в изотропное состояние экран в извещателе интенсивно рассеивает свет за счет аномально сильных флуктуации анизотропии в жидком кристалле. Интенсивность света от источника, попадающая на фотоприемник, определяется в этом случае следующим выражением где - интенсивность света на фотоприемнике при отсутствии экрана, - коэффициент френелевских потерь на ячейке, - эффективный коэффициент ослабления света в жидком кристалле, - толщина жидкого кристалла. Поскольку толщина жидкого кристалла выбрана такой, что значение превышает порог чувствительности фотоприемника с усилителем, т.е. электрический сигнал с фотоприемника превышает уровень шумов системы "фотоприемник - электронная схема усиления", то при на выходе усилителя присутствует электрический сигнал, достоверно указывающий на исправность извещателя и допустимую температуру в контролируемом помещении. Во всем диапазоне существования жидкокристаллической фазы, т.е. при изменении температуры вплоть до сигнал на фотодиоде, а значит и выходе усилителя, остается неизменным, поскольку рассеяние света в жидком кристалле практически не зависит от температуры. При достижении температуры совпадающей с температурой срабатывания извещателя, жидкий кристалл переходит в изотропное состояние. При этом флуктуации директора исчезают и рассеяние света скачкообразно уменьшается в 105 - 106 раз. В результате интенсивность света на фотодиоде пороговым образом увеличивается до значения Таким света при превышении образом, интенсивность изменяется в exp раз. Так как значение выбирается таким, чтобы интенсивность была меньше сигнала, приводящего к насыщению фотоприемника с усилителем, то изменение интенсивности света на фотоприемнике при фазовом переходе приводит к пороговому увеличению электрического сигнала на выходе усилителя, что сигнализирует о недопустимом повышении температуры. Пример конкретного выполнения. Пожарный извещатель смонтирован в зачерненном тонкостенном металлическом корпусе, в противоположных торцах которого были помещены источник света и фотоприемник с операционным усилителем на базе микросхем УД-8. Между светодиодом и фотодиодом была установлена загерметизированная с помощью силиконового герметика стеклянная ячейка с жидким кристаллом ЖК-434 Значение толщины жидкого кристалла 1мм выбиралось, исходя из условия, чтобы сигнал светодиода, ослабленный из-за рассеяния в жидком кристалле, был достаточен для его достоверной регистрации. При выбранных параметрах извещателя в дежурном режиме его работы сигнал на выходе усилителя информировал об исправности извещателя и допустимой температуре в контролируемом помещении. При повышении температуры вплоть до показания вольтметра оставались неизменными. При достижении происходил скачок электрического сигнала на выходе усилителя и вольтметре При этом срабатывало устройство оптической сигнализации, порог включения которого составлял 9В (загоралась лампочка). После понижения температуры до первоначальное значение восстанавливалось и лампочка гасла. Испытания показали, что при более чем 100кратном срабатывании датчика его параметры в дежурном режиме и температура срабатывания не изменялись.