Спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі

Спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі, який полягає в тому, що вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу піддають динамічній корекції з передавальною функцією диференціюючої ланки та вимірюють цей сигнал, який відрізняється тим, що вимірюють вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу, потім вимірюють сигнал, що підданий динамічній корекції, та повторно вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу, визначають різницю між вихідними сигналами теплового пожежного сповіщувача максимального типу, що виміряні в різні моменти часу, ділять цю різницю на величину інтервалу часу між цими вимірами і порівнюють із величиною сигналу, що підданий динамічній корекції, який попередньо ділять на величину динамічного параметра, що характеризує ступінь динамічної корекції вихідного сигналу теплового пожежного сповіщувача максимального типу, а про величину швидкості зміни температури при пожежі судять по величині сигналу, який підданий динамічній корекції, при умові, що виконується нерівність U1( t i+1 ) - U1( t i ) U 2 ( t i+1 ) £ e, t i+1 - t i tk Винахід відноситься до області пожежної сигналізації і може бути використаний для раннього виявлення загорання та визначення його параметрів. Відомий спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі, який полягає в тому, що вимірюють вихідні сигнали двох теплових пожежних сповіщувачів максимального типу, які мають різні динамічні параметри, а потім визначають різницю цих сигналів, по якій судять про величину швидкості зміни температури при пожежі [1, стор. 112]. Недоліком цього способу визначення швидкості зміни температури при пожежі є та обставина, що необхідно забезпечити рівність статичних параметрів у процесі вимірювань. Якщо це не виконується, то виникає методична похибка, яка швидко зростає у часі. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі, який полягає в тому, що вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу піддають динамічній корекції з передаточною функцією ланки, що диференціює, та вимірюють цей сигнал [2, стор. 54]. Недоліком цього способу визначення швидкості зміни температури при пожежі є низька де U1( t i+1 ), U1( t i ) - вихідні сигнали теплового пожежного сповіщувача максимального типу в моменти часу t i+1 та t i відповідно; (13) (19) UA (11) tk - динамічний параметр, що характеризує ступінь динамічної корекції вихідного сигналу теплового пожежного сповіщувача максимального типу; - параметр, що характеризує ступінь e достовірності стосовно величини швидкості зміни температури при пожежі. 81974 та виміряний в момент часу t i+1 ; C2 U 2 ( t i+1 ) - сигнал, що підданий динамічній корекції 3 достовірність стосовно величини швидкості зміни температури. В основу винаходу покладена задача підвищення достовірності при визначенні величини швидкості зміни температури при пожежі. Поставлена мета досягається тим, що в спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі, який полягає в тому, що вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу піддають динамічній корекції з передаточною функцією ланки, що диференціює, та вимірюють цей сигнал, згідно винаходу вимірюють вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу, потім вимірюють сигнал, що підданий динамічній корекції та вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу, визначають різницю між вихідними сигналами теплового пожежного сповіщувача максимального типу, що вимірені в різні моменти часу, ділять цю різницю на величину інтервалу часу між цими вимірами і порівнюють із величиною сигналу, що підданий динамічній корекції, який попередньо ділять на величину динамічного параметру, що характеризує ступінь динамічної корекції вихідного сигналу теплового пожежного сповіщувача максимального типу, а про величину швидкості зміни температури при пожежі судять по величині сигналу, який підданий динамічній корекції, при умові, що виконується нерівність U1( t i+1 ) - U1( t i ) U 2 ( t i+1 ) £e t i+1 - t i tk , U1( t i+1 ), U1( t i ) - вихідні сигнали теплового де пожежного сповіщувача максимального типу в моменти часу tі+1 та tі відповідно; U2(tі+1) - сигнал, що підданий динамічній корекції та виміряний в момент часу t ; t k – динамічний параметр, що і+1 характеризує ступінь динамічної корекції вихідного сигналу теплового пожежного сповіщувача e максимального типу; - параметр, що характеризує ступінь достовірності стосовно величини швидкості зміни температури при пожежі. Результат, який може бути одержаний при реалізації винаходу, полягає в підвищенні достовірності при визначенні величини швидкості зміни температури при пожежі за рахунок використання додаткової інформації про температуру при пожежі. На Фіг. 1 представлена схема, яка пояснює спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі. На схемі зображені: 1 - тепловий пожежний сповіщувач максимального типу; 2 ланка, що піддає вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу динамічній корекції. Ця ланка має передаточну функцію, що диференціює. На Фіг. 2 наведені графічні матеріали, що пояснюють реалізацію способу визначення швидкості зміни температури при пожежі. Запропонований спосіб визначення швидкості зміни температури при пожежі здійснюється наступним чином. 81974 4 Вимірюють вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача 1 максимального типу U1(tі), де tі - момент часу, коли здійснюється вимірювання. Якщо вхідний сигнал T(t) змінюється у часі за лінійним законом, тобто (1) T( t ) = bt де b - швидкість зміни температури, то é æ t öù U( t ) = Kb êt - t1 + t1 expç - ÷ ú ç t ÷ ê è 1 øú ë û (2) У цьому виразі - К, t1 - коефіцієнт передачі та динамічний параметр пожежного сповіщувача максимального типу. В наступний момент часу, тобто в tі+1 вимірюють сигнал, що підданий динамічній корекції U2(tі+1), та вихідний сигнал теплового пожежного сповіщувача максимального типу U1(tі+1). Внаслідок того, що передаточна функція ланки 2 має вигляд tk p Wk (p ) = (3) tk p + 1 де t k - динамічний параметр ланки 2, що диференціює (наприклад, пасивна RC - ланка), то має місце é æ t öù U1( t i ) = Kbê t +1i - t1 + t1 expç - i ÷ú ç t ÷ ê è 1 øú û ë U 2 ( t i+1 ) = (4) ù æ t i+1 ö æ t i+1 ö Kbt k é ÷ ç ÷ êt1 exp ç ç t ÷ - t k exp ç - t ÷ + t k - t 1 ú t k - t1 ê ú 1 ø 1 ø è è ë û (5) Визначимо різницю між вихідними сигналами U1( t i+1 ) та U1( t i ) , яку розділимо на інтервал часу tі+1-ti, тобто t1 é ê1 + t i +1 - t1 U1( t i +1) - U1( t i ) ê = Kb ê æ ö æ æ t t i +1 - t1 êç exp ç - i+1 ÷ - exp ç ç ç t ÷ êç 1 ø è è ëè ù ú ú t i ö öú ÷ú ÷ t1 ÷ ÷ú ø øû (6) Цей вираз по змісту є наближенням до похідної вихідного сигналу теплового пожежного сповіщувача 1 максимального типу, який несе інформацію стосовно швидкості зміни температури при пожежі. Зокрема, U1( t i+1 ) - U1( t i ) dU1( t ) = lim t = t i +1 = Kb t i +1 - t1®0 t i+1 - t i dt . (7) Порівняємо різницю (6) із величиною сигналу, що підданий динамічній корекції (5), який попередньо розділимо на величину динамічного параметру t k , що характеризує ступінь динамічної корекції вихідного сигналу теплового пожежного сповіщувача 1. Результат цього порівняння буде мати вигляд é t æ öö ù æ ö æ 1 ç exp ç - t i+1 ÷ - exp ç - t i ÷ ÷ - ú ê ç t ÷÷ ç t ÷ ê t i+1 - t 1 ç 1 ø è 1 øø ú è è ê ú æ t ö t1 U ( t ) - U1( t i ) U2 ( t i+1 ) ê ú = Kb êA = 1 i+1 exp ç - i+1 ÷ + ú× ç t ÷ t k - t1 tk t i+1 - t 1 1 ø è ê ú ê ú æ t ö tk ê+ ú expç - i+1 ÷ ç t ÷ ê t k - t1 ú 1 ø è ë û 5 81974 6 Ця різниця характеризує розбіжність між інформацією стосовно швидкості зміни температури при пожежі, яка отримана за допомогою сигналів U1(t) та U2(t). Якщо ввести до розгляду параметр є, що характеризує ступінь достовірності стосовно величини швидкості зміни температури при пожежі, то про величину цієї швидкості зміни можна судити по величині сигналу U2(tі+1), який підданий динамічній корекції. Для цього необхідно, щоб виконувалась нерівність. U1( t i+1 ) - U1( t i ) U 2 ( t i+1 ) £e t i+1 - t i tk (9) Приклад. Нехай має місце tі+1-t1= t1 × D ; t k = at1 . Тоді (8) можна записати наступним чином é ù ö ú æ t i + t1 × D ö ê1æ ÷ - expæ - t i ö ÷ -ú ç ÷ ê ç exp ç ç t ÷÷ ç ÷ t1 è 1 øø ú êD ç è ø è ê ú 1 ê ú U1( t i +1 ) - U1( t i ) U 2 ( t i+1 ) ê ú a expæ - t i + t1 × D ö + ç ÷ = Kb ê ú× ç ÷ 1 tk t i+1 - t 1 t1 è ø ê 1ú a ê ú ê ú æ t + t1 × D ö ê + 1 exp ç - i ú ÷ ç ÷ ê ú 1 t1 è ø ê 1ú a ë û (10) Якщо ti=0,5 t1 тобто вимір сигналу U1(t) здійснюється в момент часу t = 0,5 т і, то вираз (10) трансформується наступним чином 1 é ê e -( 0,5+ D ) - e -0,5 a e -(0,5 +D ) ê 1 D ê 1U1( t i+1 ) - U1( t i ) U2 ( t i+1 ) ê a = Kb ê t i +1 - t 1 tk æ 0,5+ D ö ê -ç ÷ ê+ 1 e è a ø 1 ê ê 1- a ë Графічна залежність (11) наведена на Фіг. 2 -1 для D =0,01 ¸ 0,5 і a =0,1 ¸ 0,995, із якої витікає, що величина є для цього виразу не перевищує 0,5Кb. Таким чином, вимірювання вихідних сигналів теплового пожежного сповіщувача максимального типу в різні моменти часу, визначення різниці цих сигналів, яка ділиться на інтервал часу між вимірами, вимірювання вихідного сигналу сповіщувача, який піддають динамічній корекції із передаточною функцією, що диференціює, а також порівняння визначеної різниці із цим виміром, який ділять на величину динамічного параметру, що характеризує ступінь динамічної корекції, дозволяє підвищити достовірність визначення величини швидкості зміни температури при пожежі. Джерела інформації: 1. Шаровар Ф.И. Методы раннего обнаружения загораний. -М: Стройиздат, 1988. 336с. 2. Абрамов Ю.А., Гвоздь В.М. Терморезистивные тепловые пожарные извещатели с улучшенными характеристиками и методы их температурных испытаний. -X: АГЗУ. 2005. - 120с. ù ú +ú ú ú ú× ú ú ú ú û (11)