Димовий пожежний сповіщувач

Димовий пожежний сповіщувач, який містить схему скидання по напрузі живлення та дві клеми для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, до першої з яких підключений вхід елемента однобічної провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача вихідного сигналу і входом струмообмежувального елемента, вихід якого підключений до шини електроживлення і до першого виводу конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із загальною шиною, другою клемою і з другим виводом електроживлення формувача вихідного сигналу, вихід якого C2 2 (19) 1 3 детектування містить два логічних елементи І-НЕ, діод, RC-ланцюг, входи першого елемента І-НЕ зв'язані з виходом фотоприймача, а вихід - через діод з RC-ланцюгом, що зв'язаний з входом другого логічного елемента І-НЕ і через конденсатор зв'язаний з виходом першого бінарного лічильника схеми порівняння і запам'ятовування, причому другий вхід другого логічного елемента І-НЕ зв'язаний з виходом схеми скидання, а вихід - з Rвходом другого бінарного лічильника схеми порівняння й запам'ятовування. Недоліком відомого пристрою є низька стабільність чутливості від пристрою до пристрою при їхньому серійному виробництві [див. п.5.3.4. НПБ 65-97 Извещатели пожарные оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний] через значний розкид параметрів синхронного детектора, виконаного на логічних елементах І-НЕ. Логічні елементи І-НЕ не призначені для цілей синхронного детектування, тому виробники цих елементі не гарантують значення параметрів, необхідних для синхронного детектування. Технологічний розкид параметрів логічних елементів, використовуваних у синхронному детекторі, відображається на стабільності чутливості сповіщувачів, яка може перевищувати нормовані величини, установлені НПБ 65-97. Найбільш близьким по технічній суті до винаходу, що патентується, є обраний як прототип димовий пожежний сповіщувач [Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный ИП212-41М; ТУ 4371-005-12215496-00; Паспорт 4371-00512215496-00 ПС] такий, що має клеми для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, до першої з яких підключений вхід елемента однобічної провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача вихідного сигналу і входом струмообмежувального елемента, вихід якого підключений до шини електроживлення і до першого виводу першого конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із загальною шиною, другою клемою і з другим виводом електроживлення формувача вихідного сигналу, вихід якого підключений до індикатора, а вхід - до виходу схеми реєстрації імпульсів та першого входу схеми формувача імпульсів, другий вхід якого з'єднаний з виходом тактового генератора, сповіщувач також має схему скидання по напрузі живлення, а вихід схеми формувача імпульсів через струмовий ключ з'єднаний з випромінювачем, який оптично зв'язаний через камеру із світло поглинаючими стінками з фотодіодом, анод і катод якого підключені до входу підсилювача. Крім того вихід підсилювача з'єднаний з першим входом синхронного детектора, вихід якого підключений до першого входу схеми реєстрації імпульсів, другий вхід якої зв'язаний з другим входом синхронного детектору, та виходом формувача імпульсів. Третій вхід синхронного детектору підключений до виходу схеми скидання по напрузі живлення. Формувач імпульсів має тільки один вихід та виконаний на R-S тригері для забезпечення "бездребязкового" формування імпульсів ультра низьких частот. Недоліком відомого сповіщувача є також низька стабільність чутливості, що виявляється при 80484 4 серійному виробництві таких пожежних сповіщувачів, викликана тим, що синхронний детектор не забезпечує стабільного детектування підсиленого сигналу фото - ЕРС за рахунок фазових затримок підсилювача. Крім того синхронний детектор виконаний таким чином, що виникає конфлікт внутрішніх опорів виходів двох логічних елементів з'єднаних разом, але які повинні були б забезпечувати різні логічні рівні. Таке застосування синхронного детектору зменшує стабільність чутливості сповіщувача в цілому. В основу винаходу поставлена задача підвищення стабільності чутливості шляхом одночасного граничного контролю фази, тривалості та амплітуди підсиленого сигналу фото - ЕРС. За рахунок застосування формувача імпульсів з додатковими виходами, граничного елемента, резистора та комутатора опору, а також їхніми зв'язками з іншими блоками сповіщувача забезпечується стабільність чутливості. Досягнення стабільності в умовах серійного виробництва важливо і по тому, що вимоги російського стандарту НПБ 65-97 до цього параметра більш жорсткі, чим вимоги європейського стандарту EN-54-7. Зазначена мета досягається тим, що димовий пожежний сповіщу вач, який має схему скидання по напрузі живлення та дві клеми для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, до першої з яких підключений вхід елемента однобічної провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача вихідного сигналу і входом струмообмежувального елемента, вихід якого підключений до шини електроживлення і до першого виводу конденсатора, другий вивід якого з'єднаний із загальною шиною, другою клемою і з другим виводом електроживлення формувача вихідного сигналу, вихід якого підключений до індикатора, а вхід - до виходу схеми реєстрації імпульсів та першого входу схеми формувача імпульсів, другий вхід якого з'єднаний з виходом тактового генератора, а перший вихід схеми формувача імпульсів через струмовий ключ з'єднаний з випромінювачем, який оптично зв'язаний через камеру із світло поглинаючими стінками з фотодіодом, анод і катод якого підключені до входу підсилювача, згідно винаходу додатково формувач імпульсів має другий та третій виходи, при чому другий вихід формувача імпульсів з'єднаний з першим входом схеми реєстрації імпульсів, другий вхід якої з'єднаний з виходом логічного елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу схеми скидання по напрузі живлення, а другий вхід - через граничний елемент до виходу комутатора опору, вхід управління якого з'єднаний з виходом підсилювача, а третій вихід формувача імпульсів через резистор з'єднаний з входом граничного елемента. На фігурі представлена блок-схема димового пожежного сповіщувача. Димовий пожежний сповіщувач містить індикатор 1, а також клеми 2 і З для підключення до шлейфа пожежної сигналізації. До першої клеми 2 підключений вхід елемента 4 однобічні провідності, вихід якого з'єднаний з входом струмообмежувального елемента 5 і першим виводом електроживлення формувача 6 вихідного сигналу. Другий 5 вивід електроживлення формувача 6 вихідного сигналу з'єднаний з другою клемою З, загальною шиною 7 та першим виводом конденсатора 8. Вихід струмообмежувального елемента 5 підключений до шини 9 електроживлення і до другого виводу конденсатора 8. Вихід формувача 6 вихідного сигналу підключений до індикатора 1, а вхід - до виходу схеми 10 реєстрації імпульсів, а також і до першого входу формувача 11 імпульсів. До другого входу формувача 11 імпульсів підключений тактовий генератор 12. Перший вихід формувача 11 імпульсів через струмовий ключ 13 з'єднаний з випромінювачем 14. Другий вихід формувача 11 імпульсів з'єднаний з першим входом схеми 10 реєстрації імпульсів Випромінювач 14 оптично зв'язаний через камеру 15 із світло поглинаючими стінками з фотодіодом 16. Виводи фотодіода 16 підключені до входу підсилювача 17. До виходу підсилювача 17 підключений вхід комутатора 18 опору, вихід якого з'єднаний з входом граничного елемента 19. Логічний елемент 20 АБО першим своїм входом з'єднаний з виходом схеми 21 скидання по напрузі живлення, а другим входом - з виходом граничного елемента 19. Вихід логічного елемента 20 АБО підключений до другого входу схеми 10 реєстрації імпульсів. Третій вихід формувача 11 імпульсів через резистор 22 з'єднаний з входом граничного елемента 19. Виводи електроживлення елементів з'єднані відповідно із шиною живлення 9 і з загальною шиною 7 сповіщувача (на фігурі ці з'єднання не показані). Димовий пожежний сповіщувач працює в такий спосіб. При подачі напруги живлення на вхідні клеми 2 і 3 через елемент 4 однобічні провідності і струмообмежувальний елемент 6 здійснюється заряд конденсатора 8. Елемент 4 однобічні провідності здійснює захист інших елементів димового пожежного сповіщувача при помилковому підключенні полярності напруги живлення. Поки напруга на виводах накопичувального конденсатора 8 недостатня для нормальної роботи димового пожежного сповіщувача на виході схеми 21 скидання по напрузі електроживлення формується потенційний рівень, що через логічний елемент 20 АБО встановлює на другому вході схеми 10 реєстрації імпульсів високий потенційний рівень. У цьому випадку схема 10 реєстрації імпульсів буде знаходитися в нульовому стані незалежно від сигналу на її першому вході. Формувач 6 вихідного сигналу буде закритий і індикатор 1 буде виключений. У той же час низький потенційний рівень, що надходить з виходу схеми 10 реєстрації імпульсів на вхід формувача 11 імпульсів дозволяє формування серії імпульсів на його виходах. Завдяки роботі тактового генератора 12 на трьох виходах формувача 11 імпульсів формується серія коротких, тривалістю кілька десятків мікросекунд, імпульсів з періодом проходження біля однієї секунди. З першого виходу формувача 11 імпульсів такий імпульс надходять на вхід струмового ключа 13. Струмовий ключ 13 забезпечує розряд конденсатора 8 заданою величиною струму через свій вихід на випромінювач 14, що створює в оптичній камері 15 із світло поглинаючими стінками імпуль 80484 6 си інфрачервоного випромінювання. Величина, на яку буде розряджатися конденсатор 8, буде залежати від тривалості і періоду імпульсів, що з'являються на першому виході формувача 11 імпульсів, а також відносини струму заряду конденсатора 8 через струмообмежувальний елемент 5 до струму розряду цього конденсатора 8 через струмовий ключ 13 і випромінювач 14. Розсіяне оптичною камерою 15 із світло поглинаючими стінками інфрачервоне випромінювання надходить на фотодіод 16. Підсилені підсилювачем 17 імпульси по своїй амплітуді і фазі будуть істотно залежати від оптичної щільності повітря в оптичній камері 15. Так при абсолютній прозорості повітря на виході підсилювача 17 будуть присутні імпульси малої амплітуди, тому що буде мати місце деяке відбиття від стінок оптичної камери 15. Імпульс на виході підсилювача 17 буде досягати свого максимуму або в момент закінчення імпульсу на першому виході формувача 11 імпульсів, або після завершення цього імпульсу. Форма сигналу на виході підсилювача 17 суттєво залежить від швидкодії підсилювача 17 та тривалості імпульсу на першому виході формувача 11 імпульсів. При малій амплітуді імпульсів опір комутатору 18 опору значно перевищує опір резистора 22, тому по кожному переключені сигналу на третьому виході формувача 11 імпульсів буде відбуватися переключення граничного елемента 19. Тому в кожному такті формування серії імпульсів на виходах формувача 11 імпульсів буде відбуватися скидання в початковий стан схеми 10 реєстрації імпульсів. Формувач 6 вихідного сигналу буде знаходитись в закритому стані та індикатор 1 буде виключений. Сповіщувач буде залишатися в черговому режимі роботи, споживаючи від шлейфа пожежної сигналізації, що підключений до клем 2 і 3 струм, величина якого обмежена струмообмежувальним елементом 5. В міру збільшення питомої оптичної щільності середовища буде збільшуватися амплітуда імпульсів на виході підсилювача 17 поки не досягне значення, при якому опір комутатора опору 18 змінить своє значення так, що значення опору резистора 22 стане значно більше опору комутатора 18 опору. В цьому випадку при зміні стану на третьому виході формувача 11 імпульсів стан граничного елемента 19 змінюватись не буде. Якщо питома оптична щільність середовища досягне свого граничного значення то в кожному такті формування серії імпульсів на виходах формувача 11 імпульсів буде відбуватися зміна внутрішнього стану схеми 10 реєстрації імпульсів. При досягненні задимленості встановленого рівня, тобто при підвищенні питомої оптичної щільності повітря, збільшується інтенсивність розсіяного випромінювання оптичній камері 15. У цьому випадку по кожній серії імпульсів на виходах формувача 11 імпульсів стан схеми 10 реєстрації імпульсів буде збільшуватися на одиницю, поки не відбудеться переключення старшого розряду схеми 10 реєстрації імпульсів, по якому забороняється подальше формування імпульсів на виходах формувача 11 імпульсів. При наявності високого потенційного рівня на старшому розряді схеми 10 7 80484 реєстрації імпульсів відкривається формувач 6 вихідного сигналу, таким чином забезпечується стрибкове зниження внутрішнього опору сповіщувача, тобто опору постійному струму, що тече між вхідними клемами 2 і 3. Вивести димовий пожежний сповіщувач з цього стану можливо тільки відключенням напруги живлення на час достатній для розряду накопичувального конденсатора 8 до величини, при якій на виході схеми 21 скидання по напрузі електроживлення установиться низький потенційний рівень. Використання введених: комутатору 18 опору, граничного елемента 19 резистора 22, а також формувача 11 імпульсів з додатковими виходами та їх зв'язками з іншими елементами дозволило підвищити стабільність чутливості сповіщувача, тому що одночасно відбувається граничний контроль фази, тривалості та амплітуди підсиленого сигналу фото - ЕРС. Всі застосовані в сповіщувачі елементи широко відомі, крім того вони можуть бути виконані різними засобами, наприклад, тактовий генератор 12, як генератор імпульсів відомий і на біполярних транзисторах, і на логічних елементах - двох або трьох елементах І-НЕ, і т.п. Формувач 11 імпульсів відомий як ланцюг з чекаючими вібраторами, або Комп’ютерна верстка В. Клюкін 8 бінарний лічильник з дешифратором. Струмовий ключ 13 відомий на біполярних та уніполярних транзисторах, операційних підсилювачах, та інші. Випромінювач 14 інфрачервоного випромінювання, оптична камера 15 із світлопоглинаючими стінками та фотодіод 16 відомі як оптично-електронні компоненти любого точкового оптичного димового сповіщувача. Підсилювач 17 може бути виконаний на основі операційного підсилювача, або двух трьох каскадного транзисторного підсилювача. Комутатор 18 опору може буде виконаний на уніполярному або біполярному транзисторі, також можливо його виконання на основі діодного комутатора струму. Граничний елемент 19 може буде виконаний на основі компаратора, тригера Шмітта та т.п. Схема 10 реєстрації імпульсів відома на основі регістра, або бінарного лічильника. Формувач 6 вихідного сигналу може буде виконаний на уніполярному або біполярному транзисторі. Схема 21 скидання по напрузі електроживлення відома на основі RC-ланцюга, транзисторного каскаду, або спеціальної мікросхеми. Струмообмежувальний елемент 5 може буде виконаний на основі резистора, обмежувача струму на уніполярному транзисторі та т.п. Елемент 4 однобічні провідності відомий як діод, або інший р-n перехід. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601