大空間火災探測器的製作方法
2023-05-17 19:41:11
專利名稱：大空間火災探測器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬火災防治技術領域，具體說涉及一種大空間火災探測器。
背景技術：
目前國內常見的火災探測器有離子感煙探測器、光電火災探測器、感溫探測器及複合探測器等。
離子感煙探測器是根據電離工作原理，利用兩個標準電離室空氣被放射源發射的射線電離，形成電壓平衡電橋，當煙粒子進入時，電橋平衡被破壞，產生報警信號。其缺點為，不能將水霧、粉塵與煙氣分辨；光電式火災探測器分為減光式和散射式兩種，這兩種方式均是利用對光線的作用，光量發生變化，產生報警信號，其主要缺點同樣不能將水霧、粉塵與煙氣分辨；感溫探測器是利用火災的溫度效應工作的，其主要缺點是不能將高溫物體輻射與煙氣溫度效應分辨，產生誤報、漏報現象。
發明內容
本實用新型為克服上述缺點，利用「煙氣湍流效應」現象，針對大空間建築場所，提供一種探測效果好、成本低、適於大空間安裝的火災探測器。
本實用新型採用的技術方案為，大空間火災探測器，由分立的紅外光束髮射器和紅外光束接收器組成；紅外光束髮射器電路由橋式整流電路、穩壓限流電路、無穩態振蕩電路和紅外發光電路依次連接組成；紅外光束接收器電路由橋式整流電路、穩壓限流電路、振蕩電路、紅外接收放大電路、觸發抗幹擾電路和報警電路依次連接組成，紅外光束髮射器與紅外光束接收器安裝距離為5～50米。
所述紅外光束髮射器電路由倒相橋式整流電路、穩壓限流電路、無穩態振蕩電路和紅外發光器件連接組成；穩壓限流電路由電阻R1、R2、穩壓管Z1、三極體Q1、Q2、電容C2組成；振蕩電路由三極體Q3、高速開關Q4、及由電阻R4和電容C3組成的反饋電路和外圍電路電阻R3、R5、R6、R7、電容C4組成。
所述紅外光束接收器電路由倒相橋式整流電路、穩壓限流電路、無穩態振蕩電路、紅外接收放大電路、觸發抗幹擾電路和報警電路組成；紅外接收放大電路由PE紅外光受光器、LM124運放器與輔助電路R9、R10、R11、R12、R13、C6組成；觸發抗幹擾電路由兩級RS觸發器4013及R14、R15、C7組成；報警電路由可控矽SCR，穩壓管Z2、Z3，和R16、R17組成。
橋式整流電路為倒相電路，可使接入的電源不必分正、負，均能保證輸出為+E。
R1、Z1、Q1、Q2、R2、C2組成穩壓限流電路。上電後，三極體Q1、Q2處於導通，形成小電流對電容C2的充電，電容C2較大，B點電位緩慢升高，此時，穩壓管Z1處於不穩壓狀態。當Z1處於穩壓時，三極體Q1、Q2相繼截止，電容C2放電，一段時間後，B點電位下降，當下降到7.5V左右時，三極體Q1、Q2再次導通。如此周而復始，Z1工作在穩壓點附近，B點電位略有起伏，但還是穩定在7.5-10V之間。
Q3、Q4與R4、C3反饋電路及其外圍電路構成一無穩態振蕩電路。高速開關管Q4處於周而復始的開關狀態，為紅外發光管提供一脈衝電源，R8可調節電流大小，採用脈衝供電，可以節電，同時消除瞬間尖峰，達到抗幹擾目的。
所述紅外光束接收器中，PE為紅外光受光器，接收紅外發光器件的紅外光，兩者匹配使用。LM124運放器與輔助電路構成信號放大電路，輸出檢測到的信號Uh，運放器由脈衝電源供電，實現了微安級電流驅動毫安級器件。
Uh信號送到由兩級RS觸發器4013組成的抗幹擾電路，即兩級RS觸發器4013組成計數器，只有連續收到兩次Uh信號時，才確認為火災信號。R14、R15、C7組成積分復位電路，即在收到第一個正脈衝後，沒有連續的第二個脈衝信號，則將計數器復位。確認的火災信號控制可控矽導通，給出火災電流信號。R17、Z2組成抗幹擾電路，使低於火災信號電壓幅度的幹擾信號不能觸發可控矽，可控矽導通時，電壓E在7-8V，報警電流在35-75mA。
本實用新型的有益效果為①由於發射器與接收器是分立的，探測室即為作用空間，增加了監測範圍，尤其適合大空間場所的安裝，作用範圍可在5～50米，還避免了現有火災探測器分布較密，相對成本高的缺點，可使安裝成本大大下降；②本火災探測器可直接接入現有的報警系統，無須另外購買或設計報警系統；③由於利用了煙氣的熱湍流效應，採用光電流報警更為準確，避免了誤報漏報現象，且節能節電。
圖1為本實用新型紅外光束髮射器的方框圖圖2為本實用新型紅外光束接收器的方框圖圖3為本實用新型紅外光束髮射器的電路圖圖4為本實用新型紅外光束接收器的電路圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明圖3為紅外光束髮射器的電路圖，圖4為紅外光束接收器的電路圖，本實用新型由分立的紅外光束髮射器和紅外光束接收器組成，紅外光束髮射器和紅外光束接收器兩者安裝距離為20米。紅外光束髮射器電路由倒相橋式整流電路、穩壓限流電路、無穩態振蕩電路和紅外發光器件組成；紅外光束接收器電路由倒相橋式整流電路、穩壓限流電路、無穩態振蕩電路、紅外接收放大電路、觸發電路和報警電路組成。
穩壓限流電路由電阻R1、R2、穩壓管Z1、三極體Q1、Q2、電容C2組成；振蕩電路由三極體Q3、高速開關Q4、及由電阻R4和電容C3組成的反饋電路和外圍電路電阻R3、R5、R6、R7、電容C4組成；紅外接收放大電路由PE紅外光受光器、LM124運放器與輔助電路R9、R10、R11、R12、R13、C6組成；觸發抗幹擾電路由兩級RS觸發器4013及R14、R15、C7組成；報警電路由可控矽SCR，穩壓管Z2、Z3，和R16、R17組成。
倒相橋式整流電路可使接入的電源不必分正、負，均能保證輸出為+E。R1、Z1、Q1、Q2、R2、C2組成穩壓限流電路。上電後，三極體Q1、Q2處於導通，形成小電流對電容C2的充電，電容C2較大，B點電位緩慢升高，此時，穩壓管Z1處於不穩壓狀態。當Z1處於穩壓時，三極體Q1、Q2相繼截止，電容C2放電，一段時間後，B點電位下降，當下降到7.5V左右時，三極體Q1、Q2再次導通。如此周而復始，Z1工作在穩壓點附近，B點電位略有起伏，但穩定在7.5-10V之間。
Q3、Q4與R4、C3反饋電路及其外圍電路構成無穩態振蕩電路。高速開關管Q4處於周而復始的開關狀態，為紅外發光管LED提供一脈衝電源，R8可調節光電流大小，利用R8取值範圍可控制探測器作用的距離。採用脈衝供電，可以節電，同時消除瞬間尖峰，達到抗幹擾目的。
圖4中，PE為紅外光受光器，它接收紅外發光器件的紅外光，兩者匹配。LM124運放器與輔助電路構成信號放大電路，輸出檢測到的信號Uh，Uh信號送到由兩級RS觸發器1、2(4013)組成的抗幹擾電路，即兩級RS觸發器組成計數器，只有連續收到兩次Uh信號時，才確認為火災信號。R14、R15、C7組成積分復位電路，即在收到第一個正脈衝後，沒有連續的第二個脈衝信號，則將計數器復位，防止了誤報。當確認為火災信號時，控制可控矽導通，給出火災電流信號。R17、Z2組成抗幹擾電路，使低於火災信號電壓幅度的幹擾信號不能觸發可控矽，可控矽導通時，電壓E在7-8V，報警電流在35-75mA。煙氣產生時，導致紅外光接收器接收到發射器的光所產生的光電流發生變化(突變)，從而啟動報警系統。
權利要求1.一種大空間火災探測器，其特徵在於它由分立的紅外光束髮射器和紅外光束接收器組成，所述紅外光束髮射器電路由倒相橋式整流電路、穩壓限流電路、無穩態振蕩電路和紅外發光器件組成；所述紅外光束接收器電路由倒相橋式整流電路、穩壓限流電路、振蕩電路、紅外接收放大電路、觸發抗幹擾電路和報警電路依次連接組成，紅外光束髮射器與紅外光束接收器安裝距離為5～50米。
2.根據權利要求1所述的大空間火災探測器，其特徵在於紅外發光器件LED經串聯的可調電阻R8與震蕩電路相連接。
3.根據權利要求1所述的大空間火災探測器，其特徵在於紅外光束接收器電路中設有紅外接收放大電路，所述紅外接收放大電路由PE紅外光受光器、LM124運放器與輔助電路組成，所述輔助電路由R10、R9、R11、R12、R13、C5、C6組成。
4.根據權利要求1所述的大空間火災探測器，其特徵在於紅外光束接收器電路中設有觸發抗幹擾電路，所述觸發抗幹擾電路由兩級RS觸發器4013及復位電路組成，所述復位電路由R14、R15、C7、R17、Z2組成。
5.根據權利要求1所述的大空間火災探測器，其特徵在於紅外光束接收器電路中設有報警電路，所述報警電路由可控矽SCR、穩壓管Z2、Z3、R16、R17組成。
專利摘要本實用新型屬火災防治領域，具體說是涉及一種大空間火災探測器，它由分立的紅外光束髮射器和紅外光束接收器組成，紅外光束髮射器由橋式整流電路、穩壓限流電路、振蕩電路和紅外發光電路組成；紅外光束接收器電路由橋式整流電路、穩壓限流電路、振蕩電路、紅外接收放大電路、觸發抗幹擾電路和報警電路組成。本實用新型由於紅外光束髮射器與接收器是分立的，探測室即為作用空間，增加了監測範圍，尤其適合大空間場所的安裝，且採用光電流報警更為準確，避免了誤報漏報現象，節能節電，並可直接接入現有的報警系統，是商場、禮堂、演播廳、會議室等場所理想的防火報警裝置。
文檔編號G08B17/103GK2624304SQ03250888
公開日2004年7月7日 申請日期2003年5月10日 優先權日2003年5月10日
發明者冉海潮, 孫麗華 申請人:河北科技大學