ES2225374T3 - Detector de humo de luz dispersa. - Google Patents
Detector de humo de luz dispersa.Info
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Abstract
Detector de humo de luz dispersa, en el que el detector de humo de luz dispersa presenta un emisor de luz (1) y un receptor de luz (2), que están dispuestos de tal forma que el punto de dispersión (4) desde el emisor de luz (1) y desde el receptor de luz (2) se encuentra fuera del detector de humo de luz dispersa al aire libre, presentando el detector de humo de luz dispersa una cubierta (3) para la protección del emisor de luz y del receptor de luz (2) y medios (7) para la distinción entre el humo y otros cuerpos extraños, que se encuentran en una región en torno al punto de dispersión (4), presentando los medios para la distinción entre el humo y otros cuerpos extraños un procesador (7) para el análisis de la curva del tiempo de señales de recepción del receptor de luz (2), en el que el procesador (7) se puede conectar en el receptor de luz (2).
Description
Detector de humo de luz dispersa.
La invención parte de un detector de humo de luz
dispersa del tipo de la reivindicación independiente de la
patente.
Ya se conoce que se utilizan detectores de humo
de luz dispersa, estando el punto de dispersión del emisor de luz y
del receptor de luz fuera del detector de humo de luz dispersa al
aire libre. Esto tiene la ventaja de que no debe preverse ninguna
cámara de medición con un laberinto. Los detectores de humo con
laberinto presentan el inconveniente de que el laberinto se puede
obstruir a través de contaminación.
La publicación europea EP 0 472 039 A2 publica un
procedimiento y un dispositivo para la detección de fuego a través
de la medición del tiempo de propagación y/o de la intensidad de la
radiación electromagnética.
El detector de humo de luz dispersa según la
invención con las características de la reivindicación independiente
de la patente tiene, en cambio, la ventaja de que es posible una
distinción entre cuerpos extraños permanentes en el punto de
dispersión del detector de humo de luz dispersa y el humo real.
Tales cuerpos extraños pueden ser escaleras, que se colocan para los
trabajos manuales, o cajas, que se apilan en alturas hasta el techo.
También las arañas pueden construir su red en cajas estrechas en el
espacio libre del detector de humo de luz dispersa y pueden
permanecer por casualidad en el punto de dispersión del detector de
humo de luz dispersa. El detector de humo de luz dispersa según la
invención reconoce tales cuerpos extraños y los elimina de las
señales de medición, de manera que se evitan alarmas de incendio
falsas.
A través de las medidas y desarrollos indicados
en las reivindicaciones dependientes son posibles mejoras ventajosas
del detector de humo de luz dispersa indicado en la reivindicación
independiente de la patente.
Es especialmente ventajoso que los medios para la
distinción entre humo y otros cuerpos extraños presenten un
procesador para el análisis de la curva del tiempo de señales de
recepción del receptor de luz, estando conectado el procesador en el
receptor de luz. Con la ayuda de la curva del tiempo es posible de
una manera más ventajosa establecer si está presente humo u otro
cuerpo extraño en el detector de humo de luz dispersa. En el caso de
humo, se registra a medida que aumenta el tiempo una intensidad
creciente de la señal de luz dispersa, mientras que a medida que
penetra un cuerpo extraño en el punto de dispersión aparece durante
corto espacio de tiempo una especie de función de salto, para pasar
de nuevo entonces a una señal fija. Esta distinción con respecto a
un salto en la función del tiempo posibilita, por lo tanto, de una
manera sencilla la distinción entre humo y otro cuerpo extraño.
Además, en este caso es ventajoso que un detector de humo de luz
dispersa presente solamente debe completarse con software, que lleva
a cabo este análisis de tiempo de la señal de recepción desde el
receptor de luz. Con ello se puede realizar de una manera sencilla
el detector de luz dispersa según la invención.
Además, es ventajoso que alrededor del receptor
de luz esté dispuesta una óptica, con preferencia un espejo de
facetas, que acopla las señales de dispersión desde una región
alrededor del punto de dispersión en el receptor de luz. La señal
general en el receptor de luz es la integra de las señales de todas
las zonas de dispersión en esta región. Por medio de espejos de
facetas adecuados es posible detectar muchas zonas de dispersión que
se encuentran separadas en el espacio, en las que el detector
reacciona de una manera sensible a la luz dispersa. En el caso de
presencia de humo, hay que partir de que todas las zonas de
dispersión esencialmente homogéneas con la densidad correspondiente
del humo proporcionar una porción de la señal de luz dispersa,
mientras que una araña dispersa localmente una señal parcial sobre
el receptor. Con una disposición de este tipo se puede distinguir
una araña del humo a través de comparación sencilla de la
amplitud.
Además, es ventajoso que el receptor de luz está
configurado como una matriz de receptores de luz, presentando la
matriz de receptores de luz al menos dos elementos receptores de
luz. Con ello es posible de una manera más ventajosa no sólo medir
una integral de señales desde diferentes puntos de dispersión, sino
recibir una distribución local de las señales de dispersión. Por
medio de esta distribución local es posible de una manera más
ventajosa distinguir entre humo, animales pequeños y objetos.
Además, se obtiene una información sobre la distribución de la
densidad del humo y la distancia de las partículas desde el detector
de humo de luz dispersa. Con la ayuda de técnicas de correlación
cruzada, que se ejecutan en un procesador en el detector de humo de
luz dispersa, se puede medir, además, la velocidad de los vapores de
humo o de los objetos en la proximidad del detector de humo de luz
dispersa. Por medio de una óptica adecuada, con preferencia una
lente, se posibilita el registro de la distribución local de las
señales de dispersión.
Otro principio ventajoso para configurar el
detector de humo de luz dispersa, de tal manera que sea posible una
distinción entre humo y otros cuerpos extraños, consiste en la
configuración de la fuente de luz con longitud de onda ajustable. De
esta forma se aprovecha de una manera más ventajosa el efecto de que
en la dispersión de Rayleigh, el comportamiento de dispersión
depende de la longitud de onda de la dispersión. En el caso de
utilización de un láser sintonizado, se obtiene, en el caso de
presencia de partículas de humo para la dispersión de Rayleigh,
diferentes intensidades de la señal como función de la longitud de
onda. En el caso de partículas, que son grandes con respecto a la
longitud de ondas, la dispersión no depende o sólo en una medida
insignificante de la longitud de onda, por lo que en el caso de una
sintonización del emisor de luz, no se produce ningún efecto
significativo en las señales de dispersión. En el caso de partículas
pequeñas, como son las partículas de humo, se puede medir claramente
este efecto de la variación de la intensidad en función de la
longitud de onda. De esta manera es posible de forma más ventajosa
distinguir tales partículas de humo de las partículas mayores. Esta
distinción se realiza entonces a través de un procesador en el
detector de humo de luz dispersa según la invención.
Otra ventaja consiste en que el emisor de luz
está conectado con un modulador de la amplitud. Las señales
luminosas moduladas en la amplitud posibilitan, por una parte, en
virtud del desplazamiento de las fases entre las señales emitidas y
las señales recibidas, que son los impulsos, que se han obtenido a
partir de la modulación de la amplitud, una determinación de la
distancia con respecto al objeto de dispersión, mientras que una
propagación del impulso, es decir, una dispersión, es una medida de
un cuerpo de dispersión difuso, como es sobre todo una nube de humo.
Por lo tanto, con ello es posible de una manera más ventajosa que,
en función de la propagación del impulso, se pueda determinar si
está presente humo u otro cuerpo extraño.
Por último, también es ventajoso que el detector
de humo de luz dispersa presente un sensor de ultrasonido,
presentando el sensor de ultrasonido un emisor y un receptor y
estando dispuesto el sensor de ultrasonido de tal forma que el
sensor de ultrasonido supervisa la región alrededor del punto de
dispersión. El sensor de ultrasonido supervisa, por lo tanto, de una
manera más ventajosa la zona de dispersión óptica del detector de
luz dispersa. Si se encuentra un cuerpo extraño fijo en la zona de
dispersión, entonces el sensor de ultrasonido y el sensor de luz
dispersa reciben una señal. Si se encuentra humo en el punto de
dispersión, entonces solamente el sensor de luz dispersa recibe una
señal, pero no el sensor de ultrasonido. Para este procedimiento son
adecuados sobre todo los sensores de ultrasonido que trabajan en la
zona de megahertzios, puesto que estos sensores de ultrasonido
presentan una acción de dirección muy buena. Con la ayuda del sensor
de ultrasonido se puede determinar, además, de una manera más
ventajosa si se encuentra un cuerpo extraño en una zona alrededor
del detector de humo, lo que significa posiblemente una influencia
de las relaciones de la circulación para la detección del fuego.
Esto puede ser emitido como alarma desde la central.
Los ejemplos de realización de la invención se
representan en el dibujo y se explican en detalle a continuación en
la descripción siguiente. La figura 1 muestra una primera forma de
realización del detector de humo de luz dispersa según la invención.
La figura 2 muestra una segunda forma de realización del detector de
humo de luz dispersa según la invención con un espejo de facetas. La
figura 3 muestra una tercera forma de realización del detector de
humo de luz dispersa según la invención con una matriz de receptores
de luz. La figura 4 muestra una cuarta forma de realización del
detector de humo de luz dispersa según la invención con un modulador
de la amplitud. La figura 5 muestra una quinta forma de realización
del detector de humo de luz dispersa según la invención con un
elipsoide. La figura 6 muestra una señal óptica modulada en la
amplitud para la determinación de una distancia. La figura 7 muestra
señales ópticas moduladas en la amplitud para la identificación de
una nube de humo y la figura 8 muestra el detector de humo de luz
dispersa según la invención con una detección de ultrasonido para
cuerpos extraños.
Los detectores de humo de luz dispersa, que se
utilizan como detectores de incendios, tienen la ventaja de ser
independientes con respecto a las fuentes de luz parásita, polvo,
contaminación, insectos, vapores de humos de corta duración y
cuerpos extraños introducidos durante corto espacio de tiempo en el
punto de medición, como por ejemplo aparatos de limpieza. Los
vapores de humo de larga duración, como se producen en el caso de un
incendio, proporcionan en el detector de humo de luz dispersa una
señal de dispersión clara, que es reconocida como señal de detección
de incendios, por ejemplo a través de la comparación con un valor
umbral predeterminado. Sin embargo, en el caso de que permanezcan
objetos durante largo espacio de tiempo en el punto de medición, que
es el punto de dispersión, el detector de humo de luz dispersa según
la invención emitirá una alarma de incendio. Por lo tanto, según la
invención, se propone un detector de humo de luz dispersa, que
presenta medios para distinguir entre humo y otros cuerpos extraños.
Tales medios se refieren especialmente a un procesador, que analiza
la curva del tiempo de señales de recepción del receptor de luz.
Otras posibilidades comprenden la utilización de espejos de facetas
para detectar una región alrededor del punto de dispersión, una
matriz de receptores de luz para conseguir una resolución local, una
fuente de luz sintonizable para detectar señales de dispersión
dependientes de la longitud de onda, un modulador de la amplitud
para tomar una decisión, a través de las señales de luz moduladas en
la amplitud entre cuerpos extraños y humo y un sensor de
ultrasonido, que supervisa la región alrededor del punto de
dispersión.
En la figura 1 se representa una primera forma de
realización del detector de humo de luz dispersa según la invención
como diagrama de bloques. Una cubierta 3 protege el detector de humo
de luz dispersa frente a la humedad, los gases agresivos y los daños
mecánicos. La cubierta 3 está configurada como plástico
transparente. De una manera alternativa, también es posible utilizar
cristal. La cubierta 3 está configurada de tal forma es transparente
para la luz para la medición de la luz dispersa. Por lo tanto,
también puede actuar como filtro para la radiación parásita no
deseada. Especialmente cuando se utiliza radiación infrarroja, la
luz del entorno puede ser filtrada fácilmente a través de la
cubierta 3 y a través del receptor de luz 2. Detrás de la cubierta 3
se encuentra, por una parte, un emisor de luz 1, aquí un diodo
luminoso en la región infrarroja. De una manera alternativa, también
es posible un láser, con preferencia un láser de semiconductores,
y/u otras regiones de longitudes de onda, que es activado por un
control de emisor 5. El control de emisor 5 es, por lo tanto, un
circuito de excitación para el emisor de luz 1. En el caso de un
láser, es un circuito de excitación láser típico con compensación de
la temperatura y del punto de trabajo. El control 5 está conectado
con un procesador 7 a través de una segunda salida. El procesador 7
está conectado a través de una entrada/salida de datos con una
memoria 8, en la que están memorizadas señales de referencia
almacenadas fijamente y que se utiliza para la memorización de
valores intermedios. El procesador 7 está conectado a través de una
entrada de datos con un dispositivo de evaluación de la recepción 6.
El procesador 7 está conectado en un dispositivo de señalización 9 a
través de una salida de datos. Una entrada del dispositivo de
evaluación de recepción 6 está conectada con un receptor de luz 2.
El receptor de luz 2 es aquí un fotodiodo. El fotodiodo 1 y el
fotodiodo 2 están dispuestos de tal forma que un punto de dispersión
4 se encuentra fuera del detector de humo de luz dispersa al aire
libre.
En el punto de dispersión 4 es detectado si
existe humo o no. Si existe humo, entonces esto es reconocido a
través de señales de dispersión por el fotodiodo 2, y el procesador
7 lleva a cabo a continuación con el dispositivo de señalización 9
una señalización con relación a un incendio. El dispositivo de
evaluación de la recepción 6 es aquí un amplificador de recepción y
una conversión analógica/digital. El dispositivo de señalización 9
puede ser una luz, una sirena o un módulo de comunicación, que
transmite una señalización a una central, con preferencia a través
de un bus. Esto es especialmente ventajoso cuando se utilizan varios
detectores de humo de luz dispersa, que están conectados a través
del bus con la central para llevar a cabo una supervisión central de
un edificio.
El procesador 7 lleva a cabo ahora un análisis de
la curva del tiempo de las señales de recepción del fotodiodo 2. Si
aparece humo en el punto de dispersión4, esto conduce a una subida
continua de la intensidad de la luz dispersa recibida a través del
fotodiodo 2. Sin embargo, si entra un cuerpo extraño en el punto de
dispersión 4, entonces a la entrada del cuerpo extraño en el punto
de dispersión 4 tiene lugar un salto en la curva del tiempo de la
función de intensidad de las señales recibidas a través del
fotodiodo 2, para provocar entonces, después de la entrada y de la
permanencia del cuerpo extraño en el punto de dispersión 4, de nuevo
una meseta plana de la señal. Una inserción de corta duración de un
cuerpo extraño en el punto de dispersión 4 provoca un impulso corto
en la función de recepción y, por lo tanto, es reconocido como una
señal, que no se utiliza para la activación de la alarma.
Si se produce un salto en la función del tiempo
de la intensidad de las señales de recepción, entonces esto es
atribuible a una introducción de un cuerpo extraño. Esto puede ser
reconocido a través de software por medio del procesador 7, para
transmitirlo entonces a la central a través del módulo de
comunicación 9, de manera que aquí se notifica que el detector de
humo de luz dispersa, en virtud de un cuerpo extraño, no puede
funcionar ya correctamente, de modo que deben restablecerse las
relaciones óptimas de la circulación.
Otras señales son previsibles, por ejemplo, en
telas de arañas y arañas directamente en el punto de dispersión. A
través de la aparición lenta de una tela de araña se compensa la
formación propiamente dicha de la tela de araña a través de la
compensación de la desviación habitual en los detectores de humo de
luz dispersa. La compensación de la desviación habitual consiste en
que se suprimen las modificaciones muy lentas de la señal en el
intervalo de 6 a 8 horas. La forma de realización más sencilla es un
paso alto con una constante de tiempo correspondientemente pequeña.
En los detectores de incendios convencionales se produce una
desviación a través de un envejecimiento y especialmente también a
través de una contaminación lenta del interior del laberinto. Por lo
tanto, de esta manera se realiza un seguimiento del valor de
reposo.
Pero las oscilaciones de la tela de araña, por
ejemplo a través del tiro de aire, pueden conducir a señales de
interferencia o, cuando la araña se mueve ella misma lentamente al
punto de dispersión, esto puede conducir a señales engañosas. Sin
embargo, esto conducirá a una deflexión en la función de intensidad,
de manera que tales saltos de la intensidad pueden ser reconocidos a
través del procesador 7.
En la figura 2 se representa una segunda forma de
realización del detector de humo de luz dispersa según la invención,
estando colocado alrededor del receptor de luz 2 un espejo de
facetas que está constituido por dos espejos cóncavos (segmentos de
espejos huecos) 10 y 11. Los espejos cóncavos 10 y 11 acumulan luz
procedente de una región alrededor de un punto de dispersión propio
y la acoplan en el receptor de luz 2. El o los puntos de dispersión
son, tomados en sentido estricto, regiones de volumen, en las que se
cortan la maza de luz de la fuente de radiación y la maza de
recepción del receptor de luz. Aquí existen dos puntos de
dispersión, puesto que existen en cada caso dos puntos de
intersección para los ejes ópticos de los dos espejos 10 y 11 así
como del eje óptico del emisor de luz 1.
Por lo tanto, el receptor de luz es sensible
alrededor de su espacio, de manera que el receptor de luz 2 está
compuesto ahora por varios diodos, que pueden recibir luz desde
diferentes direcciones. La cubierta 3 protege de nuevo el detector
de humo de luz dispersa frente a las agresiones externas.
El receptor de luz 2 está conectado a través de
su salida con el dispositivo de evaluación de la recepción 6, que
está conectado a través de su salida de datos en el procesador 7. El
procesador 7 está conectado a través de una entrada / salida de
datos con la memoria 8. El procesador 7 está conectado con el
dispositivo de señalización 9 a través de una salida de datos. En
una segunda entrada de datos del procesador 7 está conectada la
activación del emisor 5. Una segunda salida de la activación del
emisor 5 conduce al emisor de luz 1, que es aquí de nuevo un diodo
luminoso. Además, aquí se puede emplear un láser.
Por medio de la utilización de los espejos
cóncavos 10 y 11 como espejos de facetas se forma la integral a
partir de las zonas de dispersión detectadas a través del receptor
de luz 2. En el caso de presencia de humo, se puede partir de que
todas las zonas de dispersión proporcionan de una manera
esencialmente homogénea con la densidad de humo correspondiente una
porción de la señal de luz dispersa, mientras que una araña
solamente dispersa localmente una señal parcial sobre el receptor.
Con una disposición de este tipo se puede distinguir a través de una
simple comparación de la amplitud de las señales de recepción a
través del procesador 7 una araña como cuerpo extraño del humo. La
evaluación se puede realizar especialmente también a través de una
evaluación de la señal de tiempo. El humo emite una señal continua,
mientras que un insecto como ejemplo de un cuerpo extraño genera un
salto de la señal al abandonare y al transitar por cada segmento. De
acuerdo con ello, un insecto generaría una secuencia de impulsos al
atravesar la zona de dispersión. En este caso hay que prever
entonces un valor umbral en la memoria 8, que predetermina un umbral
para la amplitud, a partir de la cual se reconoce el humo. Una araña
generaría una señal, que se encuentra por debajo del valor umbral.
El valor umbral es fijado con la ayuda de datos experimentales.
En la figura 3 se representa una tercera forma de
realización del detector de humo de luz dispersa según la invención.
La cubierta 3 protege de nuevo el detector de humo de luz dispersa
frente a los ataques externos. El emisor de luz 1 está conectado con
el control del emisor 5 a través de su entrada. El control del
emisor 5 está conectado a través de una segunda salida con el
procesador 7. El procesador 7 está conectado a través de una entrada
/ salida de datos con la memoria 8. En la segunda entrada de datos
del procesador 7 está conectado un dispositivo de evaluación 13 de
la matriz de receptores de luz. En una salida de datos del
procesador 7 está conectado un dispositivo de señalización 9. El
dispositivo de evaluación 13 de la matriz de receptores de luz está
conectado con una matriz de receptores de luz 12 a través de su
entrada. La matriz de receptores de luz 12 está constituida por un
campo de fotodiodos. De una manera alternativa, también puede ser
una célula CCD (Dispositivo Acoplado Cargado), una matriz CCD o una
matriz CMOS. Una lente 14 está dispuesta entre la cubierta 3 y la
matriz de receptores de luz 12. La lente 14 está dispuesta de tal
manera que los fotodiodos de la matriz de receptores de luz 12
detectan varias zonas locales alrededor del punto de dispersión
4.
El dispositivo de evaluación 13 de la matriz de
receptores de luz consulta las señales individuales de los
fotodiodos y las digitaliza, para transmitirlas entonces al
procesador 7, que lleva a cabo de esta manera una resolución local
de las señales de recepción alrededor del punto de dispersión 4. De
esta manera es posible no sólo medir la integral de las señales de
recepción a partir de la región alrededor del punto de dispersión 4,
sino registrar con la lente 14 una distribución local de las
señales. A través de los rayos 15, 16, 17 y 18 se representan a modo
de ejemplo dos zonas locales, que son registradas a través de la
matriz de diodos de receptores de luz 12. Por medio de esta
resolución local se puede distinguir ahora de una manera clara entre
humo, que será homogéneo, animales pequeños, que solamente aparecen
en regiones individuales, y objetos. En el caso de los objetos, que
son un poco mayores, la señal de la intensidad recibida entre dos
fotodiodos de la matriz de receptores de luz provocará un salto en
la intensidad de la luz recibida. Además, es posible que a la
entrada de un objeto se desplacen varios fotodiodos de la matriz de
receptores de luz y se produzca en este caso un patrón de señales
típico en un intervalo de tiempo, lo que permite deducir la entrada
de un objeto en el campo de dispersión del detector de humo de luz
dispersa.
En la figura 4 se representa una cuarta forma de
realización del detector de humo de luz dispersa según la invención.
La cubierta 3 protege de nuevo el detector de humo de luz dispersa
frente a los ataques externos. El emisor de luz 1 está conectado con
un modulador de la amplitud 19 a través de su entrada. Una salida de
datos del modulador de la amplitud 19 conduce a una primera entrada
de datos del procesador 7. El control del emisor 5 está conectado en
una entrada de datos del modulador de la amplitud 19. Una segunda
salida del control del emisor 5 conduce a una segunda entrada de
datos. El procesador 7 está conectado a través de una entrada/salida
de datos con la memoria 8. El dispositivo de señalización 9 está
conectado a través de una salida de datos del procesador 7. En una
entrada del dispositivo de evaluación del receptor 6 está conectado
el receptor de luz 2. El emisor de luz 1 y el receptor de luz 2
están dispuestos de tal manera que el punto de dispersión 4 se
encuentra fuera del detector de humo de luz dispersa al aire
libre.
El modulador de la amplitud 19 forma a partir de
la señal eléctrica del control del emisor 5 una secuencia de
impulsos y de esta manera lleva a cabo una modulación de la
amplitud. En la forma más sencilla, éste es simplemente un
conmutador, de manera que se genera una secuencia de impulsos de luz
periódicos en el emisor de luz 1 y luego se lleva a cabo de nuevo
una exploración oscura y esto se realiza de forma alterna en un
pulso de reloj, que es predeterminado por el modulador de la
amplitud 19. El procesador 7 evalúa entonces las señales de
recepción en comparación con estas señales emitidas, que el
modulador de la amplitud 19 transmite directamente al procesador 7.
De esta manera, el procesador 7 está en condiciones de realizar, por
una parte, una determinación de la distancia con la ayuda del
desplazamiento de las fases entre los impulsos emitidos y los
impulsos recibidos y de verificar, por otra parte, si se trata de
una nube de humo o de un objeto. Si no se puede encontrar, en
general, nada en el punto de dispersión 4, excepto aire, entonces no
se dispersan señales y el receptor 2 solamente recibe luz ambiental,
lo que se puede distinguir a través de la selección correspondiente
de la longitud de onda de la luz o del intervalo de las longitudes
de onda de la luz así como a través de una supresión (electrónica)
de la luz continua.
En la figura 6 se representa cómo se distinguen
las secuencias de impulsos, que han sido emitidos y que han sido
recibidos, en la fase. En la figura 6a se representa la secuencia de
impulsos emitida, que indica a través de la flecha 21 el plano de
reflexión 22 sobre el que incide. En la figura 6b se representa la
secuencia de impulsos recibida. Se reconoce a través de una
comparación del tiempo, que se ha producido un desplazamiento de las
fases 23. El desplazamiento de las fases 23 es una medida de la
distancia desde el emisor de la luz y desde el emisor de la luz
hasta el plano de reflexión 22. En la figura 7a se representa de
nuevo una secuencia de impulsos emitida, que incide sobre una nube
de humo 25. En cambio, en la figura 7b se representa la secuencia de
impulsos recibida desde la nuble de humo 25. Puesto que están
presentes muchos centros de dispersión en la nube de humo 25, se
propagan los impulsos de la secuencia de impulsos A emitida y se
produce una dispersión del impulso, como se representa en la figura
7b. La anchura de los impulsos recibidos en la figura 7b es una
medida de si hay humo o no. Esto se puede determinar por medio de
una comparación del valor umbral desde el procesador 7. Este valor
umbral es predeterminado entonces y es depositado en la memoria
8.
Otra forma de realización para distinguir objetos
de una nube de humo consiste en la utilización de una fuente de luz
con longitud de onda sintonizable como emisor de luz 1. Por ejemplo,
se puede utilizar un láser de semiconductores sintonizable en la
región infrarroja, que es sintonizado sobre una zona predeterminada
de longitudes de onda, para reconocer si las señales de luz
dispersas dependen de la longitud de onda. Esta dispersión se llama
dispersión de Rayleigh. En el caso de partículas pequeñas, como
están presentes en una nube de humo, esta dispersión de Rayleigh es
una función de la longitud de onda. El procesador 7 es informado de
esta manera a través del control del emisor 5 acerca de la longitud
de onda utilizada en cada momento con el fin de analizar entonces
las señales recibidas como función de la longitud de onda de
emisión. Si esta función da como resultado una horizontal o
aproximadamente una horizontal, entonces ha sido introducido un
objeto en el punto de dispersión 4, puesto que los objetos grandes,
que son especialmente grandes con respecto a la longitud de onda
utilizada, no presentan ninguna dependencia de la intensidad de la
longitud de onda. De esta manera, es posible una detección clara, si
existe un cuerpo extraño o humo en la región en torno al punto
de
dispersión 4.
dispersión 4.
Además de un láser sintonizable, también es
posible utilizar una lámpara, que emite luz en varias longitudes de
onda y seleccionar entonces estas longitudes de onda individuales a
través de un filtro.
En la figura 5 se representa una quinta forma de
realización del detector de humo de luz dispersa según la invención.
La cubierta 3 protege de nuevo el detector de humo de luz dispersa
frente a los ataques exteriores. El emisor de luz 1 está conectado a
través de su entrada con el control del emisor 5, estando conectado
el control del emisor 5 a través de una salida de datos con una
primera entrada de datos del procesador 7. El procesador 7 está
conectado a través de una entrada/salida de datos con la memoria 8.
El procesador 7 está conectado a través de una segunda entrada de
datos con el dispositivo de evaluación de la recepción 6. En una
salida de datos del procesador 7 está conectado el dispositivo de
señalización 9. El receptor de luz 2 está conectado en una entrada
del dispositivo de evaluación del receptor 6. Alrededor del receptor
de luz 2 está dispuesto un elipsoide 20, que se ocupa de que se
acople la mayor cantidad posible de luz dispersa en el receptor de
luz 2. Esto mejora la distancia entre la señal y el ruido del
detector de humo de luz dispersa. Un método alternativo consiste en
la utilización de un emisor de luz 1 más fuerte.
En la figura 8 se representa el detector de humo
de luz dispersa según la invención con una detección por
ultrasonido. El emisor de luz 1 y el receptor de luz 2 están
dispuestos de tal manera que el punto de dispersión 4se encuentra
fuera del detector de humo de luz dispersa al aire libre. La
cubierta 3 protege el detector de humo de luz dispersa frente a los
ataques externos. En una entrada del emisor de luz 1 está conectado
un control del emisor 5. Una salida de datos del control del emisor
5 conduce hacia una primera entrada del procesador 7. En una segunda
entrada de datos del procesador 7 está conectado un dispositivo de
procesamiento de las señales 28, estando conectado un receptor de
ultrasonido 27 en otra entrada. El receptor de ultrasonido está
alineado sobre el punto de dispersión 4, sobre el que está alineado
también un emisor de ultrasonido 26. El emisor de ultrasonido es
accionado o bien en el funcionamiento continuo o a intervalos de
tiempo periódicos.
En una tercera entrada del procesador 7 está
conectado un dispositivo de evaluación de recepción 6. En una salida
de datos del procesador 7 está conectada una señalización 9. El
procesador 7 está conectado con la memoria 8 a través de una
entrada/salida de datos. El receptor de luz 2 está conectado en una
entrada del dispositivo de evaluación de la recepción.
Si se encuentra un cuerpo extraño en la región en
torno al punto de dispersión 4, entonces tanto el receptor de luz 2
como también el receptor de ultrasonido 27 reciben señales, de
manera que el procesador 7 reconoce, con la ayuda de la señal de
recepción desde el dispositivo de procesamiento de las señales 28,
que amplifica y digitaliza las señales de recepción desde el
receptor de ultrasonido 27, que se trata de un cuerpo extraño y no
de humo, que provoca las señales de dispersión, que recibe el
receptor de luz 2. De esta manera, se supervisa la señal de
recepción óptica a través de la señal de recepción por ultrasonido.
Si se trata de humo que provoca las señales de dispersión en el
punto de dispersión 4, entonces el receptor de ultrasonido no recibe
ninguna señal de recepción. Las ondas de ultrasonido ofrecen la
posibilidad de conectar de una manera selectiva una región, para que
sean poco probables las señales erróneas.
La función de un emisor y de un receptor de
ultrasonido puede estar integrada también en un componente. En
primer lugar, se difunde un impulso de ultrasonido. Luego se conmuta
a recepción y se espera la señal reflejada por un objeto, dado el
caso, presente (modo de eco).
Claims (9)
1. Detector de humo de luz dispersa, en el que el
detector de humo de luz dispersa presenta un emisor de luz (1) y un
receptor de luz (2), que están dispuestos de tal forma que el punto
de dispersión (4) desde el emisor de luz (1) y desde el receptor de
luz (2) se encuentra fuera del detector de humo de luz dispersa al
aire libre, presentando el detector de humo de luz dispersa una
cubierta (3) para la protección del emisor de luz y del receptor de
luz (2) y medios (7) para la distinción entre el humo y otros
cuerpos extraños, que se encuentran en una región en torno al punto
de dispersión (4), presentando los medios para la distinción entre
el humo y otros cuerpos extraños un procesador (7) para el análisis
de la curva del tiempo de señales de recepción del receptor de luz
(2), en el que el procesador (7) se puede conectar en el receptor de
luz (2).
2. Detector de humo de luz dispersa según la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios para la
distinción entre humo y otros cuerpos extraños presentan una óptica
(10, 11) en el receptor de luz (2), que acopla señales de dispersión
desde varias zonas de dispersión en una región alrededor del punto
de dispersión (4) en el receptor de luz (2).
3. Detector de humo de luz dispersa según la
reivindicación 2, caracterizado porque la óptica está
configurada como espejo de facetas (10, 11).
4. Detector de humo de luz dispersa según la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el receptor de
luz está configurado como una matriz de receptores de luz (12),
presentando la matriz de receptores de luz (12) al menos dos
elementos receptores de luz.
5. Detector de humo de luz dispersa según la
reivindicación 4, caracterizado porque un sistema de lentes
(14) está dispuesto aguas arriba de la matriz de receptores de luz
(12).
6. Detector de humo de luz dispersa según la
reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, caracterizado porque el
emisor de luz (1) está configurado como una fuente de luz
sintonizable, emitiendo la fuente de luz sintonizable luz con una
longitud de onda variable, en función de señales de control desde un
controlador del emisor (5).
7. Detector de humo de luz dispersa según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el emisor de
luz (1) se puede conectar con un modulador de la amplitud (19).
8. Detector de humo de luz dispersa según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el detector
de humo de luz dispersa presenta un sensor de ultrasonido,
presentando el sensor de ultrasonido un emisor de ultrasonido y un
receptor de ultrasonido y porque el sensor de ultrasonido está
dispuesto de tal forma que el sensor de ultrasonido supervisa la
región en torno al punto de dispersión (4).
9. Detector de humo de luz dispersa según la
reivindicación 8, caracterizado porque el sensor de
ultrasonido puede ser accionado en el modo de eco.
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