JPS5924479B2 - 光電式煙感知器 - Google Patents
光電式煙感知器Info
- Publication number
- JPS5924479B2 JPS5924479B2 JP9536479A JP9536479A JPS5924479B2 JP S5924479 B2 JPS5924479 B2 JP S5924479B2 JP 9536479 A JP9536479 A JP 9536479A JP 9536479 A JP9536479 A JP 9536479A JP S5924479 B2 JPS5924479 B2 JP S5924479B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- output
- smoke
- amplifier
- scattered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
- G01N21/532—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke with measurement of scattering and transmission
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- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電散乱光式の煙感知器に関し、火災を早期に
発見しかつ誤報を少なくすることを目的とした煙感知器
に関する。
発見しかつ誤報を少なくすることを目的とした煙感知器
に関する。
光電散乱光式煙感知器は外光が入らず煙の流入が容易な
暗箱内に発光体（例えばＬＥＤ）と、発光体から放射す
る光を直接受光せず煙粒子が発光体の光路内にあるとき
散乱する光を受光する受光体（例えばフォトダイオード
またはフォトトランジスタ）を配置し、発光体を間欠的
に発光させる、駆動回路と、煙粒子による散乱光を受光
する受光体の出力を増幅する増幅器、増幅器出力と所望
煙濃度に対応する基準電圧とを比較する比較器、比較器
出力により警報器のスイッチあるいは感知器の接続され
ている感知器回線を短絡するためのスイッチング回路な
どによつて構成されている。
暗箱内に発光体（例えばＬＥＤ）と、発光体から放射す
る光を直接受光せず煙粒子が発光体の光路内にあるとき
散乱する光を受光する受光体（例えばフォトダイオード
またはフォトトランジスタ）を配置し、発光体を間欠的
に発光させる、駆動回路と、煙粒子による散乱光を受光
する受光体の出力を増幅する増幅器、増幅器出力と所望
煙濃度に対応する基準電圧とを比較する比較器、比較器
出力により警報器のスイッチあるいは感知器の接続され
ている感知器回線を短絡するためのスイッチング回路な
どによつて構成されている。
従来の光電式煙感知器は、周囲温度の変化、電源電圧の
変動、発光体の劣化、ヤニやホコリ等による光学系の汚
れ、虫の侵入などによつてしばしば誤報を発する。感知
器の作動する感度を下げれば誤報の発生ひん度を少なく
することができるが、火災の早期発見という見地からは
感知器の感度はできる限ヤ高いことが望ましく、これら
は相矛盾する関係にある。また、周囲条件の変化による
安定性の点では周囲温度や電源電圧の変化を補償するこ
とはできるが、光学系の汚れや発光体の劣化を補償する
ことはできなかつた。本発明はかかる従来の欠点を解消
する安定性と信頼性の高い煙感知器を提供するものであ
る。
変動、発光体の劣化、ヤニやホコリ等による光学系の汚
れ、虫の侵入などによつてしばしば誤報を発する。感知
器の作動する感度を下げれば誤報の発生ひん度を少なく
することができるが、火災の早期発見という見地からは
感知器の感度はできる限ヤ高いことが望ましく、これら
は相矛盾する関係にある。また、周囲条件の変化による
安定性の点では周囲温度や電源電圧の変化を補償するこ
とはできるが、光学系の汚れや発光体の劣化を補償する
ことはできなかつた。本発明はかかる従来の欠点を解消
する安定性と信頼性の高い煙感知器を提供するものであ
る。
以下本発明を図面を用いて実施例とともに説明する。第
１図は本発明の一実施例を示す図で、１は外光を遮断し
煙の流入の容易な暗箱、２は発光体であるＬＥＤ）３は
ＬＥＤ２と対向して設けた直接光受光用シリコンフォト
ダイオード（以下直接光ＳＰＤと略記する）、４はＬＥ
Ｄ２からの光を直接受光しない位置に設け流入した煙粒
子による散乱光を受光する散乱光受光用シリコンフオト
ダイオード（以下散乱光ＳＰＤと略記する）、５はＬＥ
Ｄ２からの光が直接光ＳＰＤに入らないための遮光板で
ある。
１図は本発明の一実施例を示す図で、１は外光を遮断し
煙の流入の容易な暗箱、２は発光体であるＬＥＤ）３は
ＬＥＤ２と対向して設けた直接光受光用シリコンフォト
ダイオード（以下直接光ＳＰＤと略記する）、４はＬＥ
Ｄ２からの光を直接受光しない位置に設け流入した煙粒
子による散乱光を受光する散乱光受光用シリコンフオト
ダイオード（以下散乱光ＳＰＤと略記する）、５はＬＥ
Ｄ２からの光が直接光ＳＰＤに入らないための遮光板で
ある。
６は直接光ＳＰＤの出力を増幅する直接光増幅器、７は
散乱光ＳＰＤの出力を増幅する散乱光増幅器、８はＬＥ
Ｄ２をパルス，駆動する５駆動回路である。
散乱光ＳＰＤの出力を増幅する散乱光増幅器、８はＬＥ
Ｄ２をパルス，駆動する５駆動回路である。
９は直接光増幅器の出力の大きさを切換える切換器でＲ
ｌ，Ｒ２は前記出力の大きさを設定する抵抗、１０は直
接光増幅器の出力と散乱光増幅器の出力とを比較する比
較器、１１は切換器９を制御して感知器の感度を設定す
る感度設定器、１２は比較器１０卦よび感度設定器１１
の出力によつて動作するスイツチング回路、１３は警戒
信号発生表示回路である。
ｌ，Ｒ２は前記出力の大きさを設定する抵抗、１０は直
接光増幅器の出力と散乱光増幅器の出力とを比較する比
較器、１１は切換器９を制御して感知器の感度を設定す
る感度設定器、１２は比較器１０卦よび感度設定器１１
の出力によつて動作するスイツチング回路、１３は警戒
信号発生表示回路である。
次に動作について第２図を用いて説明する。
前述のようにＬＥＤ２は駆動回路８によつて約数秒間隔
（Ｔ３）に１００〜５００マイクロ秒間（Ｔ１ ）点灯
される。暗箱１に煙が流入すると煙粒子によつて光の散
乱が生じ散乱光ＳＰＤに出力が現われ、散乱光増幅器７
で増幅され比較器１０の一方の入力に入る。また、直接
光ＳＰＤ３にはＬＥＤ２の発光量に比例した出力が現わ
れ直接光増幅器６で増幅され、切換器９を経て比較器１
０の他方の入力に入る。な｝、後で詳しくのべるが煙の
濃度がＣａに達していない場合の切換器の接点位置はａ
の状態となつている。直接光ＳＰＤの出力電流１Ｄと散
乱光ＳＰＤの出力電流１ｓとは１０４：１程度の割合で
あるからそれぞれの増幅器の利得をこの逆の比率になる
ようにする。ＬＥＤ２が間欠的に発光するから増幅器に
交流増幅器を用いることができるので、ＳＰＤの暗電流
成分を除去することができる。これは微弱な散乱光ＳＰ
Ｄの増幅に特に有用である。そして直接光増幅器６の出
力は利得をＡＤとするとＡＤＸＩＤとなり、同じく散乱
光増幅器７の出力は利得をＡｓとするとＡ８×Ｉｓとな
る。周囲温度の変化または汚れの付着などによつてそれ
ぞれのＳＰＤの出力電流がＫ倍となつた場合にはそれぞ
れの増幅器の出力はＫＸＡＤＸＩＤ，Ｋ＞＜Ａｓ＞（Ｉ
ｓとなる。したがつて、ある条件下でＡＤＸＩＤ−ＡＳ
×ＩｓとなるようにＡＤ｝よびＡｓを設定して煙濃度を
設定して｝けば、ＫＸＡＤＸＩＤ−Ｋ×Ａｓ＞＜Ｉｓで
あるからゴミや油、ヤニなどの付着によつて光学系が汚
れても先に定めた煙濃度で比較器１０が動作する。
（Ｔ３）に１００〜５００マイクロ秒間（Ｔ１ ）点灯
される。暗箱１に煙が流入すると煙粒子によつて光の散
乱が生じ散乱光ＳＰＤに出力が現われ、散乱光増幅器７
で増幅され比較器１０の一方の入力に入る。また、直接
光ＳＰＤ３にはＬＥＤ２の発光量に比例した出力が現わ
れ直接光増幅器６で増幅され、切換器９を経て比較器１
０の他方の入力に入る。な｝、後で詳しくのべるが煙の
濃度がＣａに達していない場合の切換器の接点位置はａ
の状態となつている。直接光ＳＰＤの出力電流１Ｄと散
乱光ＳＰＤの出力電流１ｓとは１０４：１程度の割合で
あるからそれぞれの増幅器の利得をこの逆の比率になる
ようにする。ＬＥＤ２が間欠的に発光するから増幅器に
交流増幅器を用いることができるので、ＳＰＤの暗電流
成分を除去することができる。これは微弱な散乱光ＳＰ
Ｄの増幅に特に有用である。そして直接光増幅器６の出
力は利得をＡＤとするとＡＤＸＩＤとなり、同じく散乱
光増幅器７の出力は利得をＡｓとするとＡ８×Ｉｓとな
る。周囲温度の変化または汚れの付着などによつてそれ
ぞれのＳＰＤの出力電流がＫ倍となつた場合にはそれぞ
れの増幅器の出力はＫＸＡＤＸＩＤ，Ｋ＞＜Ａｓ＞（Ｉ
ｓとなる。したがつて、ある条件下でＡＤＸＩＤ−ＡＳ
×ＩｓとなるようにＡＤ｝よびＡｓを設定して煙濃度を
設定して｝けば、ＫＸＡＤＸＩＤ−Ｋ×Ａｓ＞＜Ｉｓで
あるからゴミや油、ヤニなどの付着によつて光学系が汚
れても先に定めた煙濃度で比較器１０が動作する。
散乱光ＳＰＤと直接光ＳＰＤは同種の素子を使用すると
ともに汚れ方が同じになるように配置することが大切で
ある。またＬＥＤ２の温度特性により発光効率の変化や
劣化による発光量の変化があつてもこの関係は同じく保
たれる。更に本発明実施例に｝いては、火災を早期に発
見するため常時は低い煙濃度つまり高感度に設定して卦
き煙の存在が認められると煙濃度の設定を自動的に高い
煙濃度に変えて再確認したのちに真の火災警報を発する
ように構成されている。
ともに汚れ方が同じになるように配置することが大切で
ある。またＬＥＤ２の温度特性により発光効率の変化や
劣化による発光量の変化があつてもこの関係は同じく保
たれる。更に本発明実施例に｝いては、火災を早期に発
見するため常時は低い煙濃度つまり高感度に設定して卦
き煙の存在が認められると煙濃度の設定を自動的に高い
煙濃度に変えて再確認したのちに真の火災警報を発する
ように構成されている。
第１図において煙のない場合は切換器９はａの状態であ
る。煙が流入してあらかじめ設定された濃度をこえると
比較器１０の出力が現われ、感度設定器１１を制御して
切換器９をｂの状態に切換えて動作煙濃度を高くする。
この状態でもなお比較器１０に出力が出ればスイッチン
グ回路１２が作動して感知器回線を短縮して真の火災警
報を発する。ａの状態はいわば警戒警報であるので警戒
信号発生表示回路１３を介して感知器回線に警戒信号を
送出することもできる。警戒信号はパルスまたはトーン
信号などとし感知器回線の真の火災警報と区別する。ま
た警戒信号の送出と同時にその表示を行なうこともでき
る。第２図は上記設定感度の切換え動作の説明図で３０
はＬＥＤ，駆動回路８の出力波形つまＶ）ＬＥＤの発光
波形である。
る。煙が流入してあらかじめ設定された濃度をこえると
比較器１０の出力が現われ、感度設定器１１を制御して
切換器９をｂの状態に切換えて動作煙濃度を高くする。
この状態でもなお比較器１０に出力が出ればスイッチン
グ回路１２が作動して感知器回線を短縮して真の火災警
報を発する。ａの状態はいわば警戒警報であるので警戒
信号発生表示回路１３を介して感知器回線に警戒信号を
送出することもできる。警戒信号はパルスまたはトーン
信号などとし感知器回線の真の火災警報と区別する。ま
た警戒信号の送出と同時にその表示を行なうこともでき
る。第２図は上記設定感度の切換え動作の説明図で３０
はＬＥＤ，駆動回路８の出力波形つまＶ）ＬＥＤの発光
波形である。
３１は散乱光増幅器の出力で煙が充分ある場合の波形、
３１′は煙がわずかしかないかあるいは煙以外の原因で
散乱光ＳＰＤの出力があつた場合を示す。
３１′は煙がわずかしかないかあるいは煙以外の原因で
散乱光ＳＰＤの出力があつた場合を示す。
９，９′はそれぞれの場合の切換器９の状態を示す。
２３，２３′は同様にスィツチング回路１２の出力を示
す。
す。
Ｃａ，Ｃｂは切換器９のａまたはｂの時の煙感知濃度を
示す。Ｓは流入した煙の濃度を示す。先にも述べたよう
に、通常時には切換器９はａの状態になつてあ・ジＣａ
以上の煙が流入すると比較器１０に出力が現われ、感度
設定器１１に入ｖ切換器９はｂの状態つまりＣｂの煙濃
度に設定が変る。
示す。Ｓは流入した煙の濃度を示す。先にも述べたよう
に、通常時には切換器９はａの状態になつてあ・ジＣａ
以上の煙が流入すると比較器１０に出力が現われ、感度
設定器１１に入ｖ切換器９はｂの状態つまりＣｂの煙濃
度に設定が変る。
そして更に比較器１０に出力が出れば、感度設定器１１
の出力２２と比較器１０の出力２１との論理積によつて
スイツナング回路１２が作動する。切換器９がｂの状態
となれば感度設定器１１の出力２２が警戒信号発生表示
回路１３に入ｂ１感知器回線に例えばパルス信号やトー
ン信号を送るとともに警戒レベルになつたことを表示す
る。切換器９がａからｂに切換つて比較器１０の出力が
なければ感度設定器は一定時間後に切換器９をａの状態
に復帰させる。そして警戒信号表示回路１３も動作を停
止し、通常の感知状態に復帰する。以上本発明の実施例
を詳しく説明したが、本発明の光電散乱光式の煙感知器
は煙を感知する光学系に直接光と散乱光を用いて安定性
を高めるとともに、感知レベルを常時は高感度にして卦
き異常状態を早期に感知するとともに、真の異常かどう
かを再確認した上で火災警報を出すためきゎめて信頼性
の高い煙濃度の検知ができ、自動火災報知機や防災機器
の信頼性を高めることができる。
の出力２２と比較器１０の出力２１との論理積によつて
スイツナング回路１２が作動する。切換器９がｂの状態
となれば感度設定器１１の出力２２が警戒信号発生表示
回路１３に入ｂ１感知器回線に例えばパルス信号やトー
ン信号を送るとともに警戒レベルになつたことを表示す
る。切換器９がａからｂに切換つて比較器１０の出力が
なければ感度設定器は一定時間後に切換器９をａの状態
に復帰させる。そして警戒信号表示回路１３も動作を停
止し、通常の感知状態に復帰する。以上本発明の実施例
を詳しく説明したが、本発明の光電散乱光式の煙感知器
は煙を感知する光学系に直接光と散乱光を用いて安定性
を高めるとともに、感知レベルを常時は高感度にして卦
き異常状態を早期に感知するとともに、真の異常かどう
かを再確認した上で火災警報を出すためきゎめて信頼性
の高い煙濃度の検知ができ、自動火災報知機や防災機器
の信頼性を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すプロツク図、第２図は
前記実施例の動作を説明する図である。 １・・・暗箱、２・・・発光体、３・・・直接光受光体
、４・・・散乱光受光体、５・・・遮光板、６・・・直
接光増幅器、７・・・散乱光増幅器、８・・・発光体５
駆動回路、９・・・切換器、１０・・・比較器、１１・
・・感度設定器、１２・・・スイツナング回路、１３・
・・警戒信号発生表示回路。
前記実施例の動作を説明する図である。 １・・・暗箱、２・・・発光体、３・・・直接光受光体
、４・・・散乱光受光体、５・・・遮光板、６・・・直
接光増幅器、７・・・散乱光増幅器、８・・・発光体５
駆動回路、９・・・切換器、１０・・・比較器、１１・
・・感度設定器、１２・・・スイツナング回路、１３・
・・警戒信号発生表示回路。
Claims (1)
- １ 外光を遮断し煙の流入の容易な暗箱内に、発光体と
、前記発光体からの光を直接受光する直接光受光体と、
前記発光体からの光を直接には受光せずに煙による散乱
光を受光する散乱光受光体とを備えるとともに、前記直
接光受光体の出力を増幅する直接光増幅器と、前記散乱
光受光体の出力を増幅する散乱光増幅器と、前記直接光
増幅器の出力と前記散乱光増幅器の出力とを比較する比
較器と、複数の動作レベルを設定する動作感度設定器と
、切換器と、警戒信号発生表示器とを備え、常時は低い
煙濃度で動作する第１の動作レベルで待機し、前記第１
の動作レベルに達すれば高濃度の第２の動作レベルに切
替え、前記第１の動作レベルでは警戒信号を、前記第２
の動作レベルに達すれば真の警報を発するごとく構成し
たことを特徴とする光電式煙感知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9536479A JPS5924479B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 光電式煙感知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9536479A JPS5924479B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 光電式煙感知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5619440A JPS5619440A (en) | 1981-02-24 |
| JPS5924479B2 true JPS5924479B2 (ja) | 1984-06-09 |
Family
ID=14135565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9536479A Expired JPS5924479B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 光電式煙感知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924479B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60118999A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | 松下電工株式会社 | 煙感知器 |
| EA019717B1 (ru) * | 2011-06-28 | 2014-05-30 | Александр Васильевич Гвоздырев | Многофункциональное устройство контроля окружающей среды |
-
1979
- 1979-07-26 JP JP9536479A patent/JPS5924479B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5619440A (en) | 1981-02-24 |
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