RU2632765C1 - Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632765C1 RU2632765C1 RU2016133693A RU2016133693A RU2632765C1 RU 2632765 C1 RU2632765 C1 RU 2632765C1 RU 2016133693 A RU2016133693 A RU 2016133693A RU 2016133693 A RU2016133693 A RU 2016133693A RU 2632765 C1 RU2632765 C1 RU 2632765C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- temperature
- overheating
- change
- rate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
- A62C37/46—Construction of the actuator
- A62C37/48—Thermally sensitive initiators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
Landscapes
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к способам и устройствам обнаружения пожара или перегрева на различных технических объектах. Способ обнаружения пожара или перегрева, заключающийся в том, что измеряют температуру и скорость ее изменения по показаниям линейного теплового датчика, контролируют исправность этого датчика, определяют по средней температуре наличие пожара или перегрева в контролируемой зоне, формируют и передают информацию о пожаре или перегреве, а также об обнаруженных неисправностях. Кроме того, по скорости изменения средней температуры определяют начальный момент возгорания, а по локально высокой температуре получают подтверждение о возникновении пожара. Устройство обнаружения пожара или перегрева, содержащее блок обнаружения пожара, в котором осуществляется вычисление температуры и скорости ее изменения по показаниям линейных тепловых датчиков, которые подключены на вход этого блока, контроль исправности линейных тепловых датчиков, формирование и передача в систему пожарной защиты объекта контроля информации о пожаре или перегреве, которые определяются по средней температуре в зоне контроля, а также об обнаруженных неисправностях. В блоке обнаружения пожара дополнительно по скорости изменения средней температуры определяется начальный момент возгорания, а по локально высокой температуре формируется подтверждение о возникновении пожара. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к способам и устройствам обнаружения пожара или перегрева на различных технических объектах, в том числе в отсеках летательных аппаратов. Известна система обнаружения пожара, содержащая датчик тепла в виде трубчатого электропроводящего элемента, в центре которого, коаксиально, расположен проводник, отделенный от наружной трубки эвтектической солью. [Патент США №3540041, опубликовано 10.11.1970].
Датчик тепла позволяет выявлять локальное воздействие повышенной температуры. Недостатком такого датчика является невозможность определения с его помощью средней температуры в контролируемой зоне.
Известен датчик обнаружения температуры при пожаре, содержащий стержень в качестве опорного элемента, на который по спирали намотан, для измерения средней температуры, проволочный чувствительный элемент. [Патент США №3470744, опубликовано 7.10.1969].
Недостатком такого датчика обнаружения температуры является высокая вероятность ложных срабатываний при определении локального возгорания по скорости изменения средней температуры. Такая опасность особенно велика при быстром изменении внешних условий и режимов работы объекта контроля.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является система обнаружения пожара или перегрева, принятая за прототип, включающая датчик с двумя чувствительными элементами (терморезистивным и термисторным) и устройство, подключенное к датчику. Способ, реализованный в данной системе и принятый за прототип, позволяет выявить неисправности датчика, а также определить по сопротивлениям двух чувствительных элементов среднюю температуру в контролируемой зоне, размер области датчика, подвергшейся локальному воздействию повышенной температуры, и оценить динамические изменения измеряемых параметров [Патент США №7098797, опубликовано 29.08.2006].
Недостатком этих способа и системы обнаружения пожара является использование датчика, который в силу своей конструкции имеет значительную тепловую инерционность, а также то, что они не позволяют одновременно быстро и надежно обнаруживать пожар по локальному воздействию пламени на датчик.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности обнаружения пожара.
Поставленная задача решается с помощью способа обнаружения пожара или перегрева, заключающегося в том, что измеряют температуру и скорость ее изменения по показаниям линейного теплового датчика, контролируют исправность этого датчика, определяют по средней температуре пожар или перегрев в контролируемой зоне, формируют и передают информацию о пожаре или перегреве, а также об обнаруженных неисправностях.
Новым в заявляемом изобретении является то, что по скорости изменения средней температуры определяют начальный момент возгорания, а по локально высокой температуре получают подтверждение о пожаре.
Поставленная задача решается устройством обнаружения пожара или перегрева, содержащим блок обнаружения пожара, в котором осуществляется вычисление температуры и скорости ее изменения по показаниям линейных тепловых датчиков, которые подключены на вход этого блока, контроль исправности линейных тепловых датчиков, формирование и передача в систему пожарной защиты объекта контроля информации о пожаре или перегреве, которые определяются по средней температуре в зоне контроля, а также об обнаруженных неисправностях. Но, в отличие от известного технического решения, в блоке обнаружения пожара по скорости изменения средней температуры определяется начальный момент возгорания, а по локально высокой температуре формируется подтверждение о пожаре. Достигаемый технический результат - повышение надежности обнаружения пожара, обеспечивается за счет того, что для обнаружения локального воздействия повышенной температуры, вызванной появлением пламени, одновременно используются два способа, которые дублируют и дополняют друг друга. Первый из них, основанный на измерении скорости изменения средней температуры, является быстродействующим и позволят обнаружить возгорание на более ранней стадии. Второй способ является более инерционным и основан на измерении высокой локальной температуры. Сочетание этих способов позволяет, с одной стороны, за счет снижения порога срабатывания по скорости изменения температуры, расширить зону обнаружения пожара, а с другой стороны, исключить ложные срабатывания при изменении внешних условий и режимов работы объекта контроля, т.к. при этом локально высоких температур не возникает. Кроме того, наличие информации о скорости изменения температуры позволят эффективнее выявлять отказы, связанные с измерением локальной температуры.
В соответствии с п. 3 формулы изобретения в качестве линейных тепловых датчиков предпочтительно использовать линейные терморезистивные датчики, которые обладают высоким быстродействием. В этом случае, в соответствии с п. 4 формулы изобретения, локально высокую температуру можно определять по сопротивлению изоляции чувствительного элемента линейного терморезистивного датчика.
На фиг. 1 представлен вариант устройства обнаружения пожара или перегрева, на фиг. 2 представлены графики переходных процессов в устройстве, вызванных локальным воздействием высокой температуры. Устройство обнаружения пожара или перегрева состоит из блока обнаружения пожара 1, на вход которого подключен линейный терморезистивный датчик 2. Блок обнаружения пожара 1, как правило, представляет собой электронное устройство, содержащее аналого-цифровые преобразователи, источники опорного тока и напряжения, микроконтроллеры с внутренними и внешними цифровыми интерфейсами, реле и другими электронными компонентами. Линейный терморезистивный датчик 2 представляет собой тонкостенную металлическую оболочку 3, например, из материала ХН78Т, длина которой может быть от 1 м до 12 м и более, диаметром 1,2 мм и с толщиной стенки 0,2 мм. Внутри оболочки размещен чувствительный элемент 4, выполненный из металла с положительным температурным коэффициентом сопротивления, например никеля. Чувствительный элемент 4 изготовлен из двух жил диаметром 0,2 мм, соединенных между собой с одного конца с помощью лазерной сварки 5 и изолированных друг от друга и от оболочки теплопроводным материалом 6, заполняющим все свободное пространство внутри оболочки. В качестве материала, обладающего хорошими изолирующими свойствами и хорошей теплопроводностью, чаще всего используется окись магния. Сопротивление такого чувствительного элемента изменяется в рабочем диапазоне температур от нескольких десятков Ом до сотен Ом и зависит от длины чувствительного элемента.
Другим вариантом выполнения линейного теплового датчика, позволяющего реализовать предлагаемый способ обнаружения пожара, может быть линейный пневматический датчик, содержащий преобразователь давления, соединенный с сенсорной трубкой, которая выполнена из металла и заполнена веществом, способным быть насыщенным водородом при низких температурах и адсорбировать его при нагревании в заданном диапазоне температур.
Устройство обнаружения пожара или перегрева работает следующим образом. Из блока противопожарной защиты осуществляется питание линейных терморезистивных датчиков от источников опорного тока и напряжения. С помощью аналого-цифровых преобразователей выходные сигналы линейных терморезистивных датчиков преобразовываются в цифровые коды, по которым в микроконтроллере осуществляется вычисление средней температуры в зоне контроля каждого линейного терморезистивного датчика, скорости изменения этой температуры, а также сопротивление изоляции чувствительных элементов относительно оболочки. Кроме того, в микроконтроллере реализуются алгоритмы контроля исправности линейных терморезистивных датчиков. Все вычисленные в микроконтроллере параметры сравниваются с соответствующими пороговыми значениями, а по результатам сравнения формируется информация, которая по внешнему интерфейсу передается в систему пожарной защиты, которая включает в себя устройства индикации и регистрации, речевые оповещатели, устройства управления огнетушителями и др.
При возникновении пожара (момент времени t1 на фиг. 2), когда пламя непосредственно воздействует на оболочку линейного терморезистивного датчика, происходит скачкообразное изменение локальной температуры Тл в зоне касания оболочки. С этого момента начинается рост средней температуры Тср, измеряемой чувствительным элементом, со скоростью dTcp/dt, которая является максимальной до некоторого момента времени t2, после которого она начинает снижаться. Если в интервал времени от t1 до t2 величина dTcp/dt превысит пороговое значение, то в блоке обнаружения пожара будет сформирована информация о начале возгорания. По этой информации в системе пожарной защиты могут сформироваться команды, например, на выключение объекта контроля, например, авиадвигателя. В обозначенный интервал времени оболочка линейного терморезистивного датчика только начинает прогреваться и сопротивление изоляции Rиз остается на высоком уровне (порядка 10 МОм). По мере прогрева оболочки сопротивление изоляции начинает резко падать и, в момент времени t3 достигает порогового значения 0,5 МОм, что примерно соответствует температуре 600°C, при котором формируется информация о пожаре и включается система пожаротушения. В момент времени t4 завершается прогрев линейного терморезистивного датчика, все процессы стабилизируются и, через некоторое время, начинается обратный переходной процесс (на фиг. 2 не показан), вызванный тушением пламени. Весь переходной процесс с момента времени t1 до момента t4 длится обычно не более 10 секунд. В том случае, если при возникновении пожара пламя не касается непосредственно оболочки линейного терморезистивного датчика и не вызывает достаточно сильного локального нагрева оболочки, то обнаружение перегрева и пожара осуществляется по мере повышения температуры во всей зоне контроля по средней температуре.
Источники информации
1. Патент США №3540041.
2. Патент США №3470744.
3. Патент США №7098797.
Claims (4)
1. Способ обнаружения пожара или перегрева, заключающийся в том, что измеряют температуру и скорость ее изменения по показаниям линейного теплового датчика, контролируют исправность этого датчика, определяют по средней температуре в контролируемой зоне пожар или перегрев, формируют и передают информацию о пожаре или перегреве, а также об обнаруженных неисправностях, отличающийся тем, что по скорости изменения средней температуры определяют начальный момент возгорания, а по локально высокой температуре получают подтверждение о пожаре.
2. Устройство обнаружения пожара или перегрева, содержащее блок обнаружения пожара, в котором осуществляется вычисление температуры и скорости ее изменения по показаниям линейных тепловых датчиков, которые подключены на вход этого блока, контроль исправности линейных тепловых датчиков, формирование и передача в систему пожарной защиты объекта контроля информации о пожаре или перегреве, которые определяются по средней температуре в зоне контроля, а также об обнаруженных неисправностях, отличающийся тем, что в блоке обнаружения пожара по скорости изменения средней температуры определяется начальный момент возгорания, а по локально высокой температуре формируется подтверждение о пожаре.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве линейных тепловых датчиков используются линейные терморезистивные датчики, каждый из которых представляет собой длинную тонкостенную металлическую оболочку, в которой размещены один или несколько чувствительных элементов, выполненных из металла и изолированных друг от друга и от оболочки теплопроводным материалом.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что локально высокая температура вычисляется по сопротивлению изоляции чувствительного элемента линейного терморезистивного датчика.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133693A RU2632765C1 (ru) | 2016-08-16 | 2016-08-16 | Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133693A RU2632765C1 (ru) | 2016-08-16 | 2016-08-16 | Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2632765C1 true RU2632765C1 (ru) | 2017-10-09 |
Family
ID=60040976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133693A RU2632765C1 (ru) | 2016-08-16 | 2016-08-16 | Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2632765C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715181C1 (ru) * | 2019-04-16 | 2020-02-25 | Александр Иванович Завадский | Способ обнаружения пожара или перегрева в отсеке авиадвигателя и устройство для его осуществления |
RU2718434C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2020-04-02 | Александр Иванович Завадский | Способ обнаружения пожара в отсеке авиадвигателя по скорости изменения температуры |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1767440A2 (ru) * | 1990-10-15 | 1992-10-07 | Научно-Технический Комплекс "Институт Технической Теплофизики" Ан Усср | Устройство дл одновременного измерени температуры и скорости потока |
US20040233062A1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-11-25 | Cerberus S.A.S. | Fire or overheating detection system |
EP1876574A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-09 | Weishe Zhang | Analog line-type temperature sensitive fire detection cable |
DE102006045083A1 (de) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Bombardier Transportation Gmbh | Schienenfahrzeug mit einer Branddetektionseinrichtung |
-
2016
- 2016-08-16 RU RU2016133693A patent/RU2632765C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1767440A2 (ru) * | 1990-10-15 | 1992-10-07 | Научно-Технический Комплекс "Институт Технической Теплофизики" Ан Усср | Устройство дл одновременного измерени температуры и скорости потока |
US20040233062A1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-11-25 | Cerberus S.A.S. | Fire or overheating detection system |
EP1876574A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-09 | Weishe Zhang | Analog line-type temperature sensitive fire detection cable |
DE102006045083A1 (de) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Bombardier Transportation Gmbh | Schienenfahrzeug mit einer Branddetektionseinrichtung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715181C1 (ru) * | 2019-04-16 | 2020-02-25 | Александр Иванович Завадский | Способ обнаружения пожара или перегрева в отсеке авиадвигателя и устройство для его осуществления |
RU2718434C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2020-04-02 | Александр Иванович Завадский | Способ обнаружения пожара в отсеке авиадвигателя по скорости изменения температуры |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI707141B (zh) | 感測器系統及用以測量及控制加熱器系統之效能之整合式加熱器感測器 | |
US20050043631A1 (en) | Medical body core thermometer | |
US10512122B2 (en) | Electrical cartridge type heater with temperature monitoring and electrical heater with temperature monitoring | |
RU2632765C1 (ru) | Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления | |
US8096708B2 (en) | Digital linear heat detector with thermocouple heat confirmation | |
JP2012522247A5 (ru) | ||
JPS61193037A (ja) | 電子式体温計 | |
RU2016150951A (ru) | Система и способ защиты конструктивной прочности пилона двигателя | |
US9524841B2 (en) | Heat detector with shape metal alloy element | |
AU2006332047B2 (en) | Linear fire-detector alarming system based on data fusion and the method | |
US9518872B2 (en) | Thermal sensor | |
AU2012203454B2 (en) | Apparatus and Method for Detecting a Loose Electrical Connection | |
CN107545692B (zh) | 不可恢复式缆式线型感温火灾探测器 | |
EP3548855B1 (en) | Shorted thermocouple diagnostic | |
JPS61153555A (ja) | 流体中においての物理的状態変化の直前にあることあるいは変化が起つたことを検出するための方法および装置 | |
WO2008046249A1 (fr) | Detecteur de temperature lineaire non renouvelable dote d'une alarme de court-circuit | |
RU2637095C1 (ru) | Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления | |
US20100142584A1 (en) | Digital linear heat detector with thermal activation confirmation | |
FI127723B (en) | Fire protection system for sauna | |
RU2626716C1 (ru) | Способ обнаружения пожара или перегрева и устройство для его осуществления | |
CN100359304C (zh) | 一种复合线型感温火灾探测器 | |
RU2637094C1 (ru) | Способ обнаружения пожара или перегрева с помощью дублированных линейных терморезистивных датчиков и устройство для его осуществления | |
JP4547312B2 (ja) | 温度センサーおよび火災感知器 | |
RU2715181C1 (ru) | Способ обнаружения пожара или перегрева в отсеке авиадвигателя и устройство для его осуществления | |
CN101097163B (zh) | 一种用于判断线型感温探测器中探测导体与导电层接触导通的方法 |