UA87559C2

UA87559C2 - THERMAL FIRE DETECTOR

Info

Publication number: UA87559C2
Application number: UAA200710122A
Authority: UA
Inventors: Владимир Антонович Абушкевич; Владимир Викторович Баканов; Игорь Захарович Мысевич
Original assignee: Частное Предприятие "Артон"
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2009-07-27
Also published as: RU2008107656A; RU2372664C1

Abstract

Тепловий пожежний сповіщувач належить до галузі пожежної сигналізації і може бути використаний у системах пожежної сигналізації для виявлення збільшення температури навколишнього середовища вище встановленого порогового значення. Тепловий пожежний сповіщувач, який містить світлодіодний індикатор, сім резисторів, три конденсатори, два діоди, два транзистори, дві вхідні клеми та тепловий елемент, в якому база другого транзистора з’єднана з колектором першого транзистора, емітер якого через сьомий резистор з’єднаний з другою вхідною клемою. В запропонованому тепловому пожежному сповіщувачі за рахунок застосування інших зв’язків між першим та другим транзисторами, а також сьомим резистором забезпечується збільшення вхідного опору каскаду на першому транзисторі, що, в свою чергу, дозволяє застосувати як третій конденсатор конденсатор меншої ємності із стабільно малими температурними залежностями. Таким чином досягається збільшення температурної стабільності часу збереження стану пожежі при збереженні всіх функцій теплового сповіщувача.The thermal fire detector belongs to the field of fire alarm and can be used in fire alarm systems to detect an increase in ambient temperature above the set threshold. Thermal fire detector containing an LED indicator, seven resistors, three capacitors, two diodes, two transistors, two input terminals and a thermal element in which the base of the second transistor is connected to the collector of the first transistor, the emitter of which is connected through the seventh resistor the second input terminal. In the proposed thermal fire detector due to the use of other connections between the first and second transistors, as well as the seventh resistor provides increased input resistance of the cascade on the first transistor, which, in turn, allows you to use as a third capacitor smaller capacitor with a stable small temperature . This increases the temperature stability of the fire state while maintaining all the functions of the heat detector.

Description

сенсора через другий резистор підключений до нсатора та першого виводу п'ятого резистора, бази першого транзистора, яка з'єднана з другим другий вивід якого з'єднаний з емітером другого виводом другого конденсатора, а через третій транзистора, колектор якого через шостий резис- резистор - з першим виводом другого конденса- тор підключений до анода світлодіодного індика- тора, другий вивід третього конденсатора підк- тора, а через другий діод - з другим виводом тре- лючений до першого виводу четвертого резисто- тього конденсатора. Емітер першого транзистора ра, база другого транзистора через п'ятий з'єднаний з другою вхідною клемою, а колектор резистор підключена до емітера цього транзис- через сьомий резистор - з базою другого транзи- тора, колектор якого підключений до першого стора. виводу шостого резистора. Крім цього, цей спо- Недоліком такого сповіщувача є низька тем- віщувач містить ще третій транзистор, другий та пературна стабільність часу збереження стану третій діоди, четвертий конденсатор, стабілітрон пожежі. та сьомий резистор. Катод другого діода В основу винаходу поставлено задачу - збі- з'єднаний з анодом третього діода та катодами льшення температурної стабільності часу збере- стабілітрона та першого діода, а колектор першо- ження стану пожежі при збереженні всіх функцій го транзистора через четвертий резистор підклю- теплового сповіщувача згідно вимог нормативних чений до бази другого транзистора та першого документів, наприклад, ДСТУ ЕМ54-5: 2003 та виводу п'ятого резистора. Катод світлодіодного НПБ 85-2000. індикатора підключений до анода стабілітрона та Поставлена задача вирішується тим, що теп- колектора першого транзистора, а катод третього ловий пожежний сповіщувач, який містить світло- діода з'єднаний з емітером другого транзистора, діодний індикатор, анод якого через перший ре- колектор якого підключений до другого виводу зистор з'єднаний з першим виводом першого третього конденсатора. До емітера першого тра- конденсатора та катодом першого діода, анод нзистора підключений анод другого діода, та дру- якого підключений до першої вхідної клеми, друга гі виводи першого конденсатора та теплового вхідна клема з'єднана з катодом світлодіодного сенсора, перший вивід якого з'єднаний з другим індикатора та першими виводами другого та тре- виводом третього резистора. База третього тран- тього конденсаторів, база першого транзистора зистора з'єднана з першими виводами сьомого підключена через послідовно з'єднані другий ре- резистора та четвертого конденсатора, другі ви- зистор та тепловий елемент до аноду світлодіод- води яких з'єднані між собою та підключені до ного індикатора, другий вивід третього конденса- другого виводу шостого резистора та емітера тора підключений до першого виводу третього третього транзистора, колектор якого з'єднаний з резистора, другий вивід якого з'єднаний з базою базою першого транзистора. першого транзистора, яка з'єднана з другим ви-sensor through the second resistor is connected to the nsator and the first terminal of the fifth resistor, the base of the first transistor, which is connected to the second, the second terminal of which is connected to the emitter of the second terminal of the second capacitor, and through the third transistor, the collector of which through the sixth resistor - with the first terminal of the second capacitor connected to the anode of the LED indicator, the second terminal of the third capacitor of the capacitor, and through the second diode - with the second terminal connected to the first terminal of the fourth resistive capacitor. The emitter of the first transistor ra, the base of the second transistor is connected to the second input terminal through the fifth, and the collector resistor is connected to the emitter of this transistor through the seventh resistor - to the base of the second transistor, the collector of which is connected to the first side. output of the sixth resistor. In addition, this detector contains a third transistor, a third diode, a fourth capacitor, and a fire zener diode. and the seventh resistor. Cathode of the second diode The invention is based on the task - connected to the anode of the third diode and the cathodes of improving the temperature stability of the time-saving stabilitron and the first diode, and the collector of the first state of fire while preserving all the functions of the th transistor through the fourth resistor of the connecting the detector according to the requirements of the regulatory standards for the base of the second transistor and the first documents, for example, DSTU EM54-5: 2003 and the output of the fifth resistor. Cathode of LED NPB 85-2000. indicator is connected to the anode of the zener diode and The problem is solved by the fact that the heat collector of the first transistor, and the cathode of the third fire detector, which contains a light emitting diode, is connected to the emitter of the second transistor, the diode indicator, the anode of which is connected through the first collector of which to the second terminal, the resistor is connected to the first terminal of the first third capacitor. The anode of the second diode is connected to the emitter of the first tra-capacitor and the cathode of the first diode, the anode of the resistor is connected to the first input terminal, the second terminal of the first capacitor and the thermal input terminal is connected to the cathode of the LED sensor, the first terminal of which is connected connected to the second indicator and the first terminals of the second and three terminals of the third resistor. The base of the third transistor of the capacitor, the base of the first transistor of the resistor is connected to the first terminals of the seventh connected through the series-connected second resistor and the fourth capacitor, the second resistor and the heating element to the anode of the LED, which are connected to each other and connected to the indicator, the second terminal of the third capacitor- the second terminal of the sixth resistor and the emitter of the tor is connected to the first terminal of the third third transistor, the collector of which is connected to the resistor, the second terminal of which is connected to the base of the first transistor. of the first transistor, which is connected to the second

Недоліком такого сповіщувача також є значна водом другого конденсатора, а через четвертий кількість застосованих елементів. Для збережен- резистор - з першим виводом другого конденса- ня стану пожежі в шлейфі із знакозмінною напру- тора, а база другого транзистора підключена до гою живлення, ємність третього конденсатора другого виводу першого конденсатора та першо- повинна бути значною, щоб забезпечити необ- го виводу п'ятого резистора, другий вивід якого хідну величину струму бази першого транзистора з'єднаний з катодом першого діода та емітером під час провалів напруги живлення. Застосування другого транзистора, колектор якого через шос- електролітичного конденсатора для цієї мети тий резистор підключений до анода світлодіодно- значно збільшує габаритні розміри сповіщувача, го індикатора, а через другий діод - з другим ви- але не забезпечує температурну стабільність водом третього конденсатора, який відрізняється часу збереження стану пожежі. тим, що база другого транзистора з'єднана з ко-The disadvantage of such a detector is also the considerable water of the second capacitor, and because of the fourth, the number of used elements. For the saved resistor - with the first terminal of the second condensation of the state of fire in a loop with a variable voltage sign, and the base of the second transistor is connected to the power supply, the capacity of the third capacitor of the second terminal of the first capacitor and the first must be significant to ensure the necessary output of the fifth resistor, the second output of which is the current value of the base current of the first transistor, connected to the cathode of the first diode and the emitter during supply voltage dips. The use of the second transistor, the collector of which is connected to the anode of the LED through the electrolytic capacitor for this purpose, significantly increases the overall dimensions of the detector, the indicator, and through the second diode - with the second output, but does not ensure the temperature stability of the water of the third capacitor, which is different time of maintaining the state of fire. by the fact that the base of the second transistor is connected to the

Найбільш близьким до запропонованого ви- лектором першого транзистора, емітер якого че- находу є вибраний у якості прототипу тепловий рез сьомий резистор з'єднаний з другою вхідною пожежний сповіщувач (патент України на винахід клемою.The closest to the first transistor proposed by the selector, the emitter of which is chosen as a prototype of the heat resistor, the seventh resistor is connected to the second input of the fire detector (a patent of Ukraine for the invention of the terminal.

Ме78376 "Тепловий пожежний сповіщувач", В запропонованому тепловому пожежному опубл. в бюл. Ме3, 15.03.2007р.) такий, що має сповіщувачі за рахунок застосування інших світлодіодний індикатор, анод якого через пер- зв'язків між першим та другим транзисторами, а ший резистор з'єднаний з першим виводом пер- також сьомим резистором забезпечується збіль- шого конденсатора та катодом першого діода, шення вхідного опору каскаду на першому тран- анод якого підключений до першої вхідної клеми, зисторі, що в свою чергу дозволяє застосувати в друга вхідна клема з'єднана з першими виводами якості третього конденсатора конденсатор мен- другого та третього конденсаторів, база першого шої ємності із стабільно малими температурними транзистора підключена через послідовно залежностями. з'єднані другий резистор та тепловий елемент до На Фіг. представлена блок-схема теплового аноду світлодіодного індикатора, другий вивід пожежного сповіщувача. третього конденсатора підключений до першого Тепловий пожежний сповіщувач (див. Фіг.) мі- виводу третього резистора, другий вивід якого стить світлодіодний індикатор 1, анод якого через з'єднаний з базою першого транзистора, яка перший резистор 2 підключений до першого ви- з'єднана з другим виводом другого конденсатора, воду першого конденсатора 3 та катода першого а через четвертий резистор - з першим виводом діода 4, анод якого з'єднаний з першою вхідною другого конденсатора, а база другого транзисто- клемою 5. Друга вхідна клема б підключена де ра підключена до другого виводу першого конде- перших виводів другого та третього конденсато-Me78376 "Thermal fire alarm", In the proposed thermal fire alarm publ. in Bull. Me3, 03/15/2007) such that it has detectors due to the use of other LED indicators, the anode of which through the connections between the first and second transistors, and the third resistor is connected to the first output, and the seventh resistor provides more capacitor and the cathode of the first diode. capacitors, the base of the first neck capacitor with stably small temperature transistors is connected through series dependencies. a second resistor and a heating element are connected to In Fig. a block diagram of the thermal anode of the LED indicator, the second output of the fire detector, is presented. of the third capacitor is connected to the first terminal of the third resistor, the second terminal of which is the LED indicator 1, the anode of which is connected to the base of the first transistor through which the first resistor 2 is connected to the first terminal connected to the second output of the second capacitor, the water of the first capacitor 3 and the cathode of the first and through the fourth resistor - to the first output of the diode 4, the anode of which is connected to the first input of the second capacitor, and the base of the second transistor terminal 5. The second input terminal b is connected where ra is connected to the second terminal of the first capacitor, the first terminals of the second and third capacitor

рів 7 і 8, база першого транзистора 9 з'єднана з для відкриття другого транзистора 14. Після його другим виводом другого конденсатора 7 та пер- перемикання значна частина струму його колек- шим виводом другого резистора 10, другий вивід тора буде протікати через шостий резистор 16. якого підключений до першого виводу теплового Значення опору цього резистора вибирається сенсора 11. Другий вивід теплового сенсора 11 достатнім для нормальної роботи світлодіодного з'єднаний з анодом світлодіодного індикатора 1. індикатора 1, який в стані "ПОЖЕЖА" повинен7 and 8, the base of the first transistor 9 is connected to open the second transistor 14. After its second output of the second capacitor 7 and switching a significant part of the current through its collective output of the second resistor 10, the second output of the torus will flow through the sixth resistor 16. which is connected to the first terminal of the thermal The resistance value of this resistor is selected sensor 11. The second terminal of the thermal sensor 11 is sufficient for the normal operation of the LED connected to the anode of the LED indicator 1. of the indicator 1, which in the "FIRE" state must

Другий вивід третього конденсатора 8 підключе- забезпечувати належний рівень яскравості. Крім ний до першого виводу третього резистора 12, того, значенням опору шостого резистора 16 в другий вивід якого з'єднаний з базою першого стані "ПОЖЕЖА" забезпечуються належні умови транзистора 9. База першого транзистора 9 та- формування сповіщення про пожежу у шлейфі кож з'єднана з другим виводом другого конденса- пожежної сигналізації. Потенціал на колекторі тора 7, а через четвертий резистор 13 - з першим другого транзистора 14 відносно другої вхідної виводом другого конденсатора 7. Емітер другого клеми 6 буде в кілька разів перевищувати падін- транзистора 14 з'єднаний з катодом першого діо- ня напруги на сьомому резисторі 18, тому через да 4 та першим виводом п'ятого резистора 15, другий діод 17 потече струм, що забезпечить другий вивід якого підключений до бази другого накопичення заряду на третьому конденсаторі 8, транзистора 14 та другого виводу першого кон- а також збільшення базового струму першого денсатора 3. Колектор другого транзистора 14 транзистора 9 через третій резистор 12. Потенці- з'єднаний з першим виводом шостого резистора ал бази першого транзистора 9 збільшиться так, 16 та анодом другого діода 17, катод якого підк- що стум колектора цього транзистора 9 буде до- лючений до другого виводу третього конденсато- статнім для збереження стану "ПОЖЕЖА" навіть ра 8. До другої клеми 6 підключений перший ви- при відновленні високоїмпедансного стану тепло- від сьомого резистора 18, другий вивід якого вим сенсором 11. Таким чином забезпечується підключений до емітера першого транзистора 9, зберігання стану "ПОЖЕЖА" тепловим сповіщу- колектор якого з'єднаний з базою другого транзи- вачем навіть при зниженні температури оточую- стора 14. чого середовища до нормальної. Крім того заThe second output of the third capacitor 8 will connect to provide the appropriate level of brightness. In addition to the first terminal of the third resistor 12, the value of the resistance of the sixth resistor 16 in the second terminal of which is connected to the base of the first state "FIRE" ensures the proper conditions of the transistor 9. The base of the first transistor 9 is the formation of a fire alarm in the loop of each connected to the second output of the second condensate fire alarm. The potential on the collector of the torus 7, and through the fourth resistor 13 - with the first of the second transistor 14 relative to the second input terminal of the second capacitor 7. The emitter of the second terminal 6 will be several times higher than the voltage drop of the transistor 14 connected to the cathode of the first diode of the voltage on the seventh resistor 18, so through da 4 and the first terminal of the fifth resistor 15, the second diode 17 will flow current, which will ensure that the second terminal of which is connected to the base of the second accumulation of charge on the third capacitor 8, transistor 14 and the second terminal of the first con- as well as an increase in the base current of the first capacitor 3. The collector of the second transistor 14 of the transistor 9 through the third resistor 12. The potential connected to the first output of the sixth resistor and the base of the first transistor 9 will increase as follows, 16 and the anode of the second diode 17, the cathode of which is connected to the collector of this transistor 9 will be connected to the second terminal of the third capacitor to preserve the "FIRE" state even at 8. The first terminal is connected to the second terminal 6 - when restoring the high-impedance state of heat from the seventh resistor 18, the second output of which is connected to the sensor 11. In this way, it is connected to the emitter of the first transistor 9, the storage of the "FIRE" state is provided by the thermal detector, the collector of which is connected to the base of the second transistor even when lowering the temperature of the surrounding environment to normal. In addition, for

Тепловий пожежний сповіщувач працює та- рахунок накопиченого заряду на третьому конде- ким чином. Якщо температура навколишнього нсаторі 8 забезпечується зберігання стану "ПО- середовища нижче граничної температури теп- ЖЕЖА" при наявності імпульсів зворотної напру- лового сенсора 11, то його опір значний - кілька ги на шлейфі пожежної сигналізації заданоїThe thermal fire detector works in the same way due to the accumulated charge on the third conductor. If the ambient temperature of the nsatori 8 ensures the storage of the state of "the environment is below the limit temperature of the heat" in the presence of pulses of the reverse voltage sensor 11, then its resistance is significant - several g on the fire alarm loop of the specified

МОм. Після подачі напруги живлення на вхідні шпаруватості. Але відсутність напруги живлення клеми 5 і 6 завдяки відсутності заряду на всіх необхідної полярності на протязі декількох секунд трьох конденсаторах 3, 7 та 8 обидва транзисто- при відновленні високоїмпедансного стану тепло- ра 9 та 14 залишаються закритими. Перший діод вого сенсора 11 повертає тепловий сповіщувач у 4 здійснює захист інших елементів теплового початковий стан чергового режиму роботи. Якщо пожежного сповіщувача при хибному підключенні температура середовища повертається до нор- полярності напруги живлення. В нормальному мального стану, тепловий сенсор 11 відновлює стані через діод 4 та світлодіодний індикатор 1 свій стан, а значить його опір значно зростає. буде проходити струм, обмежений значенням Таким вимогам відповідають терморезистор опору першого резистора 2. Це значення не пе- ТРІПб8-01И2 ТУ 6190-003-42187449-2001 та реле ревищує 50мМкКА, тому світлодіодний індикатор 1 температурне РТ-1-3 КТУ 4218-001-42187449- виконує роль обмежувача напруги на рівні (1,5-2) 2001.MOm. After applying the supply voltage to the input terminals. But the lack of supply voltage of terminals 5 and 6 due to the lack of charge on all the necessary polarity for a few seconds of three capacitors 3, 7 and 8, both transistors 9 and 14 remain closed when restoring the high-impedance state of the heater. The first diode sensor 11 returns the thermal detector to 4 protects other elements of the thermal initial state of the next mode of operation. If the fire detector is incorrectly connected, the temperature of the medium returns to the normal polarity of the supply voltage. In the normal small state, the thermal sensor 11 restores its state through the diode 4 and the LED indicator 1, which means that its resistance increases significantly. a current limited by the value of the resistance thermistor of the first resistor 2 meets these requirements. This value does not change TRIPb8-01Й2 TU 6190-003-42187449-2001 and the relay exceeds 50mМКА, therefore LED indicator 1 temperature RT-1-3 KTU 4218-001 -42187449- acts as a voltage limiter at the level of (1.5-2) 2001.

В, практично не випромінюючи червоне світло. За рахунок обмеження напруги, що прикла-In, practically not emitting red light. Due to the limitation of the applied voltage

Струм споживання тепловим сповіщувачем у чер- дається до теплового сенсора 11 забезпечується говому режимі роботи не буде перевищувати стабільна робота сповіщувача в широкому діапа- вказане значення, тому що зворотні струми тран- зоні напруг живлення шлейфа пожежної сигналі- зисторів 9 та 14 значно менше вказаної величини зації. Крім того, завдяки обмеженню напруги на в діапазоні робочої напруги (від 10 до 308) тепловому сенсорі 11 досягається стабільність шлейфа пожежної сигналізації, що підключений температури перемикання сповіщувача при за- до вхідних клем 5 та 6. В черговому режимі робо- стосуванні в якості теплового сенсора 11 термо- ти, коли падіння напруги на третьому конденса- резистора ТРІП68-01И2. За рахунок застосування торі 8 становить (1,2-1,5) В, дільник напруги, другого діода 17, третього конденсатора 8 та тре- створений третім та четвертим резисторами 12 тього резистора 12, а також їхніх зв'язків з іншими та 13 не дозволяє першому транзистору 9 бути елементами схеми забезпечується нормальна відкритим. Можливий незначний струм колектора робота теплового сповіщувача в шлейфах із зна- першого транзистора 9 не створює на п'ятому козмінним формуванням напруги. Крім того, за резисторі 15 напруги достатньої для відкриття рахунок застосування інших зв'язків між першим другого транзистора 14. та другим транзисторами 9 та 14, а також сьомимThe current consumption of the thermal detector in the attic to the thermal sensor 11 is ensured in the normal operating mode. The stable operation of the detector in a wide range will not exceed the specified value, because the reverse currents of the voltage transformer of the power supply loop of fire alarm detectors 9 and 14 are significantly less than the specified value. zations In addition, due to limiting the voltage on the thermal sensor 11 in the operating voltage range (from 10 to 308), the stability of the fire alarm loop is achieved, which is connected to the detector switching temperature when the input terminals 5 and 6 are set. In the alternate mode, the robot is used as a thermal sensor 11 thermistor, when the voltage drop on the third capacitor-resistor TRIP68-01I2. Due to the use of tori 8 is (1.2-1.5) V, the voltage divider, the second diode 17, the third capacitor 8 and the third resistor 12 and their connections with others and 13 does not allow the first transistor 9 to be elements of the circuit is provided by the normal open. A possible insignificant current of the collector, the operation of the thermal detector in loops from the known transistor 9 does not create a voltage on the fifth one. In addition, at the resistor 15, the voltage is sufficient for opening due to the use of other connections between the first of the second transistor 14 and the second transistors 9 and 14, as well as the seventh

При досягненні температури навколишнього резистором 18 забезпечується збільшення вхід- середовища граничного значення тепловий сен- ного опору каскаду на першому транзисторі 9, що сор 11 різко змінює свій опір до значень в кілька в свою чергу дозволяє застосувати в якості тре- десятків Ом. Потенціал на базі першого транзис- тього конденсатора 8 конденсатор меншої ємнос- тора 9 стрибком підвищується до потенціалу на ті із стабільно малими температурними залежно- аноді світлодіодного індикатора 1. Через сьомий стями. резистор 18 протікає струм, достатньої величиниWhen the ambient temperature is reached, the resistor 18 ensures an increase in the input medium of the limit value of the thermal resistance of the cascade on the first transistor 9, which suddenly changes its resistance to values of several tens of ohms. The potential on the basis of the first transistor capacitor 8, the capacitor of a smaller capacity 9 jumps up to the potential on those with stably small temperature dependences - the anode of the LED indicator 1. Through sevenths. resistor 18 flows a current of sufficient magnitude

Тир й січ КІ кр шенні г І і |і шини ИН Я НН ННTyr and sich KI cr shenny g I and |i tires YN I NN NN

Фіг.Fig.

Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 28 прим.Computer typesetting by N. Lysenko Signature Circulation 28 approx.

Міністерство освіти і науки УкраїниMinistry of Education and Science of Ukraine

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, УкраїнаState Department of Intellectual Property, str. Urytskogo, 45, Kyiv, MSP, 03680, Ukraine

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str. Glazunova, 1, Kyiv - 42, 01601