專利名稱:散射光型煙霧檢測器的制作方法
本發(fā)明與一種散射光型煙霧檢測器有關(guān)，這種檢測器通過一個光發(fā)射部分將光輻射到一個煙霧檢測區(qū)域、并讓進(jìn)入煙霧檢測區(qū)域的煙霧所散射的光線投射到一個光接收部分而具有檢測煙霧的能力。
要求這種類型的煙霧檢測器對具有一定消光率的煙霧提供一個具有預(yù)定檢測靈敏度的光輸出。例如，按照最嚴(yán)格的UL標(biāo)準(zhǔn)，對于由燃燒棉燈芯產(chǎn)生的灰色煙霧、在4%/英尺或更小的消光率下以及對于由燃燒像煤油這樣的油產(chǎn)生的黑色煙霧、在10%/英尺或更小的消光率下達(dá)到預(yù)定的火警檢測靈敏度。
本發(fā)明的一個目的是提供一個散射光型的煙霧檢測器，它具有滿足嚴(yán)格的UL標(biāo)準(zhǔn)的煙霧檢測特性，能夠使煙霧所散射的光線量最大，并能使沒有煙霧時干擾光最小。
為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明的一個最優(yōu)實施方案包括有一個黑室，在其周邊上有一些將煙霧引入黑室的入口，這樣就使得從一個光發(fā)射部分發(fā)出的光線可以由通過這些入口進(jìn)入的煙霧散射、從而投射到用于檢測煙霧的光接收部分上。光發(fā)射部分和光接收部分都在該黑室里，安置它們的方式使得它們的光軸大體是以145°的角度相交。
按照本發(fā)明，對于具有4%/英尺或更小的消光率的灰煙或?qū)哂?0%/英尺或更小消光率的黑煙，都能達(dá)到一個滿足UL標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測靈敏度的光輸出，而且使干擾光線減至最小。
本發(fā)明的其它目的及效果根據(jù)以下的描述是很明顯的。
圖1是本發(fā)明一個實施方案的說明性視圖。
圖2是一個表示符合本發(fā)明的散射光型煙霧檢測器的光輸出與灰煙和黑煙煙密度之間關(guān)系的曲線圖。
圖3是一個表示小光軸相交角時符合本發(fā)明的散射光型煙霧檢測器的光輸出與灰煙和黑煙煙密度之間的關(guān)系曲線圖。
圖4是一個表示145°。相交角時的光輸出假定為1時的相對輸出的曲線圖。
現(xiàn)在將對本發(fā)明的一個最優(yōu)實施方案進(jìn)行描述。
參照圖1，一個其中裝有檢測電路的檢測器殼體1被安裝在一個檢測器底座上，該底座被固定在天花板等上。在檢測器殼體1的下部有一個在其周邊上有多個煙霧入口2的外罩3，在外罩3里，有一個內(nèi)罩4，它具有一個阻止外部光線通過入口2進(jìn)入但又構(gòu)成引入煙霧的通道的迷宮式結(jié)構(gòu)。外罩3和內(nèi)罩4被安裝在檢測器殼體1的下部，形成一個黑室。
支座5被安裝在黑室的上部內(nèi)壁上、即檢測器殼體的底上，在支座5的右側(cè)安裝有一個光發(fā)射元件6，在其左側(cè)，經(jīng)過一個透鏡8安裝了一個光檢測器7。光發(fā)射元件6和光檢測器7被安置得使它們的光軸9和10傾斜地朝下指向，并在位于黑室中間部分的煙霧檢測區(qū)域11處相交。在本發(fā)明中，光發(fā)射元件6的光軸9與光檢測器7的光軸10大體以145°的角度相交。在安裝光發(fā)射元件6和光檢測器7時，根據(jù)需要調(diào)整它們的位置，但是，由于固定光發(fā)射元件6和光檢測器7的結(jié)構(gòu)上的限制，相交角θ的容限可以是在145±2.5°的范圍里。
通過將光發(fā)射元件6和光檢測器7的光軸在煙霧檢測區(qū)域中的相交角調(diào)整為145°，就能達(dá)到如UL標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的、對具有4%/英尺或更小消光率的灰煙以及對具有10%/英尺或更小消光率的黑煙的預(yù)定檢測靈敏度的光輸出。
現(xiàn)在要詳細(xì)地說明在煙霧檢測區(qū)域11處光發(fā)射元件和光檢測器光軸的相交角θ為什么要調(diào)到145°的理由。
實驗已證實，當(dāng)光發(fā)射元件6和光檢測器7的光軸的相交角θ變化時，相交角θ愈小，灰煙下的光輸出和黑煙下的光輸出之間的差別愈大。
圖2畫出了按本發(fā)明相交角θ調(diào)整成145°時，灰煙和黑煙情形下光輸出對不同煙密度的關(guān)系。如果規(guī)定所需檢測靈敏度的光輸出是1.8伏，那么，為達(dá)到1.8伏光輸出，對由燃燒棉燈芯產(chǎn)生的灰煙、其煙密度具有的消光率為4%/英尺，而對由燃燒煤油產(chǎn)生的黑煙、其煙密度應(yīng)具有的消光率為10%/英尺。
圖3表示了當(dāng)相交角θ減小到90°時光輸出相對于灰煙和黑煙煙密度的變化關(guān)系。雖然對于具有消光率為4%/英尺的煙密度的灰煙獲得了一個需要的0.6伏的光輸出，但是對黑煙只有當(dāng)其密度增大到16%/英尺的消光率時才達(dá)到0.6伏。
圖4表示了當(dāng)相交角是145°時的光輸出假定為1時的相對輸出與相交角的關(guān)系。當(dāng)相交角θ變小時，相對輸出減小，根據(jù)圖4就會明白，當(dāng)相交角是145°時獲得煙霧散射的最大光量。
由圖2、3和4所顯示的實驗數(shù)據(jù)，顯然，相交角θ愈小，灰煙和黑煙下光輸出之間的相對差別就愈大。如由圖2的特性曲線上可看出的那樣，對具有4%/英尺或更小消光率的灰煙及具有10%/英尺或更小消光率的黑煙，都能達(dá)到所要求靈敏度的相交角是145°。
當(dāng)相交角θ變得更大時，如由圖1上可看出的，會造成光發(fā)射元件6和光檢測器7彼此更加直接相對的位置，這將增大干擾光。由于這一原因，如前所述，相交角θ最好是在145°±2.5°的范圍里。
用圖1的安排，在其中，煙霧檢測區(qū)域11位于包括支座5、光發(fā)射元件6和光檢測器7的煙霧檢測部分之下，在煙霧檢測器安裝到天花板等的位置上，一個在檢測器殼體1里用于檢測器電路的印刷電路板可以與煙霧檢測部分構(gòu)成一體，而煙霧能夠平滑、迅速地通過入口2進(jìn)入到煙霧檢測區(qū)域。
雖然，如上所述，在這個實施方案中，光發(fā)射元件6和光檢測器7被安置得使它們的光軸朝下地相交指向，但是，它們也可以以其它方向，如水平方向指向。
權(quán)利要求
1.散射光型煙霧檢測器，它包括有一個黑室，該室的周邊上有一些將煙霧引入其中的入口；一個將光線射入該黑室的光發(fā)射部分；一個光接收部分，用于接收由所說光發(fā)射器發(fā)射的、并由煙霧散射的光；所說的光發(fā)射部分和所說的光接收部分被安置得使它們的光軸會大體上以145°的角度相交。
2.一個按權(quán)利要求
1規(guī)定的散射光型煙霧檢測器，在其中，所說的光發(fā)射部分和所說的光接收部分是在該黑室內(nèi)。
3.一個按權(quán)利要求
2規(guī)定的散射光型煙霧檢測器，其中所說的光發(fā)射部分和所說的光接收部分被安裝在所說黑室里的一個支架上。
4.一個按權(quán)利要求
2規(guī)定的散射光型煙霧檢測器，其中光軸的相交角是在145°±2.5°的范圍里。
5.一個按權(quán)利要求
1規(guī)定的散射光型煙霧檢測器，其中所說的光發(fā)射部分和所說的光接收部分是在該黑室的上部、并安置得使其光軸是向下傾斜指向的。
專利摘要
一個散射光型煙霧檢測器，在其周邊上具有一些將煙霧引入到一個黑室里的入口。在黑室里放置有一個將光線射入該黑室的光發(fā)射部分和一個接收光發(fā)射器發(fā)射的、并被煙霧散射的光線的光接收部分，并使它們的光軸以大體145°的角度相交。在這樣的安排下，能夠獲得一個在具有4％/英尺或更小消光率的灰煙下以及在10％/英尺消光率的黑煙下滿足UL標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測靈敏度的光輸出。
文檔編號G01N21/47GK85106166SQ85106166
公開日1987年3月4日 申請日期1985年8月15日
發(fā)明者長島哲也 申請人:報知機株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan