專利名稱：具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及線性熱探測器，更尤其涉及一種具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探 測器。
背景技術：
在本領域中已知遠程溫度感測系統(tǒng)用于過熱區(qū)域的遠距離探測，其可被用于例 如，火警探測與消防系統(tǒng)，等等。遠距離溫度感測系統(tǒng)的一種常見類型是線性熱探測器。目 前可用的許多不同類型的線性熱探測器包括，例如數(shù)字線性熱探測器和模擬線性熱探測
ο本領域中熟知的數(shù)字線性熱探測器包括，例如，Willis Holmes的于1940年1月2 日公布的題目為“FIRE-DETECTING CABLE (火情探測電纜)”的美國專利No. 2，185，944，其 內(nèi)容在此被并入作為參考。通常，數(shù)字線性熱探測器包括一對由類似金屬做成的彈性導體。 該彈性導體用在特定溫度下熔化的特殊熱敏性熱塑材料進行涂敷。兩個導體扭絞在一起以 維持導體之間基本上持續(xù)的彈性壓力。典型地，扭絞在一起的成對導體由保護性Mylar 帶 纏裹，在外部套筒被壓在所述捆綁的對上之前。附圖IA是示出典型數(shù)字熱探測器安裝的示例性數(shù)字線性熱探測器環(huán)境100A的 框圖。監(jiān)控電路105在工作時與一段數(shù)字線性熱探測器110相互連接，數(shù)字線性熱探測器 110端接了電阻器115。監(jiān)控電路105維持流過數(shù)字線性探測器110的電流經(jīng)過端接電阻 器115，端接電阻器115調(diào)整流過數(shù)字線性探測器的電流。當流過數(shù)字線性探測器的電流處 于已知水平時，監(jiān)控電路105指示該系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。附圖IB是示出了由數(shù)字線性熱探測器中的斷點產(chǎn)生的開路120的示例性數(shù)字線 性熱探測器環(huán)境100B的框圖。這樣的斷點可以由例如線性熱探測器的物理損壞而產(chǎn)生。如 環(huán)境100B所示的情形下，監(jiān)控電路105探測到電流終止，這使得監(jiān)控電路105指示故障狀 態(tài)。典型地，監(jiān)控電路105可以發(fā)出聲音告警或者以其他方式警告管理員該系統(tǒng)的探測性 能受到損壞，并且需要采取正確動作以恢復過熱探測功能。圖IC是示出存在由火或者其他過熱條件引起的短路130的操作的示例性數(shù)字線 性熱探測器環(huán)境100C。說明性地，火會使溫度升高到高于特殊熱敏性熱塑材料的熔點，從 而產(chǎn)生短路，使得兩個導體開始相互接觸，由于端接電阻器115被繞過，從而導致流過數(shù)字 線性熱探測器的電流增加。作為反應，監(jiān)控電路105將此情形指示為告警狀態(tài)并且采取適 當?shù)男袆?，例如，啟動消防系統(tǒng)，等等。然而，這導致了所提到的數(shù)字線性熱探測器的缺陷， 艮口，如果數(shù)字線性熱探測器被物理損壞，由此產(chǎn)生短路的情況，那么監(jiān)控電路105將移動到 告警狀態(tài)并伴隨著啟動消防系統(tǒng)。如本領域技術人員所理解的，沒有火情時啟動消防系統(tǒng) 會對建筑物、其中存儲的貨物導致水損，可能損傷居住者，等等。典型的數(shù)字線性熱探測器110具有已知的電阻，例如，每英尺0. 2歐姆。因此，在 告警狀態(tài)期間，可以測量數(shù)字線性熱探測器上的電阻以確定火情的位置。圖2是數(shù)字線性熱探測器的典型的剖面示意圖，其類似于Brian P. Harrington等人的序號為No. 12/331,093的美國專利申請中描述的數(shù)字線性熱探測器，所述美國專利申 請的內(nèi)容在此被并入作為參考。數(shù)字線性熱探測器200包括外部套筒205。該外部套筒205 典型地是由某種形式的聚乙烯構成的壓制套子。該外部套筒容納兩個相同的內(nèi)部彈性導體 230，所述內(nèi)部彈性導體分別用非導電性熱敏性材料220涂敷。涂敷的內(nèi)部彈性導體纏裹在 保護帶和/或護罩215中，例如MyL帶。線性熱探測器的某些最新改進，例如Weishe Zhang等人的美國專利 No. US2008/0084268A1中所描述的，其內(nèi)容在此被并入作為參考，在線性熱探測器某些提到 的缺陷方面做了改進。Zhang等人的被公開的申請詳述了用于防止短路產(chǎn)生告警狀態(tài)的數(shù) 字線性熱探測器。然而，提到的缺陷是存在的，Zhang等人的線性熱探測器不能提供一個引 起告警狀態(tài)的熱事件(即，過熱條件)的肯定確定。而且，當前系統(tǒng)不允許短路位置的溫度 識別。
目前，監(jiān)控電路105以同樣的方式來解釋所有短路形式，即解釋為告警。產(chǎn)生的原 因是傳統(tǒng)線性熱探測器不能區(qū)分因存在過熱條件而導致的短路與由線路物理損壞(例如， 線路扭絞、動物破壞，等等)引起的短路。如果沒有某一形式的溫度識別處理，機械短路/ 物理損壞可導致消防系統(tǒng)的虛假啟動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器克服了現(xiàn)有技術 的缺點，該數(shù)字線性熱探測器包括數(shù)字線性熱探測器的優(yōu)點同時消除了傳統(tǒng)數(shù)字線性熱探 測器的缺點。工作時，探測器的一段可以做成貫穿建筑物并且在工作時與監(jiān)控電路互連。在 示例性實施例中，探測器繞回至監(jiān)控電路，例如在A類火災探測電路中。在替換實施例中， 探測器末端可以端接線路電阻器(例如，B類電路)的末端。示例性地，本發(fā)明的新型線性熱探測器包括一對由不同金屬/材料制成的彈性導 體。這些不同金屬可以是任何導電合金或金屬(例如，鍍鋅鋼、鎳合金、銅，等等)，假定每種 導體由不同導電材料制成。然后用非導電性熱敏性熱塑材料涂敷兩種彈性導體。涂敷過的 導體扭絞在一起以在兩導體之間形成基本上持續(xù)的彈性壓力。保護帶和/或護罩可以被施 加于扭絞的導體并且被非導電外部套筒覆蓋。特別地，本發(fā)明的這種新型線性熱探測器提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術數(shù)字和/或模擬線 性熱探測器的幾種優(yōu)點。當探測到系統(tǒng)中的短路時，該新型線性熱探測器不產(chǎn)生告警狀態(tài)。 而是，當發(fā)生短路時，該新型數(shù)字線性熱探測器啟動監(jiān)控電路處的潛在告警狀態(tài)。這表示監(jiān) 控電路轉換至熱電耦熱度確認狀態(tài)(熱電耦模式)。當在熱電耦模式下時，監(jiān)控電路能夠測 量短路位置處的溫度，因為兩種不同金屬已經(jīng)接合，從而產(chǎn)生熱電耦。也就是說，能計算該 溫度，實施塞貝克(Seebeck)效應(即，當電路中兩種不同金屬相互接觸時，每種金屬產(chǎn)生 一反向電壓)。盡管本發(fā)明的示例性實施例公開了利用塞貝克效應計算溫度，但是采用其他 方法來得到接合處的溫度(即，溫度作為系統(tǒng)中電磁力(emf)的函數(shù))是本領域中公知的， 并且前述僅僅是本發(fā)明的示例性說明性實施例。如果監(jiān)控電路確定短路處的溫度超過了預定閾值溫度，那么監(jiān)控電路啟動告警狀 態(tài)，并確定短路的位置。但是，如果監(jiān)控電路確定短路處的溫度低于預定閾值，那么監(jiān)控電 路啟動短路故障告警，并確定短路的位置以便于能夠維修該短路。本發(fā)明另一值得一提的優(yōu)點是當在沿線性熱探測器的某位置發(fā)生短路時，通過執(zhí)行在此同樣過程，監(jiān)控電路可以探測短路位置與監(jiān)控電路之間任何位置的其他短路。因此，通過允許探測器確定短路處的溫度，增加熱電耦熱度確認使得傳統(tǒng)數(shù)字線 性熱探測器得到改進。同樣，本發(fā)明的具有熱電耦熱度識別的數(shù)字線性探測器提供了固定 的溫度閾值，其能區(qū)分物理損壞引起的短路與熱源(例如，火情)引起的短路之間的不同。


通過下面的描述結合附圖，可更好地理解本發(fā)明的上述和進一步的優(yōu)點，附圖中 類似標號表示相同或者功能相似的元件圖1A，如上所述，是示例性數(shù)字線性熱探測器環(huán)境的示意性框圖；圖1B，如上所述，是說明開路的示例性數(shù)字線性熱探測器環(huán)境的示意性框圖；圖1C，如上所述，是說明短路探測的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意性框圖；圖2，如上所述，是傳統(tǒng)數(shù)字線性熱探測器的示例性剖面的示意圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認環(huán)境的示例性數(shù)字線 性熱探測器的示意性框圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認環(huán)境而不具有端接電 阻器的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意性框圖；圖3C是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明開路的熱電耦熱度識別環(huán)境的示 例性數(shù)字線性熱探測器的示意性框圖；圖3D是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明短路(例如，火情或機械故障)探 測的熱電耦熱度確認環(huán)境的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意性框圖；圖3E是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明短路故障情況的熱電耦熱度識別 的示例性數(shù)字線性熱探測器環(huán)境的示意性框圖；圖3F是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明過熱情況(例如，火情)的熱電耦 熱度確認環(huán)境的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意性框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的用于識別所探測的告警條件類型的過程的 詳細步驟的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度識別的數(shù)字線性熱探測器 的示例性剖面的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認的包括編織護罩的數(shù) 字線性熱探測器的示例性剖面的示意圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認的包括導電帶護罩和 加蔽線的數(shù)字線性熱探測器的示例性剖面的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明通過提供具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器克服了現(xiàn)有技術的缺 點，該數(shù)字線性熱探測器包括數(shù)字線性熱探測器的優(yōu)點同時消除了傳統(tǒng)數(shù)字線性熱探測器 的缺點。工作時，探測器的一段可以貫穿建筑物安裝并且在工作時與監(jiān)控電路互連。在說 明性實施例中，探測器繞回到監(jiān)控電路，例如在A類火災探測電路中。在替換實施例中，探測器末端可以端接線路電阻器(例如B類電路)的末端。說明性地，本發(fā)明的這種新型線性熱探測器包括一對由不同金屬/材料制成的彈性導體。這些不同金屬可以是任何導電合金或金屬(例如，鍍鋅鋼、鎳合金、銅，等等)，假定 每種導體由不同導電材料制成。然后用非導電性熱敏性熱塑材料涂敷兩種彈性導體。涂敷 后的導體扭絞在一起以在兩導體之間形成基本上持續(xù)的彈性壓力。保護帶和/或護罩可以 被施加于扭絞的導體并且被非導電外部套筒覆蓋。值得注意的是，本發(fā)明的新型線性熱探測器提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術數(shù)字線性熱探測 器的幾種優(yōu)點。該新型線性熱探測器能識別短路處的當前溫度，從而消除由物理損壞或其 他非熱感應源引起的錯誤的告警。而且，通過兩個不同的相互接觸的金屬產(chǎn)生的熱電耦，定 義了第二告警狀態(tài)。因此，這些帶來了優(yōu)于傳統(tǒng)數(shù)字線性熱探測器的改進。同樣地，本發(fā)明 的具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器提供了固定/預定的溫度啟動，該啟動不受監(jiān) 控電路進行的短路探測的影響。A.數(shù)字線件熱探測器環(huán)境圖3A是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認環(huán)境300A的示例性數(shù) 字線性熱探測器的示意圖。監(jiān)控電路305在工作時互連到一段具有熱電耦熱度確認310和 320的數(shù)字線性熱探測器。線路電阻器315的一端端接具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱 探測器。因此具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器安裝典型地類似于數(shù)字線性熱探測 器安裝；然而，由于具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器的結構，如下所述，機械短路 不會引起錯誤的告警狀態(tài)，從而防止了消防系統(tǒng)的虛假啟動，等等。工作時，監(jiān)控電路305監(jiān)控沿具有熱電耦熱度確認310和320的數(shù)字線性熱探測 器的環(huán)路電阻，其由端接電阻器315固定。配置監(jiān)控電路305使得沿具有熱電耦熱度確認 310和320的數(shù)字線性熱探測器的固定穩(wěn)態(tài)電阻導致正常狀態(tài)。圖3B是本發(fā)明的具有熱電耦熱度確認環(huán)境的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意性 框圖。監(jiān)控電路305在工作時與一段具有熱電耦熱度確認310A、B和320A、B的數(shù)字線性 熱探測器互連。在示例性環(huán)境300B中，至少一對不同線性熱探測器導體310A、B和320A、 B繞回至監(jiān)控電路305而不具有端接電阻器。因此，根據(jù)本發(fā)明的替換實施例，本發(fā)明的新 型數(shù)字線性熱探測器可以是端接的電阻器(300A)或者可以形成回到監(jiān)控電路的完整回路 (300B)。圖3C是具有類似于環(huán)境300A所示的熱電耦熱度確認環(huán)境300C的示例性數(shù)字線 性熱探測器的示意圖。然而，在環(huán)境300C中，線性熱探測器中的開路發(fā)生在位置303處。開 路可由切斷線路(severed line)或任何其他使得電流為零的事件所引起。如果發(fā)生開路， 則回路電阻變?yōu)闊o窮大。監(jiān)控電路305被說明性地配置為報告無窮大電阻作為開路故障狀 態(tài)。這可使監(jiān)控電路305例如發(fā)出告警聲或以其它方式通知管理者存在開路以及過熱(例 如，火情)探測功能受到損壞。圖3D是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明短路探測的熱電耦熱度確認環(huán)境 300D的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意圖。監(jiān)控器然后切換到熱電耦模式，在該模式下，通 過測量導體之間的電壓差值，監(jiān)控器能夠識別故障處的溫度。由于導體由不同金屬/材料 制成，因而每種導體將產(chǎn)生不同的反向電壓。這些電壓之間的差值是溫度的函數(shù)，因而監(jiān)控 器能夠計算短路之處的溫度。
說明性地，如果物理損壞引起短路，具有熱電耦熱度確認300D的數(shù)字線性熱探測 器將不會產(chǎn)生告警狀態(tài)。如果因物理損壞，例如卷折等等，引起短路，回路電阻將下降。監(jiān) 控電路305說明性地配置為用于探測該電阻下降并且報告已經(jīng)探測到短路，這可在監(jiān)控器 上說明性地被實施為潛在告警。圖3E是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明探測不是由過熱事件(例如，火 情)引起的短路的熱電耦熱度識別環(huán)境300E的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意圖。在本 發(fā)明的說明性實施例中，如果短路處識別的溫度低于預定閾值，那么監(jiān)控器啟動短路故障 狀態(tài)，如在監(jiān)控器305上在顯示器325中所顯示的。在該示例性實施例中，監(jiān)控器305包括 指示短路處的計算溫度的短路溫度顯示器330。然而，值得注意的是在替換實施例中，監(jiān)控 器可以或可以不如圖3E所示的那樣顯示計算溫度。同樣地，指示短路處的計算溫度的顯示 器的描述應該僅僅視為示例性的。另外，監(jiān)控器305可在顯示器325中顯示短路處發(fā)生的 狀態(tài)類型(例如，當溫度低于預定閾值時的短路故障)。圖3F是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有說明探測由過熱情況(例如，火情)引 起的短路的熱電耦熱度確認環(huán)境300F的示例性數(shù)字線性熱探測器的示意圖。在圖3F中， 火情335(或其他過熱情況)升高了線性熱探測器310和320的區(qū)域330中的溫度。由于 熱的原因，非導電性熱敏性聚合物熔化，從而使得不同導體在區(qū)域340通過彈性壓力被強 行合在一起。電阻將因導體短路在一起而降低。該電阻變化將由監(jiān)控電路305探測到并導 致短路。此外一旦探測到短路，監(jiān)控器進入熱電耦模式并且測量兩導體的電壓。如上所述， 通過測量兩導體中的電壓的差異(即，塞貝克效應)，監(jiān)控器能計算出短路處的溫度。如果 該溫度高于預定閾值(如顯示器330所指示的)，則監(jiān)控器啟動系統(tǒng)中的告警狀態(tài)。響應于 該告警狀態(tài)，隨后監(jiān)控電路305可啟動消防系統(tǒng)，等等。而且，如果熱源在非導電性熱敏性聚合物熔化之前被移開，回路電阻將保持正常。 這將有效地省掉告警處理并且具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器將繼續(xù)工作。說明 性地，涂敷過的導體仍然通過彈性壓力保持在一起，監(jiān)控電路305將探測其為正常狀態(tài)并 且繼續(xù)正常工作。如果熱源，例如火情335，持續(xù)到足夠長的時間，那么非導電性涂敷層將熔化，從而 引起短路。該短路的位置探測可采用與上面關于數(shù)字線性熱探測器所述的相同的技術來進 行。本領域技術人員應該清楚，除了火情以外的其他熱事件也可引起過熱情況。同樣地，盡 管就火情來寫的該說明書，但是本領域技術人員會意識到其他事件也可引起過熱情況。同 樣，火情的描述應該僅僅視為示例性的。本發(fā)明的進一步優(yōu)點是在圖3E和3F的區(qū)域335內(nèi)(即，在最初短路與監(jiān)控電路 之間)，監(jiān)控器可繼續(xù)探測區(qū)域335內(nèi)的任何其他被加熱部分，并且在此執(zhí)行同樣的計算。 通過探測因來自區(qū)域335中的最初短路點或者新短路點的溫度而導致的電壓的任何增加， 監(jiān)控器305能夠探測該區(qū)域內(nèi)的任何其他被加熱部分。B.數(shù)字線性熱探測器的操作圖4是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的用于識別正在發(fā)生的狀態(tài)類型的過程400的 詳細步驟的流程圖。本領域技術人員應當清楚，基于過熱情況的規(guī)模和/或溫度，過程400 的各個步驟可在變化的時間尺度上發(fā)生。也就是說，更大和/或更熱的火情(或者其他過 熱情況)將典型地使過程400發(fā)生得更快，而較小的過熱情況可使過程400以較慢的速度發(fā)生。另外，根據(jù)過熱情況的嚴重性，不是過程400的所有步驟都會發(fā)生。同樣，在此描述 的過程400應該僅僅視為示例性的。過程400開始于步驟405并繼續(xù)至步驟410，在步驟410中監(jiān)控器處于正常狀態(tài)。 在該說明性實施例中，監(jiān)控器將保持在正常狀態(tài)直到兩種情況之一發(fā)生為止。其中一種情 況是在步驟415中探測到開路。如果由監(jiān)控器探測到開路，則回路電阻變?yōu)闊o窮大。監(jiān)控 電路305被配置為報告無窮大電阻作為開路故障狀態(tài)(步驟420)。這會使得監(jiān)控電路305 例如發(fā)出告警聲或以其他方式通知管理者存在開路并且過熱(例如，火情)探測功能受到 損壞，并且在步驟425中該過程結束。另一種使監(jiān)控器偏離正常狀態(tài)的事件發(fā)生在當在步驟430中探測到系統(tǒng)中的短路的時候。說明性地，當電路中的電流開始流入不同于初始打算用于該電流的路徑的路徑 時，發(fā)生短路。這會出現(xiàn)在本發(fā)明中，當兩種不同導體開始相互接觸的時候(例如，在過熱 事件期間或者在線路被物理地損壞時)。一旦探測到短路，在步驟435中監(jiān)控器就啟動潛在告警，并且在步驟440中切換監(jiān) 控器至熱電耦模式。一旦監(jiān)控器處于熱電耦模式，在步驟445中就進行計算以確定短路處 的溫度是否超過設定點/預定溫度，(即，測量每一導體處的電壓之間的差值，從而應用塞 貝克效應)。如果計算確定短路處的溫度超過預定閾值，那么在步驟450中啟動告警狀態(tài)， 并且在步驟460中監(jiān)控器測量到短路位置的距離。說明性地，通過測量與不同導體對相關 聯(lián)的每單位長度的與已知電阻相比的新電阻，監(jiān)控器能夠測量到短路位置的距離。然而，如果短路處的溫度低于預定閾值，那么在步驟455中監(jiān)控器啟動短路故障 狀態(tài)，并且在步驟460中也確定至短路故障的距離。啟動短路故障可導致告警給管理者線 性熱探測器已經(jīng)受到損壞。然后該過程在步驟465結束。還值得注意的是，監(jiān)控器可繼續(xù)識別和計算新生成的電路(即，短路電路)中的溫 度。該監(jiān)控器能夠連續(xù)不斷地觀測該短路和在最初短路與監(jiān)控電路之間可能產(chǎn)生的任何其 他額外的短路。因此，如果沿短路電路的任何位置處的溫度達到預定溫度，那么短路故障狀 態(tài)將變?yōu)楦婢癄顟B(tài)而不是短路故障狀態(tài)。C.數(shù)字線性熱探測器的構成根據(jù)本發(fā)明不同實施例可采用具有熱電耦熱度識別的數(shù)字線性熱探測器的多種 配置。圖5和6描述了本發(fā)明的各說明性實施例。圖5是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認500的數(shù)字線性熱探測 器的示例性剖面的示意圖。具有熱電耦熱度確認500的示例性數(shù)字線性熱探測器包括兩 個彈性導體505和506，其中505由不同于506的導電性金屬/材料(例如，鍍鋅鋼和鎳合 金、銅和鎳合金，等等)制成。示例性的導體包括，例如，鍍銅鋼、康銅、鎳銅合金、鎳鋁合金 (alumel)、鎳鉻合金(cormel)、鎳鉻硅(nicrosil)、鎳硅(nisil)、鉬、鎢、錸和鐵。特別應 當注意的是所列的導體僅僅是示例性的，根據(jù)本發(fā)明的替換實施例可以采用其他導體。然 后兩個彈性導體都被非導電性熱敏性熱塑材料510所涂敷，并且纏裹在保護帶515中，例如 Mylar 帶。然而，應當注意的是，在替換實施例中，可采用其他和/或不同材料，例如，聚丙 烯?？梢圆捎玫氖纠詿崦粜詿崴懿牧习?，例如，乙基醋酸乙烯(ethyl vinyl acetate), 聚丙烯、聚氨基甲酸酯、聚乙烯、和聚氯乙烯。應當注意的是，所列材料不是窮舉性的并且根 據(jù)本發(fā)明的替換實施例可以采用其他熱敏性熱塑材料。而且，Mylar 帶的描述應當僅僅視為示例性的。結合扭絞在一起的彈性導體纏裹在保護性外部套筒520中。該外部套筒520 可由聚乙烯化合物或其他非導電性耐用性材料制成。然而，再次應當注意的是，在替換實施 例中，可采用其他和/或不同材料，例如聚丙烯彈性體阻燃套筒。圖6是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認600的數(shù)字線性熱探測器的替換示例性剖面的示意圖。具有熱電耦熱度確認600的數(shù)字線性熱探測器包括由不同 金屬605和606制成的兩個彈性導體。另外，這兩個不同導體605和606的每個被非導電 性熱敏性熱塑材料610所涂敷，扭絞在一起并用保護帶615纏裹以形成彈性導體。然后柔 性金屬絲編織護罩/覆蓋物630添加在保護帶上并且用非導電性耐用材料625覆蓋。金屬 絲編織護罩可以用例如鍍鋅鋼制成。然而，應當注意的是在替換實施例中，可采用其他和/ 或不同材料，例如，耐腐蝕合金、金屬、箔和/或帶。圖7是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的具有熱電耦熱度確認700的包括加蔽線720 的數(shù)字線性熱探測器的替換示例性剖面的示意圖。具有熱電耦熱度確認700的數(shù)字線性熱 探測器包括兩個由不同金屬705和706制成的彈性導體。另外，這兩個不同導體705和706 的每個被非導電性熱敏性熱塑材料710所涂敷，扭絞在一起并用保護帶715纏裹以形成彈 性導體。然后導電帶730添加在保護帶上并且用非導電性耐用材料725覆蓋。加蔽線720 被非導電性材料725包圍。本領域技術人員應當清楚，以上根據(jù)附圖5-7所描述的具有熱電耦熱度確認的數(shù) 字線性熱探測器的各種構成僅僅是示例性的。在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以 進行非導電性熱敏性熱塑材料、高熔化溫度的編織層等等的其他變型。而且，可以明確預期 彈性導體和/或非導電性熱敏性熱塑材料的各種成分可以根據(jù)在此的描述進行改變。同 樣，特定材料和/或特性的描述應當僅僅視為示例性的。
權利要求
一種具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器，包括包括第一材料的第一導體和包括第二材料的第二導體，第一和第二導體均用非導電性抗熱材料層涂敷并且扭絞在一起以在第一導體和第二導體之間產(chǎn)生基本上持續(xù)的彈性壓力以使得非導電性熱敏性熱塑材料層相接觸；以及監(jiān)控電路，其被配置為用于監(jiān)控沿第一和第二導體的電阻并且進一步被配置用于響應于沿第一和第二導體變化的電阻來探測短路并且進入熱電耦模式。
2.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，熱電耦模式配置為用于測量短路處 的溫度并且確定告警狀態(tài)。
3.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，第一材料包括鍍銅鋼。
4.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，第二材料包括鎳銅合金。
5.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，監(jiān)控電路被配置為響應于超過預定 溫度時通過熱電耦模式識別短路來啟動告警狀態(tài)。
6.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，監(jiān)控電路被配置為響應于低于預定 溫度時通過熱電耦模式識別短路來啟動短路故障狀態(tài)。
7.如權利要求6所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，監(jiān)控器進一步被配置為甚至在短路 告警狀態(tài)已經(jīng)被確定之后繼續(xù)測量沿短路電路的溫度。
8.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，非導電性溫度敏感材料包括乙基醋 酸乙烯。
9.如權利要求1所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，監(jiān)控電路被配置為響應于電阻達到 預定水平來啟動潛在告警狀態(tài)。
10.一種用于識別數(shù)字線性熱探測器中的短路處的溫度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由第一材料制成的第一導體，該第一材料用第一非導電性熱敏性熱塑材料層涂敷；由第二材料制成的第二導體，該第二材料用第二非導電性熱敏性熱塑材料層涂敷；纏繞第一和第二導體的保護帶，第一和第二導體扭絞在一起以在第一和第二導體之間 產(chǎn)生基本上持續(xù)的彈性壓力；監(jiān)控電路，其被配置為用于監(jiān)控沿第一和第二導體的電阻，并且其中，該監(jiān)控電路進一 步被配置為響應于沿第一和第二導體變化的電阻來(i)響應于電阻變化，探測短路；( )當探測到短路時，響應于探測到的短路開始進入熱電耦模式，該熱電耦模式能夠 識別該短路處的狀態(tài)類型；(iii)通過計算在第一導體和第二導體上提供的電壓的差來識別短路處的溫度；以及(iv)響應于識別短路處的溫度，確定該溫度高于預定閾值。
11.如權利要求9所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，第一材料包括鍍銅鋼。
12.如權利要求9所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，第二材料包括銅鎳合金。
13.如權利要求9所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，監(jiān)控電路進一步被配置為響應于該 溫度高于預定閾值來啟動告警狀態(tài)。
14.如權利要求13所述的數(shù)字線性熱探測器，其中，監(jiān)控器進一步被配置為響應于該 溫度低于預定閾值來啟動短路故障狀態(tài)。
15.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中，非導電性熱敏性熱塑材料包括乙基醋酸乙烯。
16.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中，監(jiān)控電路被配置為響應于電阻達到預定水平來啟 動潛在告警狀態(tài)。
17.一種用于操作數(shù)字線性熱探測器的方法，包括監(jiān)控沿數(shù)字線性熱探測器的第一和第二導體的電阻，其中，第一和第二導體由不同導 電材料制成；響應于電阻變化，探測短路；響應于探測到的短路，進入能識別探測到的短路處的狀態(tài)類型的熱電耦模式； 通過計算在第一導體和第二導體上提供的電壓的差來識別該短路處的溫度； 響應于識別該短路處的溫度，確定該溫度高于預定閾值； 響應于該溫度低于預定閾值，啟動短路故障告警；以及 響應于該溫度高于預定閾值，啟動告警狀態(tài)。
18.如權利要求17所述的方法，進一步包括，甚至在所述狀態(tài)已經(jīng)被識別之后繼續(xù)測 量沿該短路的溫度。
19.如權利要求17所述的方法，進一步包括，識別沿第一和第二導體的短路的位置。
20.如權利要求19所述的方法，其中，識別所述位置包括，測量與所述第一和第二導體 相關聯(lián)的單位長度的與已知電阻相比較的電阻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有熱電耦熱度確認的數(shù)字線性熱探測器。具有熱電耦熱量確認的數(shù)字線性熱探測器包括第一導體和第二導體，第一導體由不同于第二導體的導電材料構成。然后該第一和第二導體扭絞在一起以在第一導體和第二導體之間形成基本上持續(xù)的彈性壓力，從而使得非導體熱敏性熱塑材料層相接觸。本發(fā)明還包括一種配置為用于監(jiān)控沿第一和第二導體的電阻的監(jiān)控電路。當沿第一和第二導體的電阻改變時，配置該監(jiān)控電路用于探測短路并且進入熱電耦模式。通過進入該熱電耦模式，監(jiān)控電路能夠識別短路處的溫度并且基于預定溫度閾值確定由該短路產(chǎn)生的告警狀態(tài)的類型。
文檔編號G08B17/06GK101807335SQ20101014213
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權日2009年2月12日
發(fā)明者B·P·赫林頓 申請人:普羅特克托懷爾公司