專利名稱：光纖火災(zāi)報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火災(zāi)報(bào)警裝置。
目前用于建筑物及其它場(chǎng)合，特別是古建筑物內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警器主要有兩種感煙報(bào)警器和感溫報(bào)警器。感煙報(bào)警器具有反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但易受飄浮的灰塵影響容易引起誤報(bào)(尤其在古建筑的悶頂內(nèi))。感溫報(bào)警器雖不受灰塵影響，但反應(yīng)速度較慢，為了提高反應(yīng)的速度，要多設(shè)置探測(cè)器，勢(shì)必要使負(fù)荷過大，并且要增多電纜傳輸線。因此有因漏電和電打火而引起火災(zāi)或因傳輸線受外界干擾(尤其是雷擊時(shí)，避雷針引下線的強(qiáng)電場(chǎng))而引起誤報(bào)的可能。
本發(fā)明目的是提供一種僅受溫度控制而不受其它因素影響、反應(yīng)速度快、工作可靠的光纖火災(zāi)報(bào)警器。
本發(fā)明由光纖、光端機(jī)和探測(cè)器組成。光端機(jī)又分發(fā)光裝置和接收裝置，發(fā)光裝置產(chǎn)生一定頻率的光脈沖信號(hào)，然后耦合到光纖里，通過光纖反射作用，最后傳輸?shù)浇邮昭b置。接收裝置中的光敏器件又將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)行處理后控制報(bào)警。光纖具有可彎曲并長(zhǎng)度不限的特點(diǎn)，在光纖相距一定距離設(shè)置一個(gè)敏感于溫度的探測(cè)器，探測(cè)器便是本報(bào)警器的關(guān)鍵部分。當(dāng)火災(zāi)一旦發(fā)生，探測(cè)器周圍的溫度便會(huì)不斷升高，當(dāng)溫度上升到一定值時(shí)(如68℃)，探測(cè)器動(dòng)作，把光纖切斷，于是光信號(hào)就在此中斷，隨之接收裝置控制報(bào)警。以上為光纖報(bào)警器的基本原理。
本發(fā)明可在光纖上安置多個(gè)敏感于溫度的探測(cè)器，提高了靈敏度，防止了誤報(bào)，并且簡(jiǎn)化了光端機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖面說明


圖1是探測(cè)器的正面剖視圖，1是切斷刀，2是墊片，3是彈簧，4是底座，5是光纖，6是底座導(dǎo)向槽，7是外殼，8是溫控玻璃球，9是調(diào)整螺桿。
圖2是探測(cè)器的側(cè)面剖視圖。
圖3是光纖火災(zāi)報(bào)警器的光端機(jī)電原理圖。
本發(fā)明實(shí)施例見附圖，探測(cè)器由外殼7、底座4、彈簧3、切斷刀1、溫控玻璃球8、調(diào)整螺桿9組成。在切斷刀1的頂部有一螺孔，螺孔內(nèi)的調(diào)整螺桿9下端活動(dòng)連接著一個(gè)用于調(diào)整溫控玻璃球8壓力的頂座。切斷刀1兩側(cè)支架下端向外有一拐角，刀刃開在兩個(gè)側(cè)支架下半部T字型支架下端，T字型支架以上的兩個(gè)側(cè)支架置于外殼7對(duì)應(yīng)的二個(gè)槽口內(nèi)，可在槽口內(nèi)做上下運(yùn)動(dòng)。在切斷刀1的外層，兩側(cè)支架下端拐角部與外殼7之間安有一彈簧3。當(dāng)在調(diào)整螺桿9下端的溫控玻璃球頂座與外殼7上部凹槽中的墊片2之間放置上溫控玻璃球8后，調(diào)整螺桿9調(diào)整到合適的壓力，切斷刀1此時(shí)處于克服彈簧3張力作用而上提的位置，當(dāng)溫控玻璃球8破碎時(shí)，切斷刀1在彈簧3張力作用下，推動(dòng)刀刃沿底座4的導(dǎo)向槽6下沖，切斷在槽體6內(nèi)的光纖5。
光端機(jī)的發(fā)光裝置中，四個(gè)與非門集成塊的二個(gè)受32、768KHZ晶體控制，產(chǎn)生振蕩，另外二個(gè)與非門整形，最后獲得穩(wěn)定32、768KHZ方波的信號(hào)，去控制三極管BG1、BG2基極。而發(fā)光二極管D1和D2受三極管BG1和BG2的控制便產(chǎn)生了與晶體頻率完全一致的光脈沖信號(hào)，在這里發(fā)光二極管D1、D2和Y型耦合器組成雙發(fā)光器，可將兩路同頻、同相的光脈沖信號(hào)傳送到光纖中。
光端機(jī)的接收裝置通過如上所述的雙發(fā)光器，將兩個(gè)同頻同相的光信號(hào)變成電信號(hào)。其中場(chǎng)效管BG6、晶體管BG7構(gòu)成前置放大器，具有輸入阻抗高，信號(hào)失真小的特點(diǎn)。集成電路UA741和外圍的阻容器件構(gòu)成了移相器，接在1和5腳之間的10K電位器是調(diào)整集成電路UA741的工作狀態(tài)。接在3腳，即正輸入端的10K電位器則是調(diào)整相位用。該移相器可將檢測(cè)信號(hào)的相位在0°～150°之間調(diào)整。
集成電路XD5202是模擬乘法器，參考信號(hào)是直接由與非門提供的。
乘法器增益為K＝ (2Rc)/(2re+Re)參考信號(hào)Uy=Uy04πΣn=0∞12n+1sin[(2n+1)]]]>·(2πf＋φ2)〕檢測(cè)信號(hào)Ux＝Ux0sin(2πft＋φ1)乘法器輸出經(jīng)大電容濾波得到直流分量
通過移相器調(diào)整相位，使φ1＝φ2，乘法器輸出最大U0=2KUxDπ]]>電路中1K和400Ω電位器是用于調(diào)平衡的。
通過以上電路說明可以看出，調(diào)整好相位后，乘法器輸出最大，這時(shí)三極管BG8基極偏置電壓最大，管子處于飽和狀態(tài)，集電極電位為零，三極管BG8、BG9無偏置電壓，管子處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器J2不吸合。發(fā)生火災(zāi)時(shí)乘法器輸出為零，三極管BG8基極無偏置電壓而截止，集電極輸出高電位，三極管BG10的基極通過三極管BG9便得到偏置電壓而導(dǎo)通，繼電器J2吸合，送出火警信號(hào)。
光端機(jī)中還設(shè)有故障檢測(cè)電路，用于斷電報(bào)警和對(duì)發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4工作狀態(tài)監(jiān)視。該檢測(cè)電路由一塊四電壓比較器集成塊LM339，三個(gè)晶體三極管，一個(gè)繼電器等組成。在正常工作狀態(tài)下，這四個(gè)比較器的“＋”、“－”輸入端的電位是大致相等，所以四個(gè)比較器都不輸出正電壓。假設(shè)D1的正極和負(fù)極燒通了，成短路狀態(tài)，這時(shí)比較器1的“－”輸入端的電位比“＋”輸入端的電位低，比較器1輸出正電壓，使BG3導(dǎo)通，最后使BG5基極偏置短路，而截止。因此繼電器J1卸放，報(bào)出故障信號(hào)。如果D1的正極和負(fù)極燒斷了，形成開路狀態(tài)，這時(shí)比較器2的“＋”輸入端電位高于“－”輸入端的電位，比較器2輸出正電壓，于是BG3導(dǎo)通，BG5截止，報(bào)出故障信號(hào)。由此類推，對(duì)D2、D3和D4的工作狀態(tài)監(jiān)視原理相同。
斷電報(bào)警原理如下正常工作狀態(tài)下，BG5是導(dǎo)通的，使其集電極串接的繼電器J1吸合，如果斷電，繼電器J1卸放，觸點(diǎn)張開報(bào)出故障信號(hào)。而火災(zāi)信號(hào)是由J2吸合，觸點(diǎn)閉合才報(bào)出，如果斷電，J2是不可能吸合的，所以不會(huì)報(bào)出火災(zāi)信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種火災(zāi)報(bào)警器，由光纖、光端機(jī)和探測(cè)器組成。光端機(jī)的接收裝置和發(fā)光裝置之間有一根光纖傳遞光信號(hào)，其特征是在光纖上若干個(gè)位置設(shè)置上若干個(gè)敏感于溫度的探測(cè)器，當(dāng)某個(gè)探測(cè)器周圍溫度達(dá)到一定值后，該探測(cè)器動(dòng)作，將光纖切斷，使光信號(hào)中斷傳遞，光端機(jī)與光纖之間光信號(hào)發(fā)射與接收是由二個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)Y型耦合器組成的兩個(gè)雙發(fā)光器完成的，能使光端機(jī)發(fā)射兩路同頻同相的光信號(hào)，在光纖中傳遞并接收。
2.如權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，探測(cè)器由外殼7、底座4、彈簧3、切斷刀1、溫控玻璃球8、調(diào)整螺桿9組成，其特征是切斷刀1的頂部有一調(diào)整螺桿9，在調(diào)整螺桿9的下端活動(dòng)連接著一個(gè)供固定溫控玻璃球8上端的頂座，調(diào)整螺桿9用于調(diào)整溫控玻璃球8的固定壓力，切斷刀1兩側(cè)架下底部有一個(gè)用于固定彈簧3的外拐角，刀刃開在這兩個(gè)側(cè)支架下半部“T”字型支架下端，“T”字型支架以上的側(cè)支架置于外殼7上對(duì)應(yīng)的兩個(gè)槽口內(nèi)，可在槽口內(nèi)做上下運(yùn)動(dòng)，在切斷刀外圍，支架下端拐角與外殼7之間有一彈簧3，將切斷刀1克服彈簧3張力向上提，在調(diào)整螺桿9的頂座與外殼7上部中央凹槽中的墊片2之間放入溫控玻璃球8后，切斷刀1處于正常狀態(tài)，當(dāng)溫控玻璃球8破碎時(shí)，切斷刀1在彈簧3張力作用下，推動(dòng)刀刃沿底座4的導(dǎo)向槽6下沖，切斷在槽體6內(nèi)的光纖5。
3.如權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，光端機(jī)由發(fā)光裝置、接收裝置和故障檢測(cè)及斷電報(bào)警裝置組成，其特征是接收裝置由前置放大器、移相器和乘法器等組成，檢測(cè)信號(hào)通過移相器后與參考信號(hào)分別輸入乘法器，調(diào)整移相器使檢測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)同相后，使乘法器輸出最大，而當(dāng)檢測(cè)信號(hào)為零時(shí)，即光纖被切斷，乘法器輸出為零，三極管BG10導(dǎo)通，使J2動(dòng)作，火災(zāi)報(bào)警信號(hào)發(fā)出，故障檢測(cè)及斷電報(bào)警裝置由四個(gè)比較器、三個(gè)三極管和一個(gè)繼電器構(gòu)成，比較器1的負(fù)輸入端和比較器2的正輸入端與發(fā)光二極管D1的正極相連，比較器1的正輸入端和比較器2的負(fù)輸入端與發(fā)光二極管D2的正極相連，比較器1、2的輸出端通過電阻與三極管BG3基極相連，三極管BG3的集電極通過二極管與BG5基極相連，發(fā)光二極管D3、D4，比較器3、4，三極管BG4的連接方法同上，三極管BG4集電極通過二極管與BG5基極相連，三極管BG5基極接如上所述的二極管的正極，集電極串接繼電器J1，當(dāng)發(fā)光二極管D1、D2及D3、D4中有一個(gè)短路或開路，對(duì)應(yīng)的比較器就會(huì)有正電壓輸出，使三極管BG3或BG4導(dǎo)通，三極管BG5的基極偏置短路而截止，因此繼電器J1卸放，報(bào)出故障信號(hào)，當(dāng)斷電時(shí)，繼電器J1也卸放，同樣報(bào)出故障信號(hào)。
專利摘要一種光纖火災(zāi)報(bào)警器，該裝置是利用敏感于溫度的探測(cè)器安置在光纖上，當(dāng)某一位置溫度超過一定值后，該處設(shè)的探測(cè)器動(dòng)作，切斷光纖使光端機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由于采用了光纖中傳遞二路光信號(hào)，并設(shè)有故障檢測(cè)及斷電報(bào)警裝置，因而使該裝置工作的可靠性高，不會(huì)誤報(bào)。適合于各種建筑物，特別是古建筑物的火災(zāi)報(bào)警。
文檔編號(hào)G08B17/06GK2046246SQ89204718
公開日1989年10月18日 申請(qǐng)日期1989年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月21日
發(fā)明者袁繩依, 王元平 申請(qǐng)人:北京市故宮博物院安全工程辦公室