[发明专利]散射光式烟雾探测器

说明书

本发明涉及散射光式烟雾探测器，这种烟雾探测器可探测火焰产生的烟雾颗粒所散射的光。

在已公开日本实用新型第32183/79号或日本专利公报第21511/84号中公布了一种散射光式烟雾探测器，这种探测器通过探测被烟雾粒子散射的光来探测火情，其中暗箱中产生的不规则反射光（噪声光）信号始终受到监测，并探测上述信号的消失从而探测发光元件或类似元部件的故障。

在本说明书的附图中：

图1是电路图，用于说明根据本发明的散射光式烟雾探测器。

图2是表示暗箱的光学特性的曲线图。

图3是表示暗箱的亮度和噪声信号的曲线图。

其中标号1表示脉冲发生器电路，3表示发光元件，4表示光接收元件，5表示暗箱，7表示火焰信号探测器电路，8表示故障信号探测器电路。

如图1表示，这种传统的散射光式烟雾探测器包括：一个脉冲发生器电路1;一个暗箱5;一个发光元件3，该发光元件3依照上述脉冲发生器电路1的输出脉冲来发射脉冲：一个光接收元件4，该光接收元件4用来探测暗箱5中的烟雾的散射光;一个放大器6;一个火焰信号探测器电路7，当加上上述放大器超过预定量级的输出时，探测器电路7产生输出信号;一个故障信号探测器电路8，当放大器输出低于预定量级时，探测器电路8产生输出信号;“与”门9、10用于提供上述探测器电路7、8的输出和上述脉冲发生器电路1的输出信号的逻辑积。

烟雾探测器的这种暗箱采用了迷宫式结构，以避免外部光线的进入，从而提高信噪比，通常采用黑色材料或在其表面涂有黑色涂层的材料。

在图2的曲线图中，实线X表示暗箱5中的烟雾浓度同光接收无件4的输出电压之间的关系。在这个曲线图中，纵座标轴代表光接收元件4的输出电压（mv），横座标轴代表烟雾浓度（衰减率%/m），在实线X之上的平行线X₁和在实线X之下的平行线X₂，表示的区域代表误差范围，这种误差是发生在结构上的误差，或是通常制造的电路的误差。例如，采用一种电路，在这种电路中当烟雾浓度达到10%/m时，就提供火焰信号，而这时光接收元件4的输出电压达到大约3mv。

在此曲线图中，噪声光信号（当烟雾浓度为零时光接收元件输出信号的数值）是0.6mv±0.2mv，而上述电压的存在被探测出来，从而产生发自故障信号探测器电路8的故障信号。

在如上所述的传统烟雾探测器中，噪声光信号的数值非常小，因而在制造误差范围是由诸如X₃，X₄的平行线表示的情况下，就探测不到噪声光信号。

此外，很难在几个步骤中探测噪声光信号从而探测光源的损坏，光量的降低或其它诸如此类的情况。

本发明通过调节构成暗箱的材料或把用于暗箱内表面的覆层的孟塞尔（munsell）亮度值调整在2-4，解决了上述问题。

在调节暗箱亮度的方法中，配备亮度低的（黑色的）到亮度高的材料或覆层从而确定具有预定噪声光信号的亮度的材料或覆层，据此，可以采用获得的具有彩色亮度的材料或覆层。当希望得到具有大数值噪声光信号的材料或覆层时，可以选择具有较大亮度的材料或覆层，而对于具有小数值噪声光信号的材料或覆层，可以选择低亮度的材料或覆层。

例如，在只探测发光元件3的损坏的情况下，可以用数值较小的噪声光信号来鉴别，但在还要探测发光元件3的光量变化率或类似现象时，就需要选定较高数值的噪声光信号，即较高的起始噪声光信号量级。

通常，这种烟雾探测器的目的是为在烟雾浓度为6-15%/m（在每米光程上把光线减弱6-15%的浓度）时产生警报，其信噪比约为4。

通常，当暗箱内表面亮度的Munsell值上升时，光接收元件的输出按抛物线上升。图3显示了当内表面的Munsell值增大时，烟雾探测器（“2KC烟雾探测器，日探（Nittan）公司制造）的光接收元件输出的变化，这意味着噪声（背景）的急剧增大。然而，烟雾的出现可望抵浪这一结果。

由于亮度的变化导致的烟雾浓度同光接收元件的输出电压之间的关系用曲线图（如X′）来表示，其中图2中的X大致平行地上下移动。这些数值或多或少地随着暗箱的结构，发光元件和光接收元件的种类等因素而发生变化，但即便是考虑了这些变化，也可以进行初始噪声光信号数值的调节，通过改变放大器的放大率或通过采用其他类似方法，可以实现对初始量级的变化部分所引起的火焰信号量级变化的调节。