新型红外光电感烟火灾探测器的研制

接线图 2023年10月28日 19:09 112 admin

对火灾和防火设施的研究，历来是人类一切有效活动中不可缺少的一个方面。火灾的发展过程，一般可分为3个阶段：初起引燃阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。为了尽量减少火灾所造成的损失，要求防火设施在火灾的初起引燃阶段能自动发出火灾报警信号，以便将火扑灭在未成灾害之前。感烟火灾探测器就是适应这一要求的有效设备。在发达国家，感烟火灾探测器已成为住房保险必需品，指令性安装在每个投保住宅单元的厅、房和厨房等处。在国内，目前这类产品尚少。随着改革开放，高层建筑群不断增多，对防火设备的需求量大为增加，使这类产品的进口量有增无减。为了满足国内需求，我们剖析了一些进口产品，用国产的元器件研制成一种新型红外光电感烟火灾探测器。
1　外形结构
　　探测器的外形是一个扁圆形的塑胶盒子，170 mm×70 mm。如把放置电路板和传感器暗室那部分看作盒身，另一部分看作盒盖，则盒身为黑色，盒盖为乳白色。在盒身底面，配备2个活动螺孔，以便将探测器嵌装在天花板上。用手一使劲，就可把白盖拉脱开。盒身里有1块半圆形的电路板和一个暗室，2者各占一半。暗室是1个60 mm的空腔，周围用栏栅状的小条条围着，外边再围上1块多孔的金属防虫网，网孔径1 mm。暗室顶部装着1个长方形小盒子，其中分为2格，格与格之间互不直接连通。格中分别装上1个红外发射二极管和1个红外接收二级管，2管的中心工作波长应相同。格子的开口面向着空腔。电路板上装有一些电子元器件、1块9 V碱性电池、1个微动开关和1个用压电陶瓷片做的蜂鸣器。
　　当按下微动开关，或合上白盒盖，再吹一口烟喷入暗室，稍息，蜂鸣器就发出刺耳的“嘟……”的响声。
　　下面分述本探测器的电路原理。
2　发射电路
　　图1为本探测器的发射电路原理图。图中，CC4047用作方波发生器。方波周期T≈4.4R1C1。如取C1=0.33 μF,R1=6.2 ΜΩ，则T=9 s。C2、R2组成微分电路。方波经微分后，变为前沿陡峭的尖脉冲波，再经与非门1倒相整形，用负向脉冲推动三极管BG1的间歇导通，使与其串接的红外发射二极管D1发射周期性的红外光脉冲。门1输出的负脉冲同时还作用于接收电路和电源欠压报警电路。
新型红外光电感烟火灾探测器的研制第1张
图1　发射电路原理图
3　接收电路
　　图2为接收电路原理图。图中，D2为红外接收二极管，它与电阻R5组成检测电路。无烟雾进入暗室时，D2接收不到红外光，其反向电阻R