[发明专利]适于安装到管道上的壳体装置及在管道上安装壳体的方法

说明书

本申请是申请日为2004年10月20日、标题为“颗粒监测器及其方法的改进”的第200480031342.4号中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及悬浮在流体中的物质或颗粒的探测、分析和/或确定的领域。

在一种特殊形式中，本发明涉及烟雾探测器，其用于探测物质中不希望的热解或燃烧。在另一种形式中，本发明涉及早期探测类型的烟雾探测器，其可用于特殊区域的通风、空调、或者管道监测。在又一种形式中，本发明涉及监视监测，例如建筑、消防、或安全监测。在又一种形式中，本发明涉及环境监测，例如流体、地带、区域和/或周围环境(包括商业和工业环境)的监测、探测和/或分析。

显然，本发明具有广泛的应用，因而仅以实例的方式给出上述的特殊形式，而本发明的范围并不限于这些形式。

背景技术

本发明人确定了一种认识：在各种热解和燃烧环境中产生的烟雾类型是不同的。快速燃烧的火焰易于产生大量极小的固体颗粒，这些固体颗粒可聚集成不规则的形状而形成烟灰。相反地，热解的早期易于产生较少量较大的液体颗粒(具有高沸点)，该液体颗粒通常以可凝聚形成更大的、半透明的球体的悬浮尘粒存在。

本发明人还确定了一种认识：探测到在整个持续时间内相对较大的颗粒在数量上缓慢地增加，通常表示热解或不完全燃烧(闷烧)的状况，而探测到快速出现大量的小颗粒并且没有早期的热解或不完全燃烧则表示使用包括使用助燃剂的纵火。

本发明人还确定了一种认识：尘土颗粒是由环境中的天然物质或生物体的磨蚀或非热分解所产生的，而且与烟雾颗粒相比，这些颗粒一般非常大。

本发明人还确定了以下认识：

传统的点型烟雾探测器起初设计用于在所保护区域中的天花板安装。这些探测器具有较低的灵敏度，难以探测在大量的气体通过所监测的区域的情况下的不希望的热解的存在，因此削弱了该探测器感应不希望的热解的存在的能力。

为了克服这些缺陷，开发了高灵敏度的吸入式烟雾探测器，并经常配置在管道上用于监测某一区域。这些探测器提供了比传统的点型探测器的灵敏度高几百倍的检测。这些吸入式系统通过气泵利用负压，并且还利用滤尘器以减少不希望的尘土污染，其污染了探测器、或不能区别与烟雾的探测而引起触发错误报警。

吸入式系统中优选使用的烟雾探测器为浊度计。这是一种对多种尺寸的颗粒(例如在火灾中，或在过热、热解、或不完全燃烧的早期所产生的多种烟雾颗粒)敏感的探测器。

现有技术的光学型烟雾(或气载颗粒)探测器通常使用单光源照射可能包含该种颗粒的探测地带。对一些探测器已经提出了使用两个光源。颗粒使这种光的一部分散射到一个或多个接收器元件(或传感器)。从接收器元件输出的信号用于触发报警信号。

其他探测器利用提供偏振的单色光源的通常在近红外波长范围内的激光光束。但是，认为这些探测器不是真正的浊度计，因为它们倾向于对特定的粒度(颗粒尺寸)范围过度敏感，而以牺牲其他的尺寸范围为代价。

上述探测器的缺陷是其对早期热解和初期火灾、以及某些快速燃烧的火灾的极小颗粒特性较为不敏感。

另一方面，电离烟雾探测器利用诸如镅的放射性元素在探测室内电离空气。这些探测器对燃烧性火灾产生的极小颗粒较敏感，但是对热解或不完全燃烧产生的较大颗粒较不敏感。还发现它们较倾向于用于置换探测室内经电离的空气的通风，并由此触发错误报警。这就产生了对其有用的灵敏度的实际限制。

其他的烟雾探测器使用了氙气灯作为单光源。氙气灯产生类似于太阳光的连续光谱，包括紫外、可见以及红外波长范围。利用这种光源可探测所有尺寸的颗粒，并且该探测器产生与烟雾的质量密度成比例的信号，这是真正的浊度计的特性。但是，该探测器不能表征火灾的类型，这是因为其不能辨别(区分)特定的粒度。而且氙气光(源)只有约4年的较短的寿命期，并且已知其光强度是变化的，这影响了灵敏度。