[其他]多功能探测火警自动预报器

说明书

本实用新型是一种火警自动预报器。

现有的火警自动预报器大体分为两类：一类是″烟雾″型的，一类是″温度″型的。″烟雾″型火警预报器的探测器又分为两种形式：一种是″光电闪光式探测″，它是由自身光源与光敏接收设备组成，在正常情况下，光敏设备能接收到自身的光信号，当烟雾产生后，光被烟雾挡住，光敏设备接收不到正常的光信号，就发出报警；另一种是″光电散射式探测″，它也由自身光源和光敏设备组成，在正常情况下，光敏设备探测不到自身光信号，当烟雾产生后，由于烟雾的散射作用，使光敏设备接收到自身的光信号，发出报警。″温度″型火警预报器利用的″感温探测器″，也分为两种形式：一种是″双金属元件开关″，由两种不同热膨胀系数的金属片制成，通常控制的温度为50℃，当温度超过50℃时，开关接通，发出报警；另一种是″易熔合金元件开关″，同样当温度达到80℃时，合金元件熔断（一次性破坏），发出报警。这些火警预报器一般安装在需要监控的建筑物的梁上或天花板顶上，有的还与淋水系统连结，报警同时能喷出水来。

上述火警预报器，其探测功能都是单一的。例如，在某个房子内安装了″温度″型预报器，当室内煤气等可燃性气体大量溢出，超过爆炸剂量标准时，该预报器却毫无反映，当室内爆炸后再报警，为时已晚。再如，某仓库内安装了″烟雾″型预报器，该仓库内汽油漏了，发生燃烧，在短时间内汽油燃烧几乎没有烟雾，当火势扩大，其他物体燃烧后产生烟雾，此时报警，该仓库可能已成灰烬。所以探测功能单一的火警预报器不能通用于各种场合。此外，这些预报器灵敏度不够高，报警性能较差。整套系统价格昂贵，一般达几万元人民币，不易推广使用。

本实用新型目的是提供一种探测功能齐全，报警灵敏度高、性能可靠、价格低廉的火警自动预报器。

发生火灾一般有四个因素或预兆：1.大量烟雾及有害气体；2.火焰、强烈的红外辐射；3.高温；4.可燃性气体，如煤气、一氧化碳、氢气、汽油蒸汽、烷烃类、醚类等。本实用新型的设计要求是对这四种因素，都能及时有效的进行探测。图1为其结构示意图，它由探测装置1，甄别延迟电路2、前置放大电路3、功率放大电路4、多普勒电路5、报警声输出电路6依次电路连结组成。功率放大电路还与报警电源输出电路7连结。针对火灾的四大因素，探测装置采用了具有四类功能的半导体传感器作为探测器，其组成如下：（1）N型半导体器件做成的烟雾，可燃性气体探器8；（2）硅－镓砷复合红外探测器9；（3）温度探测器10。这三种探测器分别通过二极管D₁、D₂、D₃互相隔离，并和甄别延迟电路独立连结，如图8。电路2设置一个定额电平阀值，如这阀值设为1.2V。探测器在正常环境下，输出的信号小于这电平阀值，当探测装置测得产生火灾的四大因素中任意一种高于正常环境的极限值时，其中相应的探测器就输出等于或大于这个电平阀值的信号，并为甄别电路所甄别，于是电路启动工作，经过放大电路，驱动多普勒电路，发出报警声响，同时输出220V2A报警电源信号。

烟雾、可燃性气体探测器采用的N型半导器件，其探测原理如下，在一定条件下，N型半导体材料会吸附空气中的氧，氧原子与N型半导体中电子形成负氧离子，使其中的自由电子浓度减小，电阻率升高。当遇到烟雾、可燃性气体等还原性气体物质时，由于这类气体会释放出电子，并以正离子的状态吸附到N型半导体的表面，这样使原来吸附在半导体表面的负氧离子放出电子而脱附，使半导体中电子浓度大大提高，电阻率大大降低，从而实现对烟雾和可燃性气体的探测。图2为N型半导体的电阻率特性曲线。ρ为电阻率座标，t为时间座标。o－t₁为使用稳定状态，t₁－t₂为正常工作状态，t₂－t₃为遇到烟雾或可燃性气体等还原性气体时电阻率ρ的变化。

其中的温度探测器可采用稳定性相当好的负温度系数热敏传感器，它具有很高的灵敏度。图3为负温度系数热敏传感器的温度特性曲线，KΩ为电阻率座标，T为温度座标。