[发明专利]能可靠发现失效的离子感烟探测器

说明书

本发明涉及一种用于火灾自动报警的离子感烟探测器，不仅能对出现的烟雾给出必要的信号，并能可靠地发现探测器、特别是其电离室部分的失效与正在发生的失效。

目前规模化使用的火灾自动报警装置，均以各种探测器作为基本部分，其中离子型感烟探测器是被广泛使用的一种。通常使用的离子感烟探测器，以带放射性源的电离室部分作为烟雾检测部分，探测器工作时，当烟雾进入检测烟雾的电离室后，引起电离室中工作电极之间的工作电离电流的变化，其工作电极将与此变化相应的信号输出给探测器中相应的信号放大电路，并经探测器中其它相应电路的配合，完成对烟雾的检测及其它相应的功能。探测器电离室部分，按电离室结构分，有双放射源双电离室、单放射源双电离室、单放射源单电离室几种主要结构形式。探测器的烟雾报警信号输出，有当烟雾达到一定量后即发出某种报警信号的开关量输出的探测器，也有在一定的烟雾浓度范围内，可连续输出与烟雾量的多少相对应信号的模拟量输出的探测器。

由于火灾自动报警系统对可靠性要求较高，一个系统又往往由成百上千个探测器组成，而探测器则是常年不停地工作，外界环境的各种因素，如粉尘、潮气等会逐渐使探测器、尤其是其处于开敞状态的烟雾检测电离室性能恶化而失效，同时探测器中有关的其它部分也有发生故障的可能，这样系统中那怕只有一个探测器失效，也将给整个系统带来可怕的隐患，因此可靠及时地发现探测器的失效，可消除这种隐患，保证系统可靠工作。

为发现探测器的失效，目前主要采用两种方法：一是人工定期逐一对探测器加烟试验，这种方法简单，但费时麻烦，对较大的系统尤为如此，并且不能随时发现可能出现的失效;另一种就是所谓的“模拟自检”，即在探测器电离室烟雾检测部分之后的电路某处引入一检查线，通过检查线，人为地使其后的电路部分进入报警状态，以达到失效检查的目的。中国专利局公告CN2078000U中采用的就是较典型的这种方法。该方法方便、迅速，尤为适合较大的系统，是目前实际中广范采用的方法，但是该方法的不足之处是可靠性较低。很明显，由于检查信号是从电离室部分之后的电路某处加入的，这样只能检查探测器中这一电路部分之后，而对此之前的探测器部分则起不到检查的作用。从离子感烟探测器失效的大量统计分析结果看，检测烟雾的检测电离室部分，由于常年处于开敞状态，最容易受到环境的污染而失效，其失效率占到整个探测器失效的70%以上，这样既使这种“模拟自检”得以通过，其可靠性也只有近30%，对于可靠性要求较高的消防保安系统，这是难于让人满意的。

为弥补探测器的核心、也是探测器中失效率最高的检测电离室部分得不到失效检查的不足，因首创离子型感烟探测器而享有盛誉的瑞士CERBERUS公司，在其一份欧洲专利文件EP    423489中，提出了一种从电离室开始检查探测器是否失效的方法，其主要原理是通过监视检测电离室工作电极之间的饱和电离电流是否低于某一临界值，作为判断电离室是否失效的依据，即电离室受到污染后使其中的电离度下降，引起电离室工作电极之间的饱和电离电流下降，当这种饱和电离电流低于某一值后，即可认为电离室失去了对烟雾的检测作用而失效，这样从电离室工作电极上可得到相应的输出信号，而此后的电路部分若出现故障时，探测器信号输出端将出现异常信号，因此可以检查整个探测器是否失效。该方法虽然可以对探测器、尤其是电离室部分进行失效检查，但该方法在实际使用中存在着可靠性方面的缺陷。

从离子感烟探测器中检测电离室实际失效的过程来看，在电离室被外界污染而使其中的电离度逐渐下降的同时，往往伴随着出现其工作电极上的绝缘端子也被同时污染而使工作电极之间出现漏电电流，在原本要求其工作电极之间高度绝缘（通常在10¹⁴Ω以上）而其间的工作电离电流又很微小（通常在10^-12A的程度）的情况下，其间出现的这种漏电电流，使电离室输出信号不再是其中工作电离电流的唯一作用结果，而是其中工作电离电流与漏电电流叠加后共同作用的结果，因此即使电离室中的工作电离电流基本消失，但由于存在这种漏电电流，仍可能使电离室工作电极之间的这种叠加后的电流并不低于某一失效的临界值，而使从电离室输出的相应信号中，得到相同的结果，因此使电离室不能得到可靠的失效检查。这种方法的不足之处在于不能区分电离电流与漏电电流，只适于无漏电电流出现的情况，而实际中这种情况是不能得到保证的，因此该方法在实用性上存在着可靠性方面的缺陷。