|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Ultradźwiękowy alarm przeciwpożarowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Bezpieczeństwo i ochrona Proponowany sygnalizator przeznaczony jest do systemów rozproszonego sterowania rozległymi obiektami pożarowymi, np. przewodami paliwowymi, kablami elektrycznymi, gazociągami, zbiornikami z substancjami palnymi oraz różnymi urządzeniami. Reaguje na ciepło płomienia. Elementem czułym jest falowód ultradźwiękowy wykonany w postaci elastycznego przewodu z żaroodpornego metalu, równoważny z wieloma czujnikami temperatury rozmieszczonymi na jego długości. Konstrukcja przypominająca linkę pozwala ułożyć taki element wzdłuż powierzchni kontrolowanego obiektu, podążając za jego kształtem. Znane są urządzenia sygnalizacji pożaru, których element czuły wykonany jest w postaci wydłużonej żaroodpornej rurki wypełnionej materiałem niskotopliwym i przez nią prowadzona jest komunikacja akustyczna nadajnika i odbiornika ultradźwięków, znajdujących się na przeciwległych końcach rurki. na zewnątrz [1, 2]. Znajdujący się w nim materiał topi się po podgrzaniu płomieniem, w wyniku czego zmienia się połączenie akustyczne między nadajnikiem a odbiornikiem, co jest podstawą do powstania sygnału alarmowego. Wadą takich urządzeń jest złożona konstrukcja elementu czujnikowego, która powinna zapobiegać wyciekaniu stopionego materiału z rurki. Ponadto temperatura odpowiedzi jest zawsze równa temperaturze topnienia materiału wypełniającego element czujnikowy. Można go regulować jedynie poprzez zmianę jego składu chemicznego. W praktyce dla różnych warunków konieczny jest zapas wrażliwych elementów wykonanych z różnych materiałów, co nie zawsze jest akceptowalne. Sygnalizator opisany w [3] działa na podobnej zasadzie, ale zawarty w nim element czuły (falowód ultradźwiękowy) jest wykonany nie z rurki, ale z litego, żaroodpornego drutu. Jego zaletą jest prostota konstrukcji czułego elementu. Sygnał na wejściu urządzenia odbiorczego zmienia się w wyniku złożonych zjawisk interferencyjnych zachodzących w falowodzie ultradźwiękowym, gdy zmienia się prędkość propagacji fali w wyniku jego nagrzewania. Temperaturę odpowiedzi można regulować, zmieniając próg jednostki porównawczej na wyjściu odbiornika. Wadą jest to, że w celu uzyskania pożądanej czułości często konieczna jest regulacja częstotliwości generowanych drgań ultradźwiękowych. Faktem jest, że bez niego odbierany sygnał podczas pożaru może zarówno maleć, jak i wzrastać, a jednostka porównująca w urządzeniu [3] reaguje tylko na jego spadek. Omówione powyżej sygnalizatory mają jeszcze jedną wspólną wadę. Powinny mieć dwa przetworniki piezoakustyczne - nadawczy i odbiorczy, zainstalowane na różnych końcach elementu czułego. To komplikuje konstrukcję sygnalizatora jako całości, aw niektórych przypadkach utrudnia jego instalację na obiekcie. Proponowana czujka pożarowa pozbawiona jest powyższych wad. Główne cechy techniczne
Budowę sygnalizatora przedstawiono na rys. 1. Zawiera generator sygnału częstotliwości ultradźwiękowej G, wzmacniacze mocy UM1 i UM2, przetwornik piezoakustyczny PP z dołączonym do niego falowodem ultradźwiękowym (elementem czujnikowym), rezystancyjny odpowiednik przetwornika piezoelektrycznego EPP, czujniki prądu pobieranego przez wzmacniacze UM1 i UM2 DT1 i DT2 , wzmacniacz różnicowy DU, układ całkujący AND, układy progowe PU1 i PU2, zespół sygnalizacji zapłonu IND. Węzły UM 1 i UM2, DT1 i DT2 są identyczne w parach. Sygnał częstotliwości ultradźwiękowej z wyjścia generatora G jest podawany na wejścia wzmacniaczy UM1 i UM2. Ultradźwiękowy przetwornik piezoelektryczny PP jest podłączony do wyjścia UM1, a jego odpowiednik do wyjścia UM2 PP wzbudza podłużne oscylacje ultradźwiękowe w elemencie czułym na falowód, które rozchodzą się do jego końca, są odbijane i zawracane do przetwornika. W rezultacie w falowodzie powstaje stojąca fala akustyczna. Tryb ten odpowiada pewnej wejściowej impedancji akustycznej falowodu, który jest obciążeniem dla przetwornika i określa moc pobieraną przez przetwornik z PA1 oraz prąd pobierany przez ten wzmacniacz ze źródła zasilania. W przypadku braku zapłonu wszystkie te parametry pozostają niezmienione. Jednak gdy odcinek falowodu jest ogrzewany płomieniem, zmienia się prędkość rozchodzenia się przez niego ultradźwięków. W związku z tym zmienia się wzór fal stojących i wejściowa impedancja akustyczna falowodu. Wynikiem tego jest odchylenie prądu pobieranego przez UM1 od wartości ustalonej. Rezystancja rezystancyjnego odpowiednika emitera EPP podłączonego do wyjścia AM2 jest tak dobrana, aby przy braku zapłonu wartości prądu pobieranego przez AM1 i AM2 były równe. Jednocześnie wartości napięć dochodzących z czujników prądu DT1 i DT2 do wejść wzmacniacza różnicowego DU, który oblicza ich różnicę, nie różnią się.
Sygnał wyjściowy pilota, po przejściu przez układ całkujący ORAZ dalsze tłumienie jego składowej ultradźwiękowej, jest podawany na wejścia urządzeń progowych PU1 i PU2. Jeden z nich jest tak skonfigurowany, że reaguje na wzrost napięcia względem wartości stacjonarnej, a drugi na jego spadek. W przypadku zadziałania dowolnego urządzenia progowego, sygnalizator IND generuje dźwiękową i świetlną sygnalizację alarmową.Po ugaszeniu pożaru i wystygnięciu elementu czułego sygnalizator jest ponownie gotowy do pracy. Inne czynniki destabilizujące (np. zmiana napięcia zasilania) nie naruszają wzajemnej równości prądu pobieranego przez UM1 i UM2, dlatego w przypadku ich oddziaływania nie jest generowany sygnał alarmowy.
Schemat alarmu pożarowego przedstawiono na ryc. 2 Generator G jest montowany na komparatorze DA1. Jego sygnał wyjściowy jest sekwencją prostokątnych impulsów o cyklu roboczym około dwóch. Kondensator C2 i rezystory R4, R7 służą do ustawiania częstotliwości, rezystor strojenia R7 zapewnia możliwość zmiany częstotliwości impulsów. Ich amplituda jest redukowana do pożądanej wartości przez rezystancyjny dzielnik napięcia R9R10. Kondensator C1 i rezystor R1 tworzą filtr ograniczający przenikanie do obwodu zasilania sygnalizatora szumu impulsowego powstającego podczas pracy generatora. Wzmacniacz UM1 jest montowany na tranzystorach VT3, VT4 i VT1, a UM2 jest montowany na VT5 VT6 i VT2. Wzmocnienie napięciowe każdego z nich jest określone przez stosunki rezystancji odpowiednio rezystorów R13 do R1 i R1 do R14.Rezystory R12, R15 są pierwszymi stopniami obciążenia odpowiednich wzmacniaczy. Rezystory R17, R13, R14 R16, R18-R20 stabilizują tryb wzmacniacza DC. Diody VD23-VD1 ustawiają napięcie polaryzacji tranzystorów VT4-VT3. Do wyjścia UM6 podłączony jest przetwornik piezoakustyczny BQ1 (PP). Rezystory R1 i R24 stanowią odpowiednik takiej przetwornicy (EPP) Czujniki DT1 i DT2 to rezystory R19 i R26 połączone szeregowo w obwodach wzmacniacza mocy. Pilot zdalnego sterowania jest montowany w systemie operacyjnym DA3. Rezystory R27-R29, R33 ustawiają jego wzmocnienie Rezystory R30: R34 i kondensator C9 zapewniają normalną pracę wzmacniacza operacyjnego przy zasilaniu jednobiegunowym. Kondensator CU zmniejsza amplitudę napięcia o częstotliwości ultradźwiękowej pomiędzy wejściami sterowania Obwód całkujący AND jest utworzony przez rezystor R37 i kondensator C13. PU1 i PU2 są montowane odpowiednio na komparatorach DA4 i DA5. Rezystancyjne dzielniki napięcia R31R35 i R32R36 wyznaczają progi ich działania. Kondensatory C11 i C12 - filtrujące Zespół sygnalizacji pożaru składa się z elektromagnetycznego emitera dźwięku HA1 z wbudowanym generatorem, kondensatora filtrującego C14 i migającej diody LED HL2.Zintegrowany stabilizator DA2 oraz kondensatory filtrujące C3,C4 tworzą źródło napięcia +15 V. Dioda HL1 z rezystor R8 to jednostka wskazująca, że urządzenie jest włączone. Szczegóły sygnalizatora są zamontowane na płytce stykowej. Są one połączone cienkimi izolowanymi przewodami. Elementem czułym jest kawałek drutu miedzianego o średnicy 2 mm i długości 1,5 m, przylutowany jednym końcem do powierzchni roboczej przetwornika piezoakustycznego BQ1. Zamiast komparatora K554SAZ można użyć K554SAZB, K521SAZ, 521 SAZ lub ich importowanego analogu LM311 z różnymi indeksami. OA K140UD6 można zastąpić 140UD6A, 140UD6B, 140UD601A 140UD601B KR140UD6 KR140UD608 i innymi OA ogólnego przeznaczenia. Importuj analogi zintegrowanego stabilizatora KR142EN8V - 7815 z różnymi prefiksami i indeksami. Tranzystory KT503G można zastąpić tranzystorami tej samej serii lub innymi o podobnych parametrach. Tranzystory KT814G, KT815G można zastąpić tymi samymi o innych indeksach literowych lub odpowiednio serii KT816 i KT817. Diody KD522B są zastępowane innymi krzemowymi diodami impulsowymi małej mocy, na przykład z serii KD503, KD521. Dioda AL307VM może być dowolna, a L-816BID może być diodą migającą, np. L-796BID Sygnalizator wykorzystuje importowane kondensatory tlenkowe, ale odpowiednie są również krajowe, na przykład K50-35. Kondensatory ceramiczne - K10-17a, K10-176 i inne podobne. Rezystory stałe - C2-33 z możliwym zamiennikiem rezystorów C2-23, MLT, OMYAT Trimmer - SP4-3, zamiast nich można zastosować SPZ-16a, SPZ-37, SPZ-ZEA i inne podobne. Emiter dźwięku elektromagnetycznego HCM1212X można zastąpić HCM1612X. Przetwornik piezoakustyczny BQ1 jest przetwornikiem bezramkowym produkcji zagranicznej (prawdopodobnie typu VSB35EW-0701 B), w zamian można zastosować inny o częstotliwości rezonansowej 80 kHz. Przełącznik SA1 może być dowolnego typu, na przykład MT-1. Założenie prawidłowo zmontowanego sygnalizatora rozpoczyna się od ustawienia za pomocą rezystora strojenia R7 częstotliwości generatora G, równej częstotliwości rezonansu szeregowego przetwornika piezoakustycznego BQ1. Amplituda sygnału wyjściowego tego generatora powinna wynosić około 1 V, co w razie potrzeby osiąga się wybierając rezystor R9. Wybierając rezystory R13 i R14, ustawia się tryby pracy wzmacniaczy (odpowiednio PA1 i PA2) prądu stałego w taki sposób, aby maksymalne sygnały na ich wyjściach miały najmniejsze zniekształcenia. Równe wzmocnienia UM1 i UM2 przy częstotliwości roboczej uzyskuje się przez dobór rezystorów R11 i R12. Sygnalizator jest zrównoważony rezystorem strojeniowym R25 - minimalne możliwe stałe napięcie między zaciskami kondensatora SYU (wejścia pilota) jest osiągane przy równomiernym nagrzaniu elementu pomiarowego do temperatury pokojowej. Po zrównoważeniu stałe napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA3 powinno wynosić około 7,5 V - połowę napięcia zasilania układu DA3. Jeśli teraz podgrzejemy małe obszary elementu czujnikowego, na przykład płomieniem lampy alkoholowej lub świecy, napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego powinno zmniejszyć się lub wzrosnąć (w zależności od miejsca i stopnia nagrzania) o co najmniej 1 V względem wartości początkowej R4 i R5, przy czym dioda HL31 powinna zacząć migać, a emiter HA32 powinien wydawać przerywany dźwięk. Należy upewnić się, że po ostygnięciu elementu czułego sygnalizator powróci do stanu pierwotnego, w którym dioda HL2 i emiter dźwięku są wyłączone, a napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1 przyjęło poprzednią wartość . Podczas instalowania sygnalizatora na obiekcie należy podjąć działania mające na celu wykluczenie wpływu drgań obiektu i wytwarzanego przez niego hałasu akustycznego na element czuły.W tym celu montuje się go np. na wibratorze wsporniki izolujące Obiekt o dużej powierzchni lub kubaturze jest kontrolowany poprzez wygięcie wokół niego elementu czułego. literatura
Autor: O.Ilyin
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Pozyskiwanie prądu za pomocą cienia ▪ Wyjście z telefonu komórkowego do drukarki ▪ Nazwany maksymalny wiek osoby ▪ Mikroukład jest chłodzony wentylatorem
▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo i ochrona. Wybór artykułu ▪ artykuł Światło odległej gwiazdy. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Drukarka wielkoformatowa. Opis pracy ▪ artykuł Klarowanie oleju lnianego. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Cyfrowy AFC dla transceivera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony