Судовая система сигнализации с фотоэлектрическими датчиками дыма

• Автор: Штелинг, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.16, 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 236 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I Обоснование основных положений, используемых при исследовании и разработке судовой системы сигнализации с фотоэлектрическими датчиками дыма.
1.1. Современное состояние судовых систем автоматической сигнализации с датчиками дыма.

1.2. Основные понятия, методы и уравнения регистрации дымовых аэрозолей.

1.3. Пороговая чувствительность датчиков дыма.

1.4. Ложные срабатывания судовых систем автоматической сигнализации с датчиками дыма. Задачи диссертационной работы.
Глава 2 Исследование и выбор основных параметров оптической схемы судового датчика дыма на основе эффекта Тиндаля.

2.1. Теоретическое исследование оптической схемы датчика дыма.

2.2. Физическое исследование угловых зависимостей коэффициента чувствительности, определение оптимальных значений угла рассеяния, расчет значений функции Ми для дымовых аэрозолей судовых материалов .
2.3. Физическое исследование вариантов построения оптических схем судового датчика дыма, обеспечивающих минимальную нестабильность пороговой чувствительности.
Глава 3 Исследование, сравнительный анализ и разработка методов подавления ложных сигналов судовой системы автоматического обнаружения дыма.
3.1. Методы устранения ложных сигналов оптического узла датчика дыма на основе эффекта Тицдаля.
3.2. Сравнительный анализ методов устранения ложных сигналов в тракте преобразования информации датчика
3.3. Методы защиты от ложных сигналов на выходе порогового устройства датчика дыма.
3.4. Исследование алгоритмов обработки сигналов от датчиков в судовой системе сигнализации с датчиками
3.5. Разработка функциональных схем судовых систем сиг нализации с защитой от ложных срабатываний путем формирования выходного сигнала обнаружения по реакции датчиков системы на снижение пороговой чувствительности.
Глава 4 Результаты разработки, испытания и применения судовой системы автоматического обнаружения дыма.
4.1. Принцип действия, структурная и функциональная схемы судовой системы автоматической сигнализации с датчиками дыма на основе эффекта Тиндаля.
4.2. Результаты испытаний и применения разработанной судовой системы сигнализации с датчиками дыма на основе эффекта Тиндаля.
Заключение
Приложения
Литература


За это время практически полностью заканчивается изменение субмикронной фракции аэрозоли и значения диаметров частиц устанавливаются в диапазоне 0,,2 мкм. Гранулометрический состав дымовых аэрозолей может быть описан функцией распределения частиц по размерам. В работе он представлен логарифмически нормальным распределением, а в работах 1, предлагается использовать гаммараспределение. На рис. Поэтому среды, характеризующиеся этими функциями распределения частиц по размерам приблизительно эквивалентны ло своим светорассеивающим свойствам. Лге г г 1. Рис. Значение р в формуле 1. В работе установлено, что большинство дымовых аэрозолей имеет значение р в интервале 5. Существенные коррективы в оптические свойства дымовых аэрозолей вносит форма частиц. Результаты исследования микроструктуры дымовых аэрозолей, образующихся при горении материалов , показали, что 5 частиц имеют форму близкую к сферической. Это позволяет рассматривать рассеяние оптического излучения, как рассеяние на однородных шарах. В зависимости от соотношения размеров частиц и длины волны падающего излучения используются теория Реллея, теория Ми, или законы геометрической оптики. Теория Ми справедлива также при рассеянии излучения на частицах элиптической или цилиндрической формы ,. Комплексный показатель преломления частиц дымовой аэрозоли зависит не только от типа сжигаемого материала, но изменяется во время распространения дыма в помещении, при этом его величина обычно изменяется в диапазоне от показателя преломления воды Я 1, 0,Су до показателя преломления частиц сажи т 1, 0,р . К количественным параметрам дымовых аэрозолей относятся также массовая концентрация , объемная концентрация С и количественная концентрация С . Все эти параметры обычно определяют косвенным путем, в частности для этой цели не редко используется измерение оптической плотности задымленной среды
аь. Лкп, 1. К коэффициент, равный смг для поливинилхлорида, 0 см г для пенополиуретана, 0 смг для древесины ели и 0 смг для остальных материалов . Используя формулу 1. Су эгср3г,з 1. ШР з
На основе формул 1. Модальный параметр дифракции
где Л длина волны излучения. Диапазон изменения комплексных параметров определяется возможными значениями Л для различных спектральных диапазонов регистрации рассеяния излучения частицами. Од интенсивность ослабленного потока излучения в результате рассеяния и поглощения. Исходя из формулы 1. В первом случае результатом измерения является осредненное на измерительной базе значение показателей ослабления и поглощения,во втором значение показателя рассеяния излучения. В основе обнаружения по измерению светоослабления лежит закон Бугера Ламберта Бера. И,П,Эе коэффициент ослабления. В 0,ЖС зе. Формула 1. Однако, в работах 1, указано, что эта формула применима и для исследования реальных аэрозолей при не монохроматическом источнике излучения лампа накаливания. К , 1. Формула 1Л6 позволяет расчетным путем определить оптическую плотность полидисперсных аэрозолей. Значения К приведены в таблицах . Датчики дыма, основанные на прямом измерении оптической плотности, не нашли на судах широкого применения. Они имеют низкую стабильность пороговой чувствительности, требуют периодической подстройки . Испытания датчиков дыма на этом принципе, в которых принимал участие автор, а также отзывы о работе датчиков дыма на принципе светоослабления, установленных на некоторых суДах шф фирмой ШсЫег ЛВИаше , позволяют сделать вывод, что эти датчики не перспективны для использования на морском транспорте. Фотоэлектрические датчики дыма судовых систем сигнализации, основанные на эффекте Тиндаля Сем. I не попадал на фотоприемник 2. Ось фотоприемника 2 расположена под углом рассеяния 9 по отношению к оси потока падающего излучения. Частицы дыма, находящиеся в области б объеме рассеяния рассеивают падающий поток излучения, часть рассеянного излучения преобразуется фотоприемником 2 в электрический сигнал. Прямой поток излучения излучателя I ослабляется за счет многократного переотражения в световой ловушке 7. На рис.