173852. lajstromszámú szabadalom • Berendezés többcsatornás, univerzális, célszerűen tűz, betörés, továbbá ipari folyamatokban fellépő különböző fizikai vagy kémiai jellemzők határértékének jelzésére szolgáló, zavaró hatásoktól védett, integrált áramkörös egyenáramú biztonsági jelzőközpont céljára
3 173852 4 többcélúságot csak korlátozottan teljesíti. Először azért, mert határértékjelzésre alkalmatlan, mivel nem tesz különbséget villogó, illetve egyenletes fénnyel a nyugtázott és nyugtázatlan jelzések között. Másodszor azért, mert nem ad egyértelmű információt a különböző jellegű jelzések egyidejűsége esetén. Például, ha az egyik jelzőáramkör RIASZTÁS-t a másik VONALHIBÁ-t jelez a kezelő megfigyelési lehetőségein belül egyidejűleg, vagy a két jelzés egyidejűleg már fennáll, nem lehet eldönteni, hogy melyik jelzőáramkör által őrzött hely kíván például tűzoltót és melyik szerelőt. A tápfeszültségfüggőség elleni feszültségstabilizálás akkumulátor esetében kétszeresen is gazdaságtalan, egyrészt a megnövelendő feszültség (cellaszám) másrészt a hatásfokromlás miatt. A jelzőhurkok azonos ellenállásra kiegészítése munkaigényes, évenként kétszer (téli- nyári) beállítást kíván és nem teszi lehetővé a jelzőegységek csereszabatosságát. Azok a hagyományos központok, melyek önműködő földzárlatjelzőt és ezért nem IC-ket hanem diszkrét félvezetőket tartalmaznak, a fokozott elkészítési és karbantartási munkaigény miatt gazdaságtalanok és kevéssé üzembiztosak. Fentieken kívül, van a hagyományos egyenáramú jelzőközpontoknak egy „hatástalaníthatóság”-nak nevezett típushibája, ami bizonyos vezetékzárlati áramérték esetén azt eredményezi, hogy a jelzőáramkör sem zárlatot nem jelez míg a jeladó érintkező zárt, sem tüzet, illetve betörést nem jelez, mikor a jeladó érintkező már kinyílt. Ez a hatástalaníthatóság súlyos hiányosság, hiszen tűzjelző áramkör esetén könnyen fordulhat elő szigetelésromlás, míg betörésjelző áramkörnél az előbbin kívül az ok szándékosan is előidézhető egy megfelelő értékű ellenállás rákapcsolásával. Feladatul tűztük ki egy olyan berendezés kialakítását jelzőközpont céljára, amely az ismertetett hiányosságokat kiküszöböli. Találmányunk szerinti berendezés olyan integrált áramkörös univerzális jelzőközpont, mely mindhárom fajta jelzési feladatot együttesen az említett hiányosságok nélkül elégít ki, biztosítja az önműködő földzárlatjelzést és a központ tápfeszültségváltozástól és jelzővezetéki változó ellenállásoktól való nagymértékű zavarásmentességét feszültségstabilizátor és a jelzőhurkok ellenálláskiegészítése nélkül, valamint jelzőáramkörei hatástalaníthatatlanok. A találmány szerinti berendezés minden csatornája különböző fajta jelzőáramkörökkel — célszerűen tűzjelző, betörésjelző vagy határértékjelző áramkörökkel — pusztán dugaszolás útján úgy kombinálható, hogy ezáltal sokféle különböző központ alakítható ki, melyek mindegyike biztosítja a jelzőáramkörönként kívánt működést, függetlenül a jelzések egyidejűségétől. Ezt azáltal valósítottuk meg, hogy a funkciókat két csoportra bontottuk: közös funkciókra, melyek mindhárom alkalmazási feladathoz szükségesek és egyedi funkciókra, melyek egyrészt a tűzjelzés, betörésjelzés és határértékjelzés igényeit elégítik ki, másrészt az egyes jelzések egyértelműségét biztosítják (egyedi fénykijelzések). Eszerint a berendezés alapegysége tartalmazza a közös funkciókat megvalósító tápáramköröket és hangjelzőket a feszültségcsökkenés-, és földzárlatjelzőt és esetleges beépítéssel a berendezés rejtjelzőjét. Az egyedi funkcióknak megfelelően egymástól eltérő tűzjelző, betörésjelző és határértékjelző egységeket alakítottunk ki, melyek egy csatoló egységen keresztül az alapegységhez dugaszolással csatlakoztathatók. A csatoló egység az alapegységre van rögzítve. A jelzőegységek egy vagy két jelzőáramkört valamint jelzőáramkörönként egyedi fénykijelző és kezelő szerveket tartalmaznak. A különböző fajta jelzőáramkörök működésbeli különbségének megfelelően a jelzőáramköröket tartalmazó dugaszolt jelzőegységeket egymástól különbözően az alapegységhez a csatolóegységen keresztül kapcsolódó különböző bekötésű csatlakozókkal alakítjuk ki és a minden esetben fennálló egyértelmű kijelzést és ezzel a határértékjelzésre való korlátlan alkalmasságot a jelzőáramkörök állapotának egyedi fénykijelzésével biztosítjuk. A találmányban olyan integrált áramkörű aiialóg-digitál átalakítókat alkalmaztunk, az intenzitásanalóg-jelek TTL jelszintű párhuzamos digitális kóddá való átalakítására, melyeknél egyszerű módon biztosítani lehetett a különböző jelvezeték-ellenállások és a feszültségváltozás okozta zavaró hatásoktól való függetlenséget. A találmány szerinti megoldás mindkét zavaró okot kiküszöböli: a tápfeszültségfüggőséget a jelzőáramkörök kapcsolási elrendezésével, a vezetékellenállásfüggőséget pedig a kapcsolási elemek értékeinek megválasztásával. A jelzőáramkörök hatástalaníthatatlanságát pedig a találmány szerinti megoldással úgy biztosítottuk, hogy a jeladó érintkezőt a jelzővezetékeket és ellenállásokat magábanfoglaló jelzőhurok szokásos kapcsolási elrendezésének megtartása mellett az ellenállások értékeit célszerűen választottuk meg. A földzárlati áram önműködő kijelzése céljából egy olyan, merőben szokatlan és az integrált áramköri technikában ellenzett megoldást választottuk, mely szerint az integrált áramkörök GROUND csatlakozói nincsenek földelve, hanem ún. lebegő 0-át alkotnak és az áramkörök egy célszerűen választott másik pontja van földelve. A találmány tárgyát az alábbiakban vázlatos rajz alapján példakénti kivitel kapcsán ismertetjük részletesebben. A leírásban az egyes ábrák ismertetésénél olyan alkatrészek is szerepelnek a találmány jobb megismerhetősége céljából, amelyek az igénypontokban nem. Ez a szabadalmi igényeinket nem érinti. Az 1. ábra a tűzjelző, a 2. ábra a betörésjelző, a 3. ábra pedig a határértéket (például robbanásveszélyes koncentráció-határértéket) jelző, példaképpeni, egyetlen jelzőáramkört tartalmazó egységet ábrázolja. A tűzjelző és a betörésjelző egység — egy másik kialakításmód szerint — tartalmazhat két azonos felépítésű jelzőáramkört is. A 4. ábra az N darab jelző egység számára készült berendezést ábrázolja, melynél a B dugaszolási helyhez egy 1. ábra szerinti tűzjelző egység van csatlakoztatva. Az 5. ábra az 1. ábra szerinti tűzjelző egység 1 áramkörének villamos kapcsolását ábrázolja. A 6. ábra a 2. ábra betörésjelző egység 6 áramkörének villamos kapcsolásának jelzőhurokját ábrázolja a zárlati szivárgással egyenértékű Rsz ellenállással. A 7. ábra a 6. ábra E pontján megjelenő Ue feszültségértékeket, az E ponthoz illesztendő integrált áramkörű analóg-digitál átala-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
