160752. lajstromszámú szabadalom • Univerzális tűzjelző automatika, hőmérséklet és hősebesség érzékelővel
160752 ß a hősebességmérő fejnek különleges dinamikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie. így a maximál mérőfejnek gyorslefolyású melegedési folyamatokkal szemben érzéketlenek, a lassúakkal szemben fokozottan érzékenynek, a hősebességmérőnek ezzel ellentétben a lassúlefolyású termikus folyamatokkal szemben érzéketlennek, a gyorsakkal szemben igen érzékenynek kell lennie. Az eddig ismert megoldások alapvető gyengéje az, hogy együttes alkalmazásuk esetén az említett működési szelekció csaknem teljes hiánya hibás (nem indokolt) tűzriadókra vezethet. Az ismert megoldások e káros sajátsága a kétféle (pl.: villamos és pneumatikus) mérőrendszertől elvileg is származik. Összefoglalva fentieket; találmányunk olyan több mérőparaméterrel rendelkező, egységesen villamos elven megoldott, univerzális tűzjelző automatikára vonatkozik, mely 1. Maximál-hőmérsékletmérésre ismert termomágneses (Curie-elven) hőérzékélőt újszerűen, mint termikus mérőfejet alkalmazza. . 2. Hő-sebességmérésre ismert, ellenállásmérőhiddal megoldott, újrendszeru ugyancsak statikus mérőfejet alkalmaz. 3. A két (1. és 2.-ben említett) mérőfej az elkülönített alkalmazhatóság fenntartása mellett is rendszer alapján szabatosan biztosítható. A találmányunk szerinti tűzjelző reléautomatika egy példaképpeni kiviteli alakját ábrák alapján ismertetjük. Az 1. ábra az univerzális tűzjelző reléautomatika hősebesség és maximál-hőmérséklet érzékelésére szolgáló, közös mérőfejbe épített rendszerének kapcsolási vázlatát mutatja. A 2. ábrán az előbbi kapcsolási elrendezés egy univerzális mérőfejben elhelyezett példaképpeni kiviteli alakja látható. A 3. ábra pedig az univerzális tűzjelző reléautomatika, előbbi ábrákon látható, villamos elven megoldott, statikus mérőfejek alkalmazásával felépített, rendszertechnikai szempontból egységes blokkvázlatát tünteti fel. Amint az 1. ábrán látható a megfelelő, például platinahuzalból készült 1 ellenállás és az ugyancsak platinahuzalból készült, termikus szempontból „árnyékolt" 2 ellenállás mérőhídban (pl.: Maxwell híd, stb.) helyezkedik el. A mérőhíd a kiegyenlítő 3 ellenállással úgy állítható be, hogy a bevezető 4 kapocsnál és a kivezető 5 kapocsnál alkalmazott, állandó effektív értéken tartott változófeszültség hatására folyó áramok állandósult hőmérséklet esetén a csatlakozó 6 transzformátor szekunder 7 kapcsa, valamint 8 kapcsa között mérhető feszültség vagy zérus, vagy legalább is nem lép túl egy meghatározott szintet. A hősebesség mérését a termikus szempontból „árnyékolt" 2 ellenállásnak és az 1 ellenállásnak mérőhídba kapcsolása teszi lehetővé. A két ellenállás időállandója egymástól kissé (perc nagyságrendben) eltér, így ha a környezet hőmérséklete bizonyos sebességgel növekszik, a nagyobb időállandóval rendelkező, termikus szempontból „árnyékolt" 2 ellenállás melegedése, azaz hőmérséklete, és így ellenállásának növekedése az 1 ellenállás 5 hasomló paramétereihez viszonyítva elmarad, ami a csatlakozó 6 transzformátor 7 és 8 kapcsain a jelszint növekedésére vezet. Nagyobb hősebesség esetén a sebességmérő jelszintje rövidebb idő alatt éri el a csatlakozó elektronikus lü kaocsolórelé működési küszöbszintjét. Kis hősebessé? esetén a működés idejének meghoszszabbodása következik be. A teljesség okáért és a hőmérséklet-sebssség-15 mérővel való együttes működés magyarázata céljából röviden áttekintjük a már ismert, Curie-elven működő maximál-hőmérséVlet-jelző szerkezeti feléoítését is, mivel a kétféle (maximális- és hősebesség-) mérés céljára alkalmas 20 mérőfej mérőelemeinek egymástól való távolsága azok szelektív ; működése szempontjából meghatározott jellegű. Az 1. ábrán látható, hogy a termómágneses fer-25 ritből készült 9 torroidot egyenletes elosztásban a 10 tekercseléssel látjuk el. Az ilyen módon kialakított induktivitás valamely co = 2rf körfrekvenciával, f periódusszámmal történő táplálás esetén ként, az R Ohmos és X relatív össze-30 tevővel jellemezhető Z = 'Y R2 +X 2 impedanciát jelent. A Curie-féle termómágneses effektus abban áll, hogy az a ferromágneses anyag egy rá jellemző TC hőmérsékleten vagy ennél nagyobb 35 hőmérsékleten paramágneses tulajdonságokat vesz fel, ami a korábbi, néhány ezres permeabilitással szemben csupán az egységnél kissé magasabb permeabilitást jelent. E permeabilitásváltozás egyrészt a xc hőmérséklet kis (né-40 hány °C) környezetében következik .'be, másrészt megfelelő ötvözetekkel a tűzjelzés szempontjából figyelembe jövő 60... 120 C C értéktartomány bármely pontjára beállítható. Az ismételt Curie-effektus fellépése alkalmával a 45 TC hőmérséklet fémötvözetek esetén nem stabil (elvándorol), azonban ferritanyagok alkalmazásával stabilitása biztosítható. Találmányunk szerinti elrendezésben a leírt jelenséget a tűzjelzés céljaira oly módon hasz-50 nosíthatjuk, hogy a termómágneses anyagból készült 9 toroid 10 tekercselésén U = áll,, feszültség hatására a 'jelzési xc hőmérsékletnél kisebb tartományban" átfolyó Ii áramot a Zi impedancia, a TC hőmérséklettől kezdődően pe-55 dig egy előbbinél sokszorosan nagyobb I2 áramot meghatározó Z2 ?» R lép fel. Tekintettel arra, hogy Z2 ÄS R, Z* = /R2+X 2 ; tehát Ii<I2 . Az ily módon kialakított hőtranszduktor e =? — I2/I1 viszonya az egységnél nagyobb, így alkalmas megfelelő kapcsolóiszerv közbeiktatásával a maximál hőmérséklet szabatos jelzé-ére, az It áram pedig az üzemkész állapot nyugalmiáramú jelzésére is. A találmányunk szerinti öő elrendezésben a leírt 9 toroidból és 10 tekercse-60 3
