Brevet FR2208150A1 — publié le 19740621

-La présente invention se rapporte généralement à un procédé pour mesurer de façon continu le fonctionnement d'un dispositif détecteur ou capteur de fumée du type à ionisation ou analogue; plus particulièrement, elle concerne et a essentiellement pour objet un procédé pour détecter l'existence ou l'apparition d'un signal avertisseur d'incendie en arts d'absence d'incendie et sa cause dans un détecteur de fumée du type à ionisation employé pour la signalisation d'alarme ou l'avertissement d'incendie ou analogue et un appareil pour l'exécution de ce procédé ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, équipements et installatirs pourvus de tels appareils. Du point de vue de la protection de la vie humaine et de la propriété, un système d'alarme ou avertisseur d'incendie est chargé d'une mission importante et son action doit être précise et prompte.Un détecteur de fumée du t;pe à ionisation est très efficace pour déceler t8t un incendie puisque la fumée, produite lors d'un incendie, est détectée pour émettre un signal avertisseur au premier stade de l'incendie mais, dans certaines circonstances, il émet un faux avertissement ou un signal d'alerte en cas d'absence d'incendie ( c'est-à-dire qu'un signal avertisseur est demis par l'action du détecteur malgré qu'un incendie ne se soit pas produit).De tels cas sont les suivants 1.- Quand le détecteur est monté en un emplacement où un fort courant aérien souffle directement contre celui-ci, par exemple en un emplacement proche d'un orifice de sortie ou analogue d'un système de conditionnement d'air; 2.- Quand le détecteur est monté en un emplacement où une grande quantité de poussière et de vapeur d'eau flotte et séjourne en ce lieu 3.- Quand sa cause appartient à des éléments constituant un circuit détecteur, telle par exemple qu'une défaillance ou un claquage de sa chambre d'ionisation ou un court-circuit de ce circuit; et 4.- Quand un ensemble ou montage détecteur de haute sensibilité est monté dans une atmosphère qui contient des corpuscules qui soustraient un certain courant ionique dans l'état normal ou dans les conditions normales. Les cas 1 et 2 mentiolmés sont plutôt des problèmes concernant la convenance des circonstances pour monter le détecteur et ils affectent le détecteur comme cela est mentionné ci-après. Ceci signifie que, dans le cas 1, le courant aérien intense précité souffle ou éteint le courant ionique s'écoulant entre des électrodes,de façon à empêcher le mouvement normal du courant ionique entre les électrodes. Par conséquent, le détecteur peut facilement produire un signal avertisseur en cas d'absence d'incendie, causé par des bruits parce qu'il est toujours placé dans un état susceptible de le faire fonctionner ou de déclencher son action facilement.De même dans le cas 2, des poussières ou vapeur d'eau envahissent une chambre d'ionisation extérieure où l'air extérieur s'écoule pour y pénétrer facilement et provoquer une action erronée du détecteur en adhérant aux électrodes constituant la chambre d'ionisation pour empêcher l'é- coulement du courant ionique et pour détériorer l'isolation existant entre celles-ci.Dans le cas 3 mentionné ci-dessus, la cause appartient au détecteur lui-même et sa fonction en tant que détecteur est arretée. Dans le cas 4, il y a des problèmes de circonstance pour monter le détecteur et concernant le détecteur à monter lui-mEme. Comme des corpuscules ou particules, qui empêchent un certain courant ionique dans les conditions normales, envahissent la chambre d'ionisation extérieure, le détecteur est toujours placé dans l'état provoquant facilement son action et, à cause de la valeur prédéterminée du point d'entrée en action, c'est-à-dire du fait que la sensibilité du détecteur est élevée, un signal avertisseur en l'absence d'un incendie est facilement provoqué par des bruits. Ces causes et d'autres se produisent indépendamment ou complètement et, par conséquent il est difficile d'établir lequel des détecteurs a fonctionné par erreur ou quelle en a été la cause. Alors dans le technique antérieure, quand le signal avertisseur en l'absence d'incendie se produit, un densitomètre d'ions, qui a les mêmes construction et forme que son détecteur de fumée, est disposé en parallèle avec le détecteur de fumée supposé avoir produit le signal avertisseur en l'absence d'incendie et, plus particulièrement, desfensitomètres d'ions sont montés au voisinage de détecteurs de fumée respectifs connectés en parallèle au circuit qui a produit le signal d'alarme en l'absence d'incendie ou bien le densitomètre d'ions est monté au voisinage du groupe de détecteurs de fumée après qu'un opérateur de service ou d'entretien l'a démonté de son emplacement de montage et ramené à son bureau ou atelier.Ainsi, l'existence et la cause d'un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie ont été étudiées ou recherchées en mesurant la réponse du densitomètre d'ions à l'air extérieur après que le détecteur de fumée et le densitomètre d'ions ont été placés dans les memes conditions ou états vis-à-vis de l'atmosphère. Cependant dans le premier cas, il est impossible que le détecteur de fumée et le densitomètre d'ions soient placés dans les meAmes conditions ou états et il y a diverses difficultés pour monter le densitomètre d'ions; en outre, il présente l'inconvénient qu'une valeur précise ne peut pas hêtre obtenue malgré que cela prenne beaucoup de temps et d'efforts.De même dans le second cas, son rendement de fonctionnement est mauvais parce qu'il ne mesure pas rapidement des caractéristiques à l'emplacement de montage et la cause du signal avertisseur en l'absence d'incendie, provoqué par le montage circonstantiel du détecteur, est difficile à trouver puisqu'il a été difficile d'obtenir la même condition qu'à l'emplacement de montage.Pour résoudre de tels problèmes, un but de la présente invention est de créer un procédé et un appareil de détection dans lesquels un $électeur de fumée du type à ionisation comporte une chambre d'ionisation qui permet à l'air extérieur d'y pénétrer par écoulement et un courant ionique, qui est continuellement changé par la fumée envahissant ladite chambre, est décelé et indiqué visuellement de façon analogue, de manière à le comparer à une valeur étalon ou de référence de l'intensité du courant ionique, de sorte que le fonctionnement du détecteur peut ainsi être facilement jugé ou évalué sur place. Ainsi, la cause de l'apparue tion d'un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie peut être établie rapidement et de façon précise en recherchant facilement, à l'emplacement de montage du détecteur, si le montage circonstantiel du détecteur est approprié pour donner la pleine possibilité de jouer au fonctionnement du détecteur ou si quelque chose est défectueux avec le détecteur lui-mêmeO L'invention sera mieux comprise et (?'autrbuts,caractéristi ques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention et dans lequel la figure unique représente un schéma électrique d'un appareil pour mesurer continuellement le fonctionnement d'un détecteur de fumée du type à ionisation, conforme à l'invention. Un procédé de détection et son appareil de mise en oeuvre seront/éxpliqués en détail en se référant au dessin annexé. Dans le dessin, une ligne de connexion L+, ayant une polarité positive, est une ligne d'alimentation de puissance amenant de l'énergie à un corps de détecteur et constitue aussi une voie de transmission de signaux. Une ligne de connexion L- , ayant une polarité négative, est également une ligne d'alimentation de puissance arrivant au corps du détecteur et constitue aussi une voie de transmission de signaux. La tension électrique, entre ces lignes L+ et l-,est par exemple de 24 V en courant électrique continu. Les lignes L+ et L- connectent le corps de détecteur à un récepteur FR par l'intermédiaire d'une douille de prise de courant ou de branchement ( non représentée). Le corps de détecteur, employant du courant électrique continu, comprend un adaptateur comportant un pont de redresseurs à deux alternances Rec.L'adaptateur relie inversement les lignes L+ et L- et, quand le côté ligne L+ devient le côté ligne L- et lorsque le côté ligne L- devient le côté ligne L+, la polarité prédéterminée est destinée à être appliquée au détecteur en inversant sa polari té. Par conséquent, l'adaptateur peut être abrégé s'il n'y a pas de crainte à avoir. Le corps de détecteur comporte une chambre d'ionisation extérieure OC comprenant une électrode extérieure et une électrode intermédiaire 2, une chambre d'ionisation intérieure IC comprenant une électrode intermédiaire 4 et une électrode intérieure 3, un transistor à effet de champ FET1 destiné à accomplir son action d'enclanchement- déclenchement conformément au potentiel de l'électrode intermédiaire,et un élément amplificateur et d'ouverture et de fermeture SA commandé par le transistor et court-circuitant les lignes 1+ et t. Ceux-ci constituent une construction connue du détecteur et son action est semblable au détecteur connu.Ceci signifie que l'air est ionisé par des sources de radiation 4 et 5 et un courant ionique s'écoule toujours dans les chambres d' ionisation respectivement intérieure IC et extérieure OC auxquelles une tension électrique est appliquée par les lignes L+ et.L- et l'électrode intermédiaire 2 est également à un potentiel prédéterminé.Dans ces conditions, quand la fumée pénètre dans la chambre d'ionisation extérieure OC à travers un trou de l'élec- trode extérieure 1, le courant ionique, passant dans les chambres, se réduit ou diminue en intensité pour accroître ainsi son impédance et il en résulte que le potentiel de l'électrode intermédiaire 2 se détériore au décrott. Par conséquent, le transistor à effet de champ FET 1 devient " passant" et l'élément d'ouverture et de fermeture SA devient " passant" ou est enclenché pour établir un court-circuit entre les lignes 1+ et B- et un signal avertisseur est ainsi émis. La description mentionnée ci-dessus se rapporte à l'action dans le cas de la détection d'lncendie,mais la description suivante se rapporte à un procédé et à son appareil de mise en oeuvre pour détecter un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie, conforme à l'invention, dans lesquels un dispositif décèle l'existance du faux signal avertisseur,en l'absence dtincendie,du détecteur de fumée sans endommager ou altérer sa fonction en tant que détecteur. Pour réaliser l'objectif ci-dessus, le présent mode d'exécution comporte un amplificateur qui change proportionnellement la conductivité en fonction du courant ionique. Dans ce cas, l'amplificateur comprend de préférence un transistor à effet de champ et, dans le présent mode de réalisation, le transistor PET 2 est connecté à l'électrode intermédiaire 2 par son électrode de porte ou de grille G, à la ligne L- par son électrode de drain D et à une borne de détecteur t1 par son électrode de source S0 Un dispositif d'indication visuelle 6 pour le courant ionique est connecté à la borne de détecteur t1directemnt ou par l'intermédiaire d'ureborne de l'adaptateur0 Un indicateur de courant ionique est préféré pour constituer cet indicateur.L'indicateur 6 comporte une source de courant électrique alternatif de 100 V qui est une alimentation de puissance de l'indicateur ou analogue, un dispositif redresseur 7 connecté à l'électrode de source S, un ampèremètre 8 et une résistance 9. Un organe enregistreur PR d'un enregistreur à plume ou analogue est connecté aux deux extrémités de la résistance 9. Bien que le dispositif d'indication visuelle 6 et l'amplificateur PET 2 soient construits pour former un détecteur de faux signaux avertisseurs en l'absence d'incendie, cet amplificateur PET 2 peut être prévu dans l'adaptateur et peut aussi être prévu dans le dispositif d'indication visuelle 6. il est préférable cependant que l'amplificateur PET 2 soit prévu près de la chambre d'ionisation du détecteur i de façon à raccourcir autant que possible le fil métallique conducteur car il est préférable que le fil métallique conducteur, provenant de l'élec- trode intermédiaire de la chambre d'ionisation et formant un circuit à haute impédance, soit si long. Quand ce dispositif est employé sous la forme d'un détecteur portatif séparé, un amplificateur extérieur, employant une cellule et le dispositif d'indication visuelle doivent être construits sous la forme d'un ensemble unitaire ou groupe indépendamment du détecteur. Or, quand la chambre d'ionisation extérieure OC du détecteur est dans les conditions normales,c'est-à-dire lorsque des corpuscules de fumée, de poussière ou analogues ne pénètrent, ne séjournent ou restent et ne s'accumulent pas dans la chambreparce que l'élec- trode intermédiaire 2 est à son potentiel prédéterminé, un certain courant très faible s'écoule entre la source S et le drain D du transistor à effet de champ et l'ampèremètre A indique ce courant.En second lieu, si la fumée s'écoule en pénétrant dans la chambre d'ionisation extérieure OC et lorsque la poussière adhère à celle-ci, le courant ionique,s'écoulant dans le chambre d'ionisation extérieure, diminue en intensité et, comme l'électrode intermédiaire 2 a son potentiel qui devient inférieur à la tension électrique prédéterminée, la conductivité, entre la source et le drain du transistor à effet de champ FET 2, croit et par conséquent l'intensité du courant, s'écoulant dans le circuit 9, le transistor FET 2 et l'ampèremètre 8,augmente pour produire une grande déviation de l'ampèremètre 8.Par cette déviation, on peut déterminer si le détecteur de fumée a émis un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie ou quelle en a été la cause et en outre comment le détecteur de fumée se rapproche d'un état susceptible de provoquer facilement un faux signal avertisseur en l'absence dtincendie. Ceci signifie que, quand la cause produite du faux signal avertisseur en l'absence d'incendie est celle appelée (1),le courant d'ions,s1étant écoulé dans la chambre d'ionisation extérieure OC, est soufflé par le fort courantaérien. Il en résulte que le courant ionique diminue en intensité et l'électrode intermédiaire 2 devient inférieure en potentiel à sa tension électrique prédéterminée et l'ampèremètre 8 indique la réduction du courant ionique. L'indication change en outre selon la modification de la force du courant aérien. Si cette indication atteint la valeur correspondant au point de mise en action du détecteur de fumée, le détecteur de fumée en essai émet un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie et en outre on peut supposer que la cause est celle aH (1).Par ailleurs comme le courant aérien provenant d'un système de conditionnement d'air est largement changé en modifiant l'angle des volets, ailettes ou aubes d'un orifice de sortie et si de plus la force et la direction du courant aérien dans la chambre sont notablement changées par l'état d'ouverture ou de fermeture de la porte, de la fenêtre ou analogue, quand l'enregistrement sur un longue durée du courant ionique est effectué par un instrument de mesure enregistreur, par exemple par un enregistreur à plume PR conrecté au dispositif d'indication visuelle 6 , le courant aérien, qui n' existait pas lorsqu'on a effectué l'inspection, la visite ou l'examen,et la production d'un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie peuvent facilement être établis d'après cela. De même, quand la cause apparue du faux signal avertisseur en l'absence d'incendie estcelle appalée (2), le degré de pollution ou de souillure de la chambre d'ionisation extérieure est présumé par l'indication de l'ampèremètre 8 puisque le courant ionique diminue régulièrement en comparaison avec la valeur étalon de l'intensité du courant ionique par l'invasion et l'accumulation de poussières dans ladiambre d'-ionisati9n extérieure.Quand l'indication de l'ampèremètre 8 excède une valeur critique prédéterminée ou est proche de celle-ci, la cause de l'apparition du faux signal avertisseur en l'absence d'incendie est présumée être celle dite (2). En'- outre, quand la cause apparue du fauxsignal avertisseur en l'absence d'incendie est celle dite (3), elle peut être présumée par exemple en raison du fait que le courant ionique ne s'est pas écoulé entièrement et, lorsque la cause est celle appelée (4), elle peut être présumée en examinant-la réduction du courant ionique indiquée tout en considérant la haute sensibilité des détecteurs de fumée. Comme cela a été décrit ci-dessus conformément à la présente invention, puisque les performances du détecteur de fumée peuvent être jugées en indiquant visuellement de façon analogue la variation du courant ionique dans la chambre d'ionisation extérieure sans détériorer la fonction de détection d'incendie du détecteur de fumée, cela présente l'effet remarquable que l'existence de l'apparition du signal erroné en l'absence d'incendie, l'examen de sa cause et en outre l'entretien et l'exploitation du détecteur peuvent être exécutés efficacement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des-revendications qui suivent. REVENDICAT I0N 1. Procédé pour mesurer le fonctionnement d'un détecteur de fumée du type à ionisation, caractérisé par les opérations consistant à mesurer une variation d'intensité de courant ionique due à des corpuscules ou particules de fumée ou analogue envahissant une chambre d'ionisation prévue dans ledit détecteur de fumée du type à ionisation et destiné à permettre à l'air extérieur à entrer en s'écoulant dans celle-ci ; et à comparer la valeur mesurée de ladite intensité de courant ionique à une valeur étalon ou de référence, de sorte que l'existence de l'apparition d'un signal d'avertissement sans incendie et sa cause peuvent ainsi être décelées. 2. Appareil pour l'exécution du procédé selon la revendication '1, caractérisé en ce qu'il comprend : le détecteur de fumée précité du type à ionisation et ayant une chambre d'ionisation précitée dans laquelle l'air extérieur peut pénétrer en s' écoulant un amplificateur connecté à ladite chambre d'ionisation et destiné à produire une grandeur de sortie qui varie proportidnnellement à l'intensité d'un courant ionique qui change sous l'action de corpuscules de fumée ou de particules analogues envahissant ladite chambre d'ionisation et un dispositif d'indication visuelle pour indiquer ou afficher ladite grandeur de sortie dudit amplificateur. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un transistor à effet de champ est employé comme amplificateur précité destiné à engendrer la grandeur de sortie précitée proportionnelle à la variation de l'intensité de courant ionique précitée. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un indicateur de courant ionique est employé comme dispositif d'indication visuelle précité qui indique la grandeur de sortie précitée de l'amplificateur précité qui varie proportionnellementen fonction de la variation d'intensité dudit courant ionique. 5. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un organe de mesure enregistreur d'un instrument enregistreur à plume ouaialogue est employé comme dispositif d'indication visuelle précité qui indique la grandeur de sortie précitée de l'amplificateur précité qui varie proportionnellement à la variation d'intensité précitée du courant ionique précité. 6. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie d'un dispositif détecteur de faux signaux avertisseurs en Il absence d'incendie comprend l'amplificateur précité destiné à engendrer la grandeur de sortie précitée qui est proportinnnelle à la variation d'intensité précitée du courant ionique précité et le dispositif d'indication visuelle précité, indiquant ladite grandeur de sortie dudit amplificateur, est prévu indépendamment d'un corps de détecteur pour déceler ainsi l'existe1ce de l'apparition d'un faux signal avertisseur en l'absence d'incendie et sa cause dans le cas d'un détecteur ne comportant pas un dispositif de détection de faux signaux avertisseur en l'absence d'incendie.