Brevet FR2209964A1 — publié le 19740705

L'invention a pour objet un détecteur d'incendie utilisant des ther mistances réagissant à 11 élévation de température ambiante. Les moyens détecteurs d'incendie utilisés jusqutà présent, qui doi vent agir sur des dispositifs d'alarme appropriés sont basés sur divers prin cipes. On connait par exemple les détecteurs à ionisation aux bornes desquels une variation de voltage traduit l'existence d'un danger dtincendie. On connaît aussi des détecteurs optiques utilisant des cellules photoélectriques, qui réa- gissent à la présence de fumées, mais qui sont peu fiables dans le temps et re lativement coûteux. On peut aussi utiliser des détecteurs d'incendie qui répondent à une élévation de température anormale en utilisant un élément thermosensible dont la résistance varie en fonction de la température. Le principe de ces thermis- tances est bien connu, qui consiste à détecter la valeur d'un courant électri que en augmentation ou en diminution suivant l'échauffement pris par ladite ré sistance. Mais les résultats sont peu précis du fait de 1'échauffement complé mentaire des thermistances par les pertes Joule provoquées par le courant qui les traverse.Pour un détecteur d'incendie il ne s'agit pas seulement de détec ter une simple élévation de température au-delà d'un seuil prédéterminé, mais de discriminer les élévations de température naturelle et admissibles, -comme celles dues au chauffage,- des élévations de température dues à un début d'in cendie. Une simple thermistance ne suffit donc pas àfournir un tel résultat. L'invention propose un nouveau détecteur d'incendie qui est sensible son seulement au dépassement d'une température maxima admissible, nais à la vi tesse d'élévation d'une température ambiante, qui est alors représentative d'une anomalie. L'invention permet donc de discriminer, dans une variation, -meme fai ble-, de la température de l'air, une variation imputable à une cause anormale comme un incendie, ou au soleil. L'invention a pour objet un détecteur d'incendie utilisant un en semble constitué 'l'au moins deux thermistances à constantes thermiques diffé rentes et d'une résistance montées en série, ledit ensemble alimenté en tension continue constituant un diviseur potentiomètrique, intégré dans un circuit en pont comportant le dispositif d'alarme proprement dit, de telle manière que la variati'on d'échauffement de l'athmosphère surveillée se traduise par des varia tions différentes de la tension aux bornes des thermistances, cette différence de variation entraînant le "basculement" d'un circuit à un autre dans le sens d'une discrimination des valeurs caractéristiques d'élévation de température. Suivant une caractéristique particulière de l'invention le circuit d'alarme est un pont à transistors. Suivant une autre caractéristique particulière le circuit d'alarme est un circuit comparateur des rampes représentatives d'une variation de tension aux bornes de thermistances, et de rampes étalon. La description suivante d'exemples non limitatifs de réalisation fera ressortir les autres caractéristiques et les avantages de l'invention. On se réfère aux dessins annexés qui représentent - Figure .1, un schéma de principe d'un ensemble détecteur à transistor - Figure 2, une représentation schématique d'un autre ensemble détecteur à comparateur. En se référant aux figures 1 et 2 on voit qu'une tension continue U, stabilisée par un dispositif quelconque, est appliquée entre 1 et 2 à un ensemble de deux thermistances TH1 et TH2 montées en série avec la résistance Hi. Ces thermistances TH1 et TH2 ont des constantes de temps différentes, ou des résistances thermiques différentes par rapport à l'athmosphère à surveiller, mais des résistances électriques identiques à température égale pour les deux thermistances. Dans le mode de réalisation représenté la constante thermique où la résistance thermique la plus faible est celle de la thermistance TH1. Le pôle + étant en 1 la tension qui apparat en A sur le plot commun aux thermistances TH1, TH2 ne dépend, pour une valeur constante de la tension, que du rapport dds deux thermistances TH1 et TH2. Cet ensemble de thermistances constitue le système sensible à la chaleur du détecteur d'incendie, et se trouve disposé à l'endroit approprié. En cas d'échauffement de l'athmosphère surveillée, la résistance de la thermistance à constante thermique le plus faible, TH1, décroît d'abord, la thermistance étant à coefficient de température négatif (CTN) par exemple. La tension en A augmente donc d'autant plus vite que l'élévation de température est élevée. Après un certain temps, s'il n'y a plus d'élévation de la température ambiante, la résistance de l'autre thermistance TH2 également à coefficient de température négatif décroît à son tour puisqu'on a vu qu'il y avait un écart de constante thermique entre les deux. Cela aboutit à un équilibre et la tension reprend son ancienne valeur. Ce système de détection, conforme à l'invention, ne dépend donc pas de la température absolue pour un temps plus grand que le temps fixé par l'écart des constantes thermiques. Par contre, et ctest là I'intéit du système, si l'élévation de température est rapide, il se produit un écart de tension immédiatement décelable à la borne A, écart qui peut être interprété et aboutir au déclenchement d'une alarme. On peut de plus, rendre ce dispositif facilement sensible à la température absolue. En effet le courant qui traverse la résistance R1, et éventuellement la résistance R2 en dérivation sur le circuit de la thermistance TH2, est une fonction directe des résistances de TH1 et TH2, et à l'équilibre, une représentation électrique de la température ambiante. La tension qui apparait aux bornes de la résistance R1 peut donc être utilisée pour déclencher une alarme pour une température fixe. Il convient donc de déceler ces variations de tension aux bornes des thermistances, et pour cela on utilise des montages tels que ceux illustrés par les dessins. En se référant tout sabord à la figure t, on voit que l'ensemble détecteur tel que défini précédemment est monté en parallèle sur la diode lumineuse d'alarme 3, elle-même associée à la résistance de protection R9. Le point A attaque la basé d'un transistor NPN 4 qui est alimenté sur son émetteur par un potentiomètre réglable 5 associé aux résistances R5 et R6. Au repos la tension délivrée par le potentiomètre 5 est choisie de façon à bloquer le courant dans le transistor 4. Si par contre, après l'échauffement des thermistances TH1 et TH2, la tension délivrée à leur borne augmente, le transistor 4 se débloque et la tension s'établit vers la résistance R4. Sur ce circuit est monté au point C, un second transistor PNP 6 associé à la résistance R7. Un troisième transistor NPN 8 branché au point commun B entre la thermistance TH2 et la résistance R1, est raccordé sur son émetteur à un thyristor 7 sur le circuit de la diode d'alarme 3. Quand le transistor 6 est sous tension il conduit et injecte dans la résistance H7 un courant qui amorce la gachette du thyristor 7 qui allume la diode lumineuse d'alarme 3. La résistance R8 et le condensateur 9 protègent le thyristor des parasites éventuels. Quand l'échauffement se prolonge, le courant augmente dans le pont et à partir du point B, la tension augmente sur la base du transistor 8 qui eor- duit et injecte à travers la résistance R32 un courant dans la gachette du thyristor. Il y a déclenchement de l'alarme comme précédemment. Le potentiomètre 5 et la résistance R2 permettent de régler la sensibilité du déclenchement. En se référant maintenant à la figure 2, le poste d'alarme 10 est branché aux points A et B sur l'ensemble détecteur (TH1, TH2, R1) précédemment défini. La tension délivrée au point A est amplifiée par l'amplificateur 11, puis intégree par l'intégrateur 12, et les valeurs sont reçues au bloc comparateur 13. Un générateur de rampe étalon 14, dans un autre circuit est raccordé à un autre intégrateur 15 et les valeurs intégrées sont également reçues par le comparateur 13. Enfin une source d'impulsions de fréquence constante telle qu'une horloge 16 commande la durée d'intégration des blocs 12 et 15, de telle manière qu'au bout d'un temps déterminé, le comparateur 13, lui-même déclenché par l'horloge puisse comparer les valeurs des tensions intégrées dans les deux circuits. Si la tension délivrée en 12 par le point A est supérieur à la tension étalon délivrée en 15, il y a déclenchement de l'alarme 10. On peut étalonner le générateur de rampe, directement en degrés d'élévation de température par seconde, un incendie pouvant Qtre considéré approximativement comme une élévation rapide de la température ambiante. Dans les cas de figure précédemment décrits, les divers éléments sensibles sont parcourus par un courant de repos permanent. De ce fait on peut intégrer dans le système, à partir de la tension disponible sur la résistance R1, un amplificateur approprié qui surveille le bon état des éléments sensibles. En effet, l'attaque chimique de ceux-ci par les pollutions, entraînerait une augmentation de leur résistance facilement surveillée, pour la tension délivrée sur la résistance Ri. La description précédente se rapporte à deux exemples non limitatifs de réalisation ; il est entendu que l'invention ne se limite pas à ces modes de réalisation mais peut en couvrir toutes les variantes. R E V E N D I C A T I O N S REVEND I CAT IONS 10) - Détecteur d'incendie destiné à déclencher une alarme en cas d'accroisse~ ment rapide de la température ambiante et/ou en cas de dépassement de cette température au-dessus d'un seuil prédéterminé caractérisé par le fait, que le système sensible à l'élévation d'une température ambiante est- composé d'un ensemble d'au moins deux thermistances TH1, TH2 (type CTN ou CTP) et d'une résistance R1, alimenté en tension continue, les deux thermistances ayant des constantes thermiques différentes, et que le circuit de l'indica- teur d'alarme proprement dit est raccordé aux bornes (A, B) des thermis tances, et comporte les éléments (4, 6, 7, 13, 16) grâce auxquels la varia tion de tension aux bornes des thermistances TH1, TH2 se traduit vers -l'in- dicateur d'alarme (3, 10) par une discrimination des valeurs caractéristi ques d'élévation de température, et par une indication d'une augmentation anormale de température. 20) - Détecteur di;cendie conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le point commun A aux thermistances TH1, TH2, est raccordé à un circuit en pont à transistors (4, 6, 8) montés en parallèle sur un circuit comportant un thyristor 7 et une diode d'alarme 3, de telle manière que 11 échauffement rapide des thermistances se traduise par un déblocage du transistor 4, par la mise sous tension du transistor 6 et par l'amorçage du thyristor qui commande l'allumage de la diode d'alarme 3. 3 ) - Détecteur d'incendie conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un poste alarme 10 est branché sur l'ensemble détecteur aux points A et B et comporte un bloc comparateur 13 qui dans un temps donné par une source d'impulsions de fréquence constante 16, compare les valeurs intégrées de la tension émise.au point commun A, à des valeurs données par un émetteur étalon 14, ledit laontage provoquant le déclenchement de l'alarme 10 quand le comparateur enregistre des variations de température anormales.