Brevet FR2240491A1 — publié le 19750307

L'invention concerne la détection d'incendie par détecteurs ponctuels thermodifférentiels. Les installations de ce type sont connues, elles visent à transformer une élevation anormale de la température en l'un au moins de plusieurs points prédéterminés d'un local ou d'une enceinte quelconque en un signal dsalarme lumineux et/ou sonore. Une telle installation comporte des détecteurs ponctuels d'é- lévation de température, judicieusement répartis dans l'enceinte à surveiller, reliés chacun à un module suiXen réponse à l'élévation de température du détecteur correspondant au-dessus d'une valeur prédéterminée,- commute le circuit électrique d'un relais qui, à son tour, déclenche la commande d'signal lumineux et/ou sonore. Le relais est le plus souvent commun à tous les modules qui sont associés respectivement aux divers détecteurs disposés dans une même zone de l'enceinte à surveiller. Généralement le module~est un pont électrique de Wheastone dont l'une des branches porte une résistance électrique consti- tuant le détecteur ponctuel correspondant et équilibrée, au repos, parune résistance de référence thermiquement isolée. La variation de la résistivité de la résistance détectrice due à une lévation de température entraine le déséquilibre du pont, ce qui permet d'obtenir le signal électrique qui est envoyé au relais. Bien entendu, de tels dispositifs ne peuvent être alimentés électriquement sur secteur puisque, sans parler des coupures de courant toujours possibles, l'incendie a très souvent pour origine un court-circuit qui coupe ou détruit le circuit d'alimentation bien avant que I'on-puisse enregistrer une élévation de la température. Il est donc indispensable d'utiliser une alimentation par batterie. Mais la consommation au repos d'une telle installation est loin-d'être négligeable et conduit à employer des batteries importantes et dont l'état de charge doit être surveillé constamment. Pour obvier à ces inconvénients et, par sulte, augmenter la sécurité, l'invention se propose de fournir une installation de détection d'incendie thermodifférentielle fonctionnant sous faible tension et dont la consommation au repos est quasiment nulle. Ce résultat est atteint en constituant chaque détecteur par une thermistance alimente par une pile de faible tension, de Tordre de 1,5 volt par exemple, tandis-que chaque module comporte un amplificateur à courant continu à transistors connecté électriquement à la sortie de la thermistance détectrice correspondante par un dispositif commutateur électronique à déclenchement, et que le circuit électrique des relais est alimenté par une batterie de piles sous une tension continue, de préférence de l'ordre de 12 à 15 volts. De préférence, le dispositif commutateur comporte un moyen de règlage du seuil critique de son déclenchement. Dans une forme d réalisation préférée de l'invention, le dispositif commutateur est constitué par le transistor de tête de l'amplificateur lui-même qui devient un amplificateur à courant continu par tout ou rien, la thermistance correspondante étant connectée à la base du dit transistor de tête et lui fournissant, au repos, une intensité légèrement inférieure à l'intensité d'amorçage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre-d'exemple non limitatif, et à l'examen du dessin annexé dans lequel - la figure 1 est le schéma de montage d'une installation selon l'invention; - la figure 2 est unereprésentation de la courbe de consommation du circuit d'alimentation d'un relais en fonction de la température; - la figure 3 représente la chute de tension aux bornes d'une pile d'alimentation d'une thermistance en fonction du temps. En vue de détecter un début d'incendie et de le localiser, un local ou autre enceinte est divisé en une pluralité de zones de surveillance à chacune desquelles est affecté un voyant lumineux connecté par un relais. De préférence, chaque relais commande en même temps un signal sonore commun qi est groupé avec l'ensemble de tous les voyants sur un tableau central de contrôle. Dans chaque zone est disposée une pluralité de détecteurs ponctuels judicieusement répartis et chaque détecteur est associé à un module de commutation du circuit d'alimentation du relais affecté à la zone. Tous les modules correspondant à une même zone sont groupés en un bloc élémentaire et tous les blocs élémentaires sont réunis dans une armoire au poste central de contrôle. La figure 1 est le schéma de montage électrique d'un bloc é- lémentaire et des connexions avec les détecteurs ponctuels cor respondants. Un bloc élémentaire- comporte une pluralité de modules Ml, M2, M3 .*0. à chacun desquels est associé un détecteur ponctuel constitué par une thermistance- ThI, Th2, Th3, .... dont la résistance est, par exemple, de 15 K.Ohms à 25"C. Ces thermistances sont réparties en des points prédéterminés de la zone correspondant au bloc élémentaire considéré et chacune d'elle est alimentée par une pile PI, P2, P3 0*. de 1,5 volt. Le bloc élémentaire comporte un relais R qui commande, de façon connue, le voyant lumineux affecté-à la zone et le signal sonore. L'alimentation électrique du blocet de son relais est assurée par une batterie B depiles sous une tension de 13,5 vols. Chaque module Ml par exemple est, dans l'exemple représenté, constitué par un amplificateur à courant continu à transistor par tout ou rien. Ii comporte essentiellement deux transistors Tl et T2. Le transistor Tl sert à la fois de commutateur électronique et ae premier étage d'amplification.C'est un transistor n -p n dont la base est connectée à la sortie de la thermistance correspondante Thl, le collecteur à la ligne "plus" du circuit d'alimentation du bloc par l'intermédiaire d'une résistance R1 et 11 émetteur à la ligne "moins" de ce circuit par l'intermédiaire d'uneaiode Dl. Dans l'exemple grâce à un point commun A des circuits d'émetteurs des transistors de tete des différents modules du bloc, la diode D1 est commune.Le transistor T2 constitue le deuxième étage de ltamplificateur. C'est un transistor p n p dont la base est connectée au collecteur de Tl par I'intermédiaire d'une résistance R2, le collecteur à la ligne "moins" du circuit par l'intermédiaire d'une résistance R3 et l'émetteur à un point B commun à tous les modules. Le point B est relié à la sortie de la bobine excitatrice du relais R par l'intermédiaire d'une/ou deux diodes D3 et D4. La base du transistor T1 est connectée dtau- tre part au collecteur de T2par l'intermédiaire d'une résistance fixe R4 et d'une résistance ajustable Rv. Le montage comporte enfin deux capacités Cl et C2 qui ont pour rôle de filtrer les tensions parasites captées-par la ligne L reliant la thermistance à l'amplificateur, et une diode D2, shuntant la bobine du relais R, qui protège T2 contre les surtensions aux bornes du dit relais. Dans un montage dont les essais prolongés ont donné toute sa tisfaction les caractéristiques des divers composants étaient les suivantes Tî, référence BC 109 B - T2, référence BC 179 B - Dl, D2, D3 et D4, référence BA 100 - R1 = 39 K.ohms - R2 = 3,3 K. ohms R3 = 27- ohms - R4 = 8,2 K. ohms - Rv max. = 22 K. ohms C1 = 47 n F - C2 = 0,22,u F - le relais R était un relais 2 RT 8 volts 430 ohms. Le fonctionnement est le suivant. Tout d'abord il est clair que la résistance ajustable Rv permet de règler la valeur de 1' intensité d'amorçages ou seuil de déclenchement, du transistor T1. Le seuil choisi correspond par exemple à une température de la thermistance Th1 de 40 C, dite température critique. Au repos, lorsque la température ambiante au voisinage de la thermistance Th1 est inférieure à la température critique, le transistor T1 et par conséquent le transistor T2 sont bloqués et polarisés la et polarisés par la dite thermistance et les diodes D1, D3 et D4. Avec les valeurs susmen- tionnées des divers composants la ligne L est parcourue par un courant de 40 à 50 A fonction de la dite température ambiante. Lorsque la température ambiante croit, la résistance ohmique de la thermistance décroît, la tension sur la base de T1 augmente et quand la température critique est atteinte, ce transistor T1 devient conducteur, la tension de son collecteur est alors négative ainsi que la base du transistor T2. Le transistor T2, rendu ainsi conducteur, commute le circuit du relais R qui est excité et ferme les circuits d'alimentation (non représentés) des signaux d'alarme. I1 y a lieu de remarquer qu'au moment où le transistor T2 devient conducteur, son collecteur devient positif et ramène sur la base de T1, par l'intermédiaire des résistances Rv et R4, une tension positive qui agit dans le même sens que la thermistance Thl. Cette réaction en-ch-aine accélère le basculement dès que le seuil de température est atteint. Pour une température de 40", la résistance d'une thermistance de 15 K.ohms à 25 C, est de 7,7 K ohms et, avec les valeurs susmentionnées des composants, la ligne L est alors parcourue par un courant d'environ 52 je A au moment du déclenchement si la température critique choisie est précisément 40 C. A ce moment le circuit d'alimentation du bloc élémentaire débite un courant d'environ 22 m A. La consommation de ce circuit d'alimentation est représenté à la figure 2 en fonction de la température et, par conséquent, de la résistance de la thermistance. Au repos, la consommation de ce circuit est théoriquement nulle en réalité il est parcouru par un courant de très faible intensité, de l'ordre de 5-à 10;i A. C'est dire quelea durée de vie de la batterie B, hors fonctionnement, est extrèmement longue et peut s'évaluer en années. Par mesure de sécurité, elle sera remplacée en même temps que les piles Pl, P2, P3 d'alimentation des thermistances, c'est-à-dire tous les six mois comme il sera dit ci-après. Comme il a été dit, chaque pile Pî, P2, P3 .... débite en permanence un courant de 50 p A environ et, bien entendu; la tension aux bornes décroît constamment. Cette chute est représentée à la figure 3 en fonction du temps, la tension étant portée en ordonnée en volts et le temps étant porté en abcisse en mois. La pente de cette chute, pour un courant donné, varie d'une pile à l'autre entre deux limites. C'est ainsi que pour un courant constant de 50 A, la tension chutera de 1,5 volt à 1,2 volt au bout de 37 mois au minimum et de 47 mois au maximum.Il est évident que pour une thermistance donnée, l'intensité d'amorçage étant fixe (pour un réglage donné de Rv > , le seuil de déclenchement est fonction de la tension aux bornes de PI. Plus la tension baisse plus la résistance de la thermistance devra baisser, c'est-à-dire plus la température devra croître, pour obtenir ce déclenchement. Si l'on admet que la température critique peut augmenter de 10% au maximum (déclenchement entre t C et 44 C suivant l'usure de la pile), on peut calculer ou déterminer par des essais la valeur minimale admissible de la tension, soit 1,42 volt. La courbe de la figure 3 montre que la tension de la pile atteint cette valeur au bout d'un temps varan-t de 10 à 13 mois. En tenant compte d'un coëfficient de sécurité suffisant les piles PI, P2, P3 devront être remplacées tous les six mois. REVENDICATIONS 1) Installation de détection d'incendie comportant des détecteurs ponctuels dssélévation de la température reliés chacun à un module qui, en réponse à l'élévation de la température du détecteur correspondant, commute le circuit électrique d'un relais qui, à son tour, déclenche un signal lumineux et/ou sonore, le dit relais étant généralement commun à un groupe de modules associés respectivement aux divers détecteurs disposés dans une zone déterminée de l'enceinte ou du local à surveiller, caractérisée Bn ce que chaque détecteur ponctuel est constitué par une thermistance alimentée par une pile de faible tension, de l'ordre de 1,5 volt par exemple, que chaque module comporte un amplificateur à courant continu à transistors connecté électriquement à la sortie de la thermistance détectrice correspondante par un dispositif commutateur électronique à déclenchement, et que le circuit électrique des relais- est alimenté par une batterie de piles sous une tension continue, de préférence de l'ordre de 12 à 15 volts. 2) Installation de détection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif commutateur comporte un moyen de réglage du seuil critique de son déclenchement. 3) Installation de détection selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif commutateur est constitué par le transistor de tête de l'amplificateur lui-même qui devient un amplificateur à courant continu par tout ou rien, la thermistance correspondante étant connectée à la base du dit transistor de tête et lui fournissant, au repos, une intensité légèrement inférieure à l'intensité d'amorçage. 4) Installation de détection selon l'ensemble des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que le schéma de montage de chacun des modules est CGnforme à celui représenté à la figure 1.