Brevet FR2221770A1 — publié le 19741011

La présente invention concerne un détecteur de fumées d'incendie fonctionnant suivant le principe de la lumière directe ou celui de la lumière diffusée. Les détecteurs de ce type déter minent la concentration des particules en suspension dans l'air. On utilise avec les détecteurs optiques deux procédés de mesure opacification d'un rayon lumineux lorsqu'il traverse de la fumée (principe de la lumière directe) ou présence de lumière diffusée sur les particules de fumée en suspension qui se trouvent sur le passage d'un rron lumineux (principe de la lumière diffusée). Dans les détecteurs connus du type Qui vient d'être défini, le faisceau lumineux nécessaire est produit dans la chambre de mesure, soit par des lampes à incandescence, soit par des tubes à décharge lumineuse. L'ineonvénient de ces deux sources lumineuses est leur importante consommation de courant. Une paire de conducteurs amène le courant électrique aux détecteurs à partir d'un dispositif de surveillance et d'approvisionnement en courant appelé centrale de signalisation des incendies, Pour éviter des pertes de tension excessives, donc inacceptables, ilfaut utiliser des conducteurs de forte section, donc coûteux. Dans le but de remédier a' cet inconvénient, on a imaginé d'utiliser des semi-conducteurs émettant de la lumière à la place des lampes à incandescence ou des tubes à décharge lumineuse. La puissance absorbée par ces semi-conducteurs pour produire de la lumière est plus faible, car la chute de tension n'y est que de l'ordre de 1 volt Malgré cela, le courant nécessaire est d'environ 50 ma, de sorte que le problème de la section des conducteurs n'est pas résolue. Un autre inconvénient des sources lumineuses précitées est qu'elles restent sensibles aux fluctuations de la tension, de sorte qu'il faut recourir & des moyens de stabilisation spéciaux pour compenser les fluctuations de la tension de l'alimentation en courant et la chute de tension dans les conducteurs. li'invention a pour objet de remédier à ces inconvé nient. Â cet effet, dans le détecteur de fumées selon l'invention, la source lumineuse est une source fluorescente qui, sous 1' excitation de substances radioactives, émet une lumière visible ou invisible. Les radiations de type alpha ou béta émises lors de la désintégration des substances radioactives libèrent presque entièrement leur énergie lorsqu'elles pénètrent dans les substances luminescentes de la source lumineuse fluorescente et provoquent une activation très uniforme de ces substances, ce qui élimine la nécessité d'une alimentation en courant électrique de la source lumineuse et de la stabilisation de ce courant. Dans une forme d' exêcution plus élaborée du détecteur selon l'invention, la source lumineuse est constituée pEr un corps creux transparent dont la face interne est enduite d'une couche fluorescente et qui rst rempli d'un gaz radioactif. Ce type de source lumineuse présente l'avantage que le parcours moyen des particules radioactives émises Jusqu a ce qu'elles rencontrent la couche fluorescente est presque constant et que 1' amortissement est faible, ce qui renforce la stabilité de la source lumineuse. Etant donné que les rayons gamma qui se produisent également lors de la désintégration d'isotopes ne sont pratiquement pas absorbés par les couches fluorescentes, ne contribuent donc pas à la production de lumière mais peuvent, par contre, perturber le fonctionnement d'autres Piments du détecteur, par exemple des dispositifs de mesure de l'intensité lumineuse, dans une variante de réalisation du détecteur selon l'invention, le corps creux est rempli d'un isotope produisant presque exclusivement des rayons alpha ou béta, en particulier le tritium. De toute façon, invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce détecteur ligure 1 est une vue en coupe transversale d'un détec teur très simplifié fonctionnant suivant le principe de la lumière diffusée Figure 2 est une vue en coupe transversale d'un autre détecteur également simplifié, fonctionnant suivant le principe de la lumière directe Figure n est le schéma d'un circuit électrique commun un grand nombre de détecteur. Dans le détecteur représente à la figure l, la source lumineuse l émet un faisceau lumineux 2 qui pénètre dans la chambre de mesure 8 du détecteur ; cette chambre est isolée de tout clairage extérieur par un labyrinthe 6. Ce labyrinthe laisse entre les fumées Qogagéas lors d'un incendie. Lorsque le faisceau lumineux rencontre les particules en suspension 3 de la fumée, une partie v des rayon. qui lz fenent est réfléchie ut vient frapper une photorésistance 7. Celle-ci déclenche un signal avertisseur par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur non représenté.Pour éviter des réflexions indésirables, la partie non réfléchie du faisceau 2 est absorbée dans un capteur de lumière 4. Dans le détecteur représenté à la figure 2, la source lumineuse 1 émet également un faisceau lumineux 2 qui pénètre dans une chambre de mesure 8 isolée de tout éclairage extérieur par un labyrinthe 6. Lorsque de la fumée pénètre par le labyrinthe 6 dans la chambre 8, une partie des rayons lumineux du faisceau 2 est absorbée ou réfléchie par les particules 3 de la fumée. il en résulte un affaiblissement du faisceau lorsqu'il vient frapper la photorésistance 7. Un amplificateur non représenté, monté en aval de la photorésistance 7 déclenche alors un signal avertisseur. Pour éviter que les rayons réfléchis par les particules de fumée perturbent le bon fonctionnement du détecteur, ces rayons 3 sont absorbés par un capteur de lumière 4. Dans le circuit électrique commun représenté à la figure 3, chaque détecteur comporte-une photoresistance 7. Chaque photorésistance 7 est reliée à un amplificateur 24 placé au meme endroit que le détecteur. Chaque amplificateur 24 est luimême relié à un relais 9 placé aussi au même endroit que le détecteur. Chaque relais est relié par une tige 10 à un contact 11, qui se trouve lui aussi à proximité du détecteur. Chaque contact 91 est shunté par une résistance 12. Les contacts Il sont montés en série sur un circuit 13, qui comporte une source de tension 14 et un appareil d'exploitation 15 placés dans la centrale.Tant que les rayons des sources fluorescentes ne viennent pas frapper les photorésistances 7, tous les contacts sont fermés, de sorte qu'un courant de faible intensité circule dans le circuit 19 en traversant une résistance 16. Dbs que la lumière fluorescente frappe une ou plusieurs photorésistances 7, le ou les contacts associés Il stouvrent, ce qui a pour effet d'augmenter fortement la résistance opposée par le circuit 1v au passage du courant. Cette augmentation de la résistance a pour conséquence une diminuticn correspondante de l'intensité du courant dans le circuit Siv, diminution qui est détectée par 1' appareil m Lorsque ce dernier décela une diminution d'intensité, il envoie un signal à un appareil avertisseur 25 et déclenche celui-ci.Lorsqu'aucune photoresistance 7 n'est frappée per un faisceau de lumière fluorescente, il circule donc en permanence dans le circuit 13 un courant qui sert au contrôle; aussi longtunps qu'il circule, on sait que le circuit 13 ne présente rien d'anormal ; s'il cesse de circuler, on en déduit immédiatement qu'il y a une perturbation quelque part dans le circuit Les amplificateurs 24 et les relais 9 sont montés sur un autre circuit 17 relié à une source de courant 18 placée dans la centrale. Les traits de séparation 19 indiquent que la centrale se trouve à une grande distance des détecteurs. On peut voir à la figure 3 que tous les amplificateurs 24 et tous les relais 9 sont montés en parallèle. Le courant absorbé par chaque unit constituée par un amplificateur 24 et un relais 9 est compris entre 2 et 5 mA aussi longtemps que la photorésistance 7 associée n'est pas frappée par la lumière fluorescente. Meme si 10 détecteurs ou davantage sont montés en parallèle, le courant total absorbé est donc relativement faible. Dans les détecteurs connus, où une source lumineuse traditionnelle était raccordée au circuit pour chaque détecteur, le courant absorbé en permanence est au moins de 50 mA pour chaque source lumineuse. On est donc obligé, soit de prendre des conducteurs de très forte section pour le circuit 13, soit de s'accomoder d'une chute de tension considérable. Or cette chute de tension dans le circuit 13 signifie qu'on ne peut compter sur une tension définie aux amplificateurs 24 et aux relais 9. À ce qui concerne la source lumineuse 1, on peut encore apporter les précisions suivantes : la face interne du tube transparent est enduite, par exemple, de sulfure de zinc. Lorsqu'elle est frappée par les rayons.béta émis par le tritium, cette matière est excitée et émet une lumière fluorescente dans la gamme des ondes visibles. On trouve couramment des photorésistances qui changent de résistance lorsqu'elles sont frappées par des radiations visibles.. On peut remplacer les photorésistances 7 par des cellules photoélectriques, qui fournissent une tension lorsqu'elles sont exposées à la lumière. Ces cellules sont aussi d'un usage courant. xn ce ui concerne l'expression "labyrinthe" utilisée en relation avec la construction mécanique du détecteur, il convient d'ajouter que ce labyrinthe peut être formé ar des parois concentriques 20, 21 munies de fentes respectives 22, 23 disposées de telle façon que les fentes 22 se trouvent en regard d'une partie pleine de la paroi 21, tandis que les fentes 2) se trouvent en face d'une partie pleine de la paroi 22 ; ce système de chicanes laisse passer la fumée tout en interceptant la lumière. Il faut signaler en outre aue les sources lumineuses utilisées dans le dispositif selon l'invention ont une plus grande durée que les sources lumineuses traditionnelles. REVENDICATIONS 1. - Détecteur de fumée pour signalisation automatique d'incendies, fonctionnant suivant le principe de la lumière directe ou celui de la lumière diffuse, caractérisé en ce que la source laineuse est une source fluorescente qui, sous 1' excitation de substances radioactives, émet une lumière visible ou invisible. . - Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse est constitue par un corps creux transparent dont la face interne est enduite d'une couche fluorescente et qui est rempli d'un gaz radioactif. 3. - Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz radioactif est du tritium.