Brevet FR2263003A1 — publié le 19751003

La présente invention concerne un dispositif pour la détection d'un risque ou d'un début d'incendie. D'une manière générale on utilise, pour la prévention des incendies, des systèmes d'arrosage dont les multiples têtes sont obturées à l'aide d'éléments fusibles ou d'ampoules éclatant à une température prédéterminée. Ces dispositifs, généralement disposés en plafond, présentent cependant I'inconv8nient de ne pouvoir fonctionner que lorsqu'il se produit une élévation notable de la température au niveau des têtes d'arrosage, élévation qui ne peut être atteinte, du fait de la disposition desdites têtes, que lorsque le feu a une intensité suffisante et, en conséquence, est déjà difficile à éteindre. Pour supprimer ces inconvénients, on a déjà réalisé des dispositifs d'alarme opto-électroniques fournissant un signal d'alarme à la suite de la détection de ltéclot lumineux d'une flamme. Toute fois ces dispositifs ne sont que partiellement efficaces du fait que,lors d'un début d'incendie, il ne se produit pas toujours de flammes d'intensité lumineuses suffisante et, d'autre part, du fait que l'éclat lumineux des flammes peut être masqué par de forts dégagementsde fumée, L'invention a pour but de supprimer tous ces inconvénients. Elle a, en conséquence, pour objet un dispositif de détection permettant de donner une alarme ou de mettre en action des dispositifs d'extinction, lors d'une élévation de température anormale, ou bien à la suite de production de flammes, ou encore de production de fumée, qu'il s'agisse d'une fumée claire, ou bien d'une fumée opaque. En conséquence, le dispositif pour la détection d'un risque ou d'un début d'incendie, selon l'invention, comprend essentiellement d'une part, au moins un premier capteur susceptible de fournir un signal fonction de l'intensité lumineuse de la zone surveil lée, au moins un comparateur permettant d'effectuer la comparaison dudit signal avec un signal de référence de niveau prédéterminé et de transmettre un signal de commande à un organe d'alarmedans le cas où le signal émanant dudit capteur est différent du signal de référence, et lorsque la valeur absolue de cette différence dépasse un seuil prédéterminé, ce seuil pouvant etre différent selon que le signal de détection est inférieur ou supérieur au signal de référence, et, d'autre part, au moins un deuxième capteur susceptible de fournir un signal fonction de la température de la zone surveillée, au moins un comparateur permettant d'efféctuer la comparaison de ladite température avec une température de référence et de fournir un signal de commande audit organe d'alarme lorsque la température détectée devient supérieure à la température de référence. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est un schéma-blocs d'un dispositifpour la détection d'un risque ou d'un début d'incendie selon l'invention La figure 2 est un schéma de principe du dispositif représenté figure 1. Avec référence à la figure 1, le dispositif pour la détection d'un risque ou d'un début d'incendie comprend tout d'abord un cap- teur 1 fournissant à un comparateur 2 un signal fonction du niveau lumineux 3 de la zone surveillée. Le comparateur 2 compare le signal émanant du capteur 1 avec un signal de référence 4, représentatif du niveau lumineux de la zone surveillée, en l'absence de perturbations,ou où d'un niveau lumineux perédéterminé. Selon que le signal provenant du capteur 1 est supérieur ou inférieur au signal de référence 4, le comparateur 2 transmet un signal à un deuxième comparateur 5 ou à un troisième comparateur 6 qui ne fournissent un signal à un circuit OU 7 que si le résultat de la différence effectuée dans le comparateur 2 dépasse un seuil prédéterminé.Ainsi le circuit OU 7 reçoit un signal, par exemple dans le cas où, en présence d'une flamme, le capteur 1 fournit au comparateur 2 un signal nettement supérieur au signal de référence 4,ou bien, dans le cas où,lorsqu'il se produit un fort dégagement de fumée, qui abaisse le niveau lumineux de la zone surveillée, le capteur 1 fournit au comparateur 2 un signal ntemet inférieur au signal de référence 4. Le dispositif selon l'invention comprend également un deuxième détecteur 8 fournissant un signal fonction de la température 9 de la zone surveillée. Ce signal est comparé dans un comparateur 10 avec un signal de référence 11 représentatif de la température du secteur surveillé en l'absence de perturbations ou bien d'une température prédéterminée. le comparateur 10 ne fournit un signal au circuit OU 7 que si la température détectée par le détecteur 8 est supérieure à la température de référence 11. On notera que lten- semble constitué par le détecteur 8 et le comparateur 10 peut être avantageusement réalisé à l'aide d'un commutateur thermostatique.Te circuit OU 7 est relié à un circuit de commutation et/ou d'amplification 12 relié à un organe d'alarme 13 ou à un dispositif d'ex- tinction. Bien entendu le circuit OU 7 peut posséder une pluralité d'entréeset être relié à plusieurs ensembles constitués par le détecteur 1 et les coniparateurs 4, 5 et 6 et à plusieurs ensembles constitués par le détecteur 8 et le comparateur 10. De même, le signal de référence 4 peut être un signal lumineux, et, dans ce casjle détecteur 1 et le comparateur 4 peuvent faire partie d'un seul et meme circuit. Avec référence à la figure 2, l'organe de détection du niveau lumineux de la zone surveillée est constitué par une cellule photorésistante 15 montée en résistance variable dans un pont diviseur de tension 16 monté en parallèle sur le circuit d'alimentation. Cette cellule photorésistante est excitée en permanence par une lampe déclairage 17 dont le signal lumineux sert de signal de référenne 4. L'intensité lumineuse de cette lampe 17 peut être réglée à l'aide d'un rhéostat 18. Le point médian 19 du pont diviseur de tension est relié à la base d'un transistor 20 faisant partie d'un amplificateur abaisseur d'impédance 21. Cet amplificateur 21 est constitué par les transistors~20 et 22 montés en Darlington. Dans cet amplificateur 3, les collecteurs des transistors 20 et 22, connectés l'un à l'autre, sont reliés d'une parts l'enroulement de commande 23 d'un relais à deux voies 24, lequel est lui-meSse relié à la masse par l'intermédiaire d'un circuit de commutation et, d'autre part, à une bascule bistable 25 à seuil réglable, par l'intermédiaire d'une pont diviseur de tension ajustable 26 et d'une résistance 27. La charge de sortie de cette bascule bistable est constituée par l'enroulement de commande 28 d'un relais 29. On notera que cette bascule bistable 25 est réalisée à l'aide de deux transistors 30 et 31 assemblés de façon connue sous le nom de bascule de Schmitt dans laquelle on peut régler le seuil supérieur en ajustant les résistances variables 32 et 33 de polarisation de la base du transistor 31. Le circuit de commutation comprend tout d'abord un commutateur thermostastique 35 dont l'entrée 36 est reliée à 1' enroulement de commande 23 du relais 24 et dont la sortie 36/est reliée au contact travail T de la première voie 37 dudit relais 24. Cette première voie 37 du relais 24 comprend une borne commune 38 reliée à la borne travail T du relais 29, et une borne repos R qui est libre. Le relais 29 comprend une borne commune reliée à la masse et une borne repos R libre. La deuxième voie 40 du relais 24 comprend une borne repos R portée au potentiel positif du circuit d'alimentation, une borne commune reliée au circuit d'alimentation d'un étage modulateur de sortie 41 et une borne travail T libre. l'étape modulateur se compose d'un multivibrateur astable classique réglé de façon à obtenir un cycle complet,par exemple,de deux secondes. Le circuit de sortie de ce multivibrateur est chargé par l'enroulement de commande 42 d'un relais 43 de puissance permettant, en position de travail T, de fermer le circuit d'alimentation d'un organe d'alarme ou, en position de repos R, l'alimentation d'une lampe témoin 45. Le fonctionnement de l'ensemble de ce dispositif est le suivant Bn période de surveillance, c'est-à-dire après avoir armé le dispositif eten l'absence de perturbations, la résistance de la cellule photorésistantel5 prend une valeur prédéterminée, fonction de l'éclairement de la lampe 17. L'importance de cet éclairement est déterminé en fonction du niveau d'éclairement ambiant de la zone de surveillance. On notera également que pour tenir compte de ce'niveau d'éclairement, on peut régler le niveau d'entrée de l'amplificateur 21 en utilisant dans le pont diviseur de tension 16 une résistance ajustable 46. Ce niveau d'entrée de l'amplificateur 21 est déterminé de manitre à ce que l'enroulement de commande du relais 23 se trouve en permanence excité et, d'autre part,que la tension de sortie dudit amplificateur 21 entraine la conduction du transistor 31 de la bascule bistable 25, qui excite à son tour l'enroulement de commande 28 du relais 29. En conséquence le circuit collecteur 47 de l'amplificateur 21 se trouve relié à la masse du fait que le commutateur thermostatique 35 est fermé en l'absence de température anormale et du fait que les relais 24 et 29 sont en position de travail. L'étage modulateur 41 se trouvant coupé de son alimentation,n'exclte pas l'enroulement de commande 42 du relais 43. Ce relais,43 43 se trouvant alors en position de repos, ferme le circuit du voyant lumineux 45 et maintient ouvert le circuit d'alimentation de l'organe d'alarme. Dans le cas où un éclairement, dû n la présence d'une flamme, est détecté par la cellule photorésistante 15, la tension d'entrée de l'amplificateur 21 baisse et entraine une réduction du courant émetteur-collecteur du transistor 22. Le relais 24,dont l'enrou- lement 23 n'est plus suffisnment excité,passe en position de repos. Le circuit collecteur de l'amplificateur 21 se trouve ouvert, tan- dis que le circuit d'alimentation de l'étage modulateur 41 est fermé. L'enroulement 42 est alors périodiquement excité et le relais 45 passe, en conséquence, alternativement de la position de repos permettant l'éclairement de la lampe témoin 45, à la position de travail commandant l'organe d'alarme 44. On notera à ce propos que la présence d'une fumée claire et dis perdante peut avoir le même effet qu'une flsmme,à condition toutefois de disposer la lampe 17 de manière à avoir sur la cellule une plage saturée et une plage sombre. Dans ce cas la fumée claire éclairée par la lampe 17 aura pour effet d'exciter la zone sombre de la cellule. Dans le cas d'une diminution de l'intensité lumineuse détectée par la cellule photorésistante 15, due par exemple à un dégagement de fumée sombre, la tension au point médian 19 du diviseur de tension 16 augmente,entraSnant un accroissement de la tension de sortie de l'amplificateur 21. Cet accroissement de tension entraine le basculement de la basucle bistable 25 et provoque le blocage du transistor 31. En conséquence le relais 29, dont ltenroulement de commande 28 n'est plus excité,pssse en position de repos ce qui en trains l'ouverture du circuit collecteur 47 de l'amplificateur 21. En conséùence l'enroulement de commande 22 du relais 24 ne se trouve plus excité et ledit relais 24 passe également en position de repos. Le circuit d'alimentation du modulateur 41 est alors refermé et le processus d'alarme intervient. De même, lorsque la température de la zone surveillée dépssse un certain seuil, le commutateur thermostatique 35 ouvre le circuit collecteur 47 de l'amplificateur 21 ce qui entrains le retour au repos du relais 24 et enclanche d'une façon identique le processus d'alarme. On notera que le commutateur thermostatique 35 peut utiliser de façon connue la dilatation d'un fluide à l'intérieur d'une enceinte close pour actionner un commutateur électrique dont on utilise le contact repos pour fermerIe circuit collecteur 47 de l'am plificatsur 21. Naturellement, pour armer le dispositif représenté figure 2 il convient d'exciter initialement à la fois les enroulements de commande 23 et 28 des relais 24 et 29. On prévoit à cet effet un pre mier interrupteur à poussoir 49 permettant de court-circuiter la liaison émetteur collecteur du transistor 22 et un deuxième interrupteur à poussoir 50 permettant de porter à la masse la sortie de l'enroulement de commande 28 du relais 29. On notera que le choix du relais 24 est déterminé de manière à ce que l'on puisse exploiter un phénomène d'hystérésis. En effet -un relais électro-magnétique construit pour travailler à l'appel, avec une tension déterminée, restera en position instable une fois collé si cette tension vient à décrotte jusqu'à un seuil limite inférieur, pour lequel il décollera franchement et se mettra en position de repos. Ce seuil étant déterminé, il est possible de régler la tension de sortie de l'amplificateur 21 de manière à obtenir un décrochage qui peut alors être déterminé en fonction des chocs ou des vibrations mécaniques auxquels peut être soumis le boitier du relais, par exemple lors d'une tentative d'effraction perpétrée par un pyromane qui voudrait neutraliser le dispositif de détection.Dans ce cas le relais 24 passe en position de repos et enclanche le processus d'alarme. Le dispositif de détection selon l'invention peut comprendre une pluralité d'organes de détection et de commande du modulateur 41. Le bloc 51 permettant d'illustrer le mode de branchement de l'un de ces organes,veomprend un circuit d'alimentation et un circuit permettant d'ouvrir ou de fermer le circuit collecteur 47 de l'amplificateur 21. Ce bloc 51 peut comporter un ensemble constitué par une lampe 17 une cellule photorésistante 15, un amplificateur 21, une bascule bistable 25 et un relais 24, et/ou un commutateur thermostatique 35. Dans ce cas on peut associer au système de détection un répétiteur lumineux disposé sur un tableau central pour permettre de déterminer l'organe qui déclenche l'alarme. On notera que le modulateur peut comprendre une sortie 5 supplémentaire par exemple pour mettre en oeuvre un dispositif d'ex fonction, R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif pour la détection d'un risque ou d'un début d'incendie, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement, d'une part, au moins un premier capteur susceptible de fournir un signal fonction de l'intensité lumineuse de la zone surveillée, au moins un comparateur permettant d'effectuer la comparaison dudit signal avec un signal de référence de niveau prédéterminée et de transmettre un signal de commande à un organe d'alarme dans le cas où le signal émanant dudit capteur est différent du signal de référence, et lorsque la valeur absolue de cette différence dépasse un seuil prédéterminé, ce seuil pouvant être différent selon que le signal de détection est inférieur ou supérieur au signal de référence, et, d'autre part, au moins un deuxième capteur susceptible de fournir un signal fonction de la température de la zone surveillée, au moins un comparateur permettant d'effectuer la comparaison de ladite température avec une température de référence et de fournir un signal de commande audit organe d'alarme lorsque la température détectée devient supérieure à la température de référence. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de détection du niveau lumineux de la zone surveillée est constitué par une cellule photorésistante, servant de résistance variable dans un pont diviseur de tension monté en parallèle sur le circuit d'alimentation, cette cellule photorésistante étant éclairée en permanence par une lampe d'éclairage dont le signal lumineux sert de signal de référence, en ce que le point médian du pont diviseur de tension est reliée à l'entrée d'un amplificateur abaisseur d'impédance du type Darlington, le circuit collecteur de cet amplificateur étant relié d'une part à l'enroulement de commande d'un premier relais à deux voies, cet enroulement de commande étant lui-même connecté à la masse par l'intermédiaire d'un circuit de commutation et, d'autre part, à une bascule bistable à seuil supérieur réglable, en ce que la charge de sortie de cette bascule bistable est constituée par l'enroulement de commande d'un deuxième relais, en ce que le circuit de commutation comprend tout d'abord un commutateur thermostatique dont l'entrée est reliée à l'enrou- lement de commande dudit premier relais et dont la sortie est reliée au contact travail de la première vie dudit premier relais, en ce que la première voie dudit premier relais comprend une borne commune reliée à la masse et une borne repos libre, en ce que la deuxième voie du relais comprend une borne repos portée au potentiel positif du circuit d'alimentation et, une borne commune connectée au circuit d'alimentation d'un effectueur et une borne travail libre et enfin en ce que le second relais comprend une borne commune reliée à la masse et une borne repos libre. 3.- Dispositif selon la revendication 2, cnractérisé en ce que l'effecteur comprend un étage modulateur constitué par un mul tiribrateur astable dont la sortie est chargée par l'enroulement de commande d'un relais de puissance permettant, en position de travail, de fermerle circuit d'alimentation d'un organe d'alarme ou, en position de repos, l'alimentation d'une lampe témoin. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'éclairement de ladite lampe est réglable par exemple au moyen d'un rhéostat dispose en série avec ladite lampe. 5.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bascule bistable est une bascule de Schmitt dans laquelle le seuil supérieur peut être réglé en utilisant des résistance3ajus- tables dans le circuit de polarisation de la base du transistor de sortie. 6.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le commutateur.thermostatique utilise, de façon connue, la dilatation d'un fluide à l'intérieur d'une enceinte close pour actionner un commutateur électrique. 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qutil comprend une pluralité de blocs de détection et de commande de l'effectueur comportant chacun une lampe, une cellule photorésistante, un amplificateur abaisseur d'impédance, une bascule bistable, deux relais, et/ou un commutateur thermostatique,assemblés dans un montage identique. 8.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'armement comprenant un premier interrupteur à poussoir permettant de court-circuiteur la liaison émetteur~ collecteur du transistor de sortie de l'amplificateur Darlington, et un deuxième interrupteur à poussoir permettant de porter à la masse la sortie de l'enroulement de commande du susdit deuxième relais.