Brevet FR2465222A1 — publié le 19810320

L'invention a trait à un circuit de détection dtincen- die comportant comme élément détecteur un semi-conducteur sensible aux gaz. En tant que détecteur d'incendie, ce type d'élément possède un double désavantage En premier lieu : sa consommation de courant est assez forte et se situe dans un ordre de grandeur de 0,5 à 1 watt, ce qui présente, dans le cas d'une installation comportant plusieurs détecteurs, des exigences importantes en ce qui concerne l'exécution du cablage, et en ce qui concerne la batterie d'accumulateurs de secours qu'on utilise le plus souvent pour alimenter un tel circuit, et qui doit posséder une très forte capacité. En deuxième lieu : dans le domaine normal de fonctionnement des semi-conducteurs sensibles aux gaz, ces éléments ne sont pas seulement sensibles au monoxyde de carbone, substance qui est caractéristique pour de nombreux types d'incendies, mais ils sont également sensibles à de nombreux hydrocarbures, dont la présence nta souvent rien à voir avec un incendie, mais peut fréquemment donner lieu à une fausse alerte. L'invention présente la caractéristique que la consommation de courant est fortement diminuée, d'un facteur d'au moins 10, et que l'élément détecteur est plus spécifiquement sensible au monoxyde de carbone et moins sensibles aux autres substances pouvant diminuer l'efficacité de l'élément en tant que détecteur d'incendie. Ceci est obtenu par le moyen qui consiste à alimenter le filament de l'élément semi-conducteur par des impulsions de largeur variable, et à augmenter la largeur de ces impulsions lorsque le taux d'impuretés s'accrot. De cette manière, le filament de l'élément semi-conducteur fonctionne sous une puissance inférieure au dixième de sa puissance nominale, tandis qu'avec ce mode de fonctionnement, ainsi qu'il ressort des courbes de sensibilité publiées par les fabricants des semi-conducteurs sensibles aux gaz, la sensibilité vis-à-vis de CO ne varie presque pas par rapport à la sensibilité obtenue lorsque le filament fonctionne à sa puissance nominale ; en outre, la sensibilité à l'égard des autres substances pouvant influencer le mesurage diminue fortement. En outre cette méthode a l'avantage d'accroître la puissance appliquée à l'élément chauffant de l'élément de détection de sorte qu'il évite toutepollution de l'élément de détection. De ce fait cet élément peut suivre avec exactitude l'évolution des conditions de l'environnement et peut ainsi à la fois retourner immédiatement à la condition normale sans oxyde de carbone CO et détecter tout changement. Ainsi le dispositif n'est sujet ni à l'influence de courants d'air ni à l'humidité ni a des gaz autres que CO caractéristique des incendies. Il convient ainsi tout particulièrement à la détection à bord d'avions. Le principe de l'invention sera encore décrit séparément en se référant au dessin. La figure 1 représente le schéma du principe de base. La figure 2 représente la tension V arrivant au filament 8 de l'élément sensible aux gaz. L'élément résistif du semi-conducteur 1 sensible aux gaz contrôle un oscillateur 5 émettant des impulsions de largeur variable. Cette largeur, à son tour, contrôle la quantité d'énergie fournie au filament 8 de l'élément semiconducteur sensible aux gaz. L'ensemble est ainsi à considérer comme un système à rétro-couplage interne. Le temps 6 figure 2 est la durée de l'impulsion apportant de l'énergie au filament 8 et le temps 7 est celui pendant lequel aucune énergie n'est fournie au filament 8. L'oscillateur 5 peut être un oscillateur du commerce ayant des entrées A,B connectées selon l'invention aux terminaux 10 et 11 de l'élément résistif 9 du semi-conducteur 1. Les terminaux de sortie C,D sont connectés à l'élément de chauffage 8 du semi-conducteur 1. De préférence l'oscillateur est aussi pourvu de tout circuit connu pour modifier la durée des impulsions par réglage d'une résistance variable insérée entre les bornes E et F. Le réglage du circuit s'effectue au moyen de la résistance réglable 4 connectée aux bornes E,F de telle sorte que la largeur d'impulsion 6 fournisse au filament 8'une énergie inférieure au dixième de la puissance nominale du filament de l'élément sensible 1. Dans ce cas, il est-avantageux de placer aux bornes 10 et 11 permettant de recueil lir les variations de conduction de l'élément sensible 1 une résistance fixc 2 au moyen de laquelle la valeur maximale du temps 7 se trouve définie. Aussitôt que du monoxyde de carbone pénètre dans l'é- lément, la résistance de celui-ci s'abaisse. Ceci influence la durée du temps 7 de telle sorte que ce temps devient plus bref. Ainsi, la valeur moyenne de l'énergie fournie au filament de l'élément sensible augmente, ce qui met en action l'effet du gaz ayant pénétré dans l'élément. La durée minimale que peut prendre le temps 7 est définie par la résistan- ce minimale aux bornes 10-11 permettant de mesurer les variations de conductibilité de l'élément semi-conducteur 1 sensible aux gaz en présence d'une contamination totale, et en outre au moyen de la résistance réglable 3 qui est connectée entre la résistance 2 et leterminal A.Celle-ci doit etre réglée de telle sorte qu'en cas de contamination totale de l'élément, l'énergie moyenne fournie au filament de cet élément soit égale à la consommation nominale de cet élément. Ainsi, l'effet d'auto-nettoyage de l'élément est mis en action, tandis que cet élément tend à revenir en sa position normale à faible consommation d'énergie, selon ce que permet le taux de contamination. En effet, tant que la contamination reste présente, la résistance de la partie "mesurante" de l'élément doit rester constante et la puissance fournie au filament de cet élément doit rester forte. Aussi tôt, cependant, que la contamination est disparue, l'élément revient très vite à sa position de repos. Le fait par lequelune.alarme est constatée par le circuit est simplement obtenu par mesure du courant consommé par l'élément sensible, puisqu'en cas d'alarme ce courant augmente donc fortement. On peut aussi déclencher l'alarme par mesure de la fréquence des impulsions fournies au filament de l'élément sensible, au moyen d'un circuit dependant de la fréquence. REVENDICATIONS 1 ) Méthode pour diminuer la consommation de courant en améliorant les propriétés de détection d'incendie des éléments semi-conducteurs sensibles aux gaz, dans lesquels la résistance de la partie sensible de mesure de ces éléments diminuer lorsque le taux de contamination augmente, caractérisé en ce que - on alilaentele filament (8) de l'élément semi-conducteur (1) par des impulsions de largeur variable. - on augmente la largeur des impulsions (6) lorsque le taux de contamination s'élève, et - on détecte l'effet de cet accroissement de largeur des im pulsions pour actionner l'alarme. 20) Méthode selon 1, caractérisée en ce qu'on fait varier la largeur des impulsions (6) entre une valeur minimale de régime choisie de telle sorte que l'énergie moyenne fournie au filament (8) soit une portion de l'énergie nominale de l'élément semi-conducteur(l) considéré, et une valeur maximale d'alarme, choisie de telle sorte que l'énergie moyenne fournie au filament (8) corresponde à la puissance nominale de ce filament. 30) Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode selon 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un élément semi-conducteur (1) sensible aux gaz, branché entre l'entrée et la sortie d'un oscillateur (5) ayant un circuit susceptible d'émettre des impulsions (6) de largeur variable, la sortie alimentant le filament (8) de l'élément semi-conducteur (1) et l'entrée étant pilotée par la résistance (9) de la partie sensible de mesure du semi-conducteur (1). 40) Dispositif selon 3, caractérisé en ce que sur l'entrée de l'oscillateur (5) sont disposées des résistances de réglage (2 et 3), respectivement en parallèle et en série -avec la partie sensible (9) de mesure de l'élément semiconducteur, les valeurs de ces résistances étant choisies de telle sorte que, en fonctionnement normal, lorsque la résistance de la partie sensible (9) de mesure est à son maximum, l'oscillateur (5) émette des impulsions (6) de largeur telle que la puissance fournie au filament (8) n'atteint qu'une fraction de l'énergie nominale, et en ce que, en cas de contamination totale, lorsque la résistance de la partie sensible (9) de mesure est à son minimum, l'oscillateur (5) émette des impulsions (6) de largeur telle que la puissance fournie au filament (8) soit égale à la puissance nominale de ce filament.