Brevet FR2516282A1 — publié le 19830513

L'invention concerne un détecteur de fumées, du type comportant une source de rayonnement opérée de façon impulsionnelle, un récepteur de rayonnement disposé en dehors de la zone de rayonnement direct de la source de rayonnement, chargé par un rayonnement diffus en présence de fumées dans la zone de rayonnement et émettant des impulsions de sortie, ainsi qu'un circuit d'évaluation émettant un signal d'alarme lorsque le signal de sortie du récepteur de rayonnement dépasse une valeur de seuil prédéterminée. Un tel détecteur de fumées est connu par exemple par la demande internationale WO 80/1326 et par la demande europeenne 14 779. Une source de rayonnement y est attaquée par un générateur d'impulsions et émet des impulsions de rayonnement de courtes durées. Le récepteur reçoit le rayonnement qui est diffusé par les fumées dans le volume de diffusion, mais aussi le rayonnement qui est réfléchi par les murs. Pour compenser le vieillissement et la réponse en fonction de la température de l'émetteur et du récepteur, on a déjà proposé (par exemple brevet U.S. 4 180 742), dans un dispositif de signalisation à lumière diffuse et opérant avec de la lumière constante, de mesurer et de régler la lumière émise par l'émetteur avec une seconde cellule de réception identique. Mais cela ne suffit pas à compenser toutes sortes de modifications par encrassement. L'invention a pour objet un détecteur de fumées qui émet un signal de dérangement lorsque la source de rayonnement est encrassée ou présente des signes de vieillissement au point de pouvoir entraîner une diminution de la capacité de fonctionnement du détecteur de fumées. Ce problème est résolu dans un détecteur de fumées tel qu'indiqué en tête du présent mémoire, grâce au fait que dans la trajectoire directe du rayonnement émis par la source de rayonnement, et près du récepteur de rayonnement, est prévue une cellule de référence à l'aide de laquelle on peut surveiller la lumière qui est diffusée sur le récepteur de rayonnement, en présence de fumées. Selon une forme de réalisation préférée du détecteur de fumées selon l'invention, une source de rayonnement placée dans le bas émet vers le haut un faisceau conique de lumière. Le récepteur principal de rayonnement est disposé dans le haut en position centrale et symétrique, alors que la cellule de référence est disposée quelque peu latéralement dans le haut, dans le faisceau de rayonnement direct de la source de rayonnement. Dans ce genre de disposition, de la poussière se dépose seulement sur la source de rayonnement. Par contre, de la condensation à partir de gaz se dépose uniformément sur le récepteur principal de rayonnement et sur la cellule de référence.La mesure de la puissance lumineuse de la source de rayonnement par la mesure du signal de la cellule de référence donne,de ce fait, un signal qui est proportionnel au signal de réception du récepteur de rayonnement. I1 est essentiel que la cellule de référence soit disposée près du récepteur de rayonnement afin que les deux cellules s'encrassent au même degré. Selon une autre forme de réalisation avantageuse du détecteur de fumées selon l'invention, la source de rayonnement est disposée dans le haut, alors que le récepteur de rayonnement et la cellule de référence sont disposés dans le bas , dans ce cas, il est encore plus important que les deux cellules soient disposées près l'une de l'autre et soient, dans la mesure du possible, recouvertes par des fenêtres horizontales, car des surfaces disposées avec des inclinai sons différentes s'encrasseraient à des degrés différents par la poussière qui se déposerait. Le signal de la cellule de référence peut être utilisé directement pour déclencher un signal de dérangement, dès qu'il chute en-dessous d'une certaine valeur de seuil. Une autre forme de réalisation est celle dans laquelle on règle avec le signal de la cellule de référence le courant de la source de rayonnement. De ce fait, le rayonnement reçu et diffusé par les fumées reste indépendant de l'encrassement et du vieillissement de l'émetteur. Si le courant de l'emet- teur dépasse une certaine valeur de seuil au-delà de laquelle un réglage n'est pas possible, un signal de dérangement peut être déclenché. Avantageusement, la valeur de seuil est déterminée de telle manière que lors d'une modification, d'un facteur prédéterminé, du signal transmis de la source de rayonnement à la cellule de référence, un signal de dérangement est déclenché. De préférence, ce facteur se situe entre 1,5 et 5. Suivant une autre variante de l'objet de l'invention, il est prévu un oscillateur qui déclenche un signal de dérangement et qui, dans un intervalle de temps de 20 à 200 secondes, court-circuite les lignes d'alimentation pour 0,5 à 10 secondes. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé des formes de réalisation du détecteur de fumées selon l'invention. La figure 1 montre un détecteur de fumées avec cellule de référence ; La figure 2 montre le montage d'un exemple de réalisation préféré ; et La figure 3 montre un autre exemple d'un montage. Dans la figure 1, on a représente en coupe la constitution d'un détecteur de fumees conforme à l'invention. La source de rayonnement 1, pourvue d'un système optique 17, émet dans l'espace délimité par le détecteur un rayonnement ayant la forme d'un cône creux. Le diaphragme central 18 écarte du récepteur de rayonnement 16 tout rayonnement direct. Par contre, la cellule de référence 12 est disposée dans le cone de rayonnement. Grâce à cette disposition, on fait en sorte que le récepteur de rayonnement 16 et la cellule de référence 12 s'encrassent uniformément. Plus particulièrement, la poussière se depose principalement sur la source de rayonnement 1 et influence, de ce fait, de façon identique, le signal de référence et le signal de la lumière diffuse. Dans le montage, représenté en figure 2, d'une forme de réalisation d'un détecteur de fumées selon l'invention, on a disposé entre deux lignes ou conducteurs L1 et L2 reliés à une source de tension continue non représentée, un émetteur de rayonnement S et un circuit de surveillance ou de contrôle étage à bascule U. En aval, on peut disposer un circuit d'évaluation tel qu'il est décrit, par exemple, dans la demande de brevet européen 14 779. L'émetteur de rayonnement S est constitué par un oscillateur qui fait passer dans un intervalle d'environ deux secondes un courant d'environ un ampère pendant environ 100 ps par la source de rayonnement 1. La source de rayonnement 1 est constituée par une diode émettant de la lumiere ou un rayonnement infrarouge. L'oscillateur est constitué par un transistor de puissance 2 à résistance de limitation associée 3, par un circuit d'attaque constitué par un transistor 4 à résistance de limitation associée 5, ainsi que par le circuit de contre-réaction constitué par la résistance 7 et le condensateur 6. Le condensateur important 10 fournit l'impulsion de courant pour la source de rayonnement 1 ; il est charge par l'intermédiaire de la résistance 11. L'impulsion de courant est déclenchée lorsque les résistances 8 et 9 fournissent à la base du transistor 4 la tension qui commande ce dernier dans son état passant. Le courant qui passe par la diode emettrice de lumière (source de rayonnement 1) est réglé par l'intermédiaire de la cellule de référence (phototransistor 12) avec la résistance de mesure 13 et la résistance de réaction 14. Dès que la tension aux bornes de la résistance 13 atteint une valeur assez élevée, le transistor 15 devient quelque peu passant et réduit le courant de base du transistor de puissance 12. A la place du photo-transistor, on peut, bien entendu, utiliser une cellule photo-électrique. Le circuit de contrôle ou de surveillance U est constitué par le diviseur de tension à résistance 16 et 17, et par le thyristor 36. La résistance 3 mesure le courant qui passe par la source de rayonnement 1. Dès que celui-ci devient trop important par suite d'un encrassement ou d'un vieillissement de la source de rayonnement 1, le thyristor 36 est commandé et le dérangement est ainsi signalé. Dans la figure 3, on a représenté, à titre d'exemple, la partie du montage qui peut être utilisée dans le cas où la cellule de référence 12 ne règle pas l'émetteur de rayonnement, mais ne fait que le surveiller ou le contrôler. De façon analogue à la figure 2, la source de rayonnement 1 est opérée à l'aide d'un oscillateur 19, les éléments 12 à 15 étant supprimés. A titre d'exemple d'une cellule de référence 12, on a représenté une photodiode 20 à résistance de mesure 21. Tant que la pulsation de référence est assez importante, le transistor de commutation est rendu passant à chaque pulsation. Cela provoque la décharge du condensateur 24 qui est lentement chargé par la résistance 23. Pour une pulsation de référence notablement plus faible, le condensateur n'est plus déchargé et il se charge à un niveau élevé tel que par l'interme- diaire des résistances de mesure 25 et 26 le thyristor 27 est commandé. Ceci signale un dérangement. REVENDICATIONS 1. Détecteur de fumées, du type comportant une source de rayonnement (1) opérée de façon impulsionnelle, un récepteur de rayonnement (16) disposé en dehors de la zone de rayonnement direct de la source de rayonnement (1), chargé par un rayonnement diffus en présence de fumées dans la zone de rayonnement et émettant des impulsions de sortie, ainsi qu'un circuit d'évaluation émettant un signal d'alarme lorsque le signal de sortie du récepteur de rayonnement (16) dépasse une valeur de seuil prédéterminée, carac térisé par le fait que dans la trajectoire directe du rayonnement émis par la source de rayonnement (1), et près du récepteur de rayonnement (16), est prévue une cellule de référence (12) à l'aide de laquelle on peut surveiller la lumière qui est diffusée sur le récepteur de rayonnement (16), en présence de fumées. 2. Détecteur de fumées selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la distance entre la cellule de référence (12) et le récepteur de rayonnement (16) est inférieure à 2 cm. 3. Détecteur de fumées selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la source de rayonnement (1) est disposée dans le haut, alors que le récepteur de rayonnement (16) et la cellule de référence (12) sont disposés dans le bas. 4. Détecteur de fumées selon l'une des reven dictions 1 ou 2, caractérisé par le fait que le récepteur de rayonnement (16) est disposé dans le haut, alors que la source de rayonnement (1) et la cellule de référence (12) sont disposées dans le bas. 5. Détecteur de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que des moyens sont prévus qui, lorsque l'impulsion de la cellule de référence se situe en dessous d'une valeur de seuil prédéterminée, déclenchent un signal de dérangement. 6. Détecteur de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que des moyens sont prévus qui règlent, sur la base du signal de sortie de la cellule de référence (12), la source de rayonnement (1) à un signal de référence constant et qui déclenchent un signal de dérangement lorsque le courant de la source de rayonnement dépasse une valeur de seuil prédéterminée. 7. Détecteur de fumées selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que la valeur de seuil est déterminée de telle manière que lors d'une modification, d'un facteur prédéterminé, du signal transmis de la source de rayonnement (1) à la cellule de référence (12), un signal de dérangement est déclenché. 8. Détecteur de fumées selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le facteur se situe entre 1,5 et 5. 9. Détecteur de fumées selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il est prévu un oscillateur qui déclenche un signal de dérangement et qui, dans un intervalle de temps de 20 à 200 secondes, court-circuite les lignes L1 et L2 pour 0,5 à 10 secondes.