Brevet FR2551215A1 — publié le 19850301

La présente invention concerne un dispositif de surveillance de la vitesse d'un flux de gaz dans un canal, surtout pour le système d'aspiration de fumée d'un détecteur de fumée linéaire multipoints, qui possède un premier élément sensible à la température chauffé et disposé directement dans un flux de gaz et un second élément sensible à la température disposé à l'extérieur du flux de gaz. Un détecteur de fumée linéaire multipoints, appelé aussi système d'aspiration de fumée, a la tache de prélever continuellement des échantillons d'air à partir d'un local par l'intermédiaire d'un réseau de tubes munis des trous d'aspiration et de les amener vers un détecteur de fumée. Ce genre de détection rend possible la surveillance pour applications spéciales, p.e. dans des locaux informatiques, magasins à rayons élevés, locaux difficilement accessibles, ou aussi dans des domaines avec une température inférieure à 0 degré C. La sécurité de fonctionnement de tels systèmes dépend d'une amenée continuelle d'air vers le détecteur de fumée. I1 est donc nécessaire de surveiller sûrement cette amenée d'air.Pour cela il faut surveiller les fonctions et états suivants du système: - Fonctionnement correct d'élément d'aspiration (ventila teur) - Cassure d'un tube de la conduite d'aspiration - Obturation des endroits d'aspiration de la conduite d' aspiration par poussière ou formation de la glace - Obturation de la sortie d'air après l'élément d' aspira- tion - Flux d'air, lorsque les endroits d'aspiration ne se A trouvent pas dans le meme domaine de pression que l'élément d'aspiration. Une possibilite de surveiller l'amenée d'air consiste de mesurer la souspression dans la conduite d'aspiration au moyen d'une membrane à pression. Le désavantage d'une telle surveillance est que seulement des variations très grandes de la pression peuvent etre détectées dans lé système. En outre il est possible qu'une obturation des endroits d'aspiration de la conduite par la poussière ou la glace ne soit pas détectée, car la souspression est maintenue dans le système d'aspiration. L'invention a la tache de fournir un dispositif de surveillance de la vitesse du flux de gaz dans un canal, qui remplit mieux sa tache que les dispositifs connus et garantit une surveillance sûre, une grande sécurité de fonctionnement et un degré de confort de commande élevé. L'invention sera exposee ci-après pour la forme d'exécution décrite en référence au dessin annexé dans lequel: la fig. 1 représente schématiquement la construction du système d'aspiration de fumée linéaire multipoints; la fig. 2 représente le schéma du bloc du dispositif selon l'invention; la fig. 3 représente le schéma bloc du dispositif selon l'invention avec un chauffage pour les endroits d'aspiration de la fumée; la fig. 4 représente schématiquement le dispositif de chauffage pour les endroits d'aspiration; la fig. 5 représente un détail du dispositif de chauffages eC la fig. 6 représente le schéma de branchement du dispositif selon l'invention. En fig. 1 est représenté un boîtier 1 qui renferme un ventilateur 2, un détecteur de fumée optique 3 et un circuit imprimé 4 du dispositif selon l'invention. Au boîtier 1 est relie un réseau de tubes 5, qui est muni de plusieurs endroits d'aspiration sous forme de petites ouvertures 6. Le réseau de tubes peut avoir la forme d'un I, U, H, T ou d'une croix. La souspression engendrée par le ventilateur 2 provoque que l'air est conduit à partir des endroits d' aspiration 6 vers le détecteur de fumée dans le bottier 1, qui transmet une alarme vers une centrale d'avertissement incendie en cas d'une concentration déterminée de la fumée dans l'air aspiré. En fig. 2 est représenté le schéma bloc du dispositif selon l'invention, qui est disposé dans le bottier 1. Le circuit imprimé de ce dispositif possède une sonde 10 qui est disposée directement dans le flux d'air et qui est formée par un élément sensible à la température chauffé. La sonde 10 est reliée à un circuit de compensation de la température 11, qui possède un élément sensible à la température situé à l'extérieur du flux d'air et destiné à compenser des variations de la température d'air. La sonde 10, p.e. sous forme d'une résistance CNT miniature, transforme la grandeur de mesure vitesse d'air en une tension électrique. Le principe de la transformation co37sis-,e en ce que la résistance CNT chaulée est refroidie pat c ilux d'air et le changement correspondant de cette res-istarlce est évalué. Pour des petites vitesses d'air la resistance est faiblement refroidie, pour des grandes vitesses d'air elle est davantage refroidie. La dépendance de la température d'air qui en résulte est éliminée par le circuit de compensation de la température 11 relié à la sonde 10. La sortie du circuit de compensation de la température 11 est reliée à une entrée d'un circuit de comparaison de la valeur de consigne avec la valeur réellè 13, qui est constitué par un discriminateur à fenêtre, à l'autre entrée duquel est connecté un potentiomètre 12. Le discriminateur à fenetre surveille la tension aux bornes de la résistance CNT, c.à.d. la valeur maximale et minimale de cette tension, ces valeurs correspondant respectivement à une cassure du tube et à une obturation des endroits d'aspiration. Ces valeurs limites sont réglées pour la vitesse d'airgexistante, spécifique pour l'installation, au moyen du potentiomètre 12 accessible de l'extérieur.Cela a lieu pendant la mise en service au moyen d'un voltmètre qui est branché sur les prises de mesure d'un circuit de sortie mesure 17, les entrées de ce circuit de sortie mesure étant reliées à la sortie du circuit de compensation de la température 11 et à la sortie du circuit de comparaison de la valeur de consigne avec la valeur réelle 13. Au circuit de sortie mesure est appliquée la tension correspondant à la différence entre la vitesse de consigne et la vitesse réelle d'air et une seconde tension qui rend possible la mesure de la vitesse existante. Ces deux grandeurs mesurées sont appliquées alternativement au circuit de sortie mesure dans un rythme de 7s. Lorsque la vitesse d'air est supérieure ou inférieure à la valeur minimale, resp. maximale reglée, le discriminateur à fenêtre 13 rend actif un circuit de sortie dérangement 15 par l'intermédiaire d'un circuit de retardement 14 avec un retardement de 5 à 30 minutes. Le déroulement de retardement est indiqué optiquement au moyen d'un circuit d'avertissement dérangement 18; c.à.d. lorsque la valeur réelle de la vitesse d'air est différente de la valeur de consigne de la vitesse d'air seulement temporairement, cela est indiqué au moyen d'une indication clignotante. Le circuit de sortie dérangement 15 ne devient pas actif. Après le temps de retardement l'indication optique devient continue et l'avertissement dérangement atteint une centrale d'avertissement incendie à travers le circuit de sortie dérangement 15. Cet avertissement est maintenu jusqu'à la quittance au moyen de déclenchement et réenclenchement d'alimentation du dispositif et la suppression de dérangement. Le circuit de sortie dérangement 15 est conçu de manière qu'en cas d'une panne de la tension d'alimentation un dérangement est signalé dans une centrale d'avertissement incendie. En fig. 3 est représenté un schéma bloc du dispositif selon l'invention avec un circuit de chauffage 20 pour les endroits d'aspiration d'un réseau de tubes. Les éléments A correspondants en fig. 2 et 3 ont les mêmes signes de référence. Le cicuit de chauffage 20 est relié à la sortie du circuit de comparaison de la valeur de consigne avec la valeur réelle 13 et il sert au chauffage des endroits d'aspiration, lorqu'ils sont obturés à cause de givrage. Cela peut arriver lorsque le système d'aspiration de fumée d'un détecteur de fumée linéaire multipoints est utilisé dans un domaine avec une température inférieure à 0 degré C. En fig. 4 est représenté schématiquement le dispositif de chauffage des endroits d'aspiration. En chaque endroit d'aspiration 6 du réseau des tubes 5 est disposée une résistance de chauffage 33. Les résistances de chauffage sont connectees en série et elles sont reliées au dispositif selon l'invention dans le bottier 1 par l'intermédiaire d'un conducteur d'amenée électrique 35, comme représenté en fig. 3. En fig. 5 est représenté un détail du dispositif de chauffage selon la fig. 4. Avec 31 est désigné un profil en T qui relie deux tubes 5 l'un à l'autre. Au profil T 31 est vissé un raccord 32 dans lequel est disposée une feuille de chauffage 33. Au raccord 32 est vissé un capuchon 34 muni d'une ouverture d'aspiration 35. En fig. 6 est représenté le schéma de branchement du dispositif selon l'invention. Un diviseur de tension R24, R25 forme la tension de référence pour un amplificateur opérationnel Al, qui ensemble avec un transistor T1 et une résistance R23 maintient le courant électrique constant à travers une résistance CNT R21, l'échauffant ainsi. Un changement de la valeur de résistance ohmique de la résistance CNT R21, à cause de refroidissement dans le flux d'air parvient comme signal de courant vers un amplificateur opérationnel A2 par l'intermédiaire d'une résistance R17.La compensation de la température d'air est réalisée au moyen d'une résistance CNT R22 et des résistances R18, R19, R20 et elle influence le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel A2, de sorte que la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel A2 est proportionnelle à la vitesse d'air. Pour le réglage de la vitesse de consigne du flux d'air on ajuste une chaîne des résistances R12, R13, R14, R15 au moyen d'un potentiomètre P1, de manière que son point milieu possède la même tension que la sortie de l'amplificateur opérationnel A2. Au moyen de la dite channe sont formées simultanément deux tensions de référence, qui sont symétriques par rapport à la tension du point milieu et qui sont appliquées comme valeurs de seuil aux entrées des amplificateurs opérationnels A3, A4 constituant un discriminateur a fenetre. Pour une vitesse d'air à laquelle correspond une tension de sortie de l'amplificateur opérationnel A2 qui est située entre ces valeurs de seuil, les sorties des amplificateurs opérationnels A3, A4 sont positives et elles sont bloquées par les diodes D4, D5.Un potentiel positif est appliqué à l'entrée 6 d'un générateur de rythme programmable PZ par l'intermédiare d'une résistance 26, qui possède un rythmeur interne et un compteur interne, la fréquence de rythme étant déterminée par un circuit externe RC R27, R28, C8. Ledit potentiel positif maintient le rythmeur et le compteur sur zéro. La sortie 8 du générateur de rythme PZ est 1 logique et elle maintient donc un relais RS à l'état de travail par l'intermédiaire d'une résistance R30 et d'un transistor T3. La sortie 1 du générateur de rythme PZ est 0 logique, de sorte qu'un transistor T2 relié à cette sortie est bloqué et une diode électroluminescente ST connectée au collecteur du transistor T2 par l'intermédiaire d'une résistance R31, qui sert à indiquer optiquement un dérangement, n'est pas allumée. La sortie de l'amplificateur opérationnel A2 est reliée à une douille de mesure +M par l'intermédiare d'une résistance R2. Une douille -M est commandée par la sortie d'un amplificateur opérationnel B1, Une entrée de l'amplificateur opérationnel B1 reçoit un signal qui correspond à la valeur de consigne de la vitesse d'air. Un amplificateur opérationnel B2 est branché avec les résistances R8 -Rll, une diode D3 et un condensateur C6 comme générateur de rythme avec une durée de commutation d'env. 7 secondes. Ce rythme est appliqué à l'amplificateur opérationnel B1 par l'intermédiaire de la diode D2. Lorsque la sortie du générateur de rythme est 0 logique, l'amplificateur opérationnel B1 fonctionne comme suiveur de tension.Aux douilles de mesure +M, -M existe une tension qui correspond à la différence entre la vitesse de consigne et la vitesse réelle d'air. Lorsque la sortie du générateur de rythme B2 est 1 logique, l'amplificateur opérationnel B1 est inverti, de sorte que sa sortie devient 0 logique et aux douilles de mesure existe une tension qui correspond à la valeur réelle de la vitesse d'air. Lorsque la valeur réelle de la vitesse d'air change à cause d'une obturation des endroits d'aspiration ou d'une cassure des conduites d'aspiration et cette nouvelle valeur correspond à une tension qui est situee à l'extérieur desdites valeurs de seuil, alors la sortie de l'amplificateur opérationnel A3 ou A4 devient 0 logique qui est appliqué à l'entrée 6 du générateur de rythme PZ, de sorte que le rhythmeur et le compteur du générateur de rythme PZ deviennent actifs. La ,xequence de rythme est appliquée au transistor T2 par l'internédiare de la sortie 1 du générateur de rythme PZ et dune résistance 29, de sorte que la diode électroluminescente s'allume d'une façon intermittente. La sortie 8 du générateur de rythme PZ reste 1 logique pendant 5 minutes et le transistor T3 qui est relié à cette sortie par l'intermédiaire de la resistance R30 reste conducteur. Au collecteur du transistor T3 est relié le relais RS qui reste en position de repos. Le compteur du générateur de rythme PZ atteint sa position finale après 5 minutes, la sortie 8 devient 0 logique, le relais RS passe en position de repos et il signale un dérangement. La diode ST reste allumée continuellement. A la sortie de l'amplificateur A3 est relié un relais RH. Dès que cette sortie devient 0 logique à cause de l'obturation des endroits d'aspiration, le relais RH ferme son contact, de sorte que la résistance RHeiz est enclenchée et elle échauffe les endroits d'aspiration. La sortie de l'amplificateur opérationnel A3 reste 0 logique pendant le temps de blocage de 5 minutes. Lorsque la sortie de l'amplificateur opérationnel A3 de vient à nouveau 1 logique après l'ouverture des endroits d'aspiration, le relais RH ouvre son contact, de sorte que le chauffage est déclenché. Au lieu des résistances CNT on peut utiliser des diodes, sans que le schéma de branchement selon la fig. 6 soit changé. Lorsqu'on utilise des résistances CPT, p.e. en platine, nickel, nickel-fer, ou cuivre, on doit brancher autrement l'amplificateur opérationnel A2. La résistance CPT 21 doit etre reliée à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel A2 et la résistance CPT R22 à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel A2. Un élément dépendant de la température, p.e. R21 peut autre en une desdites matières et l'autre élément dépendant de la température p.e. R22 peut être en une autre desdites matières, ou une diode, ou une résistance CNT. Dans ces cas le schéma de branchement selon la fig. 6 doit être changé, c. .d. ou bien les polarités des tensions appliquées auurésistances R21, R22 ou les diodes doivent etre changées, ou/et les amplificateurs opérationnels A2 doivent etre branchés autrement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance de la vitesse d'un flux de gaz dans un canal, surtout pour le système d'aspiration de fumée d'un détecteur de fumée linéaire multipoints, qui possède un premier élément sensible à la température chauffé et disposé directement dans un flux de gaz, et un second élément sensible à la température disposé à l'exte- rieur du flux de gaz, caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes:: a) moyens électroniques (R24, R25, R23, T1) de chauffage du premier élément sensible à la température (R21), b) moyens (R22, R20, R18, R19, A2) de compensation des variations de la température de gaz, c) moyens (R12, R13, R14, R15, A3, A4) de surveillance de la tension dépendant de la vitesse de gaz aux bornes du premier élément sensible à la température (R21), d) moyens (R27, R28, C8, PZ, T3, RS, T2, ST) d'évaluation de la tension de sortie desdits moyens de surveillance, les moyens d'évaluation étant agencés de manière qu'en cas de dépassement vers le haut ou vers le bas de la vitesse de consigne du flux de gaz réglable au moyen d'un potentiomètre (P1) relié auxdits moyens de surveillance, qui dure plus longtemps qu'un temps déterminé, un avertissement dérangement a lieu. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont des thermistors. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont des résistances CNT. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont des résistances CPT. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont en platine. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont en nickel. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont en un aliage nickel-fer. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont en fer. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température' (R21, R22) sont en cuivre. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température (R21, R22) sont des diodes. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments sensibles à la température sont en différentes matières. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage du premier élément sensible à la température (R21) possèdent un amplificateur opérationnel (A1) et un transistor (T1). 13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de compensation des variations de la température de gaz possèdent le second élément dépendant de la température (R22), un diviseur de tension (R18, R19) et un amplificateur opérationnel (A2). 14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de surveillance de la tension aux bornes du premier élément sensible à la température (R21) dépendant de la vitesse de gaz possèdent un diviseur de tension (R12, R13, R14, R15) et un discriminateur à fenetre (A3, A4)et qu'un potentiomètre (P1) est relié audit diviseur de tension. 15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'evaluation possèdent un générateur de rythme (PZ) dans lequel sont integrés un compteur binaire et un rythmeur, que la fréquence de rythme du rythmeur est déterminée par un circuit RC (R27, R28, C8) et que le générateur de rythme (PZ) est agencé et branché de manière qu'il commande les moyens d'avertissement dérangement (T3, RS) avec un retadement programmable. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait qu'un relais (RS) est relié à une sortie (3) du générateur de rythme (PZ) -par l'intermédiaire d'un transistor (T3) pour signaler à distance un dérangement après un temps de retardement de 5 à 30 minutes, qu'une diode électroluminescente est reliée à une autre sortie (1) du générateur de rythme (PZ) par l'intermédiaire d'un transistor (T2) qui s'allume d'une façon intermittente avec la fréquence de rythme pendant le temps de retardement, et que cette diode est allumée continuellement après le temps de retardement pour indiquer optiquement un dérangement. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le relais (RS) est excité à l'état normal et qui il passe à l'état de repos en cas d'une panne de la tension d'alimentation. 18. Dispositif selon les revendications 14 et 15, caractérisé par le fait qu'un relais (RH) est relié à une A sortie du discriminateur à fenetre (A3, A4) qui maintient fermé le circuit d'alimentation en courant d'une résistance de chauffage (RHeiz) pour chauffer les endroits d'aspiration d'un système d'aspiration de fumée. 19. Dispositif selon les revendications 13 et 14, caractérisé par le fait qu'une première douille de mesure (+M) est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel (A2) des moyens de compensation des variations de la température du gaz et une seconde douille de mesure (-M) est reliée à la sortie d'un amplificateur opérationnel (B1), dont une entrée est reliée au point milieu du diviseur de tension (R12, R13, R14, R15) desdits moyens de surveillance et dont l'autre entrée est reliée à un générateur de rythme (B2, R8, R9, C6), l'ensemble étant agencé de manière qu'on peut mesurer aux douilles de mesure (+M, -M) dans un rythme de 7 secondes une tension correspondant à la vitesse du gaz et une tension correspondant à la différence entre la vitesse du gaz et une tension correspondant à la différence entre la vitesse de consigne et de vitesse réelle du gaz. 20. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 et 18 dans un domaine avec une température inférieure à 0 degré C pour le système d'aspiration de fumée d'un détecteur linéaire multipoints. 21. Utilisation selon la revendication 20, caractérisé par le fait qu'une résistance de chauffage (33) est montée à chaque endroit d'aspiration (6) du système d'aspiration de fumée, que les résistances de chauffage sont branchées en série et qu'elles sont reliées au dispositif (1, 2, 3, 4) au moyen d'un conducteur d' amenée (35). 22. Utilisation selon la revendication 21, caractérisée par le fait qu'un profil en-T (31) relie deux tubes (5) l'un à l'autre à chaque endroit d'aspiration (6), qu'un raccord (32) est vissé au profil en T, qu'une feuille de chauffage (33) est disposée dans le raccord, et qu'un capuchon (34) muni d'une ouverture d'aspiration (35) est vissé au raccord (32).