Спосіб визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів

Реферат: Спосіб визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів полягає в тому, що стрибкоподібно у часі змінюють температуру теплового впливу на чутливий елемент теплового пожежного сповіщувача і реєструють його реакцію на цей вплив. В кожний із моментів часу, які відстоять один від одного на однакову величину і яку визначають, відповідно до теореми Котельнікова, вимірюють величину зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача відносно попереднього моменту часу, а динамічні характеристики теплового пожежного сповіщувача визначають за формулами. UA 111447 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВИХ ПОЖЕЖНИХ СПОВІЩУВАЧІВ UA 111447 U UA 111447 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до області пожежної автоматики і може бути використана при визначенні динамічних властивостей теплових пожежних сповіщувачів. Відомий спосіб визначення часу спрацьовування теплових пожежних сповіщувачів із терморезистивним чутливим елементом, який полягає в тому, що через терморезистивний чутливий елемент теплового пожежного сповіщувача пропускають постійний по величині електричний струм і вимірюють перевищення температури його нагріву в режимі, що встановився, відносно початкового значення, а час спрацьовування визначають за формулою [1]. Недоліком такого способу є те, що така динамічна характеристика теплового пожежного сповіщувача, як час спрацьовування, не характеризує динамічні властивості пожежного сповіщувача в залежності від часу. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів, який полягає в тому, що стрибкоподібно у часі змінюють температуру теплового впливу на чутливий елемент теплового пожежного сповіщувача і реєструють його реакцію на цей вплив [2. - С. 162-163]. Недоліком такого способу визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів є те, що при реалізації способу не визначаються динамічні властивості пожежних сповіщувачів в частотній області. В основу корисної моделі поставлена задача щодо виявлення динамічних властивостей теплових пожежних сповіщувачів в частотній області. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів, який полягає в тому, що стрибкоподібно у часі змінюють температуру теплового впливу на чутливий елемент теплового пожежного сповіщувача і реєструють його реакцію на цей вплив, додатково в кожний із моментів часу, які відстоять один від одного на однакову величину і яку визначають, відповідно до теореми Котельнікова, вимірюють величину зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача відносно попереднього моменту часу, а динамічні характеристики теплового пожежного сповіщувача визначають за формулами A   T1  T0   1   2        k  cos  k  0,5 t    k  0   n 2  n      k  sink  0,5 t       k 0   0,5 ; (1) n   arctg  k  sink  0,5t k 0  n     k  cosk  0,5 t     k 0  , (2) 30 де 35 40 T1 , T0 - температура середовища після стрибкоподібної зміни і температура середовища до її зміни відповідно;  k - величина зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача на інтервалі часу між k+1-м та k-м вимірами; t - інтервал часу між k+1-м та k-м моментами, в які здійснюються виміри;  - кругова частота. Результат, який може бути одержаний при реалізації корисної моделі, полягає у виявленні динамічних властивостей теплових пожежних сповіщувачів в частотній області. На кресленні наведені залежності, які пояснюють суть способу визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів, де зображено: t  ,  0 - температура чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача після теплового впливу та до теплового впливу відповідно; 1, 2 ,..., k , k1 - величина приросту температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача відносно початкового значення в моменти часу t, 2t,..., kt, k  1t відповідно; 0 , 1,..., k , k1 - зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача на інтервалі часу t при першому, другому і так далі вимірах. 1 UA 111447 U 5 10 Спосіб визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів здійснюється наступним чином. Температуру середовища, в якому знаходиться тепловий пожежний сповіщувач, стрибкоподібно у часі змінюють від величиниT0 до величини T1 . Температура чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача внаслідок такого теплового впливу буде змінюватись на величину t  відносно початкової величини 0  T0 (див. креслення). В кожний із моментів часу, що відстоять один від одного на однакову величину t , вимірюють зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача відносно попереднього моменту часу. Тобто, в момент часу t  t вимірюють величину 0  1 , в момент часу t  2t вимірюють величину 1  2  1 , і так далі. Величину t визначають, відповідно до теореми Котельнікова,  t  0,5fm1 , 15 (3) де fm - максимальна частота спектральної характеристики функції t  , що дає змогу одержати повну інформацію стосовно зміни температури t  при тепловому впливі на чутливий елемент пожежного сповіщувача. Наявність масиву даних 0 , 1,..., k , k1, n дозволяє записати вираз для функції t   t   0 наступним чином t   20 n  k  1t  k  0,5t  , (4) k 0 де 1 - функція Хевісайда. Якщо до (4) застосувати інтегральне перетворення Лапласа, то буде мати місце  n 0 k 0 p    t  exp pt dt  p 1   k  exp pk  0,5 t  , 25 де p - комплексне число. Згідно із визначенням передаточної функції, має місце W p  30 (5) p , Tp (6) де Tp - зображення по Лапласу від функції, яка описує тепловий вплив на чутливий елемент пожежного сповіщувача. Внаслідок того, що T p   T1  T0 p 1 , (7) після об'єднання (5)÷(7) можна записати вираз для передаточної функції наступним чином n W p  T1  T0 1  k  exp pk  0,5t  . (8) k 0 35 Із (8) виходить вираз для амплітудно-фазової частотної характеристики теплового пожежного сповіщувача 2 UA 111447 U n W j  W p  p j T1  T0 1   k  exp jk  0,5 t   k 0  T1  T0  1 , n  k cosk  0,5t  j sink  0,5t (9) k 0 де j - уявна одиниця;  - кругова частота. Внаслідок того, що амплітудно-частотна характеристика 5 A та фазово-частотна характеристика  теплового сповіщувача пов'язані із амплітудно-фазовою частотною характеристикою W j наступним чином A  mod Wj ;   arg Wj , (10) то можна записати вирази для їх визначення A   T1  T0   1   2        k  cos  k  0,5 t    k  0   n 2  n      k  sink  0,5 t       k 0   0,5 ; (11) n  k  sink  0,5t   arctg k 0 n . (12)  k  cosk  0,5t k 0 10 15 20 Таким чином, вимір в кожний із моментів часу, які відстоять один від одного на однакову величину t і яку визначають, згідно із теоремою Котельнікова, величини зростання температури  k чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача відносно попереднього моменту часу, а також використання виразів (11), (12), забезпечує виявлення динамічних властивостей теплових пожежних сповіщувачів у частотній області. Джерела інформації: 1. Патент України № 110590, МПК G08 17/06, G08B 29/00, 2016. 2. Садковой В.П. Определение временных характеристик макетного образца датчика первичных факторов чрезвычайных ситуаций /В.П. Садковой, Ю.А. Абрамов, Е.А. Тищенко, В.М. Гвоздь //Проблеми надзвичайних ситуацій - Х.: НУЦЗУ, 2008. - Вип. 8. - С. 162-168. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб визначення динамічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів, який полягає в тому, що стрибкоподібно у часі змінюють температуру теплового впливу на чутливий елемент теплового пожежного сповіщувача і реєструють його реакцію на цей вплив, який відрізняється тим, що в кожний із моментів часу, які відстоять один від одного на однакову величину і яку визначають, відповідно до теореми Котельнікова, вимірюють величину зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача відносно попереднього моменту часу, а динамічні характеристики теплового пожежного сповіщувача визначають за формулами 2  n  1 A   T1  T0    k  cosk  0,5 t     k  0   ; 0,5 2 n      k  sink  0,5 t       k 0   3 UA 111447 U n   arctg 5  k  sink  0,5t k 0 ,  n    k  cosk  0,5 t     k 0  де T1 , T0 - температура середовища після стрибкоподібної зміни і температура середовища до її зміни відповідно;  k - величина зростання температури чутливого елемента теплового пожежного сповіщувача на інтервалі часу між k+1-м та k-м вимірами; t - інтервал часу між k+1м та k-м моментами, в які здійснюються виміри;  - кругова частота. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4