一种光电式火灾烟雾报警器及其烟雾检测偏差的补偿方法技术

本发明专利技术涉及烟雾报警器技术领域，具体涉及一种光电式火灾烟雾报警器及其烟雾检测偏差的补偿方法；光电式火灾烟雾报警器其包括安装于迷宫内部的光敏传感器与发光管一；光敏传感器与发光管一的两侧设有用于防止发光管一的发射光照射到光敏传感器的挡光板；迷宫的内部还安装有发光管二，发光管二的发射光穿过光敏传感器两侧挡光板形成的入光口直射到光敏传感器上；本发明专利技术通过增加测定烟雾浓度的单元，可以测定烟雾浓度，从而可以排除或部分补偿迷宫对烟雾检测输出信号的干扰，提高了光电式火灾烟雾报警器的检测精度。

A photoelectric fire smoke alarm and compensation method of smoke detection deviation

【技术实现步骤摘要】
一种光电式火灾烟雾报警器及其烟雾检测偏差的补偿方法
本专利技术涉及烟雾报警器
，具体涉及一种光电式火灾烟雾报警器及其烟雾检测偏差的补偿方法。
技术介绍
火灾报警器是消防领域的重要组成部分，而光电式火灾烟雾报警器则是市场的主流。光电式火灾烟雾报警器是基于烟雾粒子对光的散射原理来设计的。目前光电式火灾报警器的光电检测电路都罩在光电迷宫中，迷宫的作用大致是隔绝环境光、防虫以及防尘，就目前技术而言迷宫不可或缺。虽然从结构设计上，LED发出的光并不会直接射到烟雾检测光敏元件上，而只能通过烟雾粒子的散射，这光线才能被烟雾检测光敏元件接收到。但是迷宫本身也会反射光线，LED发出的光通过迷宫内部的一次反射或者多次发射，也会有一定比例的光会射到烟雾检测光敏元件上，进而使烟雾检测电路把这部分由迷宫反射到光电传感器上的信号“误”处理为烟雾散射过来的，这样就干扰了对烟雾的检测。烟雾报警器在使用过程中，随着灰尘等粒子在迷宫内壁的逐渐积累，迷宫壁的反射效果会逐渐增大。对于对检测精度要求高的场合下，这种动态偏差需要得到消除或降低。迷宫中光敏二极管的输出信号比例于其感应到的光强，而感应到的光强是与下述2部分的相加：1)经迷宫内部反射到光敏二极管上的光强，这部分标记为β；2)经迷宫内烟雾粒子散射到光敏二极管上的光强，这部分标记为γ。当迷宫内没有烟雾时，由于迷宫内壁的些许反光，β不为0；因为没有烟雾粒子的散射，所以γ＝0，这时候光敏二极管会有微弱的信号输出。当迷宫中有烟雾的时候，因为烟雾粒子的散射效果，γ明显增大，这部分增大比例于烟雾的浓度；因为烟雾粒子对光线有遮挡效果，经迷宫内部反射到光敏二极管上的光强β有所减小，减小部分比例于烟雾浓度。对于火灾烟雾报警器而言，γ是真正的表征烟雾的信号，而β则是因结构而引入的干扰。通过增加测定烟雾浓度的装置，可以测定烟雾浓度，进而推算出β，从而可以排除或部分补偿迷宫烟雾检测输出信号的干扰。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种光电式火灾烟雾报警器及其烟雾检测偏差的补偿方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种光电式火灾烟雾报警器，其包括迷宫；安装于所述迷宫内部的光敏传感器与发光管一；上述光敏传感器与发光管一的两侧均设有用于防止发光管一的发射光照射到光敏传感器的挡光板；上述迷宫的内部还安装有发光管二，发光管二的发射光穿过光敏传感器两侧挡光板形成的入光口直射到光敏传感器上。进一步的，所述迷宫呈环状。进一步的，所述光敏传感器两侧的挡光板相互平行；所述发光管一两侧的挡光板也相互平行。本专利技术提供了一种基于上述光电式火灾烟雾报警器的烟雾检测偏差的补偿方法，具体步骤如下：S1：烟雾报警器内的发光管一与发光管二交替式的进行发光，光敏传感器分别对发光管一与发光管二交替式发出的光线进行接收，并将光信号转换为电信号输出；S2：建立烟雾报警器内光电简化模型，并根据发光管二发光期间内输出电信号的变化量，计算出烟雾报警器因迷宫而引入的干扰值β，在光敏传感器的输出值中对干扰值β进行扣除。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过增加测定烟雾浓度的单元，可以测定烟雾浓度，从而可以排除或部分补偿迷宫对烟雾检测输出信号的干扰，提高了光电式火灾烟雾报警器的检测精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。图中的标号分别代表：1-光敏传感器；2-挡光板；3-迷宫；4-发光管一；5-发光管二。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例的一种烟雾报警器，参看附图1：一种烟雾报警器，其包括迷宫3呈环状，其作用的是允许烟雾进入并阻止外部光线进入内部光电感应装置；安装于迷宫3内部的光敏传感器1与发光管一4；上述光敏传感器1与发光管一4的两侧设有用于防止发光管一4的发射光照射到光敏传感器1的挡光板2；其中光敏传感器1两侧挡光板2形成的入光口与发光管一4两侧挡光板2形成的出光口完全错开。上述迷宫3的内部还安装有发光管二5，发光管二5的发射光穿过光敏传感器1两侧挡光板2形成的入光口直接照射到光敏传感器1上。进一步的，光敏传感器1两侧的挡光板2相互平行；发光管一4两侧的挡光板2也相互平行。本专利技术提供了一种基于上述光电式火灾烟雾报警器的烟雾检测偏差的补偿方法，具体步骤如下：S1：烟雾报警器内的发光管一4与发光管二5交替式的进行发光，光敏传感器1分别对发光管一4与发光管二5交替式发出的光线进行接收，并将光信号转换为电信号输出；S2：建立烟雾报警器内光电简化模型，并根据发光管二5发光期间内输出电信号的变化量，计算出烟雾报警器因迷宫3而引入的干扰值β，在光敏传感器1的输出值中对干扰值β进行扣除。具体地，建立烟雾报警器内光电简化模型具体为：1)忽略发光管与光敏传感器这两元件的器件间的参数的离散性问题；(换而言之，对于不同发光管，假定它们在相同驱动电流下，发出的光强度是相同的；对于不同光敏传感器，假定它们在相同光强度照射下，传感器输出信号值是相同的。)2)忽略发光管发出的光的波长，以及光敏传感器间的波长响应特性；(因为在特定的烟感中，检测发光管是确定的一种或数种，该差异可用系数法进行处理。)3)忽略迷宫内部的反射率与光线的波长的关系；(因为在特定的烟感中，检测发光管是确定的一种或数种，该差异可用系数法进行处理。)4)忽略烟雾颗粒的散射效果与光线的波长的关系；(因为在特定的烟感中，检测发光管是确定的一种或数种，该差异可用系数法进行处理。)5)假设发光管的发出的光强是固定的。在特定迷宫中，没有烟雾的情况下，迷宫对于某种检测光的反射率是个特定值，该特定值与下述因素有关：a、迷宫的结构迷宫的结构，决定了产生反射效应的等效表面积，以及等效反射距离。这个系数在迷宫确定后就确定，在烟感的使用过程中并不会发生变化。b、迷宫表面对该检测光的反射率迷宫表面的颜色以及材料等因素会影响照射到该表面检测光线的反射比例。随着灰尘等粒子在迷宫内壁的逐渐积累，这个反射率会逐渐发生变化。把检测烟雾的LED的发射光强记为α，把迷宫的反射系数记为δ，则有β＝δ·α。在烟雾传感器的日常使用中(无烟雾状态下)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电式火灾烟雾报警器，其包括/n迷宫(3)；/n安装于所述迷宫(3)内部的光敏传感器(1)与发光管一(4)；/n上述光敏传感器(1)与发光管一(4)的两侧均设有用于防止发光管一(4)的发射光照射到光敏传感器(1)的挡光板(2)；/n其特征在于：/n上述迷宫(3)的内部还安装有发光管二(5)，发光管二(5)的发射光穿过光敏传感器(1)两侧挡光板(2)形成的入光口直射到光敏传感器(1)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电式火灾烟雾报警器，其包括
迷宫(3)；
安装于所述迷宫(3)内部的光敏传感器(1)与发光管一(4)；
上述光敏传感器(1)与发光管一(4)的两侧均设有用于防止发光管一(4)的发射光照射到光敏传感器(1)的挡光板(2)；
其特征在于：
上述迷宫(3)的内部还安装有发光管二(5)，发光管二(5)的发射光穿过光敏传感器(1)两侧挡光板(2)形成的入光口直射到光敏传感器(1)上。


2.根据权利要求1所述的一种光电式火灾烟雾报警器，其特征在于，所述迷宫(3)呈环状。


3.根据权利要求1或2所述的一种光电式火灾烟雾报警器，其特征在于，所述光敏传感器(1)两侧的挡光板(2)相互平行；所述发光管一(4)两侧的挡光板(2)也相互平行。


4.一种基于权利要求3所述的光电式火灾烟雾报警器的烟雾检测偏差的补偿方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：烟雾报警器内的发光管一(4)与发光管二(5)交替式的进行发光，光敏传感器(1)分别对发光管一(4)与发光管二(5)交替式发出的光线进行接收，并将光信号转换为电信号输出；
S2：建立烟雾报警器内光电简化模型，并根据发光管二(5)发光期间内输出电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，张智群，卓树锋，谢斌生，郭勇，陈晓文，
申请(专利权)人：福建好神奇电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35