【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于粒子探測領域，具體涉及一種電感式粒子分析型感煙探測器。
技術介紹
1、在火災發生的初始階段沒有明火產生，只有少量可燃物質處于燜燃狀態，并產生濃度極低的煙霧顆粒。需要一種具有主動吸氣式的感煙探測器，對極早期火災產生的極低濃度煙霧粒子進行檢測，以阻止火災的進一步蔓延。
2、市場上現有的感煙探測器通常采用激光型和雙光源型等。其中激光型感煙探測器得益于較高的激光功率，具有較高的檢測精度與靈敏度，但同時激光器的使用壽命較短，同時因只采用激光作為光源，無法分別出各種干擾粒子與煙霧粒子，抗干擾及抗誤報警能力較差；雙光源型感煙探測器通常采用一個短波和一個長波的雙波長光源組合，具有一定區分干擾粒子與煙霧粒子的能力，但對于干擾源粒子相對比較復雜的環境中，仍有一定的誤報警風險。現有的感煙探測器均不具備對煙腔的自清潔與靈敏度自檢測功能，探測器的可靠性受到極大限制。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種電感式粒子分析型感煙探測器，對保護區域的空氣樣本進行采樣，可以從灰塵、油氣等干擾粒子中檢測出煙霧粒子所產生的信號，并計算出煙霧粒子濃度。用于對保護區域的極早期火災檢測，具有較高的檢測精度與靈敏度、抗干擾和抗誤報警能力。適用于環境中干擾粒子復雜，且對探測器的靈敏度及精度有較高要求的環境。
2、一種電感式粒子分析型感煙探測器，包括煙霧檢測腔；所述煙霧檢測腔內部設有若干個電感器檢測元胞構成的電感器；所述煙霧檢測腔還設有進氣管、出氣管和可變徑噴氣口，待檢測粒子被進氣風機
3、進一步地，所述電感器包括固定式電感極板和柔性電感極板，當粒子在鼓風機的作用下與柔性電感極板發生碰撞使其發生形變時，電感器的電感值會發生變化。其中粒子的直徑與其引起的電感變化的函數可以表示為：
4、
5、其中，ri為粒子的直徑；為粒子撞擊所引起的電感的變化；θ為粒子撞擊直徑與引起形變的正比例系數，
6、粒子直徑與引起形變δdi的關系為：
7、ri＝θ·δdi
8、其中，δφ/δt為磁通量的變化率；d為兩個電感極板間的垂直距離。
9、最終，將產生微弱的交流信號，通過對微弱交流信號的檢測可以實現對粒子濃度的檢測。
10、進一步地，所述檢測不同類型粒子所形成的信號是不同粒子直徑的粒子與柔性電感極板發生碰撞時，使其發形變的程度不同，所引起的電感變化也不同，將產生不同頻率的交流信號。所產生的交流信號可以用下式表述：
11、
12、其中，ri＝rs,rn1rn2…表示不同粒子的直徑，rs表示待檢測煙霧粒子的直徑，rn1rn2…表示干擾粒子的直徑；為直徑為ri的粒子所產生信號的頻率；是直徑為ri的粒子所產生信號的振幅；為信號的偏移角度；t為時間。
13、進一步地，所述可變徑噴氣口的形狀可變，通過改變形狀形成動態吹掃氣流，在該氣流的作用下將煙腔中殘留的各種粒子從排氣口排出，以實現探測器的自清潔功能。
14、進一步地，所述感煙探測器定時開啟自檢測氣路以釋放自檢測粒子，通過自檢測粒子與柔性電極板發生碰撞時，所形成交流信號的強度來檢測探測器的靈敏度，并依據檢測結果對探測器的靈敏度做出調節。
15、假設，電感器在初始時，對自檢測粒子的反應強度為uc0，在參數自校正的t1時刻的反應強度衰減至則將探測器的靈敏度校正為：
16、
17、其中，cresi為電感器性能衰減校正后的靈敏度；cres0為電感器初始靈敏度。
18、本專利技術的有益效果在于：
19、1、本專利技術提高了探測器的檢測靈敏度與檢測精度：用于對粒子進行檢測的電感器是由若干個微小的電感式粒子檢測元胞構成，能夠有效提高探測器對粒子檢測的靈敏度和檢測精度。
20、2、本專利技術提高了探測器的抗干擾能力：通過不同粒子直徑的粒子與柔性電感極板所形成的交流信號的特征頻率不同，可以將由煙霧粒子所產生的交流信號從其他干擾粒子信號中分離出來。以排除了其他干擾粒子對探測器的干擾，從而提高了探測器的抗干擾和抗誤報警能力。
21、3、本專利技術提高了探測器的可靠性：通過可變徑噴氣孔對探測器煙腔內進行動態吹掃，能夠排出煙腔內殘留的灰塵與雜質，實現了煙箱的自清潔功能；通過自檢測粒子對探測器的電感器進行靈敏度的自檢測，并對探測器靈敏度參數進行自校正。能夠提高探測器的可靠性。
22、綜上，本專利技術有效的提高了感煙探測器的靈敏度與檢測精度、抗干擾與抗誤報警能力和可靠性。
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1.一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，包括煙霧檢測腔；所述煙霧檢測腔內部設有若干個電感器檢測元胞構成的電感器；所述煙霧檢測腔還設有進氣管、出氣管和可變徑噴氣口，待檢測粒子被進氣風機經由進氣管進入煙霧檢測腔，由可變徑噴氣口的鼓起風機的氣流作用下吹向電感器，與電感器檢測元胞發生碰撞，檢測不同類型粒子所形成的信號，最后待檢測粒子從進氣管排出。
2.根據權利要求1所述的一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，所述電感器包括固定式電感極板和柔性電感極板，當粒子在鼓風機的作用下與柔性電感極板發生碰撞使其發生形變時，電感器的電感值會發生變化。其中粒子的直徑與其引起的電感變化的函數可以表示為：
3.根據權利要求1所述的一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，所述檢測不同類型粒子所形成的信號是不同粒子直徑的粒子與柔性電感極板發生碰撞時，使其發形變的程度不同，所引起的電感變化也不同，將產生不同頻率的交流信號。所產生的交流信號可以用下式表述：
4.根據權利要求1所述的一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，所述可變徑噴氣口的形狀可變，通過改變形
5.根據權利要求1所述的一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，所述感煙探測器定時開啟自檢測氣路以釋放自檢測粒子，通過自檢測粒子與柔性電極板發生碰撞時，所形成交流信號的強度來檢測探測器的靈敏度，并依據檢測結果對探測器的靈敏度做出調節。
...【技術特征摘要】
1.一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，包括煙霧檢測腔；所述煙霧檢測腔內部設有若干個電感器檢測元胞構成的電感器；所述煙霧檢測腔還設有進氣管、出氣管和可變徑噴氣口，待檢測粒子被進氣風機經由進氣管進入煙霧檢測腔，由可變徑噴氣口的鼓起風機的氣流作用下吹向電感器，與電感器檢測元胞發生碰撞，檢測不同類型粒子所形成的信號，最后待檢測粒子從進氣管排出。
2.根據權利要求1所述的一種電感式粒子分析型感煙探測器，其特征在于，所述電感器包括固定式電感極板和柔性電感極板，當粒子在鼓風機的作用下與柔性電感極板發生碰撞使其發生形變時，電感器的電感值會發生變化。其中粒子的直徑與其引起的電感變化的函數可以表示為：
3.根據權利要求1所述的一種電感式粒子分析型感煙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王卓剛，張義勇，王博強，齊躍，李成，姜健，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七〇三研究所，
類型：發明
國別省市：
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