Dispositif détecteur à au moins une cellule photoélectrique. L'invention a pour objet un dispositif détecteur à au moins une cellule photoélec trique.
Les cellules photoélectriques sont utilisées pour actionner divers types de dispositifs in dicateurs ou avertisseurs, dans lesquels le phé nomène devant provoquer une indication ou un avertissement modifie la quantité de lu mière frappant la ou les cellules en question. Un circuit comportant une ou plusieurs cellules, fournit une tension qui subit des fluctuations selon l'illumination des cellules. Cette tension est employée, si nécessaire après une amplifi cation appropriée, pour faire fonctionner un indicateur ou un avertisseur.
Un des désavan tages de ce type de dispositif découle du fait qu'il peut produire des fluctuations de ten sion dues à des phénomènes différents de ceux qu'on désire détecter, ces fluctuations de tension fournissant des signaux indésira bles. En général, de telles fluctuations de ten sion sont produites avec une rapidité diffé rente de celle des fluctuations fournissant un signal utile.
A titre d'exemple, on peut considérer un dispositif de détection de fumées, dans lequel. l'intensité d'un faisceau lumineux, projeté à travers une zone dans laquelle existe un danger d'incendie, de faon à. illuminer une cellule photoélectrique, est réduite par la présence de fumées. En plus d'un signal utile produit par les fumées passant dans le fais- ceau lumineux, un signal indésirable peut être produit par une brume, due à de la pous sière ou à du brouillard naturel, ou encore par un encrassement d'une lentille ou d'un verre protégeant la cellule.
Tous ces phéno mènes sont de nature à produire des fluctua tions de tension très lentes et, bien qu'il soit souhaitable d'éliminer les signaux indésira bles qu'ils produisent, il n'en reste pas moins désirable que le dispositif soit sensible à un signal utile produit par un feu qui couve et dont, la fumée s'accumule également de ma nière graduelle. Des considérations similaires peuvent être valables pour d'autres disposi tifs, dans lesquels on désire éliminer des fluc tuations de tension très lentes, mais dans les quels on désire cependant que ces fluctuations produisent un effet s'ils atteignent une am pleur déterminée.
Dans ce but., dans le dispositif objet de l'invention, les signaux fournis par la cellule sont appliqués aux bornes d'un diviseur de tension comprenant deux parties présentant chacune une impédance élevée en courant con tinu, la première de ces parties présentant une faible impédance pour de rapides fluctua tions de tension et des signaux étant recueillis aux bornes de la seconde pour faire fonction ner un indicateur que comprend le dispositif. L'indicateur est ainsi insensible à de lentes fluctuations de tension d'amplitude inférieure à une valeur déterminée. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispo sitif de détection objet de l'invention.
La fig. 1 en est. un schéma électrique, et la fig. 2 en est un schéma d'installation, illustrant le fonctionnement.
Deux cellules photoélectriques équilibrées 1 et 2 sont connectées en série aux bornes d'une batterie de polarisation 3, par l'inter médiaire de conducteurs 4, 5 et 6 respective ment, de fagon à former un pont. Ces cellules sont illuminées par une lampe 7, équipée d'un réflecteur 8 et montée dans un projec teur représenté schématiquement en 9 (fig. 2), l'optique de ce projecteur étant constituée, pour plus de simplicité, par une seule len tille 10. Le projecteur 9 est monté près du plafond, sur une paroi d'un local dans lequel on désire détecter l'apparition de fumées, par exemple pour prévenir un incendie.
Le projecteur dirige un faisceau de rayons lumi neux parallèles 11 vers une paroi opposée à celle sur laquelle il est installé, à. travers l'es pace séparant ces parois, de manière à illumi ner la cellule 1, montée dans un réceptacle 12, muni d'une optique représentée en 13.
La cellule 2, qu'on appellera cellule de ré férence, est montée dans le boîtier du projec teur 9 et est illuminée directement par la lampe 7, à travers une petite ouverture 14 ménagée dans un écran 15. La grandeur de l'ouverture 14 est telle que dans les condi tions normales, lorsqu'il n'y a pas de fumées dans le faisceau lumineux 11, les cellules 1. et 2 sont également illuminées, en sorte que leurs impédances sont égales et qu'il n'y a pas de différence de potentiel entre le point commun P des deux cellules et la prise médiane Q de la batterie de polarisation 3. Toutefois, dès qu'il se produit, de manière quelconque, une interruption dans le faisceau lumineux 11, l'équilibre optique du pont est détruit, ce qui engendre une différence de potentiel entre les points P et Q.
L'illumination de la cellule 1 diminue, ce qui accroît son impédance et abaisse le potentiel du point P, ce potentiel étant, dès lors, négatif par rapport à celui du point Q. Cette différence de potentiel est appliquée entre les bornes d'entrée X et Y d'un diviseur de tension, comprenant une première partie constituée par une résistance R2 de 650 meg- ohms montée en parallèle avec un conden sateur Ci d'une capacité de 1 microfarad et une seconde partie constituée par une résis tance RI de 100 megohms. Un petit conden sateur C2 d'une capacité de 0,
003 microfarad est connecté directement aux bornes d'entrée <I>v et Y.</I> La tension recueillie entre la prise intermédiaire Z du diviseur de tension et son extrémité k est appliquée entre la cathode et l'électrode de commande d'un tube à, décharge 1.6 du type à cathode froide, clans un sens tel que l'électrode de commande soit rendue né gative par rapport à la cathode. L n conden sateur C; d'une capacité de 2 microfarads est connecté en série avec l'enroulement 17 d'un petit relais branché entre la cathode et l'anode du tube 16, par l'intermédiaire de conducteurs 18 et 19 respectivement.
Ce con densateur Cs est. chargé par l'intermédiaire d'une résistance de cliarfl-e 20 de 1 megohm, à partir d'une source de tension continue 21 de 150 volts. Lorsque le condensateur C3 est chargé, l'anode du tube 16 est maintenue à sa tension de fonctionnement et, dès que la dif férence de potentiel entre l'électrode de com mande et la cathode du tube 16 atteint une valeur suffisante, une décharge est amorcée dans le tube 16.
L'amorcage d'une décharge dans un tube tel qtie le tube 16, par l'application d'une tension de polarisation négative à l'électrode de commande, n'est pas courante, mais donne lieu, ainsi qu'on l'a constaté, à. un fonctionne ment extrêmement sensible du tube. Ce fonc tionnement est décrit., de manière détaillée, dans le brevet, suisse N-27-5643. Dès qu'une décharge est amorcée dans le tube 16, le con densateur Cs se décharge à. travers l'enroule ment 17, le courant étant limité par une ré sistance analogue 2'' de 10 000 ohms.
Lorsque le condensateur C,; se décharge, sa. tension diminue rapidement jusqu'à être inférieure à celle nécessaire pour maintenir la décharge dans le tube 16, et celle-ci est alors interrom- pue, puisque la présence de la résistance 20 l'empêche d'être entretenue par la batterie 21. La décharge est toutefois suffisante pour actionner le relais, qui est alors maintenu par un faible courant fourni par une source 23 de faible tension. Ce courant de maintien est limité par une résistance 24. Un. condensateur ('.4 d'une capacité de 1 microfarad est con necté en parallèle avec l'enroulement 17.
La borne positive de la source 23 est reliée à la borne négative de la source 21, de sorte que le courant de maintien circule dans le même sens que le courant de décharge du conden sateur Lorsque le relais est actionné, il ferme ses contacts 25, de manière à mettre en circuit un indicateur, constitué par un avertisseur 26, alimenté par la source 23. Le relais peut être ramené en position de repos en interrom pant momentanément son circuit de maintien à l'aide d'un interrupteur à bouton-poussoir 27. En cas d'incendie dans le bâtiment., les fumées passent ordinairement dans le fais ceau lumineux 11 en tourbillons, de manière à produire une diminution relativement brus- (lue de l'illumination de la cellule 1.
Ceci en gendre, dans le pont, tune fluctuation de ten sion relativement rapide qui est appliquée au diviseur de tension, comme décrit ci-dessus. Le condensateur C1 n'oppose qu'une faible impédance à ce signal qui n'est ainsi appliqué qu'avec une faible réduction, entre la cathode et l'électrode de commande du tube 16. Une décharge est amorcée dans le tube, de façon à faire fonctionner l'avertisseur 26.
Toutefois, si l'illumination de la cellule 1 est très gra duellement. réduite par la présence de brume ou de vapeurs dans le bâtiment ou par en crassenient des lentilles 10 ou 13 ou par toute autre cause similaire, la fluctuation de ten sion produite est lente et rencontre une impé dance très considérable de la part du conden sateur<B>Ci.</B> Elle est alors insuffisante pour amorcer une décharge dans le tube 16.
1n raison de la présence de la résistance R2, une partie de cette tension réduite dans le rapport 7,5 à 1, est toutefois transmise aux bornes de sortie Z et X du diviseur de tension et, si cette tension atteint une valeur suffi sante, comme cela serait le cas en présence d'un feu couvant, la tension appliquée entre les points X et Z fait fonctionner au bout d'un certain temps l'avertisseur 26. Le condensateur C2 court-ciucuite les bornes X et Y pour toutes les fluctuations de tension très rapides, produites par l'obs curcissement momentané du faisceau lu mineux 11, et dues, par exemple, à la chute d'un objet, tel qu'une feuille de papier, tra versant ce faisceau.
Ce condensateur n'a qu'un effet insignifiant sur des signaux uti les. D'autres formes de signaux indésirables apparaissent dans un dispositif de détection de fumées ou dans Lin dispositif analogue, fonctionnant de manière continue pendant de longues périodes. Ces signaux sont dus à la détérioration graduelle de la lampe d'illumi nation ou des cellules elles-mêmes. Ils sont éli minés, ainsi qu'il est de pratique courante, en utilisant une paire de cellules équilibrées branchées en pont. et en illuminant ces deux cellules à l'aide d'une seule et même lampe. Des fluctuations inadéquates de tension se manifestent également dans les deux bras da pont et servent ainsi à se supprimer l'une l'autre.
Ce raffinement supplémentaire est toutefois souvent superflu, par exemple dans des dispositifs ne fonctionnant que pendant quelques heures consécutives et pouvant être réajustés après leur emploi. Ainsi, il est clair que, tandis que les signaux indésirables sont éliminés et ne peuvent provoquer de fausses alarmes, les signaux utiles, dus à un feu ordi naire ou à un feu couvant, sont efficaces pour faire fonctionner l'avertisseur, en sorte que le dispositif est d'un fonctionnement sûr, même s'il n'a pas été contrôlé depuis très longtemps.
Le tube à cathode froide 16, ainsi que les parties constituant le diviseur de tension, sont logés en arrière du .projecteur 9, comme re présenté schématiquement à la fig. 2. Cet agencement est avantageux en ce sens qu'on ne doit disposer qu'un court conducteur entre le point médian P, le diviseur de tension et le tube 16 à cathode froide. Il va de soi que, lorsque le circuit comporte des résistances de valeurs similaires à celles des résistances R1 et R., il importe que la résistance d'isolement des conducteurs associés soit élevée. En utili sant de courts conducteurs et. en les enfer mant de la manière représentée, on favorise dans une grande mesure le maintien d'une résistance d'isolement élevée.
Le restant de l'équipement électrique peut être monté en un endroit convenable quelconque du bâti ment, la partie du dispositif représentée à la fig. 2 étant reliée à ce restant de l'équipement par des conducteurs 4, 5, 18 et 19.