ES2309630T3 - Avisador de incendios aspirante y procedimiento de funcionamiento del mismo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para reconocer obstrucciones e interrupciones en el sistema de tubo de un avisador de incendios aspirante que aspira, a través del sistema de tubo, el aire de uno o varios locales o aparatos eléctricos sometidos a vigilancia, que vigila dicho aire en cuanto a magnitudes características del incendio y que, por comparación con valores límite prefijados, vigila un caudal másico y/o un caudal volumétrico obtenidos con un sensor de caudal de aire y/o sobre la base de datos actuales de un ventilador, caracterizado porque se obtiene un valor de corrección que representa variaciones de las propiedades del sistema constituido por el tubo de aspiración y el ventilador, las cuales se basan en variaciones de la densidad del aire y/o en al menos un parámetro ambiental que provoca una variación de la densidad del aire, y que se aprovecha para la corrección del valor de medida de caudal másico y/o de caudal volumétrico y/o para la adaptación de los valores límite.
Description
Avisador de incendios aspirante y procedimiento
de funcionamiento del mismo.
La invención concierne a un procedimiento para
reconocer obstrucciones e interrupciones en un sistema de tubo de
un avisador de incendios que aspira el aire a través del sistema de
tubo desde uno o varios recintos o aparatos eléctricos sometidos a
vigilancia y lo vigila en cuanto a magnitudes características de
incendio. La invención concierne también a un sistema de
reconocimiento de incendios para la puesta en práctica del
procedimiento, con al menos un detector de incendios para reconocer
al menos una magnitud característica de incendio, al que se
alimenta a través del sistema de tubo citado una cantidad
representativa de aire de recinto o de aparato, y con un
dispositivo para obtener un valor de flujo sobre la base del cual se
valora el estado del sistema de tubo.
Tales procedimientos son conocidos, por ejemplo,
por los documentos DE 33 31 203 A1, DE 44 28 694 A1 y EP 1 056 062
B1. Los sistemas que emplean tales procedimientos constan de al
menos un ventilador que aspira aire ambiente de los locales o
aparatos a vigilar a través de un sistema de tubo y lo alimenta a al
menos un detector de magnitudes características de incendio. Como
magnitudes características de incendio se detectan generalmente en
sistemas aspirantes de aviso de incendios humo y gases de
combustión, como, por ejemplo, hidrógeno y monóxido de carbono,
para reconocer un incendio a ser posible ya en la fase de formación
inicial del mismo. Los sistemas de tubo que se emplean aquí pueden
consistir, por ejemplo, en un tubo alargado en el que se practican
en sitios adecuados unos agujeros para la aspiración del aire.
Sitios adecuados son, por ejemplo, las salidas del aire de
refrigeración de aparatos o en el centro de un local más pequeño a
vigilar. Los agujeros de aspiración pueden seguirse uno a otro
también a distancias regulares, lo que es conveniente especialmente
en grandes naves o almacenes de altas estanterías. En general, los
agujeros de aspiración se dimensionan de modo que cada agujero
aspire a ser posible una misma cantidad de aire. Aparte de los tubos
en I que se acaban de mencionar, se emplean también sistemas de
tubo con varias derivaciones, especialmente sistemas en U y en H.
Para asegurar un reconocimiento de incendio en todas las zonas de
vigilancia es necesario reconocer obstrucciones de agujeros
individuales o bien roturas en la tubería. Dado que se puede asignar
una zona de vigilancia a cada agujero, esta zona ya no puede ser
vigilada en caso de una obstrucción del agujero. En caso de una
interrupción de un tubo ya no se puede aspirar tampoco aire de los
agujeros siguientes a la interrupción, con lo que ya no se pueden
vigilar las zonas asociadas a estos agujeros. Para reconocer tales
variaciones del tubo es usual vigilar el caudal másico o el caudal
volumétrico del sistema de tubo. Un aumento del caudal volumétrico
permite entonces deducir una interrupción y una disminución de este
caudal permite deducir una obstrucción. Usualmente, se reconocen la
interrupción y la obstrucción por la comparación de los valores de
flujo con valores límites superior e inferior, interpretándose como
interrupción un rebasamiento del valor límite superior y como
obstrucción la caída por debajo del valor límite inferior. En el
documento DE 33 31 203 A1 se utiliza para la vigilancia del caudal
de aire un anemómetro térmico compensado en temperatura. En una
posible clase de funcionamiento estos anemómetros calientan una
resistencia de temperatura eléctrica hasta una temperatura constante
y miden la potencia necesaria para ello. Esta resistencia es
enfriada por las partículas que circulan a lo largo de ella. El
enfriamiento depende aquí de la diferencia de temperatura de las
partículas con respecto a la resistencia y de la cantidad de
partículas que circulan por unidad de tiempo. La potencia medida
sirve aquí como magnitud del caudal másico. Si se aprovecha ahora
el caudal másico para reconocer obstrucciones o interrupciones,
puede ocurrir que el caudal másico sea influido ya de esta manera
por variaciones de la presión del aire y la temperatura y que el
valor de medidas sobrepase los umbrales citados, aun cuando no se
presente ninguna obstrucción o interrupción. Por ejemplo, en caso
de un aumento de la presión se eleva la densidad del aire, de modo
que pasan por el sensor más partículas por unidad de tiempo y, por
tanto, lo enfrían más fuertemente. Para evitar este problema se ha
tenido que hacer correspondientemente grande la ventana formada por
los umbrales, pero esto reduce nuevamente la sensibilidad frente a
obstrucción e interrupción. Por este motivo, el documento DE 44 28
694 A1 utiliza un sensor de presión adicional para realizar, además
de la compensación de temperatura conocida por el documento DE 33
31 203 A1, una compensación de presión del valor de medida.
Expresado con otras palabras, en el documento DE 44 28 694 A1, al
igual que es usual con mediciones de caudal volumétrico, se obtiene
el caudal volumétrico a partir de los valores de medida del caudal
másico, la temperatura y la presión con arreglo a la fórmula
siguiente:
V(t)=\frac{m(t)*R_{L}*T}{p}=\frac{m(t)}{\rho}
En ésta significan: V(t) el caudal
volumétrico, m(t) el caudal másico, T la temperatura del
caudal de aire, R_{L} la constante de gas específica del aire, p
la presión del aire y \rho la densidad del aire.
En el documento EP 1 056 062 B1 se obtiene un
valor representativo del caudal de aire a partir del número de
revoluciones y la absorción de potencia del ventilador. Se puede
prescindir así de un sensor de caudal de aire adicional. El
documento EP 1 056 062 B1 describe también que, observando el número
de revoluciones del ventilador y la absorción de potencia del motor
de accionamiento, se puede reconocer una variación de densidad del
aire y que se puede obtener un factor de corrección correspondiente
por medio de un reconocimiento de tendencia. Se puede prescindir
así del sensor de presión utilizado en el documento DE 44 28 694 A1.
Sin embargo, el procedimiento de los valores de corrección
obtenidos por una tendencia adolece del inconveniente de que un
aparato que utilice este procedimiento no puede seguir a las
variaciones de presión durante una fase relativamente larga en
estado desconectado y, después de una nueva conexión, parte, en
ciertas circunstancias, de supuestos falsos respecto de la densidad
reinante.
Sin embargo, ninguno de los procedimientos o
sistemas anteriormente discutidos describe que una variación de la
densidad del aire repercute también sobre las propiedades de flujo
del propio sistema de tubo y, por tanto, puede simularse una
obstrucción o una interrupción sin que haya tenido lugar realmente
una variación de esta naturaleza.
La presente invención aborda este problema y el
cometido de la misma consiste en proporcionar un procedimiento y un
avisador de incendios de la clase anteriormente descrita que sean
aún más sensibles respecto del reconocimiento de obstrucciones e
interrupciones que los procedimientos y sistemas anteriormente
descritos.
La solución del problema se logra según el
preámbulo y las particularidades caracterizadoras de la
reivindicación 1 y de la reivindicación 10 y se describe con más
detalle en lo que sigue. Formas de realización ventajosas
preferidas se describen en las reivindicaciones 2 a 9 y 11 a 13
subordinadas.
La invención se basa en el conocimiento de que
las variaciones de la densidad del aire repercuten no sólo sobre
los valores de medida de los sensores del caudal de aire, sino que
también varían las curvas características del ventilador y del tubo
y, por tanto, actúan sobre el sistema total constituido por el
ventilador y el tubo de aspiración. Esto se pretende mostrar con el
ejemplo de una variación de densidad condicionada por la
temperatura. La figura 1 muestra las curvas características de un
ventilador y un sistema de tubo con flujo predominantemente laminar
a dos temperaturas diferentes. En esta figura se ha registrado sobre
el eje X el caudal volumétrico y sobre el eje Y la presión
diferencia que es generada por el ventilador y que disminuye a
través del sistema de tubo. Las curvas características oscuras en
línea continua, identificadas cada una de ellas con b, corresponden
a una baja temperatura y las curvas características en línea de
trazos (claras), identificadas cada una de ellas con a,
corresponden a la temperatura más alta. Como es sabido, la densidad
del aire aumenta con el cambio de una temperatura más alta a una
temperatura más baja, lo que también es provocado por un aumento de
presión. Puede apreciarse claramente que la curva característica
del ventilador a alta temperatura (2a) y con número de revoluciones
constante se desplaza de abajo arriba, al producirse una caída de la
temperatura, hacia la curva característica a baja temperatura (2b).
Al mismo tiempo, la curva característica del tubo a alta temperatura
(1a) se desplaza hacia la derecha en dirección a la curva
característica a baja temperatura (1b). Por tanto, el punto de
trabajo a alta temperatura (3a) se desplaza también hacia el punto
de trabajo a baja temperatura (3b). Se pone claramente de
manifiesto que con esto está ligado también un aumento del caudal
volumétrico y resulta claro que, especialmente también cuando se
superpone una presión creciente a la disminución de la temperatura,
se puede sobrepasar un valor límite superior de caudal volumétrico y
se simula una interrupción. La dirección contraria, o sea, un
aumento de la temperatura a una presión simultáneamente decreciente,
puede simular una obstrucción del tubo sin que realmente se
presenten tales variaciones en el sistema de tubo. Se puede deducir
también de la figura 1 que aumenta la potencia absorbida por el
ventilador a temperatura decreciente, lo cual provoca un aumento de
la densidad. En lugar de esto, si se deja constante la potencia del
ventilador, sobre lo cual se volverá a entrar en detalles más
adelante, resulta un estado de cosas comparable, ya que en este
caso un número de revoluciones decreciente va acompañado de una
densidad creciente y resulta también un nueva curva característica
del ventilador.
En la figura 2, aparte del sistema de tubo
mostrado en la figura 1, se muestran otras curvas características
(5a, 5b, 6a, 6b) para otros sistemas de tubo empleando el mismo
ventilador. También aquí se han registrado el caudal volumétrico
sobre el eje X y la presión diferencia sobre el eje Y, y las
respectivas curvas características identificadas con b designan un
tubo o ventilador a baja temperatura y las curvas características
identificadas con a designan el mismo tubo o ventilador a una
temperatura más alta. Se puede apreciar claramente que las
variaciones condicionadas por la densidad en el caudal volumétrico
dependen también del sistema de tubo empleado. Para hacer frente a
esta influencia no conocida hasta ahora sobre el sistema constituido
por el ventilador y el tubo de aspiración se obtienen en el
procedimiento según la invención unos valores de corrección que
representan las variaciones de las propiedades del sistema
constituido por el tubo de aspiración y el ventilador, que se basan
en variaciones de densidad del aire o variaciones de al menos un
parámetro ambiental que influye sobre la densidad del aire y que se
aprovechan para la corrección del valor de caudal másico y/o de
caudal volumétrico y/o para la adaptación de los valores
límite.
Queda incluido también en el sentido de la
invención el no siempre aprovechar todas las magnitudes de
influencia sobre la densidad del aire para fines de corrección,
puesto que en los casos en los que se impongan menores exigencias a
la sensibilidad se puede prescindir de sensores caros adicionales,
tales como sensores de presión, y, no obstante, se sigue
disponiendo de una sensibilidad suficiente para reconocer de forma
fiable obstrucciones e interrupciones en el sistema de tubo.
Únicamente los casos en los que sea necesaria una precisión muy alta
se aprovechan todas las magnitudes de influencia sobre la densidad
del aire para fines de corrección. Aparte de la temperatura y la
presión del aire ya mencionados, pertenece también a estas
magnitudes de influencia la humedad del aire, cuya influencia sobre
la densidad del aire puede deducirse de la fórmula siguiente:
\rho =
\frac{p}{R_{L}*T}\left(1-0.377\varphi
\frac{p_{d}}{p}\right)
En esta significan \rho la densidad del aire,
p la presión, p_{d} la presión de vapor de saturación, \varphi
la humedad relativa, T la temperatura en grados Kelvin y R_{L} la
constante de gas específica del aire seco.
Por tanto, en una forma de realización preferida
del procedimiento según la invención se obtiene para cada
temperatura que se presente durante el funcionamiento del avisador
de incendios un valor de corrección que representa la variación de
las propiedades del sistema constituido por el tubo de aspiración y
el ventilador, las cuales se basan en las variaciones de la
temperatura del aire, y que al alcanzarse la respectiva temperatura,
se utiliza para la corrección del valor de caudal másico y/o de
caudal volumétrico y/o para la adaptación de los valores
límite.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se obtiene para cada presión del
aire que se presente durante el funcionamiento del avisador de
incendios un valor de corrección que representa las variaciones de
las propiedades del sistema constituido por el tubo de aspiración y
el ventilador, las cuales se basan en variaciones de la presión del
aire, y, que al alcanzarse la respectiva presión, se utiliza para
la corrección del valor de caudal másico y/o de caudal volumétrico
y/o para la adaptación de los valores límite.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se obtiene para cada densidad del
aire que se presente durante el funcionamiento del avisador de
incendios un valor de corrección que representa las variaciones de
las propiedades del sistema constituido por el tubo de aspiración y
el ventilador, las cuales se basan en variaciones de la humedad del
aire, y que, al alcanzarse la respectiva humedad, se utiliza para
la corrección del valor de caudal másico y/o de caudal volumétrico
y/o para la adaptación de los valores límite.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se obtiene para cada temperatura
que se presente durante el funcionamiento del avisador de incendios
y para cada presión del aire que se presente durante el
funcionamiento del avisador de incendios un respectivo valor de
corrección que representa las variaciones de las propiedades del
sistema constituido por el tubo de aspiración y el ventilador, las
cuales se basan en variaciones de la temperatura y la presión del
aire, y que, al alcanzarse la respectiva temperatura y la
respectiva presión, se utiliza para la corrección del valor de
caudal másico y/o de caudal volumétrico y/o para la adaptación de
los valores límite.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se obtiene para cada temperatura
que se presente durante el funcionamiento del avisador de incendios,
cada humedad del aire que se presente durante el funcionamiento del
avisador de incendios y cada presión del aire que se presente
durante el funcionamiento del avisador de incendios un respectivo
valor de corrección que representa las variaciones de las
propiedades del sistema constituido por el tubo de aspiración y el
ventilador, las cuales se basan en variaciones de temperatura, de
densidad y de presión del aire, y que, al alcanzarse la respectiva
temperatura, la respectiva humedad del aire y la respectiva presión
del aire, se utiliza para la corrección del valor de caudal másico
y/o de caudal volumétrico y/o para la adaptación de los valores
límite.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se obtiene para cada densidad del
aire que se presente durante el funcionamiento del avisador de
incendios un respectivo valor de corrección que representa las
variaciones de las propiedades del sistema constituido por el tubo
de aspiración y el ventilador, las cuales se basan en variaciones
de densidad del aire, y que, al alcanzarse la respectiva densidad
del aire, se utiliza para la corrección del valor de caudal y/o de
caudal volumétrico y/o para la adaptación de los valores
límite.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se obtienen los valores de
corrección para temperatura, presión del aire y humedad del aire o
la densidad del aire derivada de éstos por medición para cada
sistema de ventilador-tubo y se archivan tales
valores en una tabla.
En otra forma de realización preferida del
procedimiento según la invención se archivan en la tabla solamente
valores de apoyo para intervalos individuales de la temperatura y/o
de la presión del aire y/o de la humedad del aire y/o de la
densidad del aire derivada de éstos, a partir de cuyos valores se
obtienen los respectivos valores de corrección interpolación.
Dado que no se pueden confeccionar y archivar a
voluntad tantas tablas como se deseen para todas las combinaciones
imaginables de ventiladores y sistemas de tubo, se sigue estando
limitado en este procedimiento a unos pocos sistemas estándar o
bien se tiene que acotar cada sistema por separado.
No obstante, para que sigan siendo flexibles los
sistemas de tubo en su dimensionamiento y se eviten complicadas
mediciones, en otra forma de realización preferida del procedimiento
según la invención se obtienen automáticamente por el avisador de
incendios durante el funcionamiento los valores de corrección para
temperatura y/o presión del aire y/o humedad del aire o para la
densidad del aire derivada de éstos, cuyos valores representan las
variaciones de las propiedades del sistema constituido por el tubo
de aspiración y el ventilador, las cuales se basan en variaciones
de temperatura y/o de presión y/o de humedad y/o de densidad del
aire, y se registran tales valores en una tabla prevista a tal
efecto a fin de recurrir siempre a ellos en el transcurso ulterior
del funcionamiento y corregir con ellos los valores actuales del
caudal de aire.
Por tanto, un dispositivo de aviso de incendios
según la invención contiene al menos un detector para magnitudes
características del incendio, un ventilador con un sistema de tubo
conectado al mismo, que aspira aire de uno o varios locales o
aparatos eléctricos sometidos a vigilancia y lo alimenta al
detector, y también un dispositivo para captar un caudal másico y/o
un caudal volumétrico, un equipo de comparación que compara un
valor de flujo actual con valores límite superior e inferior y al
menos uno o más sensores para parámetros ambientales del grupo
formado por la temperatura, la presión del aire y la humedad, e
igualmente una memoria en la que están archivados valores de
corrección que representan las variaciones de las propiedades del
sistema constituido por el tubo de aspiración y el ventilador, las
cuales se basan en variaciones de al menos uno de los parámetros
ambientales del grupo formado por la temperatura, la presión del
aire y la humedad y/o la variación de densidad del aire derivada de
éstos, y un equipo de corrección que aplica los valores de
corrección a los valores de medida actuales del caudal másico y/o
del caudal volumétrico y/o a los valores límite.
Un dispositivo de aviso de incendios preferido
según la invención contiene, además, una unidad de cálculo de
valores de corrección que determina los valores de corrección a
partir del valor de medida actual de caudal másico y/o de caudal
volumétrico y de una referencia archivada o de un valor de
obstrucción/interrupción.
Otro dispositivo de aviso de incendios preferido
según la invención contiene una unidad de comprobación que
comprueba si una variación del valor de medida de caudal másico y/o
de caudal volumétrico se basa en una variación del tubo
(obstrucción/interrupción) o en variaciones de uno o varios de los
parámetros ambientales y/o en la variación de la densidad del aire
resultante de éstos.
Otro dispositivo de aviso de incendios preferido
según la invención contiene un miembro de cálculo de la densidad
del aire.
La figura 1 muestra curvas características de un
sistema de ventilador-tubo a dos temperaturas
diferentes (densidades del aire) y a un número constante de
revoluciones del ventilador,
La figura 2 muestra lo mismo que la figura 1,
pero con otras curvas características del tubo,
La figura 3 muestra curvas características de un
sistema de ventilador-tubo a dos temperaturas
diferentes (densidades del aire) y a potencia constante del
ventilador,
La figura 4 muestra una tabla con valores de
corrección para parámetros ambientales,
La figura 5 muestra una tabla con valores de
corrección para la densidad del aire,
La figura 6 muestra un avisador de incendios
según la invención y
La figura 7 muestra otra forma de realización de
un avisador de incendios según la invención.
En lo que sigue se explica ahora con más detalle
la invención ayudándose de los dibujos. En los diferentes dibujos
se conservan designaciones cuando se designan cosas del mismo tipo.
La marcación "a" en combinación con un número significa una
alta temperatura y la marcación "b" significa siempre una baja
temperatura, y los ejes de las figuras 1 a 3 muestran en cada caso
el caudal volumétrico (eje X) y la diferencia de presión (eje
Y).
Como ya se ha expuesto anteriormente, las
variaciones de la densidad del aire no sólo tienen influencia sobre
el valor de medida del sensor del caudal de aire, sino también sobre
el propio sistema formado por el ventilador y el tubo de aspiración
y sobre el caudal volumétrico realmente transportado. Se ha visto ya
con ayuda de la figura 1 que al aumentar la densidad del aire, lo
cual es provocado, por ejemplo, por una caída de la temperatura, se
incrementa el caudal volumétrico realmente transportado, sin que
haya tenido lugar entonces una variación en el tubo. El punto de
trabajo a alta temperatura y pequeña densidad (3a) se desplaza, al
caer la temperatura, hacia el punto de trabajo a pequeña
temperatura y alta densidad (3b). En las figuras 1 y 2 se muestra
este comportamiento del sistema con un número de revoluciones fijo,
mientras que en la figura 2 se representan como comparación varios
sistemas de tubo. La figura 3 muestra las curvas características de
un sistema de ventilador y sistema de tubo en el que se deja fija
la potencia del ventilador y se mantiene variable el número de
revoluciones. Se muestra aquí que la curva característica del
ventilador a alta temperatura y pequeña densidad (2a) se desplaza
hacia abajo, al disminuir la temperatura, hacia la curva
característica del ventilador a baja temperatura y alta densidad
(2b). En este caso, disminuye ahora el caudal volumétrico, lo cual
contrasta con los sistemas mostrados en las figuras 1 y 2. Esto se
explica por la mayor densidad del aire, a la que el ventilador
tiene que trabajar más, es frenado y, por tanto, puede transportar
un menor caudal volumétrico.
Resulta evidente por estas consideraciones que
incluso el valor de medida - compensado en temperatura y en presión
- de un sensor de caudal másico como el que se describe en el
documento DE 44 28 694 A1 sigue estando sometido siempre a
fluctuaciones que no pueden atribuirse a una obstrucción o a una
interrupción del sistema de tubo, sino que se basan en las
interacciones entre las variaciones de la densidad del aire y el
sistema formado por el ventilador y el sistema de tubo. Por tanto,
en un procedimiento según la invención se miden los caudales
volumétricos de sistemas de ventilador-tubo de tipos
distintos a temperaturas diferentes y/o a presiones de aire
diferentes y/o a humedades de aire diferentes, y se determinan las
desviaciones respecto de un valor nominal pertinente que
corresponde, por ejemplo, a los valores de caudal volumétrico en
condiciones normales (273,15 K y 101325 Pa). Estas desviaciones son
archivadas en una tabla del avisador de incendios. Durante el
funcionamiento de detección se miden con un sensor de temperatura
y/o un sensor de presión y/o un sensor de humedad los valores
reales para temperatura y/o presión y/o humedad y se calcula
eventualmente a partir de ellos la densidad actual del aire. A
continuación, se toma de la tabla el valor de corrección para cada
uno de estos valores de medida y/o de la densidad del aire calculada
y se añade este valor al valor actual de caudal másico o de caudal
volumétrico o se le resta del mismo.
Cuando se alcanza, por ejemplo, la temperatura
de 30ºC, el avisador de incendios toma de la tabla el valor de
corrección correspondiente y lo suma o lo resta respecto del valor
actual de caudal volumétrico o del valor másico eventualmente
compensado. De la misma manera, se realizan correcciones en el caso
de variaciones de presión y de humedad. El valor de caudal de aire
así obtenido no corresponde ya ciertamente al valor actual de
caudal másico o de caudal volumétrico, pero se altera solamente
todavía en base a variaciones reales en el sistema de tubo tales
como obstrucciones e interrupciones y, por tanto, es óptimamente
adecuado para la vigilancia de éstas. Particularmente cuando se
aprovechan para la corrección todas las magnitudes que influyen
sobre la densidad del aire, los valores límite para una interrupción
y una obstrucción pueden colocarse muy cerca del valor nominal del
caudal de aire. Esto significa un claro aumento de la sensibilidad
en comparación con el estado de la técnica.
Como alternativa a la corrección del valor de
caudal de aire, es imaginable también adaptar los valores límite
para interrupción y obstrucción a las variaciones de densidad en el
respectivo sistema de ventilador-tubo.
Sin embargo, para no tener que archivar en las
tablas un número infinito de valores de corrección se archivan en
la tabla preferiblemente los valores de corrección para unos pocos
valores de apoyo. Todos los demás valores de corrección intermedios
se obtienen mediante una interpolación a partir de los valores de
apoyo archivados para cada temperatura y/o cada presión y/o cada
humedad y/o para la densidad del aire obtenida a partir de ellos.
En la figura 4 puede verse un ejemplo de esta tabla. En ésta se
representan de izquierda a derecha: la temperatura en ºC, un valor
digital correspondiente de corrección de temperatura, la presión del
aire en hectopascales, un valor digital correspondiente de
corrección de presión, la humedad en % y un valor digital
correspondiente de corrección de humedad.
Sin embargo, dado que con el procedimiento
anteriormente descrito se está limitado a unos pocos sistemas
prefijados en su dimensionamiento o bien hay que acotar cada
sistema individualmente, en una realización especialmente preferida
del procedimiento según la invención se confecciona la tabla por el
propio avisador de incendios durante el funcionamiento de éste. Se
puede ajustar así automáticamente el avisador de incendios a todos
los posibles sistemas de ventilador-tubo conectados
y se puede prescindir de complicadas mediciones necesarias en otros
casos.
A este fin, el avisador de incendios capta poco
después de su puesta en servicio, con ayuda de sensores
correspondientes o bien sobre la base de valores característicos
del ventilador, el valor actual de caudal másico y/o de caudal
volumétrico y los datos ambientales actuales correspondientes a la
ampliación del sistema, tales como temperatura y/o presión del aire
y/o humedad. En este momento, se puede partir de la consideración de
que el sistema de tubo no está sometido todavía a variaciones. Sin
embargo, por seguridad, el especialista que pone en servicio el
avisador de incendios deberá cerciorarse primero del estado correcto
del sistema. El avisador de incendios almacena entonces como valor
de puesta en servicio el valor de caudal másico o de caudal
volumétrico medido, eventualmente compensado en temperatura y
presión, y registra los datos ambientales medidos en la tabla. Se
registra ahora fijamente en la tabla 1, para estos valores de
medida, el factor de corrección 0. En consecuencia, si se modifica
uno de los parámetros ambientales captados tales como temperatura,
presión del aire o humedad, se modifica también el valor del caudal
de aire. Dado que en el sistema de tubo las variaciones se
desarrollan ahora dentro de unos pocos segundos, como ocurre en el
caso de una interrupción o una obstrucción producida por
manipulación, o bien se desarrollan dentro de varias semanas o
meses, como en el caso de una obstrucción normal, y las variaciones
de los parámetros ambientales tienen lugar dentro de varios minutos
o incluso horas, se pueden diferenciar bien las variaciones del
caudal de aire que son originadas por una variación en el tubo
respecto de las que vienen condicionadas por variaciones de los
parámetros ambientales. Esta diferenciación puede efectuarse por
medio de un criterio de tiempo o de la velocidad de variación del
valor del caudal de aire, teniendo en cuenta la velocidad de
variación de los parámetros ambientales, o bien a partir de una
combinación de ambos. Cuando se haya verificado alguna vez que la
variación del caudal de aire puede atribuirse a los parámetros
ambientales modificados, se obtiene el valor de corrección. En el
caso de la variación de solamente un parámetro, se obtiene
simplemente la diferencia con respecto al valor de puesta en
servicio y se registra ésta como valor de corrección.
Si varían al mismo tiempo varios parámetros, se
pueden ignorar los parámetros con la menor variación y la
diferencia entre el valor actual del caudal de aire y el valor de
puesta en servicio es archivada solamente como valor de corrección
provisional del parámetro con la mayor variación de densidad. Otra
posibilidad consiste en obtener para cada parámetro, con ayuda de
las fórmulas siguientes, un factor de proporcionalidad con el cual
se pondera la diferencia obtenida con respecto al valor de puesta en
servicio:
\rho =
\frac{p}{R_{L}T}
\newpage
sin tener en cuentan la humedad
y
\rho =
\frac{p}{R_{L}*T}\left(1-0.377\varphi
\frac{p_{d}}{p}\right)
teniendo en cuenta la
humedad.
En estas fórmulas significan \rho la densidad
del aire, p la presión, p_{d} la presión del vapor de saturación,
\varphi la humedad relativa, T la temperatura en Kelvin y R_{L}
la constante de gas específica del aire seco.
Se registra ahora la diferencia ponderada como
valor de corrección para el respectivo parámetro. Por
simplificación, se puede despreciar aquí de momento la influencia
de la humedad.
Otra posibilidad para obtener valores de
corrección consiste no en determinar valores de corrección
individuales para los diferentes parámetros ambientales, sino en
calcular la respectiva densidad del aire con las fórmulas antes
citadas sobre la base de los parámetros ambientales medidos tales
como temperatura, presión y eventualmente humedad y registrar la
diferencia del valor de puesta en servicio y el valor actual del
caudal de aire como valor de corrección para la respectiva
densidad. En la figura 5 se muestra a título de ejemplo una tabla
como la que se obtiene de este modo. En ésta se han registrado en
la columna izquierda la densidad del aire en kg/m^{3} y en la
columna derecha el valor de corrección digital correspondiente. En
las casillas colocadas debajo en gris se han archivado los valores
que regían durante la puesta en servicio.
Se puede suponer ahora que los valores de
densidad o de parámetros ambientales que están contiguos a los
valores para la puesta en servicio se han alcanzado ya dentro de
los días siguientes tras la puesta en servicio. En este tiempo no
se pueden suponer todavía obstrucciones apreciables, por lo que los
valores de corrección entonces obtenidos se siguen considerando
como exentos de error. Además, se consiguen siempre una y otra vez
valores de densidad o de parámetros ambientales ya conocidos. Si el
valor de caudal de aire corregido se desvía del valor de puesta en
servicio dentro de un intervalo ya conocido, esta desviación puede
atribuirse entonces a un comienzo de obstrucción o a una
interrupción que avanza muy lentamente, y se la tiene en cuenta para
la obtención de otros valores de corrección. Incluso cuando la
densidad, la temperatura, la presión y la humedad no varíen durante
un prolongado período de tiempo, las variaciones del valor de caudal
de aire producidas en este tiempo pueden atribuirse a variaciones
en el sistema de tubo y se tienen en cuenta para la obtención
posterior de nuevos valores de corrección.
La figura 6 muestra un dispositivo de aviso de
incendios según la invención que se ha identificado en su totalidad
con 61. Este contiene al menos un detector 62 para magnitudes
características de incendio, tales como humo o gases de combustión.
Un ventilador 63 con un sistema de tubo 64 conectado al mismo aspira
el aire de uno o varios locales o aparatos eléctricos sometidos a
vigilancia y lo alimenta al detector. El reconocimiento del
incendio, que no es objeto de la invención, no se describe aquí con
mayor detalle. Asimismo, el avisador de incendios 61 contiene un
sensor 65 para captar un caudal másico y/o un caudal volumétrico y
al menos otro sensor ambiental 67, 68, 69 del grupo formado por un
sensor de temperatura, de presión y de humedad. Las salidas de este
al menos un sensor ambiental están unidas, a través de un miembro
opcional 610 de cálculo de la densidad del aire, con una primera
memoria 611 en la que está/es archivada una tabla de valores de
corrección, y con una primera entrada de una unidad de comprobación
612. En una segunda entrada de la unidad de comprobación se aplica
la señal del sensor 65 de caudal másico o de caudal volumétrico. La
unidad de comprobación comprueba ahora si una variación del caudal
másico o del caudal volumétrico se basa en una variación de los
parámetros ambientales de los sensores 67, 68, 69 o en una
variación en el tubo 64, y emite una señal correspondiente por su
salida de control. La salida de control de la unidad de comprobación
612 está unida con sendas entradas de control de la memoria 611,
una unidad 613 de cálculo de valores de corrección y una segunda
memoria opcional 614 para un valor de obstrucción/interrupción. La
unidad 613 de cálculo de valores de corrección recibe los datos -
necesarios para el cálculo de los valores de corrección - del sensor
65 de caudal másico y/o de caudal volumétrico, una tercera memoria
615 que contiene valores de referencia, y los sensores 67, 68, 69 de
parámetros ambientales. La unidad 613 de cálculo de valores de
corrección recibe los datos de estos últimos a través de la memoria
de tablas 611 o de una línea propia de unión directa que, en aras de
una mayor claridad, no se ha representado. La unidad 613 de cálculo
de valores de corrección calcula continuamente a partir de los
valores entrantes un nuevo valor de corrección. Cuando la unidad de
comprobación 612 ha verificado que no se presenta ninguna variación
del tubo (obstrucción/interrupción) y que no se presentan todavía
valores de corrección definitivos para los parámetros ambientales
actuales, se transfiere a la tabla de la primera memoria 611 el
nuevo valor de corrección junto con los parámetros ambientales y/o
la densidad del aire. Tan pronto como estén preparados valores de
corrección provisionales o definitivos para los parámetros
ambientales actuales y/o las densidades actuales del aire, se
proporcionan éstos a una primera entrada de un equipo de corrección
616, eventualmente después de una operación de interpolación que no
se representa aquí. En una segunda entrada del equipo de corrección
616 se aplica la señal actual del sensor 65 de caudal másico o de
caudal volumétrico. El equipo de corrección 616 suma o resta el
valor de medida del sensor 65 con el valor de corrección de la
memoria de tablas 611 y proporciona la señal corregida de caudal de
aire a una primera entrada del equipo de comparación 66. El equipo
de comparación 66 compara el valor corregido del caudal de aire con
un valor límite superior y otro inferior que están activados en una
cuarta memoria 617. Cuando esta comparación indica una interrupción
o una obstrucción del tubo, el equipo de comparación 66 emite
entonces en su salida 618 una señal correspondiente. Asimismo, el
equipo de comparación 66 puede obtener la diferencia entre el valor
corregido del caudal de aire del equipo de corrección 616 con el
valor de puesta en servicio que está archivado en una quinta
memoria 619, es decir que obtiene un valor de
obstrucción/interrupción. Cuando la unidad de comprobación 612 ha
verificado que se presentan variaciones del tubo, se transfiere este
valor a la quinta memoria 614 y se le puede aprovechar para otros
cálculos de valores de corrección.
La figura 7 muestra una forma de realización
alternativa en la que, en contraste con la figura 6, el sensor de
caudal másico o de caudal volumétrico (65 en la figura 6) ha sido
sustituido por una unidad 700 de cálculo de caudal de aire que
calcula un valor de caudal de aire a partir de los datos de
funcionamiento tales como absorción de potencia y número de
revoluciones del ventilador. Para efectuar un cálculo más preciso
del caudal de aire, la unidad 700 de cálculo del caudal de aire
puede aprovechar también, además, uno o varios de los valores
ambientales de los sensores 67, 68, 69. Sin embargo, no se ha
representado aquí la unión necesaria para ello. Por lo demás, la
figura 7 corresponde a la figura 6.
Claims (13)
1. Procedimiento para reconocer obstrucciones e
interrupciones en el sistema de tubo de un avisador de incendios
aspirante que aspira, a través del sistema de tubo, el aire de uno o
varios locales o aparatos eléctricos sometidos a vigilancia, que
vigila dicho aire en cuanto a magnitudes características del
incendio y que, por comparación con valores límite prefijados,
vigila un caudal másico y/o un caudal volumétrico obtenidos con un
sensor de caudal de aire y/o sobre la base de datos actuales de un
ventilador, caracterizado porque se obtiene un valor de
corrección que representa variaciones de las propiedades del sistema
constituido por el tubo de aspiración y el ventilador, las cuales
se basan en variaciones de la densidad del aire y/o en al menos un
parámetro ambiental que provoca una variación de la densidad del
aire, y que se aprovecha para la corrección del valor de medida de
caudal másico y/o de caudal volumétrico y/o para la adaptación de
los valores límite.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se obtiene un valor de corrección para
cada temperatura que se presente durante el funcionamiento del
avisador de incendios.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se obtiene un valor de corrección para
cada presión del aire que se presente durante el funcionamiento del
avisador de incendios.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó
3, caracterizado porque se obtiene un valor de corrección
para cada humedad del aire que se presente durante el funcionamiento
del avisador de incendios.
5. Procedimiento según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se obtiene
un valor de corrección para cada densidad del aire que se presente
durante el funcionamiento del avisador de incendios.
6. Procedimiento según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
confecciona para cada combinación de ventilador y sistema de tubo
una tabla que contiene los valores de parámetros ambientales y/o
los valores de la densidad del aire y los valores de corrección
correspondientes.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque se archivan solamente algunos valores de
apoyo en la tabla y se obtienen por interpolación los restantes
valores de corrección para los respectivos parámetros ambientales
reinantes y/o para la respectiva densidad reinante del aire.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el avisador de incendios confecciona él
mismo la tabla durante el funcionamiento y obtiene él mismo durante
dicho funcionamiento los valores de corrección necesarios para
ello.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque el avisador de incendios diferencia
entre, por un lado, una variación de caudal másico y/o de caudal
volumétrico originada por una interrupción y una obstrucción y, por
otro lado, una variación de caudal másico y/o de caudal volumétrico
originada por parámetros ambientales mediante una consideración de
las velocidades de variación del caudal másico y/o del caudal
volumétrico y de los parámetros ambientales y/o mediante la
aplicación de un criterio de tiempo.
10. Avisador de incendios para la puesta en
práctica del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9
con al menos un detector (62) para magnitudes características del
incendio, con un ventilador (63) dotado de un sistema de tubo (64)
conectado al mismo y que aspira aire de uno o varios recintos o
aparatos eléctricos sometidos a vigilancia y lo alimenta al
detector (62), y con un dispositivo para captar un caudal másico
y/o un caudal volumétrico (65, 700), y con uno o varios sensores
(67, 68, 69) para parámetros ambientales del grupo formado por un
sensor de temperatura, un sensor de presión y un sensor de humedad,
y también con un equipo de comparación (66) en el que se comparan
valores de flujo con valores límite superior e inferior (617),
caracterizado porque el avisador de incendios contiene una
memoria (611) con una tabla en la que están archivados valores de
corrección que representan variaciones de las propiedades del
sistema constituido por el tubo de aspiración y el ventilador, las
cuales se basan en variaciones de la densidad del aire y/o en al
menos un parámetro ambiental que provoca la variación de la densidad
del aire, y un equipo de corrección (66) que corrige los valores
actuales de caudal másico y/o de caudal volumétrico con los valores
de corrección.
11. Avisador de incendios según la
reivindicación 10, caracterizado porque dicho avisador de
incendios contiene una unidad (613) de cálculo de valores de
corrección que determina los valores de corrección a partir del
valor actual de caudal másico y/o de caudal volumétrico y de una
referencia archivada (615) o de un valor de
obstrucción/interrupción (614).
12. Avisador de incendios según la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque dicho avisador
de incendios contiene una unidad de comprobación (612) que
comprueba si una variación del valor de caudal másico y/o de caudal
volumétrico se basa en una variación del tubo
(obstrucción/interrupción) o en variaciones de los parámetros
ambientales y/o en la variación de la densidad del aire que resulta
de éstos.
13. Avisador de incendios según una o más de las
reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque dicho avisador
de incendios contiene un miembro (610) de cálculo de la densidad
del aire.
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