Обоснование импульсного метода определения временного параметра пожарных извещателей с терморезистивным чувствительным элементом
| Jazyk: | angličtina |
|---|---|
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 6 No. 5 (114) (2021): Applied physics; 49-55 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6 № 5 (114) (2021): Прикладная физика; 49-55 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6 № 5 (114) (2021): Прикладна фізика; 49-55 |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Popis: | This paper substantiates the pulse method for determining the time parameter for fire detectors with a thermoresistive sensing element ‒ the time constant. The method is based on using the Joule-Lenz effect, which manifests itself when an electric current pulse passes through the thermoresistive sensing element of fire detectors. Thermal processes in such a sensing element are described by a mathematical model that belongs to the class of equations of mathematical physics. The solution to the differential equation of this class was derived using the Hankel integral transformation and is represented as a series relative to the Bessel functions. The resulting solution is used to construct a mathematical model of a thermoresistive sensing element in the form of a transfer function, which takes the form of the transfer function of the inertial link. To trigger the thermoresistive sensing element of fire detectors, a single pulse of electric current in the shape of a rectangular triangle is used. The integral Laplace transformation was applied to mathematically describe the response of a thermoresistive sensing element to the thermal effect of such a test influence. To obtain information about the time parameter of fire detectors with a thermoresistive sensing element, the ratio of its output signals is used, which are measured in the a priori defined moments. A two-parametric expression was built to determine the time parameter of fire detectors; a verbal interpretation of the pulse method to determine it was provided. The implementation of this method ensures the invariance of the time parameter of fire detectors with a thermoresistive sensing element relative to the amplitude of a single pulse of an electric current, as well as relative to the parameter that is included in its transfer coefficient. Применительно к пожарным извещателям с терморезистивным чувствительным элементом осуществлено обоснование импульсного метода определения их временного параметра – постоянной времени. Такой метод основан на использовании эффекта Джоуля-Ленца, который имеет место при протекании импульса электрического тока через терморезистивный чувствительный элемент пожарных извещателей. Тепловые процессы в таком чувствительном элементе описываются математической моделью, которая относится к классу уравнений математической физики. Решение дифференциального уравнения такого класса получено с использованием интегрального преобразования Ханкеля и представлено в виде ряда относительно функций Бесселя. Полученное решение используется для построения математической модели терморезистивного чувствительного элемента в виде передаточной функции, имеющей вид передаточной функции инерционного звена. Для активации терморезистивного чувствительного элемента пожарных извещателей используется одиночный импульс электрического тока в форме прямоугольного треугольника. С использованием интегрального преобразования Лапласа получено математическое описание реакции терморезистивного чувствительного элемента на тепловое воздействие такого тест-воздействия. Для получения информации о временном параметре пожарных извещателей с терморезистивным чувствительным элементом используется отношение его выходных сигналов, которые измеряются в априори заданные моменты времени. Получено двухпараметрическое выражение для определения временного параметра пожарных извещателей и представлена словесная интерпретация импульсного метода для его определения. При реализации этого метода обеспечивается инвариантность временного параметра пожарных извещателей с терморезистивным чувствительным элементом относительно амплитуды одиночного импульса электрического тока, а также относительно параметра, который входит в его коэффициента передачи Стосовно до пожежних сповіщувачів із терморезистивним чутливим елементом здійснено обґрунтування імпульсного методу визначення їх часового параметра – постійної часу. Такий метод базується на використанні ефекту Джоуля-Ленца, який має прояв при протіканні імпульсу електричного струму через терморезистивний чутливий елемент пожежних сповіщувачів. Теплові процеси в такому чутливому елементі описуються математичною моделлю, яка належить до класу рівнянь математичної фізики. Рішення диференціального рівняння такого класу одержано із використанням інтегрального перетворення Ханкеля і представлено у вигляді ряду відносно функцій Бесселя. Одержане рішення використовується для побудови математичної моделі терморезистивного чутливого елемента у вигляді передаточної функції, яка має вигляд передаточні функції інерційної ланки. Для активації терморезистивного чутливого елемента пожежних сповіщувачів використовується одиночний імпульс електричного струму у формі прямокутного трикутника. Із використанням інтегрального перетворення Лапласа одержано математичний опис реакції терморезистивного чутливого елемента на теплову дію такого тест-впливу. Для одержання інформації стосовно часового параметра пожежних сповіщувачів із терморезистивним чутливим елементом використовується відношення його вихідних сигналів, які вимірюються в апріорі задані моменти часу. Одержано двопараметричний вираз для визначення часового параметра пожежних сповіщувачів та надано словесну інтерпретацію імпульсного методу для його визначення. При реалізації цього методу забезпечується інваріантність часового параметра пожежних сповіщувачів із терморезистивним чутливим елементом відносно амплітуди одиночного імпульсу електричного струму, а також відносно параметра, який входить до його коефіцієнта передачі |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|