У роботі отримані нові науково обґрунтовані результати, що у сукупності забезпечують рішення науково-практичної задачі по розробці вимог до процедури визначення часу спрацьовування точкових теплових пожежних сповіщувачів максимального типу на основі комплексу уніфікованих математичних моделей, що враховують як властивості пожежних сповіщувачів, так і умови визначення часу спрацьовування, а також по розробці пропозицій по їхній реалізації. 1 Встановлено, що в існуючих нормативних документах, що визначають комплекс вимог до технічних характеристик точкових теплових пожежних сповіщувачів максимального типу, величина відносної похибки формування або виміру визначальних параметрів може знаходитися у діапазоні (0,5 20,0) %. 2 Визначено, що для проведення динамічних випробувань точкових теплових пожежних сповіщувачів максимального типу найбільш доцільною моделлю теплового поля є лінійно зростаюча функція, швидкість зміни якої належить діапазону (0,017 0,5) С/с, а мінімальне значення постійної складової температури дорівнює 25 С. 3. Показано, що для побудови точкових теплових пожежних сповіщувачів максимального типу найбільш широко використовуються явища теплового розширення або зміни механічних властивостей легкоплавких сплавів, а також ефекти Кюрі, пам’яті форми, термоелектричний, терморезистивний і тензорезистивний ефекти. 4. Для всього масиву найбільш розповсюджених теплових пожежних сповіщувачів максимального типу за умови, що їхнім вихідним сигналом є середньоб’ємна температура чутливого елемента, отриманий комплекс уніфікованих математичних моделей, що належать до класу моделей динамічних систем із зосередженими параметрами і представляють собою передаточні функції, параметри яких визначаються з розв’язання трансцендентних рівнянь, що включають тригонометричні функції або функції Бесселя і Неймана. 5. Показано, що величина одного з основних динамічних параметрів математичних моделей чутливих елементів точкових теплових пожежних сповіщувачів – постійна часу змінюється в діапазоні (10 100) с. 6. Визначено, що одна з основних технічних характеристик теплових пожежних сповіщувачів – час спрацьовування є функцією чотирьох перемінних: температури спрацьовування, початкової температури навколишнього середовища, постійної часу сповіщувача і швидкості зміни температури навколишнього середовища. 7. Шляхом імітаційного моделювання у сукупності з методами теорії планування експерименту з довірчою імовірністю 0,95 розроблений комплекс уніфікованих математичних моделей, що належать до класу регресійних моделей і визначають залежність часу спрацьовування теплових пожежних сповіщувачів від факторів, що впливають. Показано, що для мінімального значення швидкості зміни температури навколишнього середовища, що дорівнює 0,017 С/с, при величині постійній часу ТПС, що лежить у діапазоні (10 80) с, величина часу спрацьовування сповіщувачів з типовим значенням порога спрацьовування 54 С знаходиться у діапазоні (1700 1900) с, а для максимального значення швидкості зміни температури навколишнього середовища, що дорівнює 0,5 С/с, і тих же параметрах ТПС, величина часу спрацьовування знаходиться у діапазоні (70 120)с. 8. Створено комплекс математичних моделей, що описують залежності похибки часу спрацьовування ТПС максимального типу від похибок факторів, що впливають, і показано, що для теплових пожежних сповіщувачів першого і другого розрядів величина похибки фактора, що впливає, не повинна перевищувати відповідно 8% і 12%. 9. Розроблено макетний зразок ТПС, реалізований з використанням тензорезистивного ефекту, а також створена установка для експериментального визначення його основних характеристик, що забезпечує формування стаціонарних теплових полів з температурою (50 170) С або теплових полів з лінійно змінною температурою, величина швидкості зміни якої лежить у діапазоні (0,003 0,5) С/с. 10. Експериментальним шляхом визначені основні технічні характеристики макетного зразка ТПС – температура спрацьовування, коефіцієнт передачі, постійна часу і час спрацьовування, і показано, що похибка розбіжності з розрахунковими значеннями постійної часу сповіщувача не перевищує 7,3%, а похибка розбіжності часу спрацьовування при варіюванні величини швидкості зміни температури навколишнього середовища в діапазоні (0,017 0,5) С/с не перевищує 7,7%. 11. Розроблено пропозиції щодо побудови системи визначення часу спрацьовування теплових пожежних сповіщувачів максимального типу, а також алгоритм її роботи і рекомендації з вибору границь діапазонів зміни часу спрацьовування ТПС і показано, що для теплових пожежних сповіщувачів першого і другого розрядів верхня границя в залежності від значень швидкості зміни температури навколишнього середовища і температури їхнього спрацьовування знаходиться відповідно в діапазоні (110 2115) с і (118 2271) с. 12. Комплекс математичних моделей, що описують динамічні властивості ТПС, моделі їх похибок, а також принципи побудови та алгоритм функціонування системи визначення часу спрацьовування пожежних сповіщувачів впроваджені в навчальному процесі АЦЗУ в дисципліні “Пожежна і виробнича автоматика” (акт від 15.12.03). Методика оцінки похибки визначення часу спрацьовування теплових сповіщувачів впроваджена у випробувальній пожежній лабораторії ДПО м. Харкова (акт від 12.12.03), що дозволило підвищити вірогідність проведення випробувань ТПС і знизити кількість рекламацій приблизно на 16%. За результатами досліджень запропоновані зміни і доповнення в проект ДСТУ “Извещатели пожарные тепловые точечные”, зокрема, по уточненим значенням границь діапазонів зміни часу спрацьовування точкових ТПС максимального типу, а також стосовно нормованих величин похибок факторів. |
