Датчик задымленности с аналоговым выходом., Необходим датчик для помещений с повышенным содержанием пыли. Опции

[Pat]

Уважаемые.
Необходимо измерить уровень задымленности помещения. В помещении большой уровень запыленности.
Обзор того что есть, а именно датчиков для пожарной сигнализации показал что все они пороговые.
Мне необходимо измерить уровень задымленности помещения хотя бы в относительных единицах.
Есть ли такие в природе?
Может есть на эту тему какие идеи?

[DS]

По рассеянию лазерного луча. Т.е. измерять интенсивность света надо под углом к лучу. Будет довольно-таки лтнейно.

[Pat]

По рассеянию лазерного луча. Т.е. измерять интенсивность света надо под углом к лучу. Будет довольно-таки лтнейно.

А можно подробнее.
Какой угол и какой лазер применить для этой цели?
Какой датчик для измерения интенсивности света что бы получить линейность?
Еще дело осложняеться пылью ведь она тоже будет рассеивать луч.
Насколько я понимаю пыль надо отфильтровывать например мелкой сеткой, тут возникает другой вопрос об периодической очистке сетки.

[DS]

Пыль и дым с точки зрения физики - одно и тоже - твердые частицы. Так что наверное сеткой надо отделять по размеру. Углом настраивается чувствительность, лазер хоть от детской игрушки сгодится, лишь бы пучок хоть как то существовал. Измерять наверное имеет смысл ток фотодиода, линейность будт приличная. А вообще от уровня запыленности метод зависит - в чистых комнатах считают вспышки от отдельных пылинок.

[TED17]

Пыль и дым с точки зрения физики - одно и тоже - твердые частицы.

Может попробовать сточки зрения химии? Что то типа датчика СО.

[Old1]

Может попробовать сточки зрения химии? Что то типа датчика СО.

С точки зрения химии это как? Электрохимический датчик? Пожалуйста приведите пример такого датчика. Вообще то концентрация СО без проблем измеряется при помощи оптических датчиков, СО хорошо поглощает в ближнем ИК...

2 Pat
Существуют приборы под названием дымомеры, они предназначены для измерения дымности отработавших газов дизельных двигателей. Физическая величина измеряемая этими приборами - дымность. Дымность - это, фактически, коэффициент поглощения излучения в мерном объеме газа, измеряемый в %. ИМХО поискав и изучив информацию по конструкции этих приборов продвинитесь в решении своей задачи. Кстати источник и приемник излучения в датчиках этих приборов обычно располагаются на одной оптической оси. Чувствительность у такого датчика будет тем выше, чем больше расстояние между источником и приемником излучения, и чем короче длина волны излучения источника. ИМХО можно попробовать использовать суперяркий синий светодиод (с как можно более узкой диаграммой направленности) и к нему в пару фотодиод поискать (чтобы максимум спектральной характеристики был поближе к синему цвету). Возможно к источнику излучения еще придется оптическую систему городить- это зависит от максимального потока светодиода и его диаграммы направленности.

[TED17]

С точки зрения химии это как? Электрохимический датчик? Пожалуйста приведите пример такого датчика.
Дымность - это, фактически, коэффициент поглощения излучения в мерном объеме газа, измеряемый в %.

Есть целая отрасль науки, называемая аналитическая химия. Говорят, что нет таких физических эффектов на которых бы не пытались делать химических датчиков. Небольшая часть примеров:
http://www.rushim.ru/books/chromatographia...-detectors.djvu
Дым, в отличии от пыли, еще является продуктом горения. В условиях сильной запыленности, можно измерить какую-нибудь специфичную для данной ситуации химическую компоненту дымной смеси.

[Zig]

Уважаемые.
Необходимо измерить уровень задымленности помещения. В помещении большой уровень запыленности.
Обзор того что есть, а именно датчиков для пожарной сигнализации показал что все они пороговые.
Мне необходимо измерить уровень задымленности помещения хотя бы в относительных единицах.
Есть ли такие в природе?
Может есть на эту тему какие идеи?

Посмотрите тут

http://www.elstandart.spb.ru/Core/300/300_0_prod.htm

[maximka]

А насколько сильно меняется показатель преломления задымленной среды. Если есть разница между чистым и задымленном помещении, то можно попробовать сделать датчик на обычном оптическом волокне, принцип работы за счет нарушения полного внутреннего отражения.

[Pat]

Если есть разница между чистым и задымленном помещении

Разница в том что в нормальном состоянии в помещении много пыли.

можно попробовать сделать датчик на обычном оптическом волокне, принцип работы за счет нарушения полного внутреннего отражения.

Поподробнее пожалуйста, с оптоволокном никогда не работал.

[Andy-L]

Обзор того что есть, а именно датчиков для пожарной сигнализации показал что все они пороговые.
Мне необходимо измерить уровень задымленности помещения хотя бы в относительных единицах.
Есть ли такие в природе?
Может есть на эту тему какие идеи?

Распространенные пороговые датчики задымленности не так дорого стоят - 180-300 рублей. Схемотехника большинства из них простая аналоговая без микропроцессоров. Как идея - купите не самый дорогой, разберите и найдите аналоговый выход с оптического преобразователя и далее свой интерфейс сделайте - хоть аналоговый хоть цифровой. Хотя при большой запыленности действительно ставят лучевые датчики дыма, но может у вас пыль крупная и спасет сетка в датчике? Я имел дело с некоторыми датчиками дыма: ИП-212-41 самые дешевые и самые дряные - частые ложные сработки от пыли, а ИП-212-3СУ - стоят довольно надежно.

[Pat]

Уважаемые.

Решил сделать измерительную схему по следующему принципу.

Поставить обычный зеленый светодиод и широкополосный фотодиод (имею в виду, который воспринимает в полосе от 400 до 1100 нМ).

Светодиод должен работать в импульсном (линейном) режиме (модулятор).
Он подключен к МК через транзиторный ключ (усилитель).

Фотодиод работает в генераторном режиме и подключен к усилителю переменного напряжения.

Попробую объяснить, как я все это будет работать, схему пока не нарисовал, есть вопросы.

1) Вначале светодиод погашен, измеряем, сигнал на выходе усилителя фотодиода и запоминаем его (это наши погрешности измерении).
2) Подаем импульсы на светодиод и снова измеряем сигнал на выходе усилителя фотодиода.
3) Отнимаем все то, что намерили в пункте 1 это и есть наш уровень задымленности.

Естественно все это будет откалибровано, самое главное в этом решении то, что полностью убирается внешняя засветка, а так же все что связанно с не идеальностью элементов.

Теперь собственно вопросы.
Как предпочтительнее управлять светодиодом.

1) Задать ему стабильный ток и качать его от 0 до верхнего значения этого тока?
2) Сделать ему смещение и качать его как бы в режиме А?

[Shurmas]

Трудно решить такую задачу. Сколько я видел датчиков у них запыленность нормируется, ведь пыль оседать будет в них.

[Pat]

Трудно решить такую задачу. Сколько я видел датчиков у них запыленность нормируется, ведь пыль оседать будет в них.

Да конструктив продумали, измерительная камера не будет постоянно открыта, а только на момент измерения.

[arttab]

Пыль будет оседать в камере. От этого не деться. Приведите пример дымового датчика камеоного типа, у которого камера не задымляется.
А вым обязательно дым мерить? Может на пламя или наличие продуктов горения? У вас и уровань задымленности поди переменная вещь?

[Pat]

Пыль будет оседать в камере. От этого не деться. Приведите пример дымового датчика камеоного типа, у которого камера не задымляется.
А вым обязательно дым мерить? Может на пламя или наличие продуктов горения? У вас и уровань задымленности поди переменная вещь?

Пыль оседать конечно будет, но конструцией датчика сведем ее попадание на фотоэлементы к минимуму.
Пламя и наличие продуктов горения измерять не нужно.
Уровень задымленности будем измерять в процентах.

Кстати (с этого надо было начинать) нет ли литературы в электронном виде по измерениям задымленности, так же подойдет по измерениям для химанализа которые построены по принципу просвечивания среды.

[Shurmas]

Пыль оседать конечно будет, но конструцией датчика сведем ее попадание на фотоэлементы к минимуму.

Ну тут уже сказали что пыль мало отличается от дыма, если защитите от пыли то и дым будет попадать к датчику настолько же хуже !

[Pat]

Ну тут уже сказали что пыль мало отличается от дыма, если защитите от пыли то и дым будет попадать к датчику настолько же хуже !

C пылью уже проехали я просто уже другой вопрос задал, сдублирую его еще раз а то затерялся он (в пыли ) на предыдущей странице.

Уважаемые.

Решил сделать измерительную схему по следующему принципу.

Поставить обычный зеленый светодиод и широкополосный фотодиод (имею в виду, который воспринимает в полосе от 400 до 1100 нМ).

Светодиод должен работать в импульсном (линейном) режиме (модулятор).
Он подключен к МК через транзиторный ключ (усилитель).

Фотодиод работает в генераторном режиме и подключен к усилителю переменного напряжения.

Попробую объяснить, как я все это будет работать, схему пока не нарисовал, есть вопросы.

1) Вначале светодиод погашен, измеряем, сигнал на выходе усилителя фотодиода и запоминаем его (это наши погрешности измерении).
2) Подаем импульсы на светодиод и снова измеряем сигнал на выходе усилителя фотодиода.
3) Отнимаем все то, что намерили в пункте 1 это и есть наш уровень задымленности.

Естественно все это будет откалибровано, самое главное в этом решении то, что полностью убирается внешняя засветка, а так же все что связанно с не идеальностью элементов.

Теперь собственно вопросы.
Как предпочтительнее управлять светодиодом.

1) Задать ему стабильный ток и качать его от 0 до верхнего значения этого тока?
2) Сделать ему смещение и качать его как бы в режиме А?

[Alexandr]

Добавлю, что измерение возможно вести не только на просвет, но и на рассеяние (т.е. перпендикулярно направлению потока излучения). Если хотите почитать теорию, то наберите в поисковике: нефелометрия, турбидиметрия (соответственно приборы - нефелометр и турбидиметр). Далее, задумайтесь еще над вопросом нестабильности источника излучения и его автоматической коррекции

[Rst7]

Расскажу кое-что из собственного опыта (т.к. занимаюсь разработкой пожарных извещателей в том числе):

1. Старый советский стандарт (на обычные дымовые извещатели) оговаривает пороги срабатывания по ослаблению света 800-950нм в диапазоне 0.2-0.05дБ/м. В EN54-7 (который, в частности, принят в Украине) оговаривается только нижний предел 0.05дБ/м, верхний предел определяется испытаниями на тестовых пожарах. Информация к размышлению: 0.2дБ/м - это примерно 4%.

2. Лучше измерять не ослабление, а именно рассеяние, обычно используется угол 120 градусов от оси излучателя. Кстати, интенсивность рассеяного света обратно пропорциональна лямбда^4, так что уменьшение длины волны излучателя только упрощает жизнь.

3. Имейте в виду, что обычно светоотдача светодиодов падает с температурой - нормальное явление 0.5P при 85 градусах, где P - мощность при 25 градусах, хотя ток через светодиод не меняется. Так что при измерении поглощения необходима хорошая термостабилизация, для измерения рассеяния можно ограничиться более простыми средствами...