EP0384209B1 - Method for the operation of an ionization smoke detector, and ionization smoke detector - Google Patents

Method for the operation of an ionization smoke detector, and ionization smoke detector Download PDF

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EP0384209B1
EP0384209B1 EP90102292A EP90102292A EP0384209B1 EP 0384209 B1 EP0384209 B1 EP 0384209B1 EP 90102292 A EP90102292 A EP 90102292A EP 90102292 A EP90102292 A EP 90102292A EP 0384209 B1 EP0384209 B1 EP 0384209B1
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EP
European Patent Office
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potential
measuring
field strength
smoke
chamber
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EP90102292A
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EP0384209A3 (en
EP0384209A2 (en
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Hartwig Dipl.-Ing. Beyersdorf
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Individual
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/002Generating a prealarm to the central station
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/04Monitoring of the detection circuits
    • G08B29/043Monitoring of the detection circuits of fire detection circuits
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
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    • G08B17/11Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an ionization smoke detector according to the preamble of patent claim 1.
  • a fire alarm system normally consists of a large number of fire alarms that are connected in groups to a fire alarm control panel via power supply and signal lines.
  • the evaluation of the analog signals requires an assigned unique identification signal for each detector and its respective measured value.
  • a very high-quality detector identification word each consisting of a signal sequence and an identification data word containing the associated analog value, are imperative, as is a high-quality cable network for secure transmission to the control center, which is often far away from the detectors (EP 0 121 048 or EP 0 070 449) .
  • a relatively high level of complexity is required for the data processing of the many signal sequences (EP 0 067 339).
  • the radioactive element is predominantly contaminated, for example due to dust deposits, there is a reduction in the measuring chamber current due to a reduction in the kinetic energy or the ionization ability of the radioactive radiation; the Ionization smoke detectors become more sensitive to smoke. If the radioactive element continues to become soiled unnoticed, a false alarm will occur if appropriate measures are not taken.
  • DE-OS 21 21 382 also suggests evaluating only changes in the measuring chamber current that extend over longer periods of time in order to distinguish whether smoke or, for example, dirt is the cause of a change in the chamber current. Extremely slow changes in the current are due to the effects of dirt
  • the latter document also suggests the installation of a radiation detector with which the radioactivity is measured directly in order to be able to immediately detect changes in the ionization power.
  • the installation of auxiliary electrodes is also described in the same document in order to be able to more clearly identify or compensate for an increase in the insulation leakage current.
  • Fire detectors that suppress an alarm in the event of a relatively slow change in the measuring chamber current harbor the risk that they will slowly detect smoldering fires very late or not at all.
  • a very strong short-term contamination or, for example, condensation on the radioactive emitters cannot be distinguished with the aid of these methods from a current change in the measuring chamber caused by a rapid rise in smoke.
  • the invention has for its object to provide a method for operating an ionization smoke detector, with which it can be reliably detected whether the change in the measuring chamber current is caused on the one hand by the entry of smoke aerosols or on the other hand by pollution or other impairment of the radioactive source.
  • the measuring chamber current assumes different values when the field strength changes, depending on whether a current reduction is due, for example, to contamination and thus partial coverage of the radioactive element or the entry of smoke aerosols. Regardless of the degree of contamination, there will be a measuring chamber behave differently when the voltage drop changes due to the increase or decrease in the applied supply voltage than if there are smoke aerosols floating in the measuring chamber.
  • the attachment law by Schweitler (DE-AS 12 59 277), the relative change in the ion concentration depends on the residence time of the ions in a volume element under consideration. However, the ion residence time depends on the electric field strength.
  • a defined change in the field strength is carried out when a predetermined change in the measuring chamber current is achieved. If smoke aerosols are the cause of the triggering of the change in field strength, the new (changed) chamber flow corresponding to the Accumulation Act will set in. If, for example, the field strength has been increased significantly, it is no longer optimal for the ion attachment, and a correspondingly lower value for the chamber current will result.
  • the method according to the invention also allows a change in the field strength at certain time intervals in order to be able to detect even a small amount of contamination and, if necessary, to initiate a corresponding correction of the sensitivity to smoke.
  • the method can be used both in analog ionization smoke detectors and in those that operate as threshold detectors. In this way, the field strength switchover and the evaluation can only be triggered after one or more changes of the chamber current of different strengths have been reached. Depending on the severity of the detected contamination, either a correction of the alarm threshold in the case of low contamination or a maintenance request from a certain degree of contamination can then be triggered or the failure of the fire detector can also be signaled in the case of heavy contamination.
  • smoke densities of different strengths can also be detected in order to trigger corresponding pre-warning and alarm messages. However, the detection of smoke densities of different strengths is also known in the prior art.
  • the characteristic curve in the measuring chamber (chamber current in relation to the chamber voltage) is (at least point) known.
  • reference can be made, for example, to a potential value that the measuring chamber has when new.
  • the reference values can be derived directly, for example, by measuring the new ionization chamber or from its data.
  • the measurement of the potential with only a second field strength may be sufficient to make a statement as to whether the measured potential change is due to the presence of smoke aerosols or due to dirt deposits on the radioactive material Radiator is conditional.
  • the potentials are preferably measured on the measuring electrode for at least one field strength above and at least one field strength below the first field strength (operating field strength) in order to be able to carry out a reliable evaluation.
  • the test of an ionization smoke detector for contamination can be initiated, for example, when a decrease in chamber current and thus an increase in potential has taken place.
  • the test can be carried out according to a fixed time program, which is particularly advantageous if, as in analog systems, the data is not evaluated in the individual smoke detectors, but in a control center.
  • one possibility of carrying out a measurement at a different field strength is to assign a switching device to the test circuit which changes the field strength in the measuring chamber by applying different supply voltages.
  • a switching device to assign a switching device to the test circuit which changes the field strength in the measuring chamber by applying different supply voltages.
  • at least two different field strength ranges are continuously formed in the measuring chamber due to a specific structure.
  • the measuring chamber contains at least two pairs of electrodes that are connected to different ones Voltages are connected and the measuring electrodes of both pairs of electrodes are connected to the test circuits.
  • the measuring chamber can have at least two separate measuring electrodes connected to the test circuit and a common counter electrode.
  • the counter electrode has two electrode sections assigned to the measuring electrodes, the distances between which are different from the assigned measuring electrodes.
  • a voltage difference corresponding to the field strength can also be determined in the area working with the higher voltage when exposed to smoke aerosols. If, on the other hand, a deposit of dirt on the radioactive element is the cause of the change in potential in one chamber area, a change in voltage will accordingly clearly occur in the other area. Any deviations in the latter construction depend primarily on the design of the transition areas of the measuring chamber, in particular the field strength acting there.
  • FIG. 1 shows characteristic curves of a chamber arrangement of an ionization smoke detector in which an ionization measuring chamber which is freely accessible to the ambient air and a closed ionization reference chamber, which each have a radioactive element, are connected in series.
  • the chamber voltage UK is plotted on the abscissa and the chamber current IK is plotted on the ordinate.
  • the characteristic lines with a solid line represent the course of the characteristic curve of the measuring chamber when new MK (new) and in the presence of smoke MK (smoke) of a predetermined constant density.
  • the dash-dotted characteristic curves RK show the characteristic curve of the reference chamber.
  • the dashed characteristic curve MK (dirty) represents a characteristic curve if the radioactive element in the measuring chamber is significantly contaminated.
  • a voltage potential corresponding to intersection point C is established at the common measuring electrode. If a potential shift is detected on the measuring electrode during operation, for example by the voltage difference X, an intersection point D is reached.
  • the chamber voltage is now changed to build up a different field strength, for example by switching down to the voltage value U P1 .
  • the working point A would be set at the measuring electrode.
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the measuring chamber characteristic MK dirt on the radioactive element was the cause of the potential change X
  • the measuring chamber characteristic MK dirt on the radioactive element comes into play, and
  • the chamber voltage when the chamber voltage is reduced to smaller evaluable potential differences compared to the nominal voltage, it can already be discriminated whether smoke or dirt was the cause of the lowering of the potential at the nominal voltage.
  • the chamber voltage When the chamber voltage is increased, there are not only higher potential differences under the characteristic curves and intersection curves selected here, but also significant differences with regard to the cause of the chamber current decrease or potential change. It can also be seen that at low chamber voltage the ratio of the potential differences a 1 to b 1 is greater than 1. In contrast, at a test voltage higher than the normal voltage, the ratio of the potential differences a2 to b2 is less than 1. If an average normal chamber voltage is assumed, dirt deposits with a lower test voltage have less of an effect than smoke.
  • FIG. 2 The diagram of FIG. 2 is largely the same as that of FIG. 1, but it shows a more detailed evaluation option using the method according to the invention.
  • the solid lines MK (new) and MK (smoke) as well as the dashed line MK (dirty) correspond to those in FIG. 1.
  • An additional characteristic characterizes the measuring chamber at MK (little smoke) with a given, identical smoke density during the measurement.
  • An additional characteristic curve MK little dirt characterizes the measuring chamber with less dirt deposition on the radioactive element.
  • the course of the reference chamber characteristics is identical to that of FIG. 1.
  • the potential difference y results at the measuring electrode. This can be a reason to switch to the higher test voltage U P2 . Is smoke the cause of the potential change? y has been, the measuring electrode voltage will shift from the intersection point L to the intersection point P, which causes a change in potential d at the measuring electrode. If, on the other hand, the accumulation of dirt was the cause, the measuring chamber characteristic curve follows the described course MK (little dirt). Starting from the point of intersection at U N reached after the occurrence of the potential difference y, the potential shifts from the measuring electrode at the test voltage U P2 to the point of intersection R. The potential difference from the points L to R now reaches the larger value f instead of the difference d when exposed to smoke due to dirt. The potential difference d can serve as a prewarning for low smoke, and if the potential difference f occurs, this can be interpreted as an indication that the ionization detector needs to be cleaned.
  • the chamber voltage can be switched back to its nominal value U N.
  • the potential difference at the measuring electrode becomes larger during operation and reaches the value x, for example, then a switchover to the higher test voltage U P2 takes place again.
  • the potential difference a2 for an alarm evaluation or the potential difference b2 for the deposition of dirt will set.
  • b2 indicates heavy soiling of the detector and, if the degree of soiling is very high, can be used as an indication of a smoke detector that is no longer fully functional.
  • the diagram in FIG. 3 is based on a chamber arrangement in which the ionization reference chamber is replaced by an ohmic resistor.
  • the straight line of resistance passing through point U N intersects the new measuring chamber line at point U. If a potential difference z is reached by changing the chamber current, a switchover to the low chamber voltage U P1 takes place . In the event of smoke, the intersection point P with the characteristic curve MK (smoke) results. The potential difference m 1 is reached. In the event of contamination, the measuring chamber characteristic curve takes the dashed MK (dirty) curve.
  • the straight line at U P1 intersects the dashed curve of the measuring chamber at point Q. The potential difference now assumes the value r 1.
  • a targeted characteristic curve can also be set with the aid of a combination of resistors and, if applicable, a reference chamber, in order to obtain potential differences with which either smoke or dirt is preferably evaluated.
  • the evaluation of whether there is smoke in the detector or whether it is contaminated can be carried out in the Detectors themselves or at a central location. If the evaluation is carried out at a central point, it can be advantageous to also change the chamber voltage for a change in the electric field strength from a central point, for example by changing the supply voltage line by line. However, if you choose a version in which the ionization chambers and the circuit design are housed in a common housing, it is expedient to carry out the test procedure with each detector depending on its respective measuring chamber state.
  • the electronic switching circuit of the detector contains the necessary switching options and the necessary evaluation and signal modules.
  • the method described above has the advantage that it can be carried out with conventionally designed ionization chambers. On the other hand, it depends in a lot For example, to report a rapidly developing fire in a short time is to be preferred to the arrangement described below.
  • FIG. 4 shows an ionization chamber arrangement 10 which consists of a measuring chamber 11 and a reference chamber 12.
  • the reference chamber 12 has a reference chamber electrode 13, and the measuring chamber 11 has an outer measuring chamber electrode 14.
  • Both chambers 11, 12 have an outer measuring electrode 15 in common and an inner measuring electrode 16, which are separated from one another by suitable insulation 17.
  • Radioactive emitters are arranged on both sides of the inner measuring electrode, the arrows in the chambers 11 and 12 indicating the range of the radioactive rays.
  • the electrodes 13, 15 and 16 are flat.
  • the outer electrode 14, on the other hand, has a stepped cup-shaped design with a central section 18 and a section 19 running around it in an annular manner, which sections are connected to one another by a substantially axial annular wall section 20.
  • the central measuring electrode 16 acts largely with the central section 18 of the outer electrode 14 together and the outer measuring electrode 15 substantially with the outer annular portion 19 of the outer electrode 14.
  • the transition field strength regions not being included.
  • a supply voltage of 12 volts is applied to the outer electrode 14 and the reference chamber electrode 13.
  • the field strength in the central region is lower than in the outer region, since the outer electrode 14 or the section 19 is at a smaller distance from the outer measuring electrode 15 than the middle section 18 from the inner measuring electrode 16.
  • Such a chamber arrangement has the advantage that time delays after switching to one or more different field strengths due to the respective transient processes can be avoided.
  • the chamber arrangement 25 shown in FIG. 5 is essentially the same as that of FIG. 4.
  • a measuring chamber 26 and a reference chamber 27 are kept radially at a distance by an outer measuring electrode 28 and an inner measuring electrode 29, which are separated from one another by insulation 30 .
  • the inner measuring electrode 29 has a radioactive emitter on both sides, the arrows shown reflecting the range of the radiation.
  • the reference chamber 27 has a reference chamber electrode 31, and the measuring chamber 26 has an outer electrode which is formed by an inner partial electrode 32 and an outer partial electrode 33, which are insulated from one another by an annular insulation 34.
  • the inner partial electrode 32 is also the same as the measuring electrodes 28, 29 and the reference chamber electrode 31.
  • a part of the outer partial electrode 33 is also flat, followed by a cylindrical section which closes the chamber 26.
  • a different voltage is now applied to the central partial electrode 32 than to the outer partial electrode 33, which results in two areas of different field strength in the measuring chamber 26 - again the transition areas are not included.
  • the middle measuring electrode 29 is essentially assigned to the middle partial electrode 32, while the annular outer measuring electrode 28 is assigned to the annular partial electrode 33.
  • the supply voltage can be U N and the other U P2 .
  • an electrical potential shift corresponding to the field strength can also be determined in the area working with the higher voltage U P2 when exposed to smoke aerosols. If, on the other hand, a deposit of dirt on the radioactive element is the cause of the change in potential in one chamber area, a change in voltage will accordingly clearly occur in the other area.
  • the inner and outer measuring electrodes are at the same electrical potential when they are new at the normal operating voltage. This can be achieved by appropriate geometric dimensioning of the measuring chamber areas operated with different field strengths, e.g. through the choice of coordinated measuring electrode surfaces, chamber volumes and also through the number of ion pairs formed in each case by the radioactive radiation in the two measuring chamber subareas. If different potentials occur at the two measuring electrodes during operation due to the effects of smoke or dirt, the electrical field image changes accordingly. In particular in the area around the electrical insulation between partial measuring electrodes, the flow of equalizing currents is promoted. These compensating currents lead to a reduction in the potential differences and must be taken into account when determining the measuring thresholds.
  • FIG. 6 schematically shows a conventional ionization chamber arrangement 40, consisting of a measuring chamber 41 and a reference chamber 42 connected in series therewith, the common inner electrode or measuring electrode 43 being a radioactive radiator on both sides wearing.
  • the chamber arrangement 40 is normally connected to the normal operating voltage U N (block 45) or a test voltage U P (block 46a) via a switch 44.
  • a comparator 47 is connected to the measuring electrode 43 via an electronic circuit 46, which preferably contains a field effect transistor.
  • Four threshold levels are provided in the comparator 47, namely alarm threshold value 48, dirt threshold value 49, prewarning threshold value 50 and test threshold value 51.
  • a control and evaluation logic 52 is connected to the output of the comparator 47, from which an output to a prewarning signal stage 53 for smoke, one to one Pollution signal level 54 and one goes to an alarm signal level 55.
  • the circuit shown works as follows. During the normal operating voltage U N , only low field strengths of a few volts / cm are effective for the ion transport in the chambers 41 and 42.
  • the potential arising at the measuring electrode 43 is fed to the comparator 47. If the potential reaches the test threshold 51, for example potential W in FIG. 2, the control and evaluation logic is actuated accordingly. This is used to actuate switch 44 and to switch to a higher test voltage U P2 (46a). This occurs during the test period at the higher voltage or the higher electric field strength a potential R, the comparator responds with its dirt threshold value, and a contamination signal is triggered in stage 54 via the control and evaluation logic.
  • the prewarning threshold 50 is reached via comparator 47 and, with the aid of the control and evaluation logic 52, a prewarning signal is emitted via stage 53, which indicates that the smoke density is low.
  • the control and evaluation logic of the detector 40 is left in this state in order to immediately trigger an alarm in the event of a further increase in smoke after the alarm threshold 48 has been reached (alarm signal level 55). If, however, the alarm threshold is not reached within a predetermined time or the potential P is undershot again (in the direction of normal value L), the detector is switched back to its normal monitoring state with the supply voltage U N. However, if the test threshold potential W is reached again, a new test cycle is triggered.
  • the functional sequence of the control and evaluation logic 52 is shown in more detail in FIG. 7.
  • a memory 60 is set and a control signal is sent to the switch for switching the voltage (line 61).
  • a delay element T v1 comes into action, which is connected to the dirt threshold 49 via the line 62. If, after the delay time has elapsed, the signal corresponding to the contamination (potential R in FIG. 2) is present, a signal from the memory 60 corresponding to the higher voltage U P2 is also present at the gate G1 as the second voltage, so that the signal indicates the contamination Output 64 driven and a contamination signal (stage 54; see also FIG.
  • a gate G2 receives a negated signal. Furthermore, a signal from memory 60 characterizing the higher operating voltage is also present at gate G2.
  • the gate G2 triggers a delay element T v2 , the time constant of which is greater than that of the delay element T v1 .
  • the observation time is started by a timer T v3 . If the alarm threshold at the higher test voltage is reached within the observation time, the conditions of a gate G3 are fulfilled. The alarm output 65 is triggered and thus the alarm signal is triggered (stage 55; see also FIG. 6).
  • each ionization fire detector it is not necessary for each ionization fire detector to be individually assigned complete control, evaluation and signal electronics as described above. At least some of the electronics can be located in the monitoring center in order to proceed according to the method either in a predetermined order or after reaching predetermined changes in the chamber flow Evaluation with the respective detector to be checked can be interconnected via lines.

Abstract

This detector exhibits a measuring chamber which can be ionised by a radioactive source, is accessible to the environmental air and has a first electrode connected to a d.c. feed voltage and a measuring electrode, the potential of which changes as a function of the density of the smoke when smoke enters the measuring chamber, and is measured for the purpose of generating a smoke alarm signal when it reaches a predetermined value, the potential of the measuring electrode being measured for at least one further electrical field strength and being compared with at least one second potential value which occurs at the second field strength in accordance with the law of small ion deposition when there are smoke aerosols in the measuring chamber. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for operating an ionization smoke detector according to the preamble of patent claim 1.

Es ist bekannt, mit Hilfe einer offenen Ionisationskammer den ansteigenden Aerosolgehalt (Rauch) in der Luft zu detektieren. Ein radioaktives Element erzeugt in der Ionisationskammer einen Ionenstrom, der durch den sogenannten Kleinionenanlagerungseffekt bei Vorhandensein von Rauchaerosolen verringert wird. Herkömmliche Ionisationsrauchmelder lösen bei Über- bzw. Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes für den Ionenstrom bzw. eines dadurch hervorgerufenen Potentials (an der Meßelektrode) über die Meldelinie Alarm aus. Neuerdings werden zunehmend sogenannte Analogmelder verwendet (DE-AS 22 57 931, DE-OS 29 46 507, EP 0 070 449). Bei diesen wird in Abhängigkeit von dem Analogwert des jeweiligen Meßkammerstroms ein entsprechendes Signal für die Auswerteeinrichtung erzeugt.It is known to use an open ionization chamber to detect the increasing aerosol content (smoke) in the air. A radioactive element generates an ion current in the ionization chamber, which is reduced by the so-called small ion accumulation effect in the presence of smoke aerosols. Conventional ionization smoke detectors trigger an alarm via the detection line when a predetermined threshold value for the ion current or a potential caused thereby (at the measuring electrode) is exceeded. So-called analog detectors are becoming more and more popular used (DE-AS 22 57 931, DE-OS 29 46 507, EP 0 070 449). Depending on the analog value of the respective measuring chamber current, a corresponding signal is generated for the evaluation device.

Normalerweise besteht eine Brandmeldeanlage aus einer Vielzahl von Brandmeldern, die über Stromversorgungs- und Signalleitungen gruppenweise mit einer Brandmeldezentrale verbunden sind. Das Auswerten der Analogsignale erfordert für jeden Melder sowie seinen jeweiligen Meßwert ein zugeordnetes eindeutiges Kennungssignal. Um einen Brand möglichst unmittelbar zu erkennen, ist eine Abgabe von Analogsignalen in kurzen Zeitintervallen erforderlich. Da eine größere Anzahl von Brandmeldern üblicherweise an ein gemeinsames Kabel angeschlossen ist, kommt es zu einer großen Signalanhäufung. Ein sehr hochwertiges, aus jeweils einer Signalfolge bestehendes Melderkennungswort und ein den zugehörigen Analogwert enthaltendes Kennungsdatenwort sind ebenso wie ein hochwertiges Kabelnetz für eine sichere Übertragung zu der von den Meldern oft weit entfernten Zentrale zwingend erforderlich (EP 0 121 048 oder auch EP 0 070 449). In der Zentrale selbst ist ebenfalls ein relativ hoher Aufwand für die datentechnische Verarbeitung der vielen Signalfolgen erforderlich (EP 0 067 339).A fire alarm system normally consists of a large number of fire alarms that are connected in groups to a fire alarm control panel via power supply and signal lines. The evaluation of the analog signals requires an assigned unique identification signal for each detector and its respective measured value. In order to detect a fire as immediately as possible, it is necessary to issue analog signals in short time intervals. Since a large number of fire detectors are usually connected to a common cable, there is a large accumulation of signals. A very high-quality detector identification word, each consisting of a signal sequence and an identification data word containing the associated analog value, are imperative, as is a high-quality cable network for secure transmission to the control center, which is often far away from the detectors (EP 0 121 048 or EP 0 070 449) . In the control center itself, a relatively high level of complexity is required for the data processing of the many signal sequences (EP 0 067 339).

Dieser Aufwand wird getrieben, um möglichst frühzeitig nicht auf einen Brand zurückführende Veränderungen des Meßkammerstroms zu erkennen und Fehlalarme zu vermeiden (DE-AS 22 57 931 oder DE-OS 29 46 507).This effort is made in order to detect changes in the measuring chamber current which are not due to a fire as early as possible and to avoid false alarms (DE-AS 22 57 931 or DE-OS 29 46 507).

Abgesehen von klimatischen Einflüssen wie Temperatur, Druck usw. sowie von Alterungerscheinungen, insbesondere des radioaktiven Elements, wird der ordnungsgemäße Betrieb derartiger Rauchmelder durch Verschmutzungen beeinträchtigt, die naturgemäß stark variieren, je nachdem welcher Atmosphäre der Melder ausgesetzt ist. Es werden im wesentlichen zwei auf unterschiedlicher Verschmutzung beruhende schädliche Auswirkungen unterschieden. Überwiegt die Verschmutzung an der Isolation des die Meßelektrode tragenden Bauteils, so kommt es aufgrund von Leckströmen zu einer Verminderung der Ansprechempfindlichkeit oder gar zu einem Nichtansprechen. Um diesen Zustand rechtzeitig zu erfassen, sind bereits Lösungen vorgeschlagen worden (DE-PS 20 29 794, EP 0 033 888, DE-OS 30 04 753 oder DE-PS 20 04 584).Apart from climatic influences such as temperature, pressure etc. as well as signs of aging, in particular the radioactive element, the proper operation of such smoke detectors is impaired by soiling which naturally varies greatly depending on the atmosphere in which the detector is exposed. A distinction is essentially made between two harmful effects based on different types of pollution. If the contamination on the insulation of the component carrying the measuring electrode predominates, leakage currents lead to a reduction in the sensitivity or even to a non-response. In order to detect this state in good time, solutions have already been proposed (DE-PS 20 29 794, EP 0 033 888, DE-OS 30 04 753 or DE-PS 20 04 584).

Überwiegt hingegen eine Verschmutzung des radioaktiven Elements, zum Beispiel aufgrund von Staubablagerungen, kommt es zu einer Verringerung des Meßkammerstroms aufgrund einer Verringerung der Bewegungsenergie bzw. der Ionisierungsfähigkeit der radioaktiven Strahlung; der Ionisationsrauchmelder wird auf Rauch empfindlicher. Bei unbemerkt fortschreitender Verschmutzung des radioaktiven Elements kommt es zu einem Fehlalarm, wenn nicht entsprechende Vorkehrungen getroffen werden.If, on the other hand, the radioactive element is predominantly contaminated, for example due to dust deposits, there is a reduction in the measuring chamber current due to a reduction in the kinetic energy or the ionization ability of the radioactive radiation; the Ionization smoke detectors become more sensitive to smoke. If the radioactive element continues to become soiled unnoticed, a false alarm will occur if appropriate measures are not taken.

Um diesen höchst kritischen Zustand eines Melders frühzeitig zu erkennen, sind bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden. Bei herkömmlich arbeitenden Schwellwertmeldern werden zum Beispiel eine oder mehrere zusätzliche Vorwarnschwellen vorgesehen, die bereits bei relativ geringer Kammerstromabnahme eine Auslösung bewirken (CH-PS 629 905 oder CH-PS 574 532). Um die Funktion der Ionisationsrauchmelder von der Zentrale aus überprüfen zu können bzw. die tatsächliche Ansprechempfindlichkeit oder präziser gesagt, die für eine Alarmauslösung an der Meßelektrode zu überwindende Spannungsdifferenz zu ermitteln, wurde auch bereits vorgeschlagen, die Spannung an der Außenelektrode der Meßkammer kontinuierlich oder schrittweise zu erhöhen (DE-PS 20 19 791, DE-PS 202 764 oder DE-PS 20 50 719). In der DE-OS 21 21 382 wird auch bereits vorgeschlagen, nur sich über längere Zeiträume erstreckende Veränderungen des Meßkammerstromes für eine Unterscheidung, ob Rauch oder zum Beispiel Schmutz die Ursache für eine Kammerstromänderung ist, auszuwerten. Äußerst langsame Veränderungen des Stroms werden dabei auf Schmutzeinwirkung zurückgeführt.Des weiteren wird in der letztgenannten Schrift auch der Einbau eines Strahlungsdetektors vorgeschlagen, mit dem die Radioaktivität direkt gemessen wird, um Veränderungen der Ionisierungsleistung unmittelbar feststellen zu können. In der gleichen Schrift wird auch der Einbau von Hilfselektroden beschrieben, um eine Erhöhung des Isolationsleckstroms eindeutiger erkennen bzw. kompensieren zu können.Various solutions have already been proposed for early detection of this highly critical condition of a detector. In the case of conventionally operating threshold detectors, for example, one or more additional prewarning thresholds are provided, which trigger even with a relatively small decrease in chamber current (CH-PS 629 905 or CH-PS 574 532). In order to be able to check the function of the ionization smoke detectors from the control center or to determine the actual sensitivity, or more precisely, the voltage difference to be overcome for an alarm triggering at the measuring electrode, it has also been proposed to increase the voltage at the outer electrode of the measuring chamber continuously or step by step increase (DE-PS 20 19 791, DE-PS 202 764 or DE-PS 20 50 719). DE-OS 21 21 382 also suggests evaluating only changes in the measuring chamber current that extend over longer periods of time in order to distinguish whether smoke or, for example, dirt is the cause of a change in the chamber current. Extremely slow changes in the current are due to the effects of dirt In addition, the latter document also suggests the installation of a radiation detector with which the radioactivity is measured directly in order to be able to immediately detect changes in the ionization power. The installation of auxiliary electrodes is also described in the same document in order to be able to more clearly identify or compensate for an increase in the insulation leakage current.

Aus der EP 0 121 048 ist auch bekannt, jeden Ionisationsrauchmelder mit sogenannten Störpegeln auszurüsten.Hierbei werden zusätzliche Schwellen unterhalb der Alarmschwelle gebildet und zusätzlich ein überlagertes langzeitiges Driften berücksichtigt. Ein vergleichbares Verfahren ist auch bei Analogmeldern bekanntgeworden (EP 0 070 449).It is also known from EP 0 121 048 to equip each ionization smoke detector with so-called interference levels. Additional thresholds are formed below the alarm threshold and an overlaid long-term drift is also taken into account. A comparable method has also become known for analog detectors (EP 0 070 449).

Es ist ferner aus der EP 0 067 339 bekanntgeworden, durch schwankende Umgebungsbedingungen verursachte Veränderungen des Meßkammerruhestroms als Kriterium dafür heranzuziehen, ob sich der Melder überhaupt im ordnungsgemäßen Betriebszustand befindet.It has also become known from EP 0 067 339 to use changes in the measuring chamber quiescent current caused by fluctuating ambient conditions as a criterion for whether the detector is in the correct operating state at all.

Alle bisher bekanntgewordenen Verfahren weisen keinen Weg, der hinreichend sicher eine Unterscheidung zuläßt, ob Schmutzablagerungen auf dem radioaktiven Element oder schwebende Rauchaerosole die Ursache für eine Verringerung des Meßkammerstroms sind. Das Ansprechen eines Melders bei sogenannten Vorwarnschwellen erfordert eine unmittelbar durch eine Person durchzuführende Überprüfung, ob ein Schadensfeuer im Entstehen ist, d.h. es wird bei einem verantwortungsbewußten Betreiber eine umfangreiche Alarmorganisation ausgelöst. Zwar ist in der Vielzahl der Fälle eine Verschmutzung die Ursache für die Auslösung der Vorwarnschwelle, es besteht jedoch die Gefahr, daß dadurch die Aufmerksamkeit herabgesetzt oder zumindest eine große Verunsicherung heraufbeschworen wird. Brandmelder, die einen Alarm bei einer relativ langsamen Änderung des Meßkammerstroms unterdrücken, bergen in sich die Gefahr, daß sie langsam schwelende Brände sehr spät oder gar nicht erfassen. Eine sehr starke kurzzeitig auftretende Verschmutzung oder zum Beispiel eine Betauung der radioaktiven Strahler sind mit Hilfe dieser Verfahren von einer durch einen raschen Rauchanstieg bewirkten Stromänderung in der Meßkammer nicht zu unterscheiden.All of the methods that have become known so far have no path that allows a sufficiently certain distinction to be made as to whether dirt deposits on the radioactive element or Floating smoke aerosols are the cause of a reduction in the measuring chamber current. The response of a detector to so-called prewarning thresholds requires a person-to-be check to see whether a fire is emerging, ie a responsible operator triggers an extensive alarm organization. In the large number of cases, contamination is the cause of the triggering of the pre-warning threshold, but there is a risk that attention will be lowered or at least a great deal of uncertainty will be raised. Fire detectors that suppress an alarm in the event of a relatively slow change in the measuring chamber current harbor the risk that they will slowly detect smoldering fires very late or not at all. A very strong short-term contamination or, for example, condensation on the radioactive emitters cannot be distinguished with the aid of these methods from a current change in the measuring chamber caused by a rapid rise in smoke.

Diese aufgezeigten Mängel weisen prinzipiell auch die bekannten Analogsysteme auf. Es können hierbei auch mit vergleichsweise hohem technischen Aufwand nur wenige der tatsächlich auftretenden Fehler, die durch Verschmutzung vorgetäuscht werden, erkannt werden. Bei den meisten Analogmelder betreffenden bekannten Lösungen wird entweder bei einer sehr langsamen Veränderung der Meßkammerstromwerte eine Verschmutzung oder Alterung unterstellt oder eine wenig aussagekräftige Auswertung der im Normalbetrieb vorkommenden Schwankungen des Meßkammerstroms vorgenommen.In principle, these shortcomings also have the known analog systems. Even with a comparatively high technical effort, only a few of the errors that actually occur can be caused by contamination to be faked, to be recognized. In most known solutions relating to most analog detectors, either contamination or aging is assumed in the event of a very slow change in the measuring chamber current values, or a less meaningful evaluation of the fluctuations in the measuring chamber current occurring in normal operation is carried out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders anzugeben, mit dem sicher erkannt werden kann, ob die Änderung des Meßkammerstroms einerseits durch den Eintritt von Rauchaerosolen oder andererseits durch Verschmutzung oder sonstige Beeinträchtigung der radioaktiven Quelle verursacht ist.The invention has for its object to provide a method for operating an ionization smoke detector, with which it can be reliably detected whether the change in the measuring chamber current is caused on the one hand by the entry of smoke aerosols or on the other hand by pollution or other impairment of the radioactive source.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1.This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of patent claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß der Meßkammerstrom bei einer Änderung der Feldstärke unterschiedliche Werte annimmt, abhängig davon, ob eine Stromverringerung zum Beispiel durch eine Verschmutzung und damit Teilabdeckung des radioaktiven Elements oder den Eintritt von Rauchaerosolen bedingt ist. Unabhängig vom Verschmutzungsgrad wird sich eine Meßkammer bei Änderung des Spannungsabfalls durch die Erhöhung oder die Erniedrigung der anliegenden Speisespannung anders verhalten als wenn sich in der Meßkammer schwebende Rauchaerosole befinden. Nach dem Anlagerungsgesetz von Schweitler (DE-AS 12 59 277) hängt nämlich die relative Änderung der Ionenkonzentration von der Verweilzeit der Ionen in einem betrachteten Volumenelement ab. Die Ionenverweilzeit hängt jedoch ihrerseits von der elektrischen Feldstärke ab. Mit anderen Worten, mit zunehmender Feldstärke in der Ionisationskammer ist die relative Änderung des Meßkammerstroms bei gleicher Rauchdichte immer geringer. Bei gleicher Rauchdichte kommt es bei geringeren Feldstärken (z.B. von einigen V/cm) zu einer prozentual größeren Verminderung des Kammerstroms verglichen mit der Verminderung bei höheren Feldstärken. Ursache ist die Anlagerungsfähigkeit an Aerosole, die mit zunehmender Feldstärke kleiner wird.In the method according to the invention, use is made of the knowledge that the measuring chamber current assumes different values when the field strength changes, depending on whether a current reduction is due, for example, to contamination and thus partial coverage of the radioactive element or the entry of smoke aerosols. Regardless of the degree of contamination, there will be a measuring chamber behave differently when the voltage drop changes due to the increase or decrease in the applied supply voltage than if there are smoke aerosols floating in the measuring chamber. According to the attachment law by Schweitler (DE-AS 12 59 277), the relative change in the ion concentration depends on the residence time of the ions in a volume element under consideration. However, the ion residence time depends on the electric field strength. In other words, with increasing field strength in the ionization chamber, the relative change in the measuring chamber current is always smaller with the same smoke density. With the same smoke density, lower field strengths (for example of a few V / cm) result in a greater percentage reduction in the chamber current compared to the reduction in higher field strengths. The reason is the ability to attach to aerosols, which decreases with increasing field strength.

Aufgrund der oben beschriebenen Erkenntnis ist eine Vielzahl von Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Es kann sowohl bei einem aus einer oder zwei Ionisationskammern bestehenden Anordnung als auch bei einem mit Schwellwerten oder Analogwerten arbeitenden System angewendet werden. Eine relativ einfache Ausgestaltung der Erfindung kann wie folgt arbeiten.On the basis of the knowledge described above, a large number of configurations of the method according to the invention are possible. It can be used both in an arrangement consisting of one or two ionization chambers and in a system operating with threshold values or analog values. A relatively simple embodiment of the invention can work as follows.

Bei einer ungesättigten Ionisationskammer, die in einem für den Anlagerungsvorgang von Ionen an Rauchaerosolen günstigen Feldstärkenbereich von einigen Volt/cm arbeitet, wird bei Erreichen einer vorgegebenen Änderung des Meßkammerstroms eine definierte Änderung der Feldstärke vorgenommen. Sind Rauchaerosole Ursache für die Auslösung der Feldstärkenveränderung, so wird sich der dem Anlagerungsgesetz entsprechende neue (veränderte) Kammerstrom einstellen. Ist zum Beispiel die Feldstärke deutlich erhöht worden, so ist sie für die Ionenanlagerung nicht mehr optimal, und es wird sich ein entsprechend geringerer Wert für den Kammerstrom einstellen. Ist hingegen eine Schmutzablagerung oder ein Feuchtigkeitsfilm auf dem radioaktiven Präparat die Ursache für die Kammerstromänderung, so wird sich bei sonst gleichen Voraussetzungen im Falle einer Feldstärkenerhöhung eine wesentlich stärkere Veränderung des Ionisationsstroms ergeben. Aufgrund der Auswertung der bei den verschiedenen Feldstärken auftretenden Kammerstromwerte ist eine Entscheidung möglich, ob ein Feueralarm auszulösen oder ob zum Beispiel bei dem betreffenden Brandmelder lediglich eine Reinigung erforderlich ist. Eine Fehlalarmierung aufgrund verschmutzter oder betauter radioaktiver Strahler kann durch die Erfindung vermieden werden.In the case of an unsaturated ionization chamber, which operates in a field strength range of a few volts / cm, which is favorable for the accumulation of ions on smoke aerosols, a defined change in the field strength is carried out when a predetermined change in the measuring chamber current is achieved. If smoke aerosols are the cause of the triggering of the change in field strength, the new (changed) chamber flow corresponding to the Accumulation Act will set in. If, for example, the field strength has been increased significantly, it is no longer optimal for the ion attachment, and a correspondingly lower value for the chamber current will result. If, on the other hand, a deposit of dirt or a film of moisture on the radioactive preparation is the cause of the change in chamber current, there will be a substantially greater change in the ionization current if the conditions are otherwise the same if the field strength increases. Based on the evaluation of the chamber current values occurring with the different field strengths, a decision can be made as to whether a fire alarm should be triggered or whether, for example, the relevant fire detector only needs cleaning. A false alarm due to dirty or condensed radioactive emitters can be avoided by the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ferner, eine Feldstärkenveränderung in bestimmten Zeitintervallen, um bereits eine geringe Verschmutzung feststellen zu können und ggf. eine entsprechende Korrektur der Ansprechempfindlichkeit auf Rauch zu veranlassen. Hierbei ist die Anwendung des Verfahrens sowohl in analog arbeitenden Ionisationsrauchmeldern als auch in solchen möglich, die als Schwellwertmelder arbeiten. So kann die Feldstärkenumschaltung und die Auswertung auch erst nach Erreichen einer oder mehrerer unterschiedlich starker Veränderungen des Kammerstroms ausgelöst werden. Je nach Stärke der festgestellten Verschmutzung kann dann entweder eine Korrektur der Alarmschwelle bei geringer Verschmutzung oder ab einem bestimmten Verschmutzungsgrad eine Wartungsanforderung ausgelöst bzw. bei starker Verschmutzung auch der Ausfall des Brandmelders signalisiert werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch unterschiedlich starke Rauchdichten erkannt werden, um entsprechende Vorwarnungs- und Alarmmeldungen auszulösen. Das Erkennen unterschiedlich starker Rauchdichten ist jedoch auch im Stand der Technik bekannt.The method according to the invention also allows a change in the field strength at certain time intervals in order to be able to detect even a small amount of contamination and, if necessary, to initiate a corresponding correction of the sensitivity to smoke. The method can be used both in analog ionization smoke detectors and in those that operate as threshold detectors. In this way, the field strength switchover and the evaluation can only be triggered after one or more changes of the chamber current of different strengths have been reached. Depending on the severity of the detected contamination, either a correction of the alarm threshold in the case of low contamination or a maintenance request from a certain degree of contamination can then be triggered or the failure of the fire detector can also be signaled in the case of heavy contamination. With the aid of the method according to the invention, smoke densities of different strengths can also be detected in order to trigger corresponding pre-warning and alarm messages. However, the detection of smoke densities of different strengths is also known in the prior art.

Geht man von einer für die Rauchanlagerung günstigen Feldstärke aus, wird sich bei einer Erhöhung der Feldstärke bei Anwesenheit von Rauch, wie beschrieben, eine verhältnismäßig kleinere Veränderung des Ionenkammerstroms einstellen als wenn Schmutzablagerungen auf dem radioaktiven Element die Ursache für das Erreichen der ursprünglichen Kammerstromänderung sind. Führt man jedoch unter gleichen Ausgangsbedingungen eine Herabsetzung der Feldstärke durch, so führt Rauch zu einer stärkeren Kammerstromänderung als eine Schmutzablagerung auf dem Meßkammerstrahler.If one assumes a field strength that is favorable for smoke accumulation, an increase in the field strength in the presence of smoke, as described, will be proportionate Set a smaller change in the ion chamber current than if dirt deposits on the radioactive element are the cause of the original chamber current change being achieved. However, if the field strength is reduced under the same initial conditions, smoke leads to a greater change in the chamber flow than a deposit of dirt on the measuring chamber emitter.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist erforderlich, daß die Kennlinie in der Meßkammer (Kammerstrom im Verhältnis zur Kammerspannung) zumindest punktweise bekannt ist (sind). Um die Änderung des Potentials bei mindestens einer weiteren Feldstärke zu bestimmen, kann zum Beispiel auf einen Potentialwert Bezug genommen werden, den die Meßkammer im Neuzustand hat. Die Bezugswerte können zum Beispiel durch Messung der neuen Ionisationskammer bzw. aus deren Daten unmittelbar abgeleitet werden.To carry out the method according to the invention, it is necessary that the characteristic curve in the measuring chamber (chamber current in relation to the chamber voltage) is (at least point) known. In order to determine the change in the potential with at least one further field strength, reference can be made, for example, to a potential value that the measuring chamber has when new. The reference values can be derived directly, for example, by measuring the new ionization chamber or from its data.

Bei entsprechend günstigem Verlauf der Kennlinie reicht unter Umständen die Messung des Potentials bei nur einer zweiten Feldstärke aus, um eine Aussage zu machen, ob die gemessene Potentialänderung auf das Vorhandensein von Rauchaerosolen oder durch Schmutzablagerungen des radioaktiven Strahlers bedingt ist. Vorzugsweise erfolgt eine Messung der Potentiale an der Meßelektrode für mindestens eine Feldstärke oberhalb und mindestens eine Feldstärke unterhalb der ersten Feldstärke (Betriebsfeldstärke), um eine sichere Auswertung vornehmen zu können. Wie bereits erwähnt, kann die Prüfung eines Ionisationsrauchmelders auf Verschmutzung zum Beispiel dann eingeleitet werden, wenn eine Kammerstromabnahme und damit Potentialerhöhung stattgefunden hat. Alternativ kann die Prüfung nach einem festen Zeitprogramm erfolgen, was vor allem dann von Vorteil ist, wenn, wie in analog arbeitenden Systemen, die Auswertung der Daten nicht in den einzelnen Rauchmeldern, sondern in einer Zentrale durchgeführt wird.If the characteristic curve is correspondingly favorable, the measurement of the potential with only a second field strength may be sufficient to make a statement as to whether the measured potential change is due to the presence of smoke aerosols or due to dirt deposits on the radioactive material Radiator is conditional. The potentials are preferably measured on the measuring electrode for at least one field strength above and at least one field strength below the first field strength (operating field strength) in order to be able to carry out a reliable evaluation. As already mentioned, the test of an ionization smoke detector for contamination can be initiated, for example, when a decrease in chamber current and thus an increase in potential has taken place. Alternatively, the test can be carried out according to a fixed time program, which is particularly advantageous if, as in analog systems, the data is not evaluated in the individual smoke detectors, but in a control center.

Eine Möglichkeit, eine Messung bei einer anderen Feldstärke vorzunehmen, besteht erfindungsgemäß darin, der Prüfschaltung eine Umschaltvorrichtung zuzuordnen, die durch Anlegen unterschiedlicher Speisespannungen die Feldstärke in der Meßkammer ändert. Alternativ dazu kann vorgesehen werden, daß durch einen spezifischen Aufbau der Meßkammer in dieser ständig mindestens zwei unterschiedliche Feldstärkenbereiche gebildet werden. Hierfür sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Meßkammer mindestens zwei Elektrodenpaare enthält, die an unterschiedliche Spannungen angeschlossen und die Meßelektroden beider Elektrodenpaare an die Prüfschaltungen angeschlossen sind. Alternativ kann die Meßkammer mindestens zwei getrennte, mit der Prüfschaltung verbundene Meßelektroden aufweisen sowie eine gemeinsame Gegenelektrode. Die Gegenelektrode weist zwei den Meßelektroden zugeordnete Elektrodenabschnitte auf, deren Abstände von den zugeordneten Meßelektroden unterschiedlich sind. Bei Erreichen einer vorgegebenen Spannungsdifferenz gegenüber dem Normalzustand bei dem im kleineren Feldstärkenbereich arbeitenden Kammerbereich bzw. der ihm zugeordneten Meßelektrode ist bei Einwirkung durch Rauchaerosole auch in dem mit der höheren Spannung arbeitenden Bereich eine der Feldstärke entsprechende Spannungsdifferenz festzustellen. Ist hingegen eine Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Element die Ursache für die Potentialänderung in dem einen Kammerbereich,so wird sich in dem anderen Bereich eine Spannungsänderung entsprechend deutlich einstellen. Eventuelle Abweichungen hängen bei der zuletzt genannten Konstruktion in erster Linie von der Ausgestaltung der Übergangsbereiche der Meßkammer, insbesondere der dort jeweils wirkenden Feldstärke ab.According to the invention, one possibility of carrying out a measurement at a different field strength is to assign a switching device to the test circuit which changes the field strength in the measuring chamber by applying different supply voltages. As an alternative to this, it can be provided that at least two different field strength ranges are continuously formed in the measuring chamber due to a specific structure. For this purpose, an embodiment of the invention provides that the measuring chamber contains at least two pairs of electrodes that are connected to different ones Voltages are connected and the measuring electrodes of both pairs of electrodes are connected to the test circuits. Alternatively, the measuring chamber can have at least two separate measuring electrodes connected to the test circuit and a common counter electrode. The counter electrode has two electrode sections assigned to the measuring electrodes, the distances between which are different from the assigned measuring electrodes. When a predetermined voltage difference compared to the normal state is reached in the chamber area working in the smaller field strength range or the measuring electrode assigned to it, a voltage difference corresponding to the field strength can also be determined in the area working with the higher voltage when exposed to smoke aerosols. If, on the other hand, a deposit of dirt on the radioactive element is the cause of the change in potential in one chamber area, a change in voltage will accordingly clearly occur in the other area. Any deviations in the latter construction depend primarily on the design of the transition areas of the measuring chamber, in particular the field strength acting there.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1
zeigt ein Strom-Spannungs-Diagramm eines Ionisationsrauchmelders für verschiedene Bedingungen.
Fig. 2
zeigt ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1 mit zusätzlichen Kennlinien.
Fig. 3
zeigt ein ähnliches Diagramm wie die Figuren 1 und 2, jedoch bei Verwendung eines Ohm'schen Widerstands als Referenz für die Meßkammer.
Fig. 4
zeigt im Schnitt eine Ionisationskammeranordnung nach der Erfindung mit unterschiedlichen Feldstärkebereichen.
Fig.5
zeigt eine andere Ionisationskammeranordnung mit unterschiedlichen Feldstärkebereichen.
Fig. 6
zeigt ein Blockschaltbild für den Betrieb eines Ionisationsrauchmelders nach der Erfindung.
Fig. 7
zeigt detailliert den Funktionsablauf für die Steuer- und Auswertelogik des Blockschaltbilds nach Fig. 6.
The invention is described below with reference to drawings.
Fig. 1
shows a current-voltage diagram of an ionization smoke detector for various conditions.
Fig. 2
shows a diagram similar to FIG. 1 with additional characteristics.
Fig. 3
shows a diagram similar to Figures 1 and 2, but using an ohmic resistor as a reference for the measuring chamber.
Fig. 4
shows in section an ionization chamber arrangement according to the invention with different field strength ranges.
Fig. 5
shows another ionization chamber arrangement with different field strength ranges.
Fig. 6
shows a block diagram for the operation of an ionization smoke detector according to the invention.
Fig. 7
6 shows in detail the functional sequence for the control and evaluation logic of the block diagram according to FIG. 6.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Beschreibung von erfindungswesentlicher Bedeutung sein kann.Before going into the details shown in the drawings, it should be assumed that each of the features described may be of importance for the invention, either alone or in conjunction with features of the description.

In Fig. 1 sind Kennlinien einer Kammernanordnung eines Ionisationsrauchmelders dargestellt, bei der eine für die Umgebungsluft frei zugängliche Ionisationsmeßkammer und eine abgeschlossene Ionisationsreferenzkammer, die jeweils ein radioaktives Element aufweisen, in Reihe geschaltet sind. Auf der Abzisse ist die Kammerspannung UK und auf der Ordinate der Kammerstrom IK aufgetragen.Die Kennlinien mit durchgezogener Linie stellen den Kennlinienverlauf der Meßkammer im Neuzustand MK (neu) und bei Vorhandensein von Rauch MK (Rauch) von vorgegebener gleichbleibender Dichte dar. Die strichpunktierten Kennlinien RK zeigen den Kennlinienverlauf der Referenzkammer. Die gestrichelte Kennlinie MK (verschmutzt) stellt einen Kenn-linienverlauf bei einer signifikanten Verschmutzung des radioaktiven Elements in der Meßkammer dar.1 shows characteristic curves of a chamber arrangement of an ionization smoke detector in which an ionization measuring chamber which is freely accessible to the ambient air and a closed ionization reference chamber, which each have a radioactive element, are connected in series. The chamber voltage UK is plotted on the abscissa and the chamber current IK is plotted on the ordinate. The characteristic lines with a solid line represent the course of the characteristic curve of the measuring chamber when new MK (new) and in the presence of smoke MK (smoke) of a predetermined constant density. The dash-dotted characteristic curves RK show the characteristic curve of the reference chamber. The dashed characteristic curve MK (dirty) represents a characteristic curve if the radioactive element in the measuring chamber is significantly contaminated.

Ausgehend von einer normalen über beide Kammern anliegenden Spannung UN stellt sich an der gemeinsamen Meßelektrode ein Spannungspotential entsprechend Schnittpunkt C ein. Wird während des Betriebes eine Potentialverschiebung an der Meßelektrode festgestellt, etwa um die Spannungsdifferenz X, so wird ein Schnittpunkt D erreicht. Erfindungsgemäß wird nun zum Aufbau einer anderen Feldstärke die Kammerspannung geändert, zum Beispiel durch Herunterschaltung auf den Spannungswert UP1. Im Neuzustand der Meßkammer würde sich der Arbeitspunkt A an der Meßelektrode einstellen. Ist jedoch Rauch die Ursache für die Potentialänderung X gewesen, so gilt die abgesenkte Kennlinie MK (Rauch). Bei verringerter Kammernspannung wird sich mithin das Potential B an der Meßelektrode einstellen. Die Potentialdifferenz zwischen A und B beträgt a₁. Ist hingegen Schmutz auf dem radioaktiven Element für die Potentialänderdung X ursächlich gewesen, kommt die Meßkammerkennlinie MK (verschmutzt) zum Zuge,und es ergibt sich nunmehr ein Schnittpunkt K, d.h. es wird lediglich die Potentialdifferenz b₁ erreicht.Starting from a normal voltage U N across both chambers, a voltage potential corresponding to intersection point C is established at the common measuring electrode. If a potential shift is detected on the measuring electrode during operation, for example by the voltage difference X, an intersection point D is reached. According to the invention, the chamber voltage is now changed to build up a different field strength, for example by switching down to the voltage value U P1 . When the measuring chamber is new, the working point A would be set at the measuring electrode. However, if smoke was the cause of the potential change X, the reduced characteristic MK (smoke) applies. If the chamber voltage is reduced, the potential B at the measuring electrode will set. The potential difference between A and B is a₁. If, on the other hand, dirt on the radioactive element was the cause of the potential change X, the measuring chamber characteristic MK (dirty) comes into play, and there is now an intersection point K, ie only the potential difference b 1 is reached.

Wird hingegen nach dem Auftreten der Spannungsdifferenz X eine Umschaltung auf eine höhere Kammerspannung UP2 vorgenommen, würde sich im Neuzustand das Potential L an der Meßelektrode einstellen. Ist hingegen Rauch in der Kammer, ergibt sich der Schnittpunkt M, d.h. die Potentialdifferenz a₂. Diese kann nunmehr für die Raucherkennung ausgewertet werden. Ist jedoch ein verschmutzter Strahler die Ursache für die Potentialänderung X bei der Nennspannung gewesen, würde sich bei der höheren Prüfspannung der Schnittpunkt N ergeben. Diese große Potentialdifferenz b₂ stände für eine sichere Verschmutzungserkennung zur Verfügung. Die sehr großen Potentialdifferenzen ergeben sich dadurch, daß die Kennlinien bei der höheren Kammerspannung weitgehend im Sättigungsbereich liegen.If, on the other hand, a switchover to a higher chamber voltage U P2 occurs after the voltage difference X has occurred, the potential L would set at the measuring electrode when new. If, on the other hand, there is smoke in the chamber, the intersection M results, ie the potential difference a₂. This can now be evaluated for smoke detection. However, if the lamp is dirty, the cause of the potential change X at the nominal voltage would have been the point of intersection N at the higher test voltage. This large potential difference b₂ would be available for reliable contamination detection. The very large potential differences result from the fact that the characteristic curves at the higher chamber voltage are largely in the saturation range.

Bei der Herabsetzung der Kammerspannung auf kleinere auswertbare Potentialdifferenzen gegenüber der Nennspannung läßt sich jedoch sehr wohl bereits diskriminieren, ob Rauch oder Schmutz die Ursache für die Potentialerniedrigung bei Nennspannung gewesen sind. Bei der Erhöhung der Kammernspannung ergeben sich unter den hier gewählten Kennlinien- und Schnittpunktverläufen nicht nur jeweils höhere Potentialdifferenzen, sondern auch deutliche Unterschiede im Hinblick auf die Ursache der Kammerstromerniedrigung bzw. Potentialänderung. Man erkennt ferner, daß bei niedriger Kammerspannung das Verhältnis der Potentialdifferenzen a₁ zu b₁ größer als 1 ist. Demgegenüber ist bei einer höheren Prüfspannung als der Normalspannung das Verhältnis der Potentialdifferenzen a₂ zu b₂ kleiner als 1. Wird von einer mittleren normalen Kammerspannung ausgegangen, so wirkt sich eine Schmutzablagerung bei kleinerer Prüfspannung weniger stark als Rauch aus. Bei einer höheren Prüfspannung hingegen wirkt sich Schmutz wesentlich stärker als Rauch in der Meßkammer aus. Wie bereits erwähnt, ergeben sich bei Sättigungsverhältnissen der Kammern, insbesondere bei der gezeigten Prüfspannung UP2 große Potentialdifferenzen, die eine genaue Auswertung der jeweils herrschenden Rauchdichte ermöglichen bzw. eine klare Diskriminierung, ob eine Schmutzablagerung auf dem Strahler vorliegt.However, when the chamber voltage is reduced to smaller evaluable potential differences compared to the nominal voltage, it can already be discriminated whether smoke or dirt was the cause of the lowering of the potential at the nominal voltage. When the chamber voltage is increased, there are not only higher potential differences under the characteristic curves and intersection curves selected here, but also significant differences with regard to the cause of the chamber current decrease or potential change. It can also be seen that at low chamber voltage the ratio of the potential differences a 1 to b 1 is greater than 1. In contrast, at a test voltage higher than the normal voltage, the ratio of the potential differences a₂ to b₂ is less than 1. If an average normal chamber voltage is assumed, dirt deposits with a lower test voltage have less of an effect than smoke. At a higher one Test voltage, on the other hand, dirt has a much stronger effect than smoke in the measuring chamber. As already mentioned, there are large potential differences in the case of saturation ratios of the chambers, in particular with the test voltage U P2 shown, which enable an accurate evaluation of the prevailing smoke density or a clear discrimination as to whether dirt is present on the radiator.

Das Diagramm nach Fig. 2 gleicht weitgehend dem nach Fig. 1, es zeigt jedoch eine detailliertere Auswertungsmöglichkeit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Vollinien MK (neu) und MK (Rauch) sowie die gestrichelte Linie MK (verschmutzt) entsprechen den nach Fig. 1. Eine zusätzliche Kennlinie charakterisiert die Meßkammer bei MK (wenig Rauch) bei vorgegebener gleicher Rauchdichte während der Messung. Eine zusätzliche Kennlinie MK (wenig Schmutz) charakterisiert die Meßkammer bei geringerer Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Element. Der Verlauf der Referenzkammerkennlinien ist identisch mit dem nach Fig. 1.The diagram of FIG. 2 is largely the same as that of FIG. 1, but it shows a more detailed evaluation option using the method according to the invention. The solid lines MK (new) and MK (smoke) as well as the dashed line MK (dirty) correspond to those in FIG. 1. An additional characteristic characterizes the measuring chamber at MK (little smoke) with a given, identical smoke density during the measurement. An additional characteristic curve MK (little dirt) characterizes the measuring chamber with less dirt deposition on the radioactive element. The course of the reference chamber characteristics is identical to that of FIG. 1.

Befindet sich relativ wenig Rauch in der Meßkammer, ergibt sich an der Meßelektrode die Potentialdifferenz y. Dies kann Anlaß sein, auf die höhere Prüfspannung UP2 umzuschalten. Ist Rauch die Ursache für die Potentialänderung y gewesen, so wird sich die Meßelektrodenspannung vom Schnittpunkt L zum Schnittpunkt P verlagern, was eine Potentialänderung d an der Meßelektrode bewirkt. Ist hingegen Schmutzablagerung die Ursache gewesen, so nimmt die Meßkammerkennlinie den geschilderten Verlauf MK (wenig Schmutz). Ausgehend von dem nach dem Auftreten der Potentialdifferenz y erreichten Schnittpunkt bei UN verlagert sich das Potential von der Meßelektrode bei der Prüfspannung UP2 zum Schnittpunkt R. Die Potentialdifferenz von den Punkten L zu R erreicht nun statt der Differenz d bei Raucheinwirkung den größeren Wert f durch Schmutzeinwirkung. Die Potentialdifferenz d kann als eine Vorwarnung für geringen Rauch dienen, und bei Auftreten der Potentialdifferenz f kann diese als Hinweis für eine notwendig werdende Reinigung des Ionisationsmelders gewertet werden.If there is relatively little smoke in the measuring chamber, the potential difference y results at the measuring electrode. This can be a reason to switch to the higher test voltage U P2 . Is smoke the cause of the potential change? y has been, the measuring electrode voltage will shift from the intersection point L to the intersection point P, which causes a change in potential d at the measuring electrode. If, on the other hand, the accumulation of dirt was the cause, the measuring chamber characteristic curve follows the described course MK (little dirt). Starting from the point of intersection at U N reached after the occurrence of the potential difference y, the potential shifts from the measuring electrode at the test voltage U P2 to the point of intersection R. The potential difference from the points L to R now reaches the larger value f instead of the difference d when exposed to smoke due to dirt. The potential difference d can serve as a prewarning for low smoke, and if the potential difference f occurs, this can be interpreted as an indication that the ionization detector needs to be cleaned.

Nach erfolgter Auswertung kann die Kammerspannung wieder auf ihren Nennwert UN zurückgeschaltet werden. Wird jedoch im Laufe des Betriebs die Potentialdifferenz an der Meßelektrode größer und erreicht zum Beispiel den Wert x, so erfolgt wiederum eine Umschaltung auf die höhere Prüfspannung UP2. Nunmehr wird sich, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, bei Vorhandensein von Rauch die Potentialdifferenz a₂ für eine Alarmauswertung oder die Potentialdifferenz b₂ für die Schmutzablagerung einstellen. b₂ weist auf eine starke Verschmutzung des Melders hin und kann bei sehr großem Verschmutzungsgrad als Hinweis auf einen nicht mehr voll funktionsfähigen Rauchmelder gewertet werden.After evaluation, the chamber voltage can be switched back to its nominal value U N. However, if the potential difference at the measuring electrode becomes larger during operation and reaches the value x, for example, then a switchover to the higher test voltage U P2 takes place again. Now, as already described in connection with Fig. 1, in the presence of smoke, the potential difference a₂ for an alarm evaluation or the potential difference b₂ for the deposition of dirt will set. b₂ indicates heavy soiling of the detector and, if the degree of soiling is very high, can be used as an indication of a smoke detector that is no longer fully functional.

Bei dem Diagramm nach Fig. 3 ist eine Kammernanordnung zugrunde gelegt, bei der die Ionisationsreferenzkammer durch einen Ohm'schen Widerstand ersetzt ist. Die durch den Punkt UN gehende Widerstandsgerade schneidet die betriebsneue Meßkammerlinie in Punkt U. Wird durch Kammerstromänderung eine Potentialdifferenz z erreicht, erfolgt eine Umschaltung auf die niedrige Kammerspannung UP1. Bei Raucheinwirkung ergibt sich nun der Schnittpunkt P mit der Kennlinie MK (Rauch). Es wird die Potentialdifferenz m₁ erreicht. Bei Schmutzeinwirkungen nimmt die Meßkammerkennlinie den gestrichelt gezeichneten Verlauf MK (verschmutzt). Die Widerstandsgerade bei UP1 schneidet die gestrichelt gezeichnete Meßkammerkennlinie im Punkt Q. Die Potentialdifferenz nimmt nunmehr den Wert r₁ an. Bei der Umschaltung auf eine höhere Prüfspannung UP2 ergibt sich bei Raucheinwirkung der Schnittpunkt T und die Potentialdifferenz m₂. Bei Schmutzeinwirkung hingegen verlagert sich das Meßelektrodenpotential zum Schnittpunkt S, und es wird die Potentialdifferenz r₂ gemessen. Gegenüber den in Fig. 1 erhaltenen Potentialdifferenzen sind die bei der Anordnung nach Fig. 2 ermittelten Differenzen kleiner, jedoch ist auch hier das Verhältnis m₁ zu r₁ größer als 1 (Prüfspannung UP1). Das entsprechende Verhältnis m₂ zu r₂ ist bei der Prüfspannung UP2 kleiner als 1. Somit kann eine eindeutige Auswertung, ob Schmutz oder Rauch die Kammerstromveränderung bewirkt haben, vorgenommen werden.The diagram in FIG. 3 is based on a chamber arrangement in which the ionization reference chamber is replaced by an ohmic resistor. The straight line of resistance passing through point U N intersects the new measuring chamber line at point U. If a potential difference z is reached by changing the chamber current, a switchover to the low chamber voltage U P1 takes place . In the event of smoke, the intersection point P with the characteristic curve MK (smoke) results. The potential difference m 1 is reached. In the event of contamination, the measuring chamber characteristic curve takes the dashed MK (dirty) curve. The straight line at U P1 intersects the dashed curve of the measuring chamber at point Q. The potential difference now assumes the value r 1. When switching to a higher test voltage U P2 , the point of intersection T and the potential difference m₂ result in the action of smoke. With dirt, however, the measuring electrode potential shifts to the intersection S, and the potential difference r₂ is measured. Opposite the in Fig. 1 obtained potential differences, the differences determined in the arrangement of FIG. 2 are smaller, but here too the ratio m 1 to r 1 is greater than 1 (test voltage U P1 ). The corresponding ratio m₂ to r₂ is less than 1 at the test voltage U P2. A clear evaluation of whether dirt or smoke has caused the change in the chamber current can thus be carried out.

Um eine sehr detaillierte und sichere Entscheidung über die Rauchdichte und den Verschmutzungsgrad zu treffen, kann es sinnvoll sein, zusätzlich auf eine Referenzkammer umzuschalten (Kennlinie RK). Nunmehr würden sich bei gleichen Kammerverhältnissen die Schnittpunkte L, M und N und dementsprechend die Potentialdifferenzen a₂ und b₂ für eine sehr genaue Auswertung anbieten.In order to make a very detailed and reliable decision about the smoke density and the degree of pollution, it can also make sense to switch to a reference chamber (characteristic curve RK). Now the intersection points L, M and N and, accordingly, the potential differences a₂ and b₂ would offer themselves for a very precise evaluation with the same chamber ratios.

Es kann auch mit Hilfe einer Widerstandskombination und ggf. einer Referenzkammer ein gezielter Kennlinienverlauf eingestellt werden, um Potentialdifferenzen zu erhalten, mit denen schwerpunktmäßig entweder eine Raucheinwirkung oder eine Schmutzeinwirkung bevorzugt ausgewertet werden.A targeted characteristic curve can also be set with the aid of a combination of resistors and, if applicable, a reference chamber, in order to obtain potential differences with which either smoke or dirt is preferably evaluated.

Wie bereits erwähnt, kann die Auswertung, ob Rauch im Melder vorhanden ist oder eine Verschmutzung vorliegt, im Melder selbst oder an einer zentralen Stelle erfolgen. Erfolgt die Auswertung an zentraler Stelle, kann es vorteilhaft sein, auch einen Wechsel der Kammerspannung für eine Änderung der elektrischen Feldstärke von zentraler Stelle aus durchzuführen, zum Beispiel durch linienweise Änderung der Versorgungsspannung. Wählt man jedoch eine Ausführung, bei der die Ionisationskammern und die Ausführung der Schaltung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, so ist es zweckmäßig, den Prüfvorgang mit jedem Melder abhängig von seinem jeweiligen Meßkammerzustand durchzuführen. Um nur bei einem bestimmten an der gleichen Meldelinie, d.h. Spannungsversorgungslinie arbeitenden Rauchmelder eine Prüfung automatisch durchführen zu können und die anderen Melder im Überwachungszustand zu belassen, wird zweckmäßigerweise eine Spannungsumschaltung bzw. Feldstärkenänderung nur in dem jeweils zu prüfenden Melder durchgeführt. Es versteht sich, daß in der elektronischen Schaltung des Melders die dafür erforderlichen Umschaltungsmöglichkeiten und die erforderlichen Auswerte- und Signalbausteine enthalten sind.As already mentioned, the evaluation of whether there is smoke in the detector or whether it is contaminated can be carried out in the Detectors themselves or at a central location. If the evaluation is carried out at a central point, it can be advantageous to also change the chamber voltage for a change in the electric field strength from a central point, for example by changing the supply voltage line by line. However, if you choose a version in which the ionization chambers and the circuit design are housed in a common housing, it is expedient to carry out the test procedure with each detector depending on its respective measuring chamber state. In order to be able to automatically carry out a test only for a certain smoke detector working on the same detection line, ie voltage supply line, and to leave the other detectors in the monitoring state, a voltage switchover or field strength change is expediently carried out only in the detector to be tested in each case. It goes without saying that the electronic switching circuit of the detector contains the necessary switching options and the necessary evaluation and signal modules.

Das oben beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß es mit herkömmlich gestalteten Ionisationskammern durchgeführt werden kann. Kommt es hingegen darauf an, in sehr kurzer Zeit einen sich zum Beispiel sehr rasch entwickelnden Brand zu melden, ist der nachfolgend beschriebenen Anordnung der Vorzug zu geben.The method described above has the advantage that it can be carried out with conventionally designed ionization chambers. On the other hand, it depends in a lot For example, to report a rapidly developing fire in a short time is to be preferred to the arrangement described below.

In Fig. 4 ist eine Ionisationskammeranordnung 10 dargestellt, welche aus einer Meßkammer 11 und einer Referenzkammer 12 besteht. Die Referenzkammer 12 weist eine Referenzkammerelektrode 13 auf, und die Meßkammer 11 weist eine äußere Meßkammerelektrode 14 auf. Beiden Kammern 11, 12 ist eine äußere Meßelektrode 15 gemeinsam sowie eine innere Meßelektrode 16, die durch eine geeignete Isolierung 17 voneinander getrennt sind. Auf beiden Seiten der inneren Meßelektrode sind radioaktive Strahler angeordnet, wobei die Pfeile in den Kammern 11 und 12 die Reichweite der radioaktiven Strahlen andeuten sollen. Die Elektroden 13, 15 und 16 sind eben ausgebildet. Die Außenelektrode 14 hingegen ist gestuft napfförmig ausgebildet mit einem mittleren Abschnitt 18 und einem ringförmig darum verlaufenden Abschnitt 19, welche Abschnitte durch einen im wesentlichen axialen ringförmigen Wandabschnitt 20 miteinander verbunden sind.Dadurch wirkt die mittlere Meßelektrode 16 weitgehend mit dem mittleren Abschnitt 18 der äußeren Elektrode 14 zusammen und die äußere Meßelektrode 15 im wesentlichen mit dem äußeren ringförmigen Abschnitt 19 der äußeren Elektrode 14. Somit liegen in der Meßkammer 11 zwei Bereiche unterschiedlicher Feldstärken vor, die Übergangsfeldstärkenbereiche nicht mit einbezogen. An die äußere Elektrode 14 und die Referenzkammerelektrode 13 wird zum Beispiel eine Speisespannung von 12 Volt angelegt. Die Feldstärke im mittleren Bereich ist, wie erläutert, geringer als im äußeren Bereich, da die äußere Elektrode 14 bzw. der Abschnitt 19 einen geringeren Abstand hat zur äußeren Meßelektrode 15 als der mittlere Abschnitt 18 zur inneren Meßelektrode 16. Ist nun bei der Kammeranordnung nach Fig. 4 die Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Strahler der Meßkammer 11 Ursache für eine Veränderung an der inneren Meßelektrode 16, die im Bereich der geringeren Feldstärke betrieben wird, so wird sich an der im Bereich der höheren Feldstärke arbeitenden äußeren Meßelektrode 15 ein abweichendes Potential einstellen. Zieht man die Fig. 1 sinngemäß zum Vergleich heran, und würde sich an der inneren Elektrode 16 das Potential vom Arbeitspunkt C zu D verschoben haben, so verschiebt sich dann an der äußeren Elektrode 15 das Potential L zum Punkt N. Bei diesem zur Verdeutlichung des Verfahrens herangezogenen Beispiel sind die durch die Potentialdifferenz zwischen den Meßelektroden fließenden Ausgleichsströme nicht berücksichtigt worden. Ist hingegen Rauch für die Potentialverringerung ursächlich, stellen sich an den Elektroden 15, 16 demgegenüber veränderte Werte ein, da sich die Anlagerung von Ionen an Rauchaerosole im Bereich kleinerer Feldstärke günstiger gestaltet als in den Bereichen größerer Feldstärke. Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Verhältnisse lassen sich entsprechend anwenden.FIG. 4 shows an ionization chamber arrangement 10 which consists of a measuring chamber 11 and a reference chamber 12. The reference chamber 12 has a reference chamber electrode 13, and the measuring chamber 11 has an outer measuring chamber electrode 14. Both chambers 11, 12 have an outer measuring electrode 15 in common and an inner measuring electrode 16, which are separated from one another by suitable insulation 17. Radioactive emitters are arranged on both sides of the inner measuring electrode, the arrows in the chambers 11 and 12 indicating the range of the radioactive rays. The electrodes 13, 15 and 16 are flat. The outer electrode 14, on the other hand, has a stepped cup-shaped design with a central section 18 and a section 19 running around it in an annular manner, which sections are connected to one another by a substantially axial annular wall section 20. As a result, the central measuring electrode 16 acts largely with the central section 18 of the outer electrode 14 together and the outer measuring electrode 15 substantially with the outer annular portion 19 of the outer electrode 14. Thus there are two regions of different field strengths in the measuring chamber 11, the transition field strength regions not being included. For example, a supply voltage of 12 volts is applied to the outer electrode 14 and the reference chamber electrode 13. As explained, the field strength in the central region is lower than in the outer region, since the outer electrode 14 or the section 19 is at a smaller distance from the outer measuring electrode 15 than the middle section 18 from the inner measuring electrode 16. Is now in the chamber arrangement Fig. 4, the deposition of dirt on the radioactive emitter of the measuring chamber 11 cause of a change in the inner measuring electrode 16, which is operated in the region of the lower field strength, so a different potential will set at the outer measuring electrode 15 working in the region of the higher field strength. If FIG. 1 is used analogously for comparison, and if the potential on the inner electrode 16 had shifted from the working point C to D, then the potential L on the outer electrode 15 shifts to the point N. This clarifies the The example used in the method has not taken into account the compensating currents flowing through the potential difference between the measuring electrodes. If, on the other hand, smoke is the cause of the potential reduction, the electrodes 15 In contrast, 16 changed values, since the attachment of ions to smoke aerosols is more favorable in the area of smaller field strength than in the area of larger field strength. The relationships shown in Figures 1 to 3 can be applied accordingly.

Eine derartige Kammeranordnung hat den Vorteil, daß Zeitverzögerungen nach dem Umschalten auf eine oder mehrere unterschiedliche Feldstärken aufgrund der jeweiligen Einschwingvorgänge vermieden werden kann.Such a chamber arrangement has the advantage that time delays after switching to one or more different field strengths due to the respective transient processes can be avoided.

Die in Fig. 5 dargestellte Kammeranordnung 25 gleicht in wesentlichen Teilen der nach Fig. 4. Eine Meßkammer 26 und eine Referenzkammer 27 sind durch eine äußere Meßelektrode 28 und eine innere Meßelektrode 29, die durch eine Isolation 30 voneinander getrennt sind, radial auf Abstand gehalten. Die innere Meßelektrode 29 weist auf beiden Seiten jeweils einen radioaktiven Strahler auf, wobei die gezeigten Pfeile die Reichweite der Strahlung wiedergeben. Die Referenzkammer 27 weist eine Referenzkammerelektrode 31 auf, und die Meßkammer 26 weist eine äußere Elektrode auf, die von einer inneren Teilelektrode 32 und einer äußeren Teilelektrode 33 gebildet ist, die durch eine ringförmige Isolierung 34 voneinander isoliert sind. Die innere Teilelektrode 32 ist ebenfalls eben wie die Meßelektroden 28, 29 und die Referenzkammerelektrode 31. Ein Teil der äußeren Teilelektrode 33 ist ebenfalls eben, woran sich ein zylindrischer Abschnitt, der die Kammer 26 abschließt, anschließt. An die mittlere Teilelektrode 32 wird nun eine andere Spannung angelegt als an die äußere Teilelektrode 33, wodurch sich in der Meßkammer 26 zwei Bereiche unterschiedlicher Feldstärke ergeben - die Übergangsbereiche wiederum nicht mit einbezogen. Dabei ist die mittlere Meßelektrode 29 im wesentlichen der mittleren Teilelektrode 32 zugeordnet, während die ringförmige äußere Meßelektrode 28 der ringförmigen Teilelektrode 33 zugeordnet ist.The chamber arrangement 25 shown in FIG. 5 is essentially the same as that of FIG. 4. A measuring chamber 26 and a reference chamber 27 are kept radially at a distance by an outer measuring electrode 28 and an inner measuring electrode 29, which are separated from one another by insulation 30 . The inner measuring electrode 29 has a radioactive emitter on both sides, the arrows shown reflecting the range of the radiation. The reference chamber 27 has a reference chamber electrode 31, and the measuring chamber 26 has an outer electrode which is formed by an inner partial electrode 32 and an outer partial electrode 33, which are insulated from one another by an annular insulation 34. The inner partial electrode 32 is also the same as the measuring electrodes 28, 29 and the reference chamber electrode 31. A part of the outer partial electrode 33 is also flat, followed by a cylindrical section which closes the chamber 26. A different voltage is now applied to the central partial electrode 32 than to the outer partial electrode 33, which results in two areas of different field strength in the measuring chamber 26 - again the transition areas are not included. The middle measuring electrode 29 is essentially assigned to the middle partial electrode 32, while the annular outer measuring electrode 28 is assigned to the annular partial electrode 33.

Angewendet auf das Beispiel nach Fig. 1, kann die Speisespannung UN und die andere UP2 betragen. Bei Erreichen einer vorgegebenen elektrische Potentialverschiebung gegenüber dem Normalzustand bei dem im kleineren Feldstärkenbereich arbeitenden Kammerbereich bzw. der ihm zugeordneten Meßelektrode ist bei Einwirkung durch Rauchaerosole auch in dem mit der höheren Spannung UP2 arbeitendem Bereich eine der Feldstärke entsprechende elektrische Potentialverschiebung festzustellen. Ist hingegen eine Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Element die Ursache für die Potentialänderung in dem einen Kammerbereich, so wird sich in dem anderen Bereich eine Spannungsänderung entsprechend deutlich einstellen.Applied to the example of FIG. 1, the supply voltage can be U N and the other U P2 . When a predetermined electrical potential shift compared to the normal state is reached in the chamber area operating in the smaller field strength range or the measuring electrode assigned to it, an electrical potential shift corresponding to the field strength can also be determined in the area working with the higher voltage U P2 when exposed to smoke aerosols. If, on the other hand, a deposit of dirt on the radioactive element is the cause of the change in potential in one chamber area, a change in voltage will accordingly clearly occur in the other area.

Bei den Darstellungen der Fig. 4 und 5 wurde vorausgesetzt, daß im Neuzustand bei der normalen Betriebsspannung sich die inneren und äußeren Meßelektroden auf gleichem elektrischen Potential befinden. Dieses ist erzielbar durch eine entsprechende geometrische Dimensionierung der mit unterschiedlichen Feldstärken betriebenen Meßkammerbereiche, z.B. durch Wahl aufeinander abgestimmter Meßelektrodenflächen, Kammervolumina sowie auch durch die Anzahl der jeweils durch die radioaktive Strahlung gebildeten Ionenpaare in den beiden Meßkammerteilbereichen. Treten während des Betriebes durch Rauch- oder Schmutzeinwirkung unterschiedliche Potentiale an den beiden Meßelektroden auf, so kommt es zu einer entsprechenden Veränderung des elektrischen Feldbildes. Insbesondere im Bereich um die elektrische Isolation zwischen Teil-Meßelektroden wird dadurch das Fließen von Ausgleichsströmen begünstigt. Diese Ausgleichsströme führen zu einer Verminderung der Potentialdifferenzen und sind bei der Festlegung der Meßschwellen zu berücksichtigen.In the representations of FIGS. 4 and 5, it was assumed that the inner and outer measuring electrodes are at the same electrical potential when they are new at the normal operating voltage. This can be achieved by appropriate geometric dimensioning of the measuring chamber areas operated with different field strengths, e.g. through the choice of coordinated measuring electrode surfaces, chamber volumes and also through the number of ion pairs formed in each case by the radioactive radiation in the two measuring chamber subareas. If different potentials occur at the two measuring electrodes during operation due to the effects of smoke or dirt, the electrical field image changes accordingly. In particular in the area around the electrical insulation between partial measuring electrodes, the flow of equalizing currents is promoted. These compensating currents lead to a reduction in the potential differences and must be taken into account when determining the measuring thresholds.

In Fig. 6 ist schematisch eine herkömmliche Ionisationskammeranordnung 40 dargestellt, bestehend aus einer Meßkammer 41 und einer damit in Reihe geschalteten Referenzkammer 42, wobei die gemeinsame innere Elektrode oder Meßelektrode 43 zu beiden Seiten einen radioaktiven Strahler trägt. Die Kammeranordnung 40 liegt über einen Schalter 44 normalerweise an der normalen Betriebsspannung UN (Block 45) oder einer Prüfspannung UP (Block 46a). Über eine elektronische Schaltung 46, die vorzugsweise einen Feldeffekttransistor enthält, ist ein Komparator 47 an die Meßelektrode 43 angeschlossen. Im Komparator 47 sind vier Schwellwertstufen vorgesehen, nämlich Alarmschwellenwert 48, Schmutzschwellenwert 49, Vorwarnschwellenwert 50 und Testschwellenwert 51. An den Ausgang des Komparators 47 ist eine Steuer- und Auswertelogik 52 angeschlossen, von der ein Ausgang auf eine Vorwarnsignalstufe 53 für Rauch, einer auf eine Verschmutzungssignalstufe 54 und einer auf eine Alarmsignalstufe 55 geht.6 schematically shows a conventional ionization chamber arrangement 40, consisting of a measuring chamber 41 and a reference chamber 42 connected in series therewith, the common inner electrode or measuring electrode 43 being a radioactive radiator on both sides wearing. The chamber arrangement 40 is normally connected to the normal operating voltage U N (block 45) or a test voltage U P (block 46a) via a switch 44. A comparator 47 is connected to the measuring electrode 43 via an electronic circuit 46, which preferably contains a field effect transistor. Four threshold levels are provided in the comparator 47, namely alarm threshold value 48, dirt threshold value 49, prewarning threshold value 50 and test threshold value 51. A control and evaluation logic 52 is connected to the output of the comparator 47, from which an output to a prewarning signal stage 53 for smoke, one to one Pollution signal level 54 and one goes to an alarm signal level 55.

Die gezeigte Schaltung arbeitet wie folgt. Während der normalen Betriebsspannung UN sind nur geringe Feldstärken von wenigen Volt/cm für den Ionentransport in den Kammern 41 und 42 wirksam. Das sich an der Meßelektrode 43 einstellende Potential wird dem Komparator 47 zugeführt. Erreicht das Potential die Testschwelle 51, zum Beispiel Potential W in Fig. 2, erfolgt eine entsprechende Ansteuerung der Steuer- und Auswertelogik. Über diese wird der Schalter 44 betätigt und schaltet auf eine höhere Prüfspannung UP2 (46a) um.Stellt sich während der Prüfzeit bei der höheren Spannung bzw. der höheren elektrischen Feldstärke ein Potential R ein, spricht der Komparator mit seinem Schmutzschwellenwert an, und über die Steuer- und Auswertelogik wird ein Verschmutzungssignal in der Stufe 54 ausgelöst. Wird dieses Potential jedoch nicht erreicht, sondern Potential P, so wird über Komparator 47 die Vorwarnschwelle 50 erreicht und mit Hilfe der Steuer- und Auswertelogik 52 ein Vorwarnsignal über die Stufe 53 abgegeben, das besagt, daß eine geringe Rauchdichte vorliegt. Die Steuer- und Auswertelogik des Melders 40 wird in diesem Zustand belassen, um bei einem weiteren Rauchanstieg nach Erreichen der Alarmschwelle 48 unverzüglich Alarm auszulösen (Alarmsignalstufe 55). Wird indessen innerhalb einer vorgegebenen Zeit die Alarmschwelle nicht erreicht oder das Potential P wieder unterschritten (in Richtung Normalwert L), wird der Melder wieder auf seinen normalen Überwachungszustand mit der Speisespannung UN zurückgeschaltet. Sollte jedoch das Testschwellenpotential W wieder erreicht werden, wird ein neuer Testzyklus ausgelöst.The circuit shown works as follows. During the normal operating voltage U N , only low field strengths of a few volts / cm are effective for the ion transport in the chambers 41 and 42. The potential arising at the measuring electrode 43 is fed to the comparator 47. If the potential reaches the test threshold 51, for example potential W in FIG. 2, the control and evaluation logic is actuated accordingly. This is used to actuate switch 44 and to switch to a higher test voltage U P2 (46a). This occurs during the test period at the higher voltage or the higher electric field strength a potential R, the comparator responds with its dirt threshold value, and a contamination signal is triggered in stage 54 via the control and evaluation logic. If, however, this potential is not reached, but rather potential P, the prewarning threshold 50 is reached via comparator 47 and, with the aid of the control and evaluation logic 52, a prewarning signal is emitted via stage 53, which indicates that the smoke density is low. The control and evaluation logic of the detector 40 is left in this state in order to immediately trigger an alarm in the event of a further increase in smoke after the alarm threshold 48 has been reached (alarm signal level 55). If, however, the alarm threshold is not reached within a predetermined time or the potential P is undershot again (in the direction of normal value L), the detector is switched back to its normal monitoring state with the supply voltage U N. However, if the test threshold potential W is reached again, a new test cycle is triggered.

Der Funktionsablauf der Steuer- und Auswertelogik 52 ist in Fig. 7 detaillierter dargestellt.Bei Erreichen der Testschwelle 51 (Fig. 6) wird ein Speicher 60 gesetzt und ein Steuersignal zum Schalter für die Spannungsumschaltung gegeben (Leitung 61). Um erst nach den durch die Spannungsumschaltung hervorgerufenen Einschwingvorgängen eine weitere Auswertung der Meßelektrodenpotentiale einzuleiten, tritt ein Verzögerungsglied Tv1 in Aktion, das mit der Schmutzschwelle 49 über die Leitung 62 verbunden ist. Ist nach Ablauf der Verzögerungszeit das der Verschmutzung entsprechende Signal (Potential R in Fig. 2) vorhanden, liegt an dem Gatter G1 als zweite UND-Bedingung auch ein der höheren Spannung UP2 entsprechendes Signal vom Speicher 60 an, so wird der die Verschmutzung signalisierende Ausgang 64 angesteuert und ein Verschmutzungssignal (Stufe 54; siehe auch Fig. 6) ausgelöst. Sollte nach Ablauf der Verzögerungszeit die Schwelle (Schmutz; Potential R in Fig. 2) nicht erreicht worden sein, so erhält ein Gatter G2 ein negiertes Signal. Des weiteren liegt auch am Gatter G2 ein die höhere Betriebsspannung kennzeichnendes Signal vom Speicher 60 an. Das Gatter G2 löst ein Verzögerungsglied Tv2 aus, dessen Zeitkonstante größer ist als vom Verzögerungsglied Tv1. Nach Ablauf der Zeit von Tv2 wird die Beobachtungszeit durch einen Timer Tv3 gestartet. Wird innerhalb der Beobachtungszeit die Alarmschwelle bei der höheren Prüfspannung erreicht, so sind die Bedingungen eines Gatters G3 erfüllt. Es erfolgt eine Ansteuerung des Alarmausgangs 65 und damit eine Auslösung des Alarmsignals (Stufe 55; siehe auch Fig. 6). Wird indessen während der Beobachtungszeit die Alarmschwelle nicht erreicht, liegt aber das auf geringe Rauchdichte zurückzuführendes Potential P an, so sind die Bedingungen für ein Gatter G4 erfüllt, und es wird der Vorwarnausgang 63 angesteuert und ein Vorwarnsignal ausgelöst (Stufe 53; siehe auch Fig. 6). Sollte dann während der Beobachtungszeit eine weitere Potentialverschiebung, durch Rauchanstieg verursacht, ausbleiben, so wird von der Verzögerungsstufe Tv3 ein Signal an ein Zeitglied Mv gegeben. Dieses Zeitglied überbrückt die Einschwingvorgänge, die durch das Rücksetzen in den Überwachungszustand bei niedriger Versorgungsspannung auftreten. Gleichzeitig wird der Speicher 60 zurückgesetzt. Der Melder arbeitet wieder unter normalen Bedingungen. Wird jedoch die Testschwelle 51 wieder erreicht, so erfolgt ein neuer Prüfzyklus. Es versteht sich, daß bei einer erweiterten Prüfung gleichartig wirkende feiner gestufte Schwellenwerte verwendet werden können.The functional sequence of the control and evaluation logic 52 is shown in more detail in FIG. 7. When the test threshold 51 (FIG. 6) is reached, a memory 60 is set and a control signal is sent to the switch for switching the voltage (line 61). To only after the by switching the voltage caused to settle transients a further evaluation of the measuring electrode potential, a delay element T v1 comes into action, which is connected to the dirt threshold 49 via the line 62. If, after the delay time has elapsed, the signal corresponding to the contamination (potential R in FIG. 2) is present, a signal from the memory 60 corresponding to the higher voltage U P2 is also present at the gate G1 as the second voltage, so that the signal indicates the contamination Output 64 driven and a contamination signal (stage 54; see also FIG. 6) triggered. If the threshold (dirt; potential R in FIG. 2) has not been reached after the delay time has elapsed, a gate G2 receives a negated signal. Furthermore, a signal from memory 60 characterizing the higher operating voltage is also present at gate G2. The gate G2 triggers a delay element T v2 , the time constant of which is greater than that of the delay element T v1 . After the time of T v2 , the observation time is started by a timer T v3 . If the alarm threshold at the higher test voltage is reached within the observation time, the conditions of a gate G3 are fulfilled. The alarm output 65 is triggered and thus the alarm signal is triggered (stage 55; see also FIG. 6). However, if the alarm threshold is not reached during the observation period, this is the case potential P due to low smoke density, the conditions for a gate G4 are met, and the prewarning output 63 is activated and a prewarning signal is triggered (stage 53; see also FIG. 6). If there is then no further potential shift caused by smoke rise during the observation time, the delay stage T v3 sends a signal to a timing element M v . This timer bridges the transient processes that occur when the supply voltage is reset to the monitoring state. At the same time, the memory 60 is reset. The detector works again under normal conditions. However, if the test threshold 51 is reached again, a new test cycle takes place. It goes without saying that finer graded threshold values acting in the same way can be used in an extended test.

Für die Durchführung des Verfahrens ist es nicht erforderlich, daß jedem Ionisationsbrandmelder eine vollständige wie zuvor beschriebene Steuer-, Auswerte- und Signalelektronik einzeln zugeordnet ist. Zumindest ein Teil der besagten Elektronik kann sich in der Überwachungszentrale befinden, um entweder in vorgegebener Reihenfolge oder nach Erreichen vorgegebener Kammerstromänderungen zur verfahrungsgemäßen Auswertung mit dem jeweiligen zu überprüfenden Melder über Leitungen zusammengeschaltet zur werden.To carry out the method, it is not necessary for each ionization fire detector to be individually assigned complete control, evaluation and signal electronics as described above. At least some of the electronics can be located in the monitoring center in order to proceed according to the method either in a predetermined order or after reaching predetermined changes in the chamber flow Evaluation with the respective detector to be checked can be interconnected via lines.

Claims (18)

  1. A method for the operation of a smoke detection system having a chamber open to ambient atmosphere, said chamber containing a radioactive source for ionization of said chamber, said chamber having a first electrode (18; 32) connected to a DC supply voltage (45), and a measuring electrode (16; 29;43) whereby said DC supply voltage effects a corresponding first field strength generating an ionization current, with the distribution of said field strength depending upon the characteristics of said radioactive source and the atmosphere in said measuring chamber (11; 26; 41), the potential at said measuring electrode (16; 29; 43) or the current between said electrodes (16; 32 or 16; 29; 43), respectively, changing upon the entrance of smoke into said measuring chamber (11; 26) in dependence of the density of the smoke, said changing being measured in order to generate a smoke alarm signal if a first predetermined value is reached, at least a further field strength being generated in said measuring chamber (11; 26; 41) for test purposes, with the potential value measured at said further field strength being an indication of the contamination in said measuring chamber (11; 26; 41), characterized by the following method steps:
    a) said further field strength is selected such that in case of smoke on the one side according to the agglomeration of the law of ions and in case of a contamination of said radioactive source on the other side a significantly different field strength distribution or a significantly different ionization current, respectively, results, and at least a further measuring of said potential at said measuring electrode or of said ionization current is carried out,
    b) the potential value or current value, respectively, yielded by said further measuring (potential at point M or N; B or K; P or R; Q or P; S or T) is compared with known measuring values referred to said measuring chamber in a smokeless state or to an actual potential or current value, respectively, measured or calculated, respectively, for the smokeless or approximately smokeless state,
    c) from the difference or the relation of said further and said known measuring values (a1, b1; a2, b2; x, y; d, f; m1, r1, m2, r2) the existence of smoke in said measuring chamber (11; 26; 41) or the contamination of said radioactive source, respectively, is derived.
  2. The method of claim 1, wherein in case of an elevated field strength and a relatively large change of said potential or said current, respectively, (b2; f; r2) a contamination is assumed while in case of a relatively small change of said potential or said current, respectively, (a2; d; m2) the existence of smoke in said measuring chamber (11; 26; 41) is assumed.
  3. The method of claim 1 or 2, wherein in case of a reduced field strength and a relatively large change of said potential or said current, respectively (a1; m1), the existence of smoke in said measuring chamber is assumed while in case of a relatively small change of said potential or said current, respectively, (b1; r1) a contamination in said measuring chamber (11; 26; 41) is assumed.
  4. The method of one of the claims 1 to 3, wherein the determination of said potential or the change of said potential, respectively, takes place at said second field strength when said potential for said first field strength reaches a predetermined value.
  5. The method of one of the claims 1 to 3, wherein the determination of said potential or the change of said potential, respectively, for said second field strength takes place in accordance with a predetermined time program.
  6. The method of one of the claims 1 to 3, wherein said measuring of said potential at said measuring electrode (15; 28; 43) at at least a second field strength is initiated latest when said measured potential at said first field strength reaches an alarm threshold value.
  7. The method of one of the claims 1 to 6, wherein said potentials at said measuring electrode (15; 28; 43) are measured for at least one field strength above and at least one field strength below said first field strength (operational field strength).
  8. An ionization detection smoke system comprising a measuring chamber (11; 26; 41) adapted to be ionized by a radioactive source, said measuring chamber including a first electrode (18; 32) connected to supply DC voltage (45) and a measuring electrode (16; 29; 43), a first field strength generating an ionization current existing in said measuring chamber, the amount thereof depending upon the characteristics of the radioactive source and the atmosphere in said measuring chamber, with said potential at said measuring electrode (16; 29; 43) or said ionisation current between said electrodes (18; 32; 16; 29; 43) changing upon entry of smoke into said measuring chamber in dependence of the density of the smoke and being measured by a test circuit in order to generate a smoke alarm signal if said potential or said current, respectively, reaches a first predetermined value, a second field strength in said measuring chamber (11; 26; 41) between said electrodes (19; 33; 15; 28; 43) being generated to carry out the method of one of the claims 1 to 7, characterized in that said test circuit transmits said potential values or the changes of said potential values or said current or said current changes, respectively, between said electrodes (18, 16; 19, 15; 32, 29; 33, 28; 43) for at least said first and said second field strength to an evaluation circuit (47; 52) wherein predetermined threshold values for said potential or said current values for said first and said second field strength are stored representing the smoke or the contamination state, respectively, for a comparison with said potential or said potential change or said measured current or said current change, respectively, and an alarm signal circuit (54) is provided generating a contamination signal if said threshold for the contamination state is reached or exceeded.
  9. The system of claim 8, wherein at least a contamination (49), a pre-alarm (50) and an alarm threshold (48) are stored.
  10. The system of claim 8 or 9, wherein said test circuit is activated a predetermined time duration upon arrival of said pre-alarm threshold (50), however, is deactivated if said alarm threshold value (48) is not reached after said predetermined time duration or if said common potential or said current at said second field strength, respectively, goes below a further lower predetermined potential or current value.
  11. The system of one of the claims 8 to 10, wherein said test circuit is included inside the smoke detector.
  12. The system of one of the claims 8 to 10, wherein a central separate test circuit is provided connected to individual smoke detectors (40).
  13. The system of one of the claims 8 to 12, wherein said test circuit includes a switch means (44) which changes said field strength in said measuring chamber (41) by supply of different DC voltages (UN, UP).
  14. The system of one of the claims 8 to 13, wherein said test circuit is operated continuously or intermittently.
  15. The system of one of the claims 1 to 14, wherein in order to change the sensitivity said test circuit changes said predetermined alarm threshold (48) in dependence of deviations of said measured potentials or said measured currents, respectively, from predetermined initial values.
  16. The system of one of the claims 8 to 15, wherein said system is made ineffective if said potential or said current value measured upon contamination approximates the alarm threshold (48)
  17. The system of claim 8, wherein said measuring chamber (26) includes at least two pairs of electrodes (32, 29; 33, 28) connected to different voltages and said measuring electrodes (28; 29) of both of said pairs of electrodes (32, 29, 33, 28) are connected to said test circuit.
  18. The system of claim 8, wherein said measuring chamber 11 includes at least two separate measuring electrodes (15, 16) connected to said test circuit, said measuring chamber (11) including a common counterelectrode (14) having two electrode portions (18, 19) associated with said measuring electrodes (15, 18), said portions having different distances from said associated measuring electrodes (15, 16).
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