CN108352101A - 警报玻璃板装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及警报玻璃板装置(10、10')，其包括：‑至少一个由预应力玻璃构成的第一玻璃板(1)，其具有外侧表面(I)和内侧表面(II)，‑布置在第一玻璃板(1)的内侧表面(II)上的至少一个透明导电涂层(3)，‑具有电容式传感器(21)的传感器单元(20)，该电容式传感器与所述透明导电涂层(3)电容性耦合，其中所述传感器单元(20)在电容式传感器(21)的测量信号偏离比较值的情况下发出警报信号，其中所述电容式传感器(21)含有i)正好一个测量电极(21.1)，或ii)测量电极(21.1)和参考接地电极(21.2)，或iii)测量电极(21.1)、参考接地电极(21.2)和至少一个补偿电极(21.3)，并且其中测量电极(21.1)与透明导电涂层(3)是电流隔离的。
Description
本发明涉及具有透明导电涂层和电容式传感器的警报玻璃板装置，其特别用于隔热玻璃。本发明进一步涉及操作警报玻璃板装置的方法。
为了例如在非法闯入或其它破坏的情况下识别玻璃板的破裂，使用所谓的“警报玻璃板”。这些警报玻璃板通常是隔热玻璃或多层玻璃的组件。通常，至少一个玻璃板由预应力单层安全玻璃（ESG）构成。在破坏的情况下，该预应力玻璃板在其整个面积上破裂成小碎片。
通常在警报玻璃板上布置导体回路，通过如例如EP 0 058 348 A2中已知的评估电子器件测量其电阻。当警报玻璃板破裂时，该导体回路也被破坏并测量电阻变化。评估电子器件在这种情况下发出警报信号。这种导体回路在视觉上不是非常有吸引力、制造昂贵并且难以接触。
DE 197 54 295 A1显示将彼此分隔的两个测量电极与导电层电流（galvanisch）连接的装置。
本发明的目的现在在于提供可以简单和经济地制造并且在视觉上较不可见的改进的警报玻璃板装置。此外，根据本发明的警报玻璃板装置适合于在改装工艺（Nachrüstverfahren）中用已存在的玻璃板制造。
根据本发明通过根据独立权利要求1的警报玻璃板装置实现本发明的目的。由从属权利要求看出优选实施方案。
根据本发明的警报玻璃板装置至少包括：
- 至少一个由预应力玻璃构成的第一玻璃板，其具有外侧表面(I)和内侧表面(II)，
- 布置在第一玻璃板的内侧表面(II)上的至少一个透明导电涂层，和
- 具有电容式传感器的传感器单元，该电容式传感器与所述透明导电涂层电容性耦合，
其中所述传感器单元在电容式传感器的测量信号偏离比较值的情况下发出警报信号。
本发明基于如下知识：许多玻璃板，特别是隔热玻璃板已具有电导率良好的透明涂层。这些透明导电涂层具有多种多样的任务：例如，反射红外辐射或低辐射性质。根据本发明的警报玻璃板装置包括用传感器无接触地监测玻璃板的完整性并在玻璃板破裂的情况下发出警报信号的传感器单元。通过无接触监测，消除该透明导电涂层的复杂接触。此类触点通常焊接并且非常容易老化，因为焊接位置处的接触电阻由于老化过程而改变。电容性监测没有这一问题，因为消除了透明导电涂层的直接电接触。由于使用已存在的透明导电涂层，消除例如用于印刷电导体回路的单独生产步骤。该透明导电涂层在视觉上几乎不可见，因此非常美观。其也可例如具有抗反射性质并进一步改进透过该玻璃板的透视。这一切对本发明人而言出乎意料和令人惊讶。
根据本发明的警报玻璃板装置包括至少一个具有外侧表面(I)和内侧表面(II)的第一玻璃板。第一玻璃板通常用于分隔例如建筑物、展示柜或车辆的外部空间与内部空间。在这种情况下，外侧表面(I)可面向外侧，即向外；且内侧表面(II)面向内侧，即向内。
在警报玻璃板装置用于保护室内防盗或防破坏的情况下，外侧表面(I)是所谓的“攻击面”，通常从此处发生侵入。在这种情况下，具有电容式传感器和传感器单元的内侧表面(II)防篡改，因为只有在破坏和移除第一玻璃板后才可触及它们。
在用于监控破坏的警报玻璃板装置的情况下，例如在车辆如火车或飞机中，内侧表面(II)也会暴露在潜在的攻击下，例如在发生危险时用应急锤破坏。在这种情况下，不可能故意篡改传感器单元。
当然，第一玻璃板的外侧表面(I)也可具有进一步的涂层，例如进一步的透明导电涂层。在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，可以选择传感器的灵敏度以只监测第一玻璃板的内侧表面(II)上的透明导电涂层的完整性，或另外也监测第一玻璃板的外侧表面(I)上的另一透明导电涂层的完整性。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，将透明导电涂层与第一玻璃板接合以在第一玻璃板破裂的情况下，该透明导电涂层被破坏。为此，该透明导电涂层优选直接沉积在第一玻璃板的内侧表面(II)上，特别优选作为薄层堆叠体。对此特别适合的方法是阴极溅射（溅射，特别是磁控管溅射）、化学气相沉积（CVD）和/或热蒸镀。这特别有利于实现第一玻璃板的破裂的可靠检测。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，该电容式传感器含有至少一个电极，优选
i) 正好一个测量电极，或
ii) 测量电极和参考接地电极，特别是正好一个测量电极和正好一个参考接地电极，或
iii) 测量电极、参考接地电极和布置在测量电极和参考接地电极之间的至少一个补偿电极，特别是正好一个测量电极、正好一个参考接地电极和布置在测量电极和参考接地电极之间的至少一个补偿电极。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，测量电极与透明导电涂层是电流隔离的。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，测量电极和透明导电涂层之间的距离d为0.1毫米至20毫米，优选0.2毫米至10毫米，特别是0.5毫米至5毫米。
第一玻璃板由预应力玻璃构成。在第一玻璃板的一个有利的实施方案中，对其施加预应力以在第一玻璃板破裂的情况下，碎片小于电容式传感器的检测区。如果碎片较小，例如由于它们具有比检测区小的面积或比检测区小的最大直径，则确保至少一条断裂线位于传感器的检测区内，这能够可靠检测第一玻璃板的破裂。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，将传感器单元布置在第一玻璃板的内侧上，即由第一玻璃板的内侧表面(II)界定的面上。这特别有利于保护传感器单元免受攻击面的，即第一玻璃板的由外侧表面(I)界定的面的破坏和篡改。
电容式传感器原则上如同开放电容器那样起作用，在其测量电极和其参考接地电极之间建立电场（交流电场）。该电场与透明导电涂层相互作用并可测量该装置的总电容。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，该传感器单元含有传感器电子器件，其优选具有至少下列组件：对测量电极和任选对参考接地电极施加交流电压的振荡器；由测得的交流电压信号发出与其成比例的电容测量信号的解调器；比较电容测量信号与比较值或阈值的比较器；和任选发出与常规信号电压水平匹配的输出信号的输出级（Endstufe）。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，该传感器单元具有发射器单元，优选无线电发射器单元，其具有频率为100 kHz至100 GHz的无线电信号。该无线电发射器单元特别优选是蓝牙发射器或WLAN发射器。或者，该发射器单元也可以是红外发射器。该发射器单元用于与接收器交流，并特别用于在传感器单元检测到玻璃板破裂时发射警报信号。发射器单元的集成具有特定优点，即该传感器单元不需要用于发送警报信号的外部引线，因此能够实现非常简单、经济和不依赖于位置的安装。此外，消除传感器单元的篡改可能性，由此提高安全性。这特别有利于在通常对外封闭的隔热玻璃单元中使用或改装该传感器单元。当然，也可以经发射器单元发送其它数据，如传感器单元的功能状态、电池组或蓄电池充电状态或由其它传感器提供的其它参数，如温度或压力。
在根据本发明的警报玻璃板装置的另一有利的实施方案中，与发射器单元交流的接收器布置在第一玻璃板的与发射器单元和传感器相同的面上，即布置在第一玻璃板的内侧上。在警报玻璃板装置用于保护室内防盗或防破坏的情况下，这特别有利，因为传感器单元、发射器单元和接收器被保护防破坏和篡改，并且在破坏第一玻璃板后才可触及。在用于监控破坏的警报玻璃板装置的情况下，例如在车辆如火车或飞机中，接收器可布置在第一玻璃板的任一侧上，只要带有透明导电涂层的第一玻璃板或其附近对发射器的信号而言足够可透。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，传感器单元含有能源供应，优选电池组、蓄电池、超级电容器、热电发电机和/或太阳能电池。该传感器单元有利地不包括连向外部电源的引线，而是能源自给自足的。或者，也可以经由例如感应充电装置的连续或不连续充电以实现或补充能源供应。这具有特殊优点，即该传感器单元不需要外部引线，因此能够实现非常简单、经济和不依赖于位置的安装。此外，消除传感器单元的篡改可能性，由此提高安全性。这特别有利于在通常对外封闭的隔热玻璃单元中使用或改装该传感器单元。
根据本发明的警报玻璃板装置可用作单层玻璃板或多层玻璃的一部分，例如隔热玻璃、双层隔热玻璃、三层隔热玻璃、防火玻璃或具有复合玻璃板的安全玻璃的一部分。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，第一玻璃板经由至少一个间隔件，优选完全围绕玻璃板边缘的间隔件与至少另一玻璃板接合。该间隔件位于第一玻璃板和另一玻璃板之间并优选通过间隔件和玻璃板之间的胶粘而固定。该间隔件优选包含至少一个中空主体，其具有至少两个平行的玻璃板接触壁，具有气密绝缘层的外壁和玻璃内壁。
作为主体，可以使用根据现有技术已知的任何中空体型材，无论它们的材料组成如何。在此举例提到聚合物或金属主体。
聚合物主体优选含有聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），特别优选丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、丙烯酸酯苯乙烯丙烯腈（ASA）、丙烯腈丁二烯苯乙烯-聚碳酸酯（ABS/PC）、苯乙烯丙烯腈（SAN）、PET/PC、PBT/PC和/或它们的共聚物或混合物。聚合物主体还可任选含有其它组分，例如玻璃纤维。所用聚合物材料通常透气，因此如果不希望这种渗透性，必须采取进一步的措施。
金属主体优选由铝或不锈钢制成，并优选没有透气性。
在一个有利的实施方案中，该主体的壁是透气的。其中不希望这样的渗透性的主体区域可以例如用气密绝缘层密封。特别地，聚合物主体与这样的气密绝缘层组合着使用。
该主体优选具有含有干燥剂，优选硅胶、CaCl2、Na2SO4、活性炭、硅酸盐、膨润土、沸石和/或它们的混合物，特别优选分子筛的中空室。因此，空气水分可被干燥剂吸收，因此防止玻璃板，特别是电容式传感器起雾。
第一玻璃板、另一玻璃板和间隔件之间的外部间隙优选通过至少一种密封物料相对于玻璃板外部空间密封。该密封物料优选含有有机多硫化物、硅酮、RTV（室温交联性）硅酮橡胶、HTV（高温交联性）硅酮橡胶、过氧化物交联性硅酮橡胶和/或加成交联性硅酮橡胶、聚氨酯、丁基橡胶和/或聚丙烯酸酯。在一个任选实施方案中，也可含有用于提高抗老化性的添加剂，例如UV稳定剂。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，第一玻璃板经间隔件与第二玻璃板接合并形成具有双层玻璃的隔热玻璃板。
在一个特别有利的实施方案中，第一玻璃板通过其内侧表面(II)经间隔件与第二玻璃板接合。
在另一特别有利的实施方案中，将传感器单元布置在第一玻璃板和第二玻璃板之间的间隙中。其特定优点在于保护传感器和传感器单元免受外部影响，如水分和灰尘，还特别好地免受篡改和破坏。
在包括第一玻璃板和第二玻璃板的装置中，测量电极有利地不是刚好布置在玻璃板之间的中心，而是更靠近具有透明导电涂层的要监测的第一玻璃板。当然，在这种装置中，这两个玻璃板也可以都具有透明导电涂层，其可通过两个测量电极监测。
第一玻璃板或第二玻璃板可经另一间隔件与另一第三玻璃板接合并由此形成具有三层玻璃的隔热玻璃板。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，第一玻璃板由平板玻璃、浮法玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃或硼硅酸盐玻璃构成。
对第一玻璃板施加预应力，优选根据DIN 12150-1：建筑业中的玻璃 – 热预应力钠钙单层安全玻璃 – 第1部分: 定义和说明，其特别优选具有大于100 N/mm2，特别是100N/mm2至150 N/mm2的表面压应力。由于预应力，第一玻璃板在被破坏时优选碎裂成尺寸小于1平方厘米的钝边碎片。
第二、第三或进一步的玻璃板优选含有玻璃，特别优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃或透明塑料，优选刚性透明塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物。合适的玻璃是例如EP 0 847 965 B1中已知的。第二、第三或进一步的玻璃板可以由上述材料构成。
第一、第二、第三或进一步的玻璃板的厚度可广泛变化，因此理想地适应各情况的要求。优选使用具有1.0毫米至50毫米，优选3毫米至16毫米的标准厚度的玻璃板。该玻璃板的尺寸可广泛变化并取决于根据本发明的用途的尺寸。
在本发明的一个有利的实施方案中，第一玻璃板具有介电性质和6至8，特别是大约7的相对介电常数。
该玻璃板可具有任意的三维形状。优选地，该三维形状没有阴影区以使其可例如通过阴极溅射涂覆。优选地，该玻璃板是平面的或在一个或多个空间方向上轻微或极大弯曲。该玻璃板可以是无色或有色的。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个优选实施方案中，第一玻璃板经其外侧表面(I)和至少一个中间层，优选热塑性中间层与第二玻璃板面对面（flächig）接合以形成复合玻璃板。第二玻璃板又可经另一中间层与进一步的第三玻璃板面对面接合。第二和/或第三玻璃板优选含有塑料。第二和/或第三玻璃板可以由塑料构成。这样的复合玻璃板特别针对从外部的侵入而言是抗碎裂的，以使得可获得高安全等级。该复合玻璃板的玻璃板通过至少一个中间层互相接合。该中间层优选含有热塑性塑料，如聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、聚氨酯（PU）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或多个层，优选具有0.3毫米至0.9毫米的厚度。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，在第一玻璃板的透视区域的至少70%，优选80%至100%，特别优选98%至100%上设置透明导电涂层。该透视区域是视线不被框架、间隔件或其它安装部件妨碍的第一玻璃板区域。
在根据本发明的警报玻璃板装置的另一有利的实施方案中，在第一玻璃板的内侧表面的面积的至少50%，优选至少70%，特别优选80%至100%，特别是95%至100%上设置透明导电涂层。
根据本发明的透明导电涂层对电磁辐射，优选波长300至1300纳米的电磁辐射，特别是对390纳米至780纳米的可见光是透明的。“透明”是指玻璃板的总透射率特别是对可见光而言优选>70%，特别是>75%是透明的。对于特定用途，更低的透射率也可能是希望的，对其而言“透明”也可以是指10%至70%透光率。此类用途是例如用于保护不应暴露在强光辐射下的物体，例如绘画或织物的玻璃。
该透明导电涂层优选是功能涂层，特别优选是具有遮阳作用的功能涂层。具有遮阳作用的涂层在红外范围内，因此在太阳辐射范围内具有反射性质。因此，有利地减轻由阳光辐射造成的车辆或建筑物内部空间的升温。这样的涂层是本领域技术人员已知的并通常含有至少一种金属，特别是银或含银合金。该透明导电涂层可包括一系列多个单层，特别是至少一个金属层和含有例如至少一种金属氧化物的介电层。该金属氧化物优选包括氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化硅、氧化铝等，以及其中一种或多种的组合。该介电材料还可含有氮化硅、碳化硅或氮化铝。
这种层结构通常通过一系列沉积操作获得，这些操作通过真空法，如磁场增强的阴极溅射进行。也可以在银层的两面上都配备特别含有钛或铌的极细金属层。下方金属层充当粘附-和结晶层。上方金属层充当保护和吸气层以防止银在进一步工艺步骤的过程中改性。
特别合适的透明导电涂层含有至少一种金属，优选银、镍、铬、铌、锡、钛、铜、钯、锌、金、镉、铝、硅、钨或其合金，和/或至少一个金属氧化物层，优选锡掺杂的氧化铟（ITO）、铝掺杂的氧化锌（AZO）、氟掺杂的氧化锡（FTO、SnO2:F）、锑掺杂的氧化锡（ATO、SnO2:Sb）和/或碳纳米管和/或光学透明导电聚合物，优选聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐、聚(4,4-二辛基-环戊二烯并二噻吩)、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌、它们的混合物和/或共聚物。
该透明导电涂层的厚度可广泛变化并适应各情况的要求。在此重要的是，该透明导电涂层的厚度不应如此大，以致其变得对电磁辐射，优选波长300纳米至1300纳米的电磁辐射，特别是390纳米至780纳米的可见光而言不透明。该透明导电涂层优选具有10纳米至5微米，特别优选30纳米至1微米的层厚度。
该透明导电涂层的面电阻优选为0.35欧/方至200欧/方，优选0.5欧/方至200欧/方，最特别优选0.6欧/方至30欧/方，特别是2欧/方至20欧/方。该透明导电涂层原则上可具有甚至比0.35欧/方还低的面电阻，特别是如果在使用它们的情况下只需要低透光率。这样的面电阻特别适用于在第一玻璃板破裂的情况下检测导电涂层的破坏。该透明导电涂层优选具有良好的红外反射性质和/或特别低的辐射系数（低辐射）。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，电容式传感器被设计为独立部件，即以建造（结构）单元的形式。特别在电容式传感器具有正好一个测量电极或（特别是正好一个）测量电极和（特别是正好一个）参考接地电极，或（特别是正好一个）测量电极、（特别是正好一个）参考接地电极和至少一个补偿电极的情况下，所有电极各自是独立部件的组件。该电容式传感器可以特别被同一个（例如不透明）外壳包围，其中可将所述（一个或多个）电极布置在该外壳内。
在根据本发明的警报玻璃板装置的一个有利的实施方案中，电容式传感器的检测区的形状对应于测量电极的形状。
本发明的另一方面包括操作根据本发明的警报玻璃板装置的方法，其中连续或周期性，优选以0.2秒至100秒的周期时间进行测量信号的测量，并作为输出信号被传感器单元发出。可以连续或周期性，优选以0.2秒至100秒的周期时间进行输出信号的发出。
本发明的另一方面包括根据本发明的警报玻璃板装置作为例如在博物馆或在珠宝店优选用于保护贵重物品，如绘画、织物、珠宝的展示柜、陈列柜的玻璃，或作为建筑玻璃、隔热玻璃、双层隔热玻璃、三层隔热玻璃、防火玻璃、安全玻璃或作为陆地、水上或空中交通工具，如汽车、公共汽车、火车或飞机中的玻璃的用途。
本发明的另一方面包括根据本发明的具有电容式传感器的传感器单元用于改装具有由预应力玻璃制成的第一玻璃板和在内侧表面(II)上的透明导电涂层的玻璃以形成警报玻璃板装置的用途。
下面参照附图和实施例详细解释本发明。附图不完全按比例。本发明决不受附图限制。
图1A以俯视图描绘根据本发明的警报玻璃板装置的示意图
图1B描绘沿图1A的切割线A-A'的截面图，
图2A描绘根据本发明的传感器单元的示意图，
图2B描绘根据本发明的另一传感器单元的示意图，
图3A描绘在未损坏的第一玻璃板的情况下的根据本发明的透明导电涂层的局部Z的放大图，
图3B描绘在破裂的第一玻璃板的情况下的根据本发明的透明导电涂层的局部Z的放大图，
图4A以俯视图描绘根据本发明的另一警报玻璃板装置的示意图，和
图4B描绘沿图4A的切割线A-A'的截面图。
图1A以外侧表面I的俯视图描绘根据本发明的警报玻璃板装置10的示意图。图1B描绘沿图1A的切割线A-A'的截面图。
警报玻璃板装置10将内部空间与外部环境隔开。警报玻璃板装置10例如适用于保护内部空间，例如展示柜、博物馆或珠宝店中的贵重物品免受外部侵入。
警报玻璃板装置10包括第一玻璃板1，在其内侧表面II上布置透明导电涂层3。在这一实施例中，透明导电涂层3布置在第一玻璃板1的整个内侧表面II上，减去从第一玻璃板1的玻璃板边缘的例如10毫米宽度的边缘去涂层区。该边缘去涂层区用于针对经玻璃板边缘渗入的水分的腐蚀防护。
透明导电涂层3例如充当红外反射层。这意味着大部分地反射来自入射太阳光的热辐射部分。通过在建筑玻璃中使用第一玻璃板1，这负责降低由太阳辐射造成的室内变热。透明导电涂层3例如从EP 0 847 965 B1中获知并含有两个银层，它们各自嵌在多个金属和金属氧化物层之间。透明导电涂层3具有大约4欧/方的面电阻。
第一玻璃板1是例如具有1米宽度、1.5米长度和4毫米厚度的预应力钠钙玻璃质玻璃板。第一玻璃板1根据DIN 12150-1以例如120 N/mm2的表面压应力施加预应力。由于预应力，第一玻璃板在被破坏时碎裂成尺寸小于1平方厘米的钝边碎片。
在所描绘的实施例中，传感器单元20布置在第一玻璃板1的内侧上。在此，“内侧”是指朝向其上布置透明导电涂层3的内侧表面II的区域。传感器单元20具有电容式传感器21，其与导电涂层3电容性耦合。当然，电容式传感器21不是必须装入与传感器单元20的其余部分相同的外壳中。
电容式传感器21和透明导电涂层3的距离d为例如0.5毫米。电容式传感器21和透明导电涂层3特别彼此电流隔离。传感器单元经由电容式传感器21测量这一装置的电容并比较测量值与比较值。在具有未损坏的透明导电涂层3的未损坏的第一玻璃板1的情况下，确定比较值。传感器单元20测定电容式传感器21的测量信号与比较值的偏差，即差值并在偏差大于特定容差的情况下发出警报信号。该警报信号例如是具有不同于另一中性输出信号的特定水平和/或脉冲持续时间的电压或电压脉冲，由此可以识别警报状况。通常在第一玻璃板1破裂并随之破坏透明导电涂层3时出现这样的偏差。
该警报信号例如经由发射器单元发送至接收器，以在此转化成声信号或发出紧急呼叫。
图2A描绘根据本发明的传感器单元20的示意图。传感器单元20具有电容式传感器21。电容式传感器21含有经引线与电子器件连接的测量电极21.1。此外，电容式传感器21含有例如对电容场束（Bündelung）的屏蔽电极21.3。在此，电容式传感器21例如被设计为没有明确的（explizit）参考接地电极，即参考接地电极不集成到电容式传感器21 21中，而是由要检测的物体，即由透明导电涂层3代表。
传感器单元20具有例如多个结构级（Baustufe）：电容式传感器21的测量电极21.1与振荡器20.1连接。振荡器20.1经由解调器20.2与比较器20.3连接。比较器20.3比较测量信号与比较值，并酌情经由输出级20.4在输出端22处发出警报信号。
通过电容式传感器21的建造形式和电容式传感器21与透明导电涂层3之间的距离确定检测区25，其中可以特别精确地测量透明导电涂层3中的变化。测量电极21.1具有例如圆盘的形状，以产生圆盘形的检测区25。
图2B描绘如例如用于根据图1A和1B的上述示例性实施方案中的根据本发明的另一传感器单元20的示意图。传感器单元20具有电容式传感器21。电容式传感器21含有经引线与电子器件连接的测量电极21.1。此外，电容式传感器21含有围绕在此例如圆盘形的测量电极21.1而环形布置的参考接地电极21.2。在测量电极21.1和参考接地电极21.2之间例如布置补偿电极21.4。补偿电极21.4降低例如可由水分沉积在由测量电极21.1和参考接地电极21.2形成的测量区上造成的测量误差。这样的电容式传感器21特别适用于在具有高面电阻的透明导电涂层3的情况下测量。
传感器单元20具有例如多个结构级：电容式传感器21的测量电极21.1和参考接地电极21.2与振荡器20.1连接。振荡器20.1经由解调器20.2与比较器20.3连接。比较器20.3比较测量信号与比较值并酌情经由输出级20.4在输出端22处发出警报信号。
通过电容式传感器21的建造形式和电容式传感器21与透明导电涂层3之间的距离确定检测区25，其中可以特别精确地测量透明导电涂层3中的变化。测量电极21.1具有例如圆盘的形状，以产生圆盘形的检测区25。
图3A描绘在未损坏的第一玻璃板1的情况下的根据本发明的透明导电涂层3的局部Z的放大图。透明导电涂层3特别在电容式传感器21的检测区25中未损坏。
图3B描绘在破裂的第一玻璃板1的情况下的根据本发明的透明导电涂层3的局部Z的放大图。由于破坏，例如由于尝试穿透第一玻璃板1，这由于其预应力而碎裂成小碎片。这导致透明导电涂层3被断裂线30中断。碎片在每种情况下小于检测区25，以使至少一条断裂线30位于检测区25中。由于透明导电涂层3被断裂线30中断，电容式传感器21的测量信号改变，并可发出警报信号。
图4A以俯视图描绘根据本发明的另一警报玻璃板装置10'的示意图；且图4B描绘沿图4A的切割线A-A'的截面图。警报玻璃板装置10'是例如隔热玻璃质玻璃板，其含有图1A和1B的警报玻璃板装置10。另外，第一玻璃板1经由环形间隔件2与第二玻璃板6接合。在此，将具有电容式传感器21的传感器单元20布置在由第一玻璃板1、第二玻璃板6和间隔件2形成的间隙中。将传感器单元20例如胶粘在间隔件2的下段上，并与其牢固固定以免滑动。传感器单元20含有例如蓄电池和将蓄电池充电的太阳能电池。此外，传感器单元20含有例如经由蓝牙连接向布置在警报玻璃板装置10'外的接收器（在此未显示）发送警报信号的发射器单元。传感器单元20是能源自给自足的并且不需要向外的引线 – 既不用于能源供应，也不用于转送警报信号。传感器单元20可以例如以简单方式改装到已存在的隔热玻璃单元中。
这一结果对本领域技术人员而言出乎意料和令人惊讶。
附图标记列表
1 第一玻璃板
2 间隔件
3 透明导电涂层
6 第二玻璃板
10、10' 警报玻璃板装置
20 传感器单元
20.1 振荡器
20.2 解调器
20.3 比较器
20.4 输出级
21 电容式传感器
21.1 测量电极
21.2 参考接地电极
21.3 屏蔽电极
21.4 补偿电极
22 输出端
25 检测区
30 断裂线
A-A' 切割线
C 电容
Z 局部
I 第一玻璃板1的外侧表面
II 第一玻璃板1的内侧表面
III 第二玻璃板6的外侧表面
IV 第二玻璃板6的内侧表面。
Claims (15)
1.警报玻璃板装置(10、10')，其包括：
- 至少一个由预应力玻璃构成的第一玻璃板(1)，其具有外侧表面(I)和内侧表面(II)，
- 布置在第一玻璃板(1)的内侧表面(II)上的至少一个透明导电涂层(3)，
- 具有电容式传感器(21)的传感器单元(20)，所述电容式传感器与所述透明导电涂层(3)电容性耦合，其中所述传感器单元(20)在电容式传感器(21)的测量信号偏离比较值的情况下发出警报信号，
其中所述电容式传感器(21)含有
i) 正好一个测量电极(21.1)，或
ii) 测量电极(21.1)和参考接地电极(21.2)，或
iii) 测量电极(21.1)、参考接地电极(21.2)和至少一个补偿电极(21.3)，并且
其中测量电极(21.1)与透明导电涂层(3)是电流隔离的。
2.根据权利要求1的警报玻璃板装置(10、10')，其中将透明导电涂层(3)与第一玻璃板(1)接合以在第一玻璃板(1)破裂的情况下，透明导电涂层(3)被破坏，并且透明导电涂层(3)优选直接沉积在第一玻璃板(1)的内侧表面(II)上，特别优选作为薄层堆叠体，特别通过阴极溅射（溅射）、化学气相沉积（CVD）和/或热蒸镀。
3.根据权利要求1或2的警报玻璃板装置(10、10')，其中测量电极(21.1)和透明导电涂层(3)之间的距离d为0.1毫米至20毫米，优选0.2毫米至10毫米，特别是0.5毫米至5毫米。
4.根据权利要求1至4任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中对玻璃板(1)施加预应力以在第一玻璃板(1)破裂的情况下，碎片小于电容式传感器(21)的检测区(25)。
5.根据权利要求1至4任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中传感器单元(20)具有发射器单元，优选无线电发射器单元，特别优选用于蓝牙和/或WLAN的发射器单元，或红外发射器。
6.根据权利要求1至5任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中传感器单元(20)含有能源供应，优选电池组、蓄电池、超级电容器、热电发电机和/或太阳能电池，并优选没有连向外部电源的引线。
7.根据权利要求1至6任一项的警报玻璃板装置(10')，其中第一玻璃板(1)经由至少一个间隔件(2)，优选完全围绕玻璃板(1)边缘的间隔件(2)与至少一个第二玻璃板(6)接合。
8.根据权利要求7的警报玻璃板装置(10')，其中将传感器单元(20)布置在第一玻璃板(1)和第二玻璃板(6)之间的间隙中。
9.根据权利要求1至8任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中第一玻璃板(1)含有平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃或钠钙玻璃和/或具有6至8的有效相对介电常数εeff。
10.根据权利要求1至9任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中透明导电涂层(3)含有至少一种金属，优选银、镍、铬、铌、锡、钛、铜、钯、锌、金、镉、铝、硅、钨或其合金，和/或至少一个金属氧化物层，优选锡掺杂的氧化铟（ITO）、铝掺杂的氧化锌（AZO）、氟掺杂的氧化锡（FTO、SnO2:F）、锑掺杂的氧化锡（ATO、SnO2:Sb）和/或碳纳米管和/或光学透明导电聚合物，优选聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐、聚(4,4-二辛基-环戊二烯并二噻吩)、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌、它们的混合物和/或共聚物，和/或透明导电涂层(3)具有0.35欧/方至200欧/方，优选0.6欧/方至30欧/方的面电阻。
11.根据权利要求1至10任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中在第一玻璃板的内侧表面(II)的面积的至少50%，优选至少70%，特别优选80%至100%，特别是95%至100%上布置透明导电涂层(3)。
12.根据权利要求1至11任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中电容式传感器(21)被设计为独立部件。
13.根据权利要求1至12任一项的警报玻璃板装置(10、10')，其中电容式传感器(21)的检测区(25)的形状和测量电极(21.1)的形状彼此对应。
14.操作根据权利要求1至13任一项的警报玻璃板装置(10、10')的方法，其中连续或周期性，优选以0.2秒至100秒的周期时间进行测量信号的测量，并作为输出信号被传感器单元(20)发出。
15.根据权利要求1至13任一项的警报玻璃板装置(10、10')作为例如在博物馆或在珠宝店优选用于保护贵重物品的展示柜、陈列柜的玻璃、或作为建筑玻璃、隔热玻璃、双层隔热玻璃、三层隔热玻璃、防火玻璃、安全玻璃或作为陆地、水上或空中交通工具，如汽车、公共汽车、火车或飞机中的玻璃的用途。
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