CN1688872A

CN1688872A - 确定流参数的装置以及运行所述装置的方法

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Publication number: CN1688872A
Application number: CNA038238985A
Authority: CN
Inventors: L·布尔克哈尔特
Original assignee: Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Current assignee: Germany Wagner Ltd.; WAGNER Group
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2023-08-28
Also published as: DE10251891A1; CN100406855C; DE10251891B4

Abstract

本发明涉及一种在待监控的流体流中确定流参量、特别是温度、流速和其变化的装置、一种运行所述装置的方法、一种确定方法本身和一种装备有所述装置的火灾识别装置或氧气测量装置。为了利用测量技术检测一抽吸式火灾识别装置的管道系统(13)的缓慢或突然的堵塞、裂纹或破裂，一个以恒定过热温度运行的气流传感器(1)与一个在微处理器(4)中执行的控制算法相结合，以监控管道系统(13)中的流体流或流动阻力。为此根据精确的传感器特征曲线计算气流传感器(1)的额定电阻并且形成一个精确的调节电路(3)。因此由气流传感器(1)检测到的测量值是非常可靠的，如此流参量的状态改变提供了关于管道系统(13)或者抽吸系统的状态的信息。

Description

确定流参数的装置以及运行所述装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定待监控的流体流中、特别是在烟尘和气体抽吸报警器中的流参数、特别是温度、流速及其变化的装置，它具有一个热电的在恒温模式运行下的气流传感器、一个热电温度传感器和一个用于调整气流传感器上的过热温度ΔT的调节电路，本发明还涉及一种运行所述这种装置的方法、一种相应的利用所述装置的工作方法和一种装备有所述种装置的火灾/火情(Brand)识别装置或氧气测量装置。

背景技术

特别是由加热丝式风速计中已知开头所述类型的、确定流参数的装置以及运行这种装置的相应方法。这里将加热的金属丝置于流动的流体中，根据从流体中导出的热量获得关于不同流参数的信息。

对于加热丝式风速计存在两种基本的工作方式：恒流工作方式和恒温工作方式，在大多数情况下应用恒温工作方式，因为此时特别是可避开加热丝(探头)的热惰性并由此实现探头的较高精度。

恒温工作方式的基本思想在于，这样来降低探头的热惰性的影响，即把加热丝保持在始终恒定的温度(电阻)并将为此所需的加热电流用作流体流速的标度。为此通常使用一个惠斯登电桥，由此通过反馈使电阻始终保持一个恒定的值并且因此加热丝的温度也始终保持恒定。在热平衡中探头的热损失一定等于供给的电功率。从风速计的角度首先关心流体流速和电功率之间的关系。这种关系是极其复杂的，是非线性的，仅仅借助于一个经验的并且根据给定的情况分别修正的规则(King)来描述。因此在分析求值时必须使用一个线性化器。

图1指出了一个恒温风速计的原理电路图。在平衡状态下在电桥的垂直对角线C-D上存在一个确定的、由一伺服放大器15提供的电压。如果探头18上的对流冷却发生变化，则会在水平对角线A-B上产生一个较小的电压，所述电压在放大几倍后反馈到电桥的垂直对角线C-D上。其中这样选择被反馈的电压的极性，以使电桥实现自平衡。

除了在流体流速和作为被测量参数检测的电功率之间的复杂关系之外，还存在另一个问题，探头对例如由于流动介质的温度变化或压力变化可能引起的所有散热的变化有反应。特别是当连续使用该方法，以可根据被测的流动参数的变化对例如流体在其中流动的管道系统的状态作出可靠的判断时，这会造成问题。

特别是为了在抽吸式的火灾识别装置或氧气测量装置中在吸管系统中监控气流，重要的是可靠地检测吸管系统中的堵塞或管子破裂，以便可以保证火灾识别装置或氧气测量装置的无误运行。这里抽吸式的火灾识别装置理解为这样一个装置，其从待监控的空间内经过一管道系统或通道系统在多个位置主动抽吸有代表性的一部分量的空气，然后把这部分量的空气供给一个用于检测火灾特征量或用于检测空气中气体、特别是氧气的检测器。

一个抽吸式的火灾识别系统主要包括一个具有几个较小抽吸孔的吸管系统、一个通过吸管系统的抽吸孔从目标空间内抽取空气样品的通风机以及一个检测器，在该检测器内接下来确定所抽取的空气样品中的火灾特征量。因为一个抽吸式的火灾识别装置从目标空间内主动抽吸空气样品并因此主动抽吸了可能存在的火灾特征量，如此装置对所发生的火灾的反应比传统的解决方案更快并且更灵敏。因此提供了尽可能最好的干预可能性。

对火灾特征量的概念理解为一个物理参量，其在发生火灾的环境中发生可测量的改变，例如环境温度、环境空气中的固体或流体或气体组成部分(形成微粒或气溶胶/浮质(Erosolen)或烟雾形式的烟尘)或环境辐射。一个抽吸式的火灾识别装置特别应用所有应当检测到极低的几乎探测不到的火灾特征量的场合，并特别用于例如电子数据处理(EDV)设备或服务器室的目标监控或空间监控。

在其中的设备对水的影响反应敏感的封闭的空间内，比如EDV范围、机键室和配电室或具有较高价值的经济货物的存放空间，越来越多地使用用于降低火灾危险以及扑灭火灾的所谓惰性化方法。在该方法中产生的灭火作用是基于氧气排出原理。众所周知，正常的环境空气按体积百分比由21％氧气、78％氮气和1％的其它气体组成。为了扑灭火灾和避免火灾通过导入排出氧气的惰性气体—比如纯氮气—提高在相关空间内的惰性气体浓度并降低氧气成分。如果氧气成分下降到15-18％体积百分比以下，许多材料不再会燃烧。取决于相关空间内存在的可燃材料可能要求氧气成分按体积百分比进一步降低到例如12％。

这样的用于实施上述惰性化方法的惰性气体装置主要具有以下部件：一个用于测量待监控的目标空间内氧气含量的氧气测量装置；一个用于检测目标空间的空间空气内一火灾特征量的火灾识别装置；一个用于分析氧气测量装置和火灾识别装置的数据并用于对惰性化方法进行过程控制的控制装置；用于制造惰性气体并把惰性气体突然导入目标空间的设备。

氧气测量装置用于调整目标空间内的基本惰性化程度。如果超过氧气浓度的一阈值—例如由于目标空间内的泄漏—控制装置向一专门的设备发出一指令以向空间内导入惰性气体，以降低氧气成分。如果再次达到基本惰性化程度的阈值，则氧气测量装置发出信号。其中基本惰性化程度的情况取决于空间特性。

在一个优选应用中，所述抽吸式火灾识别系统与一用于避免火灾和/或扑灭火灾的惰性气体装置相组合。在这种情况下氧气测量装置和惰性气体装置的火灾识别装置集成在抽吸式火灾识别系统中。它们承担给控制装置提供监控目标空间所需的来自所抽取的空气样品的数据的任务。

为了能确保抽吸式装置尽可能无缺陷的并尽可能不需维护的运行方式，必须连续监控供给检测器的空气样品的体积流量。可是体积流量取决于所供给的空气样品的质量流量和密度，密度又是空气压力和温度的函数。由此证明体积流量的监控是一项在测量技术上复杂的任务。此外为了能够可靠地证实吸管系统或者抽吸孔的堵塞或损坏，对于体积流量监控要求较高的测量精度。这特别包括在用于体积流量监控的测量技术中补偿空气密度或者空气压力的影响。

本发明基于这样的问题，即为了监控抽吸式火灾识别装置的吸管系统中的体积流量，目前使用的测量技术带有很大的不可靠性，或者为了能够获得关于吸管系统的状态的可靠的判断仅考虑体积流量而未考虑流动阻力。不可靠性特别是由于所使用的传感器依赖于流体流的温度和空气压力或者流体密度，因此不适于连续地无补偿的使用。对吸管系统中体积流量的可靠监控还要求尽可能准确地分析测量数据。

此外在由现有技术已知的解决方案中存在这样的问题，即只能分析在吸管系统中长时间持续的体积流量变化。其中通常将该变化与阈值进行比较，其中在超过所述阈值时报告气流故障。可是为了避免由于环境影响(空气压力、温度)产生的故障报警，选择了较大的阈值。可是长管有高的流动阻力，这样管子端部附近的管子破裂只会引起较小的气流变化。用由现有技术已知的装置和方法不可能检测到这种较小的气流变化。

发明内容

根据所述问题本发明的目的是，这样改进一个开始所述类型的、特别是在烟尘和气体抽吸报警器中应用的、用于气流监控的装置，以能够连续并且免维护地检测流参数，所述检测足够准确，从而能够可靠地判断吸管系统的状态，以及给出一种运行所述装置的相应方法和相应的工作方法。

在开头所述类型的装置中根据本发明通过一个在一微处理器中执行的控制算法来实现所述目的，该算法包含在该装置的调节电路中，并且通过所述控制算法使在气流传感器上的过热温度ΔT保持恒定。

本发明的优点特别在于，所述调节电路包括一个在一微处理器中执行的控制算法，通过该控制算法保持气流传感器上的过热温度ΔT恒定。由此将气流传感器准确地调整在其工作点或者工作温度，所述工作点或工作温度与流体温度的波动或者变化无关。由此热电气流传感器散发的热量实际上仅与由流体散发的热量相对应。在该实施形式中流经气流传感器的电流或者由气流传感器耗散的电功率有利地实际上只表示待测量的流参数(速度、质量流量等)的标度(Maβ)，并且不会发生由于流体温度的变化导致的不可靠性。

此外通过一运行所述装置的方法来实现本发明的目的，在该方法中使气流传感器短时间地提高到一温度峰值。

此外通过在一个在待监控的流体流中特别是在烟尘和气体抽吸报警器中确定流参数—特别是温度T、流速w和流速变化Δw—的方法，根据本发明通过下面的方法步骤来解决本发明的技术问题：借助于一个热电温度传感器确定流体温度T；根据流体温度T把在热电的并且工作在恒温模式下的气流传感器上设定的过热温度ΔT调节到一个恒定值；确定由热电气流传感器散发的热量；和根据所散发的热量借助于一在一微处理器中执行的分析算法计算流参数，特别是温度、流速、流动阻力及其变化。

本发明的优点特别在于，可以实现一种非常有效的、用于特别是在烟尘和气体抽吸报警器中确定流参数、用于在管道系统中优化气流监控的方法。在热电气流传感器上的过热温度ΔT与流体温度T无关地具有一个恒定值，由此特别可以实现，热电气流传感器准确地工作在其事先确定的工作点或者工作温度，因此所耗散的电功率实际仅取决于流体流。由于根据本发明的方法测量误差明显降低。在根据本发明的热电气流传感器中由加热传感器通过流体流散发的热量Q是待确定的流参数的标度。因为所述传感器上的过热温度ΔT具有一个恒定的值，所散发的热量Q等于供给传感器的加热功率P。加热功率P取决于根据下面等式(1)的加热电流I：

P＝I²·R (1)

其中R表示传感器的内阻。通过等式(2)如下描述由传感器散发的热量Q：

Q＝[A+B·(ρ·V)^1/n]·(ΔT-T) (2)

其中A、B和n是传感器的特征常量，在传感器开始运行之前根据实验、也就是说借助于校准来确定所述常量，ρ表示流体密度。从等式(1)和(2)中得出，可以通过加热功率P和温度T确定流体流的体积流量V和质量流量(ρ·V)。

从等式(1)和(2)中得出，可以通过加热功率P和温度T确定流体流的体积流量V和质量流量N＝ρ·V。在管内的流动阻力F_w如下取决于流速w：

F_w＝0.5·c·A·ρ·w² (3)

因为根据

V＝A·w (4)体积流量V取决于流速w和管的横截面积A，对于在管中的流动阻力F_w得出：

F_w＝0.5·c·ρ·A^-1·V² (5)

从等式(5)中得出，通过体积流量V可以确定管道系统中的流动阻力F_w和其变化。

此外可以设想，基于所述测量值检测管道系统中的流动阻力的变化。为此要求当前的测量值与起始测量值比较，例如在系统开始运行时记录并存储所述起始测量值。此外根据本发明的方法适合于识别吸管系统中的流动阻力的变化。为此除了准确的体积流量测量外还要补偿空气密度或者流体密度ρ的影响，以便能够可靠地判断流动阻力。根据所述存储的气流传感器和温度传感器的起始值以及根据当前的温度和在一些情况下根据当前的绝对气压由一个为此设立的表确定校正因数。该表是必需的，因为不同的吸管系统和通风器的不同的抽吸功率要求不同的校正因数。可以设想，例如通过单独设计用于气压测量的传感器拾取当前的绝对气压。可是在此当然也可以设想其它的实施形式。

最后通过这样一种抽吸式的火灾识别装置来实现本发明的目的，所述装置从待监控的空间或设备持续提取空间空气样品或设备冷却空气样品并经过管道系统将所述空气样品供给用于识别火灾特征量的检测器，并且该火灾识别装置装备有一个前面所述的、用于确定流参数的装置。

利用根据本发明的装置提供了实施前面所述的方法的可能性。

关于确定装置在从属权利要求2至5中给出本发明的优选改进方案，关于运行方法在从属权利要求7中给出本发明的优选改进方案，关于确定方法在从属权利要求9和10中给出本发明的优选改进方案，关于抽吸式的火灾识别装置和/或氧气测量装置在从属权利要求12和13中给出本发明的优选改进方案。

这样对于所述装置设想，所述微处理器此外还包含一个分析算法，所述分析算法用于根据气流传感器的电加热功率P计算流参数，特别是用于计算流体流的质量流量N、流速w和温度T。根据本发明的该实施形式的优点在于，在所述在微处理器中执行的控制算法中可根据准确的传感器特性曲线计算热电气流传感器的额定电阻，并且可形成精确的调节电路(例如PI调节器)。这里例如可利用一个A/D转换器测量在热电温度传感器上的电压并且接下来对所述电压进行滤波，以消除噪声和其它干扰。根据所测量的电压算出流体流的温度T₀。将所希望的恒定过热温度ΔT(例如40℃)加到流体温度T₀上。其结果就是热电气流传感器的额定温度T_soll。在微处理器的分析算法中根据精确的传感器特性曲线由所述额定温度确定气流传感器的额定电阻。调节器调节气流传感器的加热丝上的电压，以将气流传感器的电阻的实际值调整到额定值。由此根据本发明保持过热温度ΔT恒定。借助于AD转换器测量热电气流传感器上的电压或者通过气流传感器的电流并且接下来对所述电压和电流进行滤波。由所述电压和电流算出电功率P，该电功率同时表示气流的标度。

在根据本发明的装置的一个特别有利的实施形式中设想，分析算法包括对流体流的小的突变式的流变化、特别是体积流量变化的识别。为此除了准确地测量体积流量之外还要补偿空气密度的影响，以便可以由此判断流动阻力。根据所存储的气流传感器和温度传感器的起始值以及根据当前温度和在一些情况下根据当前气压还可以由此证明空气流较小的跳变式的变化。这里基本的思想是，由于干扰性的环境影响(空气压力、温度)引起的变化通常比管子破裂的变化缓慢。由此对较小的跳变式的变化的分析还使得能够识别唯一一个抽吸孔的突然的堵塞，这例如会在故意破坏的情况下出现，或当纸盒被置于抽吸孔前面的高架内时出现。

在一个特别有利的实施形式中设想，所述分析算法包含对流体流的取决于温度和/或压力的密度变化进行补偿。该实施形式的优点特别在于，由于考虑到了流体流的取决于温度或者压力的密度变化，由流体流散发的电功率与流体流的密度变化的波动无关。由此显著改善借助于本发明确定的流参数、特别是流动阻力的准确性。

根据本发明的确定装置的一个可能的实现方案设想，所述微处理器包含一个用于存储流参数的起始值的存储器。该实施形式的优点在于，在所述分析算法中不仅可以以高精度计算流参数，而且也可以说明流参数的长期状态变化。由于流参数梯度的计算是基于精确的气流值，在该实施形式中例如能够有利地测量在烟尘和气体抽吸报警器的管道系统中的变化。例如可能由于缓慢的或突然的堵塞、裂纹或破裂而出现这样的变化。由于通过本发明在气流传感器上的过热温度ΔT保持恒定，气体流参数的梯度不会发生温度或其它方式引起的偏差。同样有利地取消了对气流传感器的重复进行平衡/补偿。

在一个可能的实现中方案，有利地将气流传感器设计成，使该传感器可以短时间地提高到一个温度峰值。这特别有这样的优点，因此气流传感器的特征在于其特别长的寿命。

对于这样的确定装置的运行最好将气流传感器设计成，使该气流传感器可以短时间地提高到一上达500℃的温度峰值。由此在温度显著提高的情况下通过短时间的运行可特别有效地清除气流传感器的积存的污物。此时应用全部的加热功率，以烧掉或清除粘附在气流传感器上的污物颗粒。在这段时间内有利地关闭抽吸式火灾识别装置的通风器，以避免对传感器的任何冷却。利用这种清洁保证，即使在连续使用中也不会在气流传感器上积存或者沉积污物颗粒，从而传感器的灵敏度始终不变。

本发明的一个可能的实现方案在于，根据本发明的用于确定流参数的装置集成在一抽吸式火灾识别装置和/或氧气测量装置内，所述抽吸式装置从待监控的空间或设备持续提取空间空气样品或设备的冷却空气样品并经过管道系统把所述样品供给一个用于识别火灾特征量的检测器。该实施形式的优点特别在于，可准确地监控管道系统中的气流并且也能够可靠地指示在管道系统中例如由于缓慢的或突然的堵塞、裂纹或破裂而可能出现的变化。由此可以特别可靠并且无需维护地使用抽吸式的火灾识别装置和/或氧气测量装置。

在另一个有利的实施形式中设想，根据本发明的装置的气流传感器或温度传感器特别是在中部集成在一抽吸式的火灾识别装置和/或氧气测量装置的火灾特征量的检测器的空气入口通道中。该实施形式的优点在于，由此可将抽吸式火灾识别装置的全部电元件合并在一个单元内。由此可特别清楚简单地构造所述火灾识别装置和/或氧气测量装置。

最后最好设想，气流传感器布置在根据本发明的抽吸式火灾识别装置和/或氧气测量装置的检测器空气入口通道内的一横截面变窄的位置。通过这种布置气流传感器处于由于横截面变窄而流速升高的位置。由此同样提高了气流传感器的动态性能。因此可以检测并分析流参数的极小的变化。因此有利地提高根据本发明的、用于确定流参数的装置的灵敏度。同时可以实现对抽吸式火灾识别装置和/或氧气测量装置的监控的优化。当然在此也可以设想其它的实施形式。

附图说明

下面根据附图详细说明本发明的优选实施形式。

其中：

图1：按照现有技术的恒温风速计的原理电路图；

图2：根据一个优选实施例用于确定流参数的根据本发明的装置的方框图；

图3：根据本发明的抽吸式火灾识别装置的一个优选实施例的示意图；

图4a：根据图3的实施例中的火灾特征量的检测器的纵向剖视图；和

图4b：根据图3的实施例中的火灾特征量的检测器的横向剖视图。

具体实施方式

图1示出一按照现有技术的恒温风速计的原理电路图。恒温工作方式的基本思想在于，这样来降低加热丝探头18的热惰性的影响，即把敏感元件18保持在始终恒定的温度(电阻)上，并且将为此所需的加热电流用作流速的标度。为此使用一个惠斯登电桥，其中通过反馈使加热丝的电阻保持恒定并因此使加热丝的温度保持恒定。在平衡状态下在电桥的垂直对角线C-D上存在一个确定的、由伺服放大器15提供的电压。如果在探头18上的对流冷却发生变化，则在水平对角线A-B上产生一个较小的电压，该电压在放大几倍后被反馈到电桥的垂直对角线C-D上。这里这样来选择该反馈电压的极性，以使电桥自平衡。此时流体流速和风速计电压之间的关系是非线性的，从而为了进一步分析必须使用一个线性化器(Linearesator)。在线性化之后使用一个直接的校准曲线，以由风速计电压得到流速。在图1所示的电路中探头18通常对散热的任何变化都做出反应。这也可例如由流体的温度或压力变化引起。可是为了高精度地对流速进行测量还必须考虑这些量。此外，图1示出的根据现有技术的恒温风速计的原理电路图中在探头18上设定的过热温度上没有考虑流体温度的波动。为了尽可能精确地进行测量，在探头18中调整恒定的温差或者过热温度是合理的。

图2示出根据一个优选实施例的用于确定流参数的根据本发明的装置的方框图。根据本发明的装置包括一个热电的在恒温模式下运行的气流传感器1以及一个温度传感器2。这两个传感器放入待测量的流体中。通过一调节电路3实现传感器1、2的控制或者读取。该调节电路包括一个在一微处理器4中执行的控制算法，通过该算法保持气流传感器1上的过热温度ΔT恒定。因此能够根据精确的传感器特性曲线计算出热电气流传感器1的额定电阻并形成一个精确的调节电路。为此首先利用一个AD转换器5测量温度传感器2上的电压U₀。接下来应用一个滤波器6以消除噪声和其它的干扰。在分析单元7中由所述电压计算出空气温度T₀。事先确定的恒定过热温度ΔT在进一步的步骤中加在空气温度T₀上。其结果是热电气流传感器1的额定温度T_soll。在微处理器4中根据精确的传感器特性曲线有所述额定温度计算传感器1的额定电阻。接下来调节电路3调节气流传感器1上的电压以将电阻的实际值调节到事先计算的额定值。由此保持气流传感器1上的过热温度ΔT恒定。

在检测流速时借助于一AD转换器5测量热电气流传感器1上的电压U₁和电流I₁，并且接下来用一滤波器6对其进行滤波。在另一个分析单元7中由所述电流和电压计算出气流传感器1的电功率P和电阻的实际值。保持过热温度ΔT恒定必需的电功率是气流的一个标度。

通过在图2中示出的、用于确定流动参量的根据本发明的装置的实施例，也能够几乎无误差地测量流参数，从而也可以计算流参数—特别是流动阻力—的状态变化。为此在一个集成在微处理器4中的存储器(没有明确示出)中保存流动参量的起始值。然后利用分析算法对流参数的梯度进行连续计算。因此利用该实施形式能够检测例如由于流道的缓慢或突然堵塞、裂纹或破裂产生的流体流中的变化。

在由于温度和/或空气压力改变而引起空气密度改变时，即使管道系统没有改变，所检测的流体的体积流量同样也会改变。在微处理器4中进行由此必需的对空气密度变化的补偿。根据起始值(温度、气流)和当前温度确定补偿因数。可选地采用一个绝对的空气压力传感器来测量空气压力(没有明确示出)。

图3示出了根据本发明的抽吸式火灾识别装置或氧气测量装置的优选实施形式的示意图。在目标空间12内布置一个用于经过不同的抽吸孔抽吸空气样品的吸管系统13。该吸管系统13装备有一个抽吸报警器，在该报警器中来自目标空间12的空气样品被供给一个用于识别火灾特征量或者用于测量氧气和其它气体的检测器8。此外还设有一个通风器14，该通风器用于经过管道系统抽吸目标空间的空气样品。这里通风器14的抽吸功率与所属的吸管系统相匹配。为了能够保证所示的抽吸式火灾识别装置或氧气测量装置的无故障地工作，必须连续监控经过吸管系统13供给检测器8的气流并及时识别抽吸中的故障。为此根据本发明的用于确定流参数的装置位于抽吸式火灾识别装置或氧气测量装置的抽吸报警器中。

图4a和图4b示出根据图3的实施例的用于火灾特征量或者用于气体的检测器8的纵向剖视图或者横向剖视图。剖分线在图4a中用虚线表示。在所示的检测器中热电的气流传感器或者温度传感器1、2集成在抽吸报警器的烟尘和/或气体测量单元(Messzelle)中。所述两个传感器1、2定位在空气入口通道的中部。在气流传感器1的高度上横截面变窄，从而流速提高。由此提高气流传感器1的动态性能。

在本发明的一个改进方案中，气流传感器1在显著提高温度的情况下通过短时间的运行清除污物。在这段时间内关闭通风机14，以避免任何冷却作用。应用全部的加热功率，以烧掉或者清除粘附在气力传感器1上的污物颗粒。在这段时间内不进行气流分析。或者以规则的间隔自动地或者手动控制进行这种清洁。通过所述清洁实现，即使在较长时间运行的情况下也不会不由于污物颗粒的积存而降低气流传感器的灵敏度。

元件的参考标号

1 气流传感器 2 温度传感器

3 调节电路 4 微处理器

5 AD转换器 6 滤波器

7 分析单元 8 检测器

9 空气入口通道 10 气体传感器或者烟尘传感器

11 气体传感器或者烟尘传感器 12 目标空间

13 吸管系统 14 通风器

15 伺服放大器 16 电阻

17 电位计 18 加热丝探头

19 电压源

物理量标号

P 电功率 I 传感器加热电流

U 传感器电压 R 传感器电阻

V 体积流量 W 流速

F_w 流动阻力 c 电阻系数

ρ 流体密度 N 质量流量

T 流体温度 Q 散发的热量

A 管的横截面积

Claims

1.用于在待监控的流体流中，特别是在烟尘和气体抽吸报警器中确定流参数，特别是温度、流速、流动阻力及其变化的装置，具有一个热电的在恒温模式下运行的气流传感器(1)、一个热电的温度传感器(2)和一个用于调整所述气流传感器(1)上的过热温度ΔT的调节电路(3)，其特征在于，所述调节电路(3)包括一个在一微处理器(4)中执行的控制算法，通过该算法保持所述气流传感器(1)上的过热温度ΔT恒定。

2.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述微处理器(4)还包括一个用于根据气流传感器(1)的电加热功率P计算流参数的分析算法，所述分析算法特别是用于计算一吸管系统(13)的质量流量N、流速w、体积流量V、流动阻力F_w和流体流的温度T。

3.按照权利要求1或2的装置，其特征在于，所述分析算法包括对流体流的与温度和/或压力有关的密度变化进行补偿。

4.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，所述微处理器(4)包含一个用于存储流参数起始值的存储器，以在分析算法中用于计算流参数的状态变化。

5.按照上述权利要求之一的装置，其特征在于，所述分析算法包括识别流体流的较小的突变式的流动变化，特别是体积流量变化。

6.运行按照上述权利要求之一的装置的方法，其特征在于，将所述气流传感器(1)短时间地提高到一个温度峰值。

7.按照权利要求6的方法，其特征在于，所述温度为500℃。

8.用于在待监控的流体流中、特别是在烟尘和气体抽吸报警器中确定流参数、特别是温度T、流速w及其变化Δw的方法，具有以下方法步骤：

a)借助于一热电温度传感器(2)确定流体温度T；

b)根据所述流体温度T调节在恒温模式下运行的热电气流传感器(1)上设定的恒定的过热温度ΔT；

c)确定由所述热电气流传感器(1)散发的热量Q；和

d)根据所散发的热量Q借助于一个在一微处理器(4)中执行的分析算法计算流参数，特别是温度T、流速w、流动阻力F_w及其变化ΔF_w。

9.按照权利要求8的方法，其特征在于，在方法步骤d)之后具有以下另外的方法步骤：

e)对于在方法步骤d)中确定的流参数，对与温度和/或压力有关的流体密度变化进行补偿。

10.按照权利要求8或9的方法，其特征在于，在步骤e)之后具有以下另外的方法步骤：

f)确定在步骤d)中确定的流参数在时间上的变化，特别是小的突变式的体积流量变化。

11.抽吸式火灾识别装置和/或氧气测量装置，所述装置从一待监控的空间或设备(12)持续提取空间空气样品或设备的冷却空气样品并经过一管道系统(13)将所述空气样品供给一用于识别火灾特征量和/或其它气体特别是氧气的检测器(8)，其特征在于，设有一按照权利要求1至4之一的确定流参数的装置。

12.按照权利要求11的抽吸式火灾识别装置和/或氧气测量装置，其特征在于，所述气流传感器(1)和/或温度传感器(2)集成在检测器(8)中，特别是在检测器(8)的空气入口通道(9)的中部。

13.按照权利要求11或12的装置，其特征在于，所述气流传感器(1)设置在检测器(8)的空气入口通道(9)中一个横截面变窄的位置上。