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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Über wachung
der Funktionsfähigkeit eines
Filters, zum Beispiel zur Verwendung mit einem Rauchmeldesystem
der Art, bei der ein Detektor eine elektrische Ausgabe erzeugt,
die ein Maß für die Konzentration
von Teilchen, die die Gegenwart von Rauch oder Feuer anzeigen, in
der Luft ist.
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Brandschutz-
und Brandlöschsysteme
können
durch Nachweis der Gegenwart von Rauch und anderen in der Luft befindlichen
Schmutzstoffen arbeiten. Wenn Rauch oberhalb eines Schwellenwerts nachgewiesen
wird, kann ein Alarm aktiviert werden, und der Betrieb eines Brandlöschsystems
kann eingeleitet werden. Während
das Feuer selbst Schäden verursacht,
können
beträchtliche
Schäden
auch durch den Betrieb des Brandlöschsystems verursacht werden,
und das anschließende
Entfernen des Löschmittels
kann sehr gefährlich
sein. Viele herkömmliche
Löschmittel,
wie Halon, gefährden
außerdem
die Ozonschicht, so daß ihre
Verwendung im Hinblick auf die Umwelt unerwünscht ist. Ein Meldesystem,
das ausreichend empfindlich ist, um einen anormalen Zustand nachzuweisen,
bevor ein Brand ausbricht, ist sehr vor teilhaft, da es das Ergreifen
von Maßnahmen
in einem sehr frühen
Stadium ermöglicht,
bevor der Brand tatsächlich
ausbricht. Zum Beispiel entstehen bei den meisten Substanzen, wenn sie
erhitzt werden, Emissionen, schon bevor sie so heiß geworden
sind, daß sie
zu brennen beginnen, und wenn diese Emissionen mit einem sehr empfindlichen
System nachgewiesen werden können,
kann es eine Warnung in diesem sehr frühen Stadium erlauben, das Problem
zu erkennen und zu beheben, oder die Geräte können abgeschaltet werden, bevor der
Brand tatsächlich
ausbricht.
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Das
Meldesystem kann ein Sammelrohr-Netzwerk beinhalten, das aus einem
oder mehreren Sammelrohren besteht, in denen an Positionen, wo Rauch
oder einem Brand vorausgehende Emissionen aufgenommen werden können, Sammellöcher installiert
sind. Mit Hilfe eines Sauggebläses oder
Ventilators wird Luft durch die Sammellöcher und durch das Rohr eingesaugt
und an einer entfernten Stelle durch einen Detektor geleitet.
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Obwohl
es mehrere verschiedene Typen von Rauchmeldern gibt, die als Detektor
in dem oben skizzierten System verwendet werden können, ist eine
besonders gut geeignete Form von Detektor zur Verwendung in einem
solchen System ein Detektor mit optischer Streuung, der bei vertretbaren
Kosten eine gute Empfindlichkeit zu liefern vermag. Detektoren mit
optischer Streuung arbeiten nach dem Prinzip, daß Rauchteilchen oder andere
in der Luft befindliche Schmutzstoffe geringer Größe eine
Lichtstreuung verursachen, wenn man sie in eine Detektorkammer einleitet
und einem Lichtstrahl hoher Intensität aussetzt. Das gestreute Licht
wird von einem Streulichtdetektor registriert. Je größer die
Menge der Rauchteilchen innerhalb der in die Detektorkammer eingeleiteten
Probe, desto größer wird
das Ausmaß der
Lichtstreuung sein. Der Streuungsdetektor weist die Menge des gestreuten
Lichts nach und ist daher in der Lage, ein Ausgabesignal zu erzeugen, das
die Menge der Rauchteilchen oder der anderen Schmutzstoffteilchen
innerhalb des Meßstroms
anzeigt.
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Beim
Betrieb von Rauchmeldesystemen der obigen Art tritt insofern eine
Schwierigkeit auf, als die meisten Atmosphären, in denen eine Rauch- oder Brandmeldung
erforderlich ist, Staub enthalten, der den Betrieb des Systems stören kann.
Daher kann ein Filter in das System eingebaut werden, um den Staub
von empfindlichen optischen Oberflächen fernzuhalten und um zu
verhindern, daß Staub
den Nachweis von Teilchen oder Gasen, die die Gegenwart von Feuer
oder Rauch anzeigen, künstlich
beeinflußt.
Bei Detektoren des Typs mit optischer Streuung kann die Gegenwart
von Staub zum Beispiel die Detektorausgabe stark beeinträchtigen,
da Staubteilchen im allgemeinen größer sind als Teilchen, die
die Gegenwart von Rauch oder Feuer anzeigen, und mehr Streulicht
erzeugen als diese Teilchen.
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Eine
Schwierigkeit bei der Verwendung von Filtern besteht darin, daß das Filter
sich schließlich mit
Staub füllt,
der den Durchtritt von Teilchen, deren Gegenwart man nachzuweisen
wünscht,
verhindern kann, so daß die
effektive Empfindlichkeit des Meldesystems abfällt.
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In
einem Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer
Anzeige für
die Funktionsfähigkeit
eines Staubfil ters in einem Rauch- oder Feuermeldesystem bereit,
wobei das System einen Detekor zur Erzeugung eines Signals aufweist,
das das Ausmaß von
Rauch oder der Emissionen eines Feuers in der Luft anzeigt, und
das Filter so angeordnet ist, daß es Staub aus der Luft filtert,
bevor sie in den Detektor gelangt, umfassend das Nachweisen von
Staubteilchen in der Luft entweder vor oder nach dem Durchtritt
durch das Filter und das Durchführen einer
Bestimmung der kumulativen Anzahl der so im Laufe der Zeit nachgewiesenen
Staubteilchen.
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Die
Erfindung stellt außerdem
ein System zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
eines Filters bereit, das zusammen mit einem Rauch- oder Feuermeldesystem
verwendet wird, wobei das Rauch- oder Feuermeldesystem einen Detektor
zur Erzeugung einer Ausgabe aufweist, die das Ausmaß von Rauch
oder der Emissionen eines Feuers in der Luft anzeigt, und das Filter
so angeordnet ist, daß es Staub
aus der Luft filtert, bevor sie in den Detektor gelangt, wobei der
Detektor im Falle des Nachweises eines Staubteilchens eine identifizierbare
Ausgabe erzeugt, wobei das System zur Überwachung der Funktionsfähigkeit
eines Filters eine Einrichtung zum Nachweisen von Staubteilchen
in der Luft entweder vor oder nach dem Durchtritt durch das Filter
und zum Durchführen
einer Bestimmung der kumulativen Anzahl der so im Laufe der Zeit
nachgewiesenen Staubteilchen umfaßt.
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Das
Nachweisen kann durch Herausziehen von Information aus der Ausgabe
des Detektors erfolgen oder auf Information beruhen, die von einem
getrennten Detektor stammt.
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In
einer Form der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Anzeige
für die
Funktionsfähigkeit
eines Staubfilters in einem Rauch- oder Feuermeldesystem bereitgestellt,
wobei das System einen Detektor zur Erzeugung einer Ausgabe aufweist, die
das Ausmaß von
Rauch oder der Emissionen eines Feuers in der Luft anzeigt, und
das Filter so angeordnet ist, daß es Staub aus der Luft filtert,
bevor sie in den Detektor gelangt, wobei der Detektor im Falle des
Nachweises eines Staubteilchens ein identifizierbares Ausgabemuster
in der Ausgabe erzeugt, wobei das Verfahren die Bestimmung einer
kumulativen Anzahl umfaßt,
die angibt, wie oft das Muster aufgetreten ist.
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Das
Ausgabesignal kann die Größe der Rauchmenge
in der Luft repräsentieren,
und das Muster kann vorübergehende
Peaks in der Ausgabe umfassen. Dies ist besonders dann der Fall,
wenn der Detektor ein Detektor mit optischer Lichtstreuung ist.
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Die
Erfindung stellt außerdem
ein System zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
eines Filters bereit, das zusammen mit einem Rauch- oder Feuermeldesystem
verwendet wird, wobei das Rauch- oder Feuermeldesystem einen Detektor
zur Erzeugung einer Ausgabe aufweist, die das Ausmaß von Rauch
oder der Emissionen eines Feuers in der0 Luft anzeigt, und das Filter
so angeordnet ist, daß es Staub
aus der Luft filtert, bevor sie in den Detektor gelangt, wobei der
Detektor im Falle des Nachweises eines Staubteilchens ein identifizierbares
Ausgabemuster erzeugt, wobei das System Einrichtungen zum Identifizieren
des Auftretens dieses Ausgabemusters und zur Bestimmung einer kumulativen
Anzahl, die angibt, wie oft das Muster aufgetreten ist, umfaßt.
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Das
Akkumulieren der Zählereignisse
kann durch die Verwendung einer geeigneten Diskriminatorvorrichtung,
die eine Ausgabe erzeugt, die einen vorbestimmten Zustand annimmt,
wenn das Ausgabemuster nachgewiesen wird, und eines Zählers, der zählt, wie
oft der vorbestimmte Zustand angenommen wird, erfolgen.
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In
einer weiteren Form der Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung
einer Anzeige für
die Funktionsfähigkeit
eines Staubfilters in einem Rauch- oder Feuermeldesystem bereitgestellt,
wobei das Rauch- oder Feuermeldesystem einen Detektor zur Erzeugung
einer Ausgabe aufweist, die das Ausmaß von Rauch oder der Emissionen
eines Feuers in der Luft anzeigt, und das Filter so angeordnet ist,
daß es Staub
aus der Luft filtert, bevor sie in den Detektor gelangt, sowie einen
weiteren Detektor aufweist, wobei der weitere Detektor empfindlich
gegenüber
der Gegenwart von Staub in wenigstens einem Teil der Luft ist, aber
relativ unempfindlich gegenüber
der Gegenwart der Emissionen in demselben ist, und im Falle des
Nachweises eines Staubteilchens eine identifizierbare Ausgabe erzeugt,
wobei das Verfahren die Bestimmung einer kumulativen Anzahl umfaßt, die angibt,
wie oft die identifizierbare Ausgabe aufgetreten ist. Die Luft,
der der weitere Detektor ausgesetzt ist, kann Luft vor oder nach
dem Durchtritt durch das Filter umfassen.
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Die
Erfindung stellt außerdem
ein System zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
eines Filters bereit, das zusammen mit einem Rauch- oder Feuermeldesystem
verwendet wird, wobei das Rauch- oder Feuermeldesystem einen Detektor
zur Erzeugung einer Ausgabe aufweist, die das Ausmaß von Rauch
oder der Emissionen eines Feuers in der Luft anzeigt, und das Filter
so angeordnet ist, daß es Staub
aus der Luft filtert, bevor sie in den Detektor gelangt, sowie einen
weiteren Detektor aufweist, wobei der weitere Detektor empfindlich
gegenüber
der Gegenwart von Staub in der Luft ist, aber relativ unempfindlich
gegenüber
der Gegenwart der Emissionen in demselben ist, wobei der weitere
Detektor im Falle des Nachweises eines Staubteilchens eine identifizierbare
Ausgabe erzeugt, wobei das System zur Überwachung der Funktionsfähigkeit
eines Filters eine Einrichtung zum Identifizieren des Auftretens dieser
identifizierbaren Ausgabe und zur Bestimmung einer kumulativen Anzahl,
die angibt, wie oft sie aufgetreten ist, umfaßt. Die Luft, der der weitere Detektor
ausgesetzt ist, kann Luft vor oder nach dem Durchtritt durch das
Filter umfassen.
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Die
akkumulierte Anzahl kann verwendet werden, um eine Ausgabe zu erzeugen,
die anzeigt, wenn die Funktionsfähigkeit
des Filters auf einen vorbestimmten Schwellenwert reduziert wurde,
und ein Warnsignal erzeugt, das anzeigt, daß das Filter ersetzt werden
muß. Dies
kann durch Vergleichen der akkumulierten Anzahl mit einer vorbestimmten
Anzahl erfolgen, so daß das
Warnsignal erzeugt wird, wenn die akkumulierte Anzahl die vorbestimmte
Anzahl erreicht. Die akkumulierte Anzahl kann zurückgesetzt
werden, wenn es zweckmäßig ist,
etwa wenn sie die vorbestimmte Anzahl erreicht oder wenn ein Filter
ersetzt wird. Geeignete Einrichtungen, wie ein Mikroschalter, können vorhanden
sein, um den Nachweis der Filterentnahme zu diesem Zweck zu ermöglichen.
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Die
Erfindung wird im folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf
eine besondere Ausführungsform
ausführlicher
beschrieben, die im folgenden beschrieben wird und die in den Begleitzeichnungen
dargestellt ist.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Meldesystems mit optischer Streuung, wie
in einem Rauchmelder;
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung, die in das System
von 1 eingebaut ist;
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3 ist
ein schematisches Diagramm eines Streulichtdetektors, der in das
System von 1 eingebaut ist;
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4 ist
ein Diagramm, das die Ausgabe des Detektors von 2 wiedergibt;
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5 ist
ein Blockdiagramm eines weiteren Meldesystems mit optischer Streuung,
das gemäß der Erfindung
gebildet wurde, wie in einem Rauchmelder; und
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6 ist
ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung, die in das System
von 5 eingebaut ist.
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Ein
Meldesystem 2 mit optischer Streuung, wie es in einem Rauchmelder
verwendet wird, ist in 1 in Form eines Blockdiagramms
gezeigt. Eine Lichtquellen-Steuerschaltung 10 steuert eine
Lichtquelle, wie eine Laserlichtquelle, die eine Streuungsdetektorkammer 14 beleuchtet.
Die Streuungsdetektorkammer 14 ist mit einer Luftquelle
versehen, in der Rauch nachgewiesen werden soll, wie innerhalb des Gebäudes, in
dem der Rauchmelder installiert wird. Diese Luft gelangt über ein
geeignetes Filter 25 in die Detektorkammer. Licht aus der
Lichtquelle wird durch in der Luft vorhandene Teilchen, die in die
Detektorkammer 14 eingeführt werden, gestreut, und das
gestreute Licht wird von einem Streulichtdetektor 12 nachgewiesen.
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Eine
Steuerschaltung 16 ist mit der Lichtquellen-Steuerschaltung 10 und
mit dem Streulichtdetektor 12 gekoppelt. Die Steuerschaltung 16 empfängt auf
der Leitung 22 ein Signal vom Streulichtdetektor 12,
das die Menge des Lichts anzeigt, das den Streulichtdetektor von
der Laserlichtquelle erreicht, die in die Lichtquellen-Steuerschaltung 10 eingebaut ist,
nachdem dieses Licht beim Durchtritt durch die Detektorkammer 14 gestreut
wurde. Die Steuerschaltung 16 gibt auf einer Leitung 24 ein
Signal an die Lichtquellen-Steuerschaltung 10 aus, um die Lichtquellen-Steuerschaltung 10 zu
steuern.
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Die
Steuerschaltung 16 kann Alarmvorrichtungen, wie eine geeignete
Anzeige 18, steuern, um den Zustand des Meldesystems mit
optischer Streuung anzuzeigen (insbesondere um die Gefahr eines möglichen
Brandes anzuzeigen), und zwar auf der Grundlage der vom Detektor 12 nachgewiesenen Lichtmenge
im Vergleich mit der bekannten Lichtmenge, die durch die Laserlichtquelle
erzeugt wird. Weiterhin kann die Steuerschaltung 16 Vorrichtungen
wie Feuerlöscher,
Alarme usw. steuern, die in 1 kollektiv
mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet werden.
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Die
Komponenten des obigen Systems können
im allgemeinen in herkömmlicher
Weise ausgebildet sein. Der Detektor 12 kann so ausgebildet
sein, wie es in 3 gezeigt ist. Hier ist eine
Photodiode 120 gezeigt, die so angeordnet ist, daß sie Licht
aus der Quelle 10 empfängt,
das durch die Detektorkammer 14 getreten ist. Die Photodiode 120 befindet
sich zwischen einer Erdungsleitung 122 und dem invertierenden
Eingang eines Arbeitsverstärkers 124.
Der invertierende Eingang und der Ausgang des Verstärkers 124 sind
durch den gezeigten parallelen Widerstand 126 und Kondensator 128 miteinander
verbunden, und der nichtinvertierende Eingang ist mit der Vorspannungsschiene 130 verbunden.
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Die
Ausgabe des Verstärkers 124 wird über den
Kondensator 132 und den Widerstand 134, die in Serie
geschaltet sind, zum invertierenden Eingang eines zweiten Verstärkers 136 gebracht.
Dessen nichtinvertierender Eingang ist wiederum mit der Schiene 130 verbunden,
während
der invertierende Eingang und der Ausgang durch den gezeigten parallelen
Kondensator 140 und Wider stand 142 miteinander
verbunden sind. Die Photodiode kann zum Beispiel vom Typ BPW34 sein,
und die Arbeitsverstärker können vom
Typ LMC662 sein. Die Anordnung dieser Schaltung ist so, daß die durch
den Verstärker 124 und
die damit assoziierten Komponenten repräsentierte erste Verstärkerstufe
ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional zur Stromstärke aus
der Photodiode 120 ist und ein Tiefpaßfilter erster Ordnung ergibt,
so daß hochfrequentes
Rauschen entfernt wird. Die zweite Stufe, die aus dem Kondensator 132, dem
Widerstand 134 und dem Verstärker 136 sowie den
damit assoziierten Komponenten besteht, ergibt ein Hochpaßfilter,
das Gleichspannungsabweichungen entfernt und eine zusätzliche
Verstärkung
ergibt. Die Ausgabe aus dem Verstärker 136 wird an die Steuerschaltung 16 angelegt,
die im vorliegenden Fall die in 2 gezeigten
Komponenten beinhaltet.
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4 zeigt
ein repräsentatives
Ausgabesignal 145 vom Detektor 12. In diesem Fall
ist das Signal 145 eine analoge Ausgabe. Das Gesamtsignalniveau ist
repräsentativ
für die
Konzentration von Teilchen in der luftdurchströmten Kammer 14, die
die Gegenwart von Rauch oder Feuer anzeigen. Wenn jedoch Staubteilchen
durch das Filter 25 hindurchtreten, erzeugen sie in der
Ausgabe das gezeigte charakteristische Muster. Insbesondere wird
im Ausgabesignal eine Spitze 150 erzeugt. Im allgemeinen
gibt es für jedes
nachgewiesene Staubteilchen eine solche Spitze. Der Grund dafür, daß die Staubteilchen
Spitzen dieser Art verursachen, besteht darin, daß die Staubteilchen
viel größer sind
als die Teilchen, die ansonsten für Zwecke der Rauch- oder Brandmeldung
nachgewiesen werden.
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In
der Steuerschaltung 16 wird das Signal mit der in 4 gezeigten
Form an einen Analog-Digital-Wandler 152 angelegt, so daß man ein
digitales Signal erhält,
das jenes repräsentiert,
wobei das digitale Signal dann an einen Diskriminator 154 angelegt wird.
Der Diskriminator 154 vermag durch Rechnung gemäß einem
geeigneten Programm bekannter Art Spitzen 150 in dem Si gnal
zu unterscheiden. Bei jedem Auftreten einer Spitze wird eine Ausgabe
aus dem Diskriminator erzeugt, die an einen kumulativen Zähler 156 angelegt
wird. Die Ausgabe des Zählers 156 wird
an ein geeignetes Vergleichselement 158 angelegt, in dem
eine Anzahl voreingestellt ist, und wenn die akkumulierte Anzahl
aus dem Zähler 156 die
voreingestellte Anzahl erreicht, wird an einem Ausgang 160 ein
Ausgabesignal erzeugt, welches anzeigt, daß das Filter 25 ersetzt
werden muß.
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Es
kann vorgesehen sein, daß die
Staubzählung
auf Null zurückgesetzt
wird, wenn das Filter neu ist oder ausgewechselt wurde, indem der
Zähler 156 zurückgesetzt
wird. Dieses Zurücksetzen
könnte
als Reaktion des Nachweises der Entfernung des alten Filters automatisch
erfolgen, oder der Zähler
kann durch eine externe Kontrollvorrichtung zurückgesetzt werden.
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Für ein experimentelles
System wurde die voreingestellte oder terminale Anzahl für eine Reduktion
des Staubstroms durch das Filter von 10% zu 10 500 000 bestimmt.
Wenn eine größere Reduktion
der Empfindlichkeit tolerierbar ist, kann eine höhere terminale Anzahl verwendet
werden. Wenn die Natur der Abhängigkeit
der Filterblockierung von der Reduktion der Rauchmeldeempfindlichkeit
für einen
Filtertyp nicht bekannt ist, kann die verwendete terminale Anzahl
empirisch bestimmt werden, indem man die Reduktion der Empfindlichkeit
mißt,
bis sie 10% erreicht, und die Anzahl der gezählten Staubteilchen notiert.
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Untersuchungen
von Staub ergaben keine Übereinstimmung
darüber,
was die normale Staubmenge ist, aber sie fanden allgemein übereinstimmend,
daß die
Größenverteilung
der Staubteilchen relativ konstant ist und nur die Menge der Staubteilchen
häufig
stark variiert. Auf dieser Grundlage kann man annehmen, daß die Teilchengrößeverteilung von
Staub vorhersagbar ist und nur die Menge variiert. Ein Volumenfilter
ist eine statistische Vorrichtung, wobei die Wahrscheinlichkeit
dafür,
daß ein Teilchen
hindurchgelangt, mit abnehmender Teilchengröße steigt. Dies bedeu tet, daß der Ausstoß des Filters
sehr wenig große
Teilchen, mehr mittelgroße
Teilchen und viele kleine Teilchen enthält, wobei Gase hindurchgehen,
ohne viel im Filter absorbiert zu werden. Zum Beispiel wies ein
Typ eines verwendeten Filters aus offenzelligem Schaumstoff eine 3%ige
Wahrscheinlichkeit dafür
auf, daß ein 20-μm-Teilchen
hindurchgeht.
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Da
die Verteilung der Teilchengrößen relativ konstant
bleibt und das Filter eine statistische Vorrichtung ist, ist es
möglich,
aus dem Ausstoß des
Filters zu erschließen,
was hineingegangen ist. Die Zahl der Staubteilchen, die durch das
Filter gelangen, wird ein fester Bruchteil der Zahl sein, die in
das Filter eingetreten ist und daher einen guten Indikator dafür bilden,
wie staubig die Umgebung ist.
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Während sich
ein Volumenfilter füllt, ändern sich
seine Merkmale, und weniger Staub gelangt hindurch. Nach einer Weile
beginnen sehr kleine Teilchen, wie Rauch, im Filter abgefangen zu
werden, und die Empfindlichkeit des Rauchmelders nimmt ab. Indem
man empirisch bestimmt, wann dies geschieht, ist es möglich, anzuzeigen,
wann ein Filter ausgewechselt werden muß, und einen zu frühen Austausch
noch brauchbarer Filter zu verhindern und auch einen Verlust der
Empfindlichkeit des Rauchmelders, weil das Filter beginnt, sich
mit Staub zu füllen,
zu verhindern. Da der Ausstoß von
Staub aus dem Filter die Menge des in das Filter eingetretenen Staubs
anzeigt, kann das Filter effektiv überwacht werden, indem man
die Zahl der aus dem Filter ausgestoßenen Staubteilchen bestimmt,
und eine terminale Anzahl kann verwendet werden, um zu bestimmen,
wann ein Filter ausgewechselt werden soll.
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Die
oben beschriebenen Funktionen, die in Verbindung mit der Bewertung
der Funktionsfähigkeit des
Filters durchgeführt
werden, können
in der Steuerschaltung 16 getrennt aus Funktionen, die
mit der Extraktion von Alarmsignalen auf der Grundlage des Signals
aus dem Detektor 12 verbunden sind, durchgeführt wer den,
oder sie können
als Teil einer allgemeinen Signalverarbeitung in der Steuerschaltung 16 durchgeführt werden.
In der gezeigten Anordnung wird die Erzeugung von Alarmsignalen
getrennt von der gezeigten Schaltung 162 durchgeführt.
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Die
beschriebene Form der Erfindung verwendet einen Diskriminator 154,
der in der durch den Streulichtdetektor 12 erzeugten Ausgabe
Signalmerkmale, die den Nachweis von Staubteilchen anzeigen, von
Signalmerkmalen, die mit dem Nachweis von Emissionen im Zusammenhang
mit einer Brand- oder Rauchmeldung verbunden sind, zu unterscheiden
vermag. Es ist jedoch nicht wesentlich, daß die Erfindung in dieser Weise
praktiziert wird. 5 und 6 zeigen
eine modifizierte Anordnung, in der eine einfachere Form der Verarbeitung
durchgeführt wird.
Die Anordnung von 5 und 6 verwendet eine
Detektorkammer 14, eine Lichtquellen-Steuerschaltung 10 und
einen Streulichtdetektor 12 mit einem ähnlichen Aufbau wie die, die
bei der Anordnung von 1 eingesetzt werden können. In ähnlicher Weise
kann Luft über
eine Leitung 36 und durch das beschriebene Filter 25 in
die Kammer 14 geleitet werden. In diesem Fall ist die Steuerschaltung 16A der Steuerschaltung 16 weitgehend ähnlich und
beinhaltet, wie in 6 gezeigt, einen Analog-Digital-Wandler 152 und
eine Alarmsteuerschaltung 162, die solche Dinge wie die
beschriebene Anzeige 18 und die Löscheralarme 20 zu
steuern vermag.
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In
der Anordnung von 5 und 6 sind jedoch
eine zusätzliche
Lichtquellen-Steuerschaltung 10A, Detektorkammer 14A und
ein zusätzlicher Streulichtdetektor 12A vorgesehen.
Diese können der
Steuerschaltung 10, der Detektorkammer 14 und dem
Detektor 12 weitgehend ähnlich
sein, aber der Detektor 12A ist so angeordnet, daß er gegenüber der
Gegenwart von kleinen Teilchen, die charakteristisch für Emissionen
von Rauch oder Feuer sind, relativ unempfindlich ist, aber gegenüber größeren Staubteilchen
relativ empfindlich ist.
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Die
Kammer 14A ist mit einer Nebenleitung 36A der
Leitung 36 verbunden, so daß ein Teil der nach dem Durchtritt
durch das Filter 25 in die Leitung 36 eingeleiteten
Luft in die Kammer 14A geleitet wird. Somit ist die Ausgabe
des Detektors 12A in diesem Fall im wesentlichen nur für die Gegenwart
von Staubteilchen repräsentativ.
Am Ausgang dieses Detektors wird also für jedes nachgewiesene Staubteilchen
ein damit verbundener charakteristischer Peak erzeugt.
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Innerhalb
der Steuerschaltung 16A wird die analoge Ausgabe des Detektors 12A zu
einem Analog-Digital-Wandler 152 und dann zu einem Diskriminator 154A geleitet,
der in diesem Fall keine Manipulation des daran angelegten Signals
vorzunehmen braucht, sondern nur jedesmal ein charakteristisches Signal
erzeugen muß,
wenn das charakteristische Signal auftritt, das dem Nachweis eines
Staubteilchens entspricht. Letzteres Signal kann zum Beispiel ein einfacher
Puls sein, der jedesmal auftritt, wenn im an den Wandler 152 angelegten
analogen Signal ein Peak aus dem Detektor 12A ankommt.
Der Zähler 156 kann
also zählen,
wie oft dieses charakteristische Signal auftritt, um die erforderliche
Bestimmung der Anzahl der Staubteilchen durchzuführen, und kann so angeordnet
werden, daß man
in derselben Weise wie oben beschrieben eine Ausgabe an das Vergleichselement 158 erhält. Wenn
die Zählung
des Zählers 156 eine
vorbestimmte Anzahl erreicht, die im Vergleichselement 158 eingestellt
ist, entsteht also am Ausgang 160 wiederum ein Signal,
das anzeigt, daß die
Funktionsfähigkeit
des Filters unter einen vorbestimmten Wert abgesunken ist.
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Die
in 5 und 6 gezeigte Anordnung mag zwar
mehr Komponenten erfordern als die Anordnung in 1,
aber andererseits ist die Signalmanipulation, die durch die Steuerschaltung 16A vorgenommen
werden muß,
geringer als im Falle der Steuerschaltung 16, die die Anordnung
von 1 bildet.
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Das
System von 5 und 6 kann weiter
modifiziert werden, so daß die
an die Kammer 14A abgegebene Luft direkt aus der in das
Filter 25 eintretenden und nicht aus der aus dem Filter
austretenden Luft stammt. In diesem Fall wird eine höhere terminale
Anzahl erforderlich sein, da mehr Staub vorhanden sein wird. Insbesondere
in diesem Fall könnte
die Nebenleitung 36A weggelassen werden, wobei die in die
Detektorkammer 14A eingeleitete Luft aus der umgebenden
Luft abgezweigt wird, bevor diese durch das Filter 25 tritt.
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Der
beschriebene Aufbau wurde nur zur Erläuterung vorgestellt, und viele
Modifikationen und Variationen können
daran vorgenommen werden, ohne vom Wesen und vom Umfang der Erfindung
abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind.