DE2108296C2 - Verfahren zur Flammenmeldung und Flammenmelder zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Flackerfrequenzbereichs liegenden Störfrequenzen Seiten 290 bis 295). Die Meßzeit ist hierbei jeweils

verursacht werden können. So kann beispielsweise gleich dem zeillichen Abstand zweier aufeinander-

die Strahlung einer Glühlampe, durch Ein- und Aus- folgender Nulldurchgänge.

schalten oder der Sonne oder ihrer Spiegelungen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

durch sich von den Fenstern eines Raumes hin- und 5 einer die Flackerfrequenz von Flammen auswerten-

herbewegende Blätter in demjenigen Flackerfre- den Flammenmeldung die Schnelligkeit der Brand-

quenzbereich moduliert werden, in den sonst das erkennung und die Sicherheit gegen Störungen zu er-

Flackern der Flammen eines Brandes fällt. Dies kann höhen.

auch beim anfänglichen Flackern neu eingeschalteter Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Leuchtstofflampen auftreten. Um eine dadurch be- 10 Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gedingte Falschmeldung zu vermeiden, ist bei dem be- löst, daß die Flammenmeldung in Abhängigkeit dakannten Flammenmelder die Integrationszeitkon- von erfolgt, daß zumindest die überwiegende Anzahl stante mit etwa 3 bis 30 see so groß gewählt, daß aller während einer Meßzeit gemessenen Abstände kurzzeitige Störungen im allgemeinen keinen Einfluß verschiedene Abstandswerte aufweist, wobei die haben. Bei anderen Lösungen wird zum gleichen 15 Meßzeit mehrere aufeinanderfolgende Nulldurch-Zweck eine fest eingestellte Verzögerungszeit der gänge umfaßt.

gleichen Größe vorgegeben, die bis zur Flammen- Die Erfindung macht sich zunutze, daß die un-

meldung vergeht. Allen diesen bekannten Lösungen kontrollierte Ausbreitung eines Flammenherds ein

ist somit gemeinsam, daß eine schnelle, auf Grund vollkommen unregelmäßiger Vorgang ist. Die ein-

der optischen Erfassung der Flammen an sich mög- ao zelnen Flammen flackern, der gesamte Flammenherd

liehe Flammenmeldung nicht erreicht wird. Darüber verändert schnell sein Größe, und glühende, noch

hinaus sind bei den bekannten Flammenmeldern trotz nicht verbrannte oder unbrennbare StofTpartikel

der genannten Vorkehrungen Fehlmeldungen dann leuchten kurzzeitig auf. Daher haben die zu melden-

nicht ausgeschlossen, wenn die störende, nicht von den Flammen eine, breitbandige nur statistisch zu

Flammen herrührende Modulation über längere Zeit as beschreibende zeitliche Verteilung der Strahlungs-

ansteht. amplituden. Auch die Amplituden und damit die

Es sind auch Verfahren zur Flammenmeldung be- Nulldurchgänge des aus dem Flackerfrequenzspekkannt (US-Patentschriften 2 946 990 und 2 994 859), trum erhaltenen Meßsignals haben demzufolge zubei denen die durch das Flackern der Flammen fällige Abstände. Dagegen haben die von vielen modulierte Strahlung der Flammen gemessen wird 3° bekannten Störquellen herrührenden, im Flacker- und eine Flammenmeldung erfolgt, wenn das er- frcquenzspektrum der Flammen eines Flammenherds zeugte Meßsignal Signalkomponenten in einem vor- liegenden Störungen etwa gleichbleibende Amplitugegebenen Flackerfrequenzbereich enthält. Bei diesen den- und Nulldurchgangsabstände. Wird beispiels-Verfahren wird davon ausgegangen, daß die im weise ein Zweig durch den Wind in dem auf den Flackerfrequenzbereich auftretenden Frequenzen sich 35 optisch-elektrischen Wandler fallenden Sonnenlicht nicht sprunghaft, sondern relativ langsam mit einer hin- und herbewegt, so hat die dadurch erfolgende Grundfrequenz von beispielsweise 3 Hz ändern. Modulation während einer mehrere Hin- und Hcr-Diese Grundfrequenz wird aus dem Meßsignal durch bewegungen des Zweigs umfassenden Meßzeit eine Frequenzdemodulation gewonnen und zur Flammen- annähernd gleich der Eigenfrequenz des Zweigs bleimeldung ausgewertet. Da hierbei im Brandfalle bis 4° bende Modulationsfrequenz. Es kann somit als zur Flammenmeldung eine Anzahl von Schwingun- Kriterium für das Vorliegen von Flammen angesehen gen der Grundfrequenz vergehen müssen, und da werden, daß während der Dauer mehrerer aufeinanderdiese Schwingungen mit geringer Frequenz erfolgen, folgender Nulldurchgänge des Meßsignals in einem vergeht bei den bekannten Verfahren eine längere einen Ausschnitt aus dem gesamten Flackerfrequenz-Verzögerungszeit bis zur Flammenmeldung. Weiter 45 spektrum bildenden Flackerfrequenzbereich keine erfordert die Auswertung des der Grundfrequenz ent- oder nur wenige Nulldurchgangsabstände mit gleichen sprechenden Signals einen gewissen Schaltungsauf- Werten auftreten.

wand. Schließlich muß bei diesen Verfahren der Die unterschiedliche zeitliche Verteilung der NuIl-Flackerfrequenzbereich gegenüber der Grundfre- durchgänge eines der jeweiligen Strahlungsleistung quenz scharf abgegrenzt sein, damit nicht Störein- 5° eines Feuers entsprechenden Meßsignals macht das flüsse mit annähernd der Grundfrequenz gleicher neue Verfahren gegen Störungen unempfindlich. Da

Frequenz zu Falschmeldungen führen. die ungleichmäßige Verteilung der Nulldurchgangs-

Es ist auch bekannt, zur Messung der Frequenz abstände des Meßsignals im Flackerfrequenzbereich eines Signals die Anzahl der während einer vor- schon kurz nach dem ersten Aufflammen vorliegt, gegebenen, mehrere aufeinanderfolgende Nulldurch- 55 kann schon innerhalb kürzester Zeit eine Flammengänge des Signals umfassenden Meßzeit auftretenden meldung erfolgen. Ein Brand wird daher im Gegen-Nulldurchgänge zu zählen, womit auch ein Maß für satz zu herkömmlichen Flammenmeldeverfahren diedie zeitlichen Abstände der Nulldurchgänge gewon- ser Art im allgemeinen schon vor seinem Stationärnen ist (Buch »Hochfrequenz-Meßtechnik« von werden gemeldet.

F. Vilbig, 1953, Seite 159; Zeitschrift »Radio- 60 Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann der technik«, 1955, Seiten 307 bis 310). Dieses Meßver- Flackerfrequenzbereich in bekannter Weise derart fahren ist nur zur Messung von während der Meßzeit gewählt werden, daß bereits durch diese Wahl erkonstanten Frequenzen verwendbar. wartete Störfrequenzen weitgehend außerhalb des

Zur Messung der Herzschlagfrequenz ist schließ- Flackerfrequenzbereichs liegen. Die Beschränkung

lieh eine Schaltungsanordnung bekannt, mittels derer ⁶5 des Meßsignals auf einen Flackerfrequenzbereich hat

die zeitlichen Abstände auftretender Nulldurchgänge im übrigen im Rahmen der Erfindung den Zweck,

eines Herzschlag-Meßsignals einzeln gemessen wer- einen derartigen zeitlichen Verlauf des Meßsignals

den (Zeitschrift »Elektronic Engineering«, 1964, sicherzustellen, daß definierte Abstände zwischen

Io

. Zählergcbnisscs entsprechenden Anzahl von Stufen sowie dadurch, daß die Vergleichsvorrichtung jeweils im Falle der Verschiedenheit der verglichenen Abstandswerte an einem ersten Ausgang einen den Zähler vorwärts zählenden Impuls und jeweils im Falle der Gleichheit der verglichenen Abstandswerte an einem zweiten Ausgang mindestens einen den Zählerstand des Zählers verringernden Impuls abgibt. Die zweite Ausführungsmöglichkeit zeichnet sich dadurch

den Nulldurchgängen des Meßsignals meßbar sind.

Die Durchführung des Verfahrens derart, daß alle
während der Meßzeit auftretenden Nulldurchgangsabstände bis zum Ende der Meßzeit gespeichert und
dann alle Abstände einzeln miteinander verglichen
werden, würde einen großen Aufwand bedingen. Um
diesen zu vermeiden, sieht die Erfindung im wesentlichen zwei verschiedene Ausgestaltungen des Verfahrens vor. Gemäß der ersten der beiden Ausgestaltungen werden die gemessenen Abstandswerte in der i_{o aus>} daß eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die Reihenfolge ihrer Ermittlung zyklisch gespeichert, _ein Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, in welchen werden jeweils zwei gespeicherte Abstandswerte mit- _von mehreren, verschiedenen, zumindest einen Teil einander verglichen, werden die Fälle der Verschie- des Gebietes der praktisch vorkommenden Abstandsdenheit der verglichenen -Abstandswerte gezählt, _wertc überdeckenden Wertebereichen ein Abstandserfolgt beim Erreichen eines Schwellwerts des Zähl- _{l5 wert} jeweils fällt, daß eine der Anzahl der Werteergebnisses während der Meßzeit eine Flammen- bereiche gleiche Anzahl von jeweils einem Wertebereich zugeordneten Zählern vorgesehen ist, daß das Ausgangssignal der Anzeigevorrichtung je nach dem angezeigten Wertebereich den diesem Wertebereich

Lösung ist einfach durchzuführen, wenn man sich 20 zugeordneten Zähler vorwärts zählt, daß eine beim darauf beschränkt, nur bestimmte, im einfachsten Auftreten eines ersten Nulldurchgangs des Meß-FaIl jeweils die aufeinanderfolgenden Abstands- signals in Gang gesetzte Rückstellvorrichtung am werte miteinander zu vergleichen. Ende der Meßzeit mindestens einen den Zählerstand

Die Lösung wird aufwendiger, wenn statt dessen _an_er zähler verringernden Impuls abgibt und daß oder darüber hinaus auch alle geradzahligen, alle 25 _eine allen Zählern nachgeschaltete Majoritätsent-

scheidungs-Vorrichtung ein Meldesignal dann ab-

meldung und wird die Flammenmeldung im Falle der Gleichheit der verglichenen Abstandswerte durch Verringerung des Zählergebnisses verzögert. Diese

ungeradzahligen, jeweils der erste mit dem dritten, der dritte mit dem sechsten usw. oder andere bestimmte Abstandswertc miteinander verglichen werden sollen. Bei höheren Anforderungen ist die zweite

gibt, wenn zumindest die Mehrzahl aller Zähler jeweils einen bestimmten Zählerstand erreicht hat. Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

erwähnte Ausgestaltung günstiger, die sich dadurch _3O Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungs-

auszeichnet, daß ein gemessener Abstandswcrt jeweils demjenigen von mehreren aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit zumindest einen Teil des Gesamtbereiches der praktisch vorkommenden Abstandswerte überdeckenden Wertebereichen zugeordnet wird, in den sein Wert fällt, daß die Anzahl der den verschiedenen Wertebereichen zugeordnete Abstandswerte getrennt gezählt wird und daß eine Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgt, daß

beispiele des erfindungsgemäßen Flammenmelders dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Flammenmelders,

F i g. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Flammenmelders gemäß Fig. 1. F i g. 3 eine Ausgestaltung des Flammcnmelders gemäß Fig. 1, "

F i g. 4 eine zweite Ausführungsmöglichkeit eines

zumindest die überwiegende Anzahl aller sich für die ₄₀ Flammenmelders, verschiedenen Wertebereiche ergebenden Zählergeb- F i g. 5 eine dritte Ausführungsmöglichkeit eines

nisse jeweils größer als ein Schwellwert ist. Flammenmelders,

Ein zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneter Flammenmelder zeichnet sich aus

durch einen von der Strahlung der Flammen beauf- ₄₅ ß_ej dem in F i g. 1 dargestellten Flammenmelder schlagten, ein elektrisches Meßsignal erzeugenden _{erfaßt ein} optisch-elektrischer Wandler 10 im Falle Wandler, einen dem Wandler nachgeschalteten, die
Frequenz des Flackersignals auf einen Flackerfrequenzbereich beschränkenden Demodulator und

mindestens eine den zeitlichen Abstand zwischen 50 Empfindlichkeitsbereich elektromagnetischer Strahjeweils zwei aufeinanderfolgenden Nulldurchgangen i_{ung auf Der} Empfindlichkeitsbereich wird in den des Meßsignals messenden Zeitmesser.

Den beiden verschiedenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen zwei verschiedene, jeweils zur Ausführung einer der beiden Möglichkeiten geeignete Bauweisen des Flammenmelders. Die erste Ausführungsmöglichkeit ist gekennzeichnet durch mindestens zwei in zyklischer Reihenfolge jeweils zwischen zwei aufcinanderfol-

genden Nulldurchgängen des Meßsignals betätigte, 60 spricht dem auszuwertenden Flackerfrequenzbereich als Zeitmesser wirkende Integrationsspeicher, deren _un(j _nat beispielsweise eine untere Eckfrequenz von Ausgaugssignal jeweils bei einem Nulldurchgang dem 3 H_{2 und eine obere} Eckfrequenz von 30 Hz. Grund-Wert des Abstands dieses Nulldurchgangs von dem _sätzlich wäre zwar auch die Wahl anderer, insbesonvorangehenden Nulldurchgang proportional ist, min- jere höherer Flackerfrequenzen zur Auswertung destens eine die in den Integrationsspeichern ge- 65 möglich, da sich statistisch verteilte Nulldurchgänge speicherten Abstandswerte vergleichende Vergleichs- _auch ^i diesen Frequenzen ergeben. Der genannte vorrichtung, einen von der Vergleichsvornchtung Flackerfrequenzbereich ist jedoch besonders gut zur betätigten Zähler mit einer dem Schwellwert des Auswertung geeignet, da in ihm besonders kräftige

F i g. 6 eine vierte Flammenvnelder-Ausführungsmöglichkeit.

eines Brands die durch das Flackern der Flammen mit eineT Flackerfrequenz modulierte Strahlung der Flammen. Der Wandler 10 weist einen definierten

meisten Fällen der Infrarotbereich, in Ausnahmefällen auch der UV-Bereich oder der Tageslichtbereich sein.

Das von dem Wandler 10 in Form einer Wechselspannung erzeugte Meßsignal wird einem Demodulator 11 zugeführt, der üblicherweise aus einem aktiven Hochpaß und einem nachgeschalteten aktiven Tiefpaß besteht. Die Bandbreite des Tiefpasses ent-

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' ίο

Amplituden erhalten werden und da er Rücksicht gespeicherten Abstandswerten in einer eidlichen Zeit

auf das Frequenzverhalten der meisten handels- durchzuführen, da während der Verzögerungszeit ι.,

üblichen optisch-elektrischen Wandler nimmt. die Löschung des früher ermittelten der beiden Ab-

Das am Ausgang des Demodulators 11 anstehende standswerte verhindert ist. Die Verzögerungszeit ι.. Signal stellt das auf den Flackerfrequenzbereich be- 5 darf jedoch höchstens gleich dem Kehrwert der obeschränkte Meßsignal dar und verläuft zeitlich ent- ren Eckfrequenz des Flaekerfrequenzbeieiches sein, sprechend dem Flackern der Flammen. Dieses damit nicht kurze Abstandswerte unterdrückt werden. Wechselspannungssignal wird einem Schwellwertver- Fine Vcrgleichsvorrichiung 15 ist mit den Ausstärker 13 zugeführt, der das Meßsignal nur dann gangssignalen der Integrationsspeicher 121, 122 bedurchläßt, wenn es zur Auswertung genügend große io aufschlagt und vergleicht somit jeweils aufeinander Amplituden aufweist. Der Verlauf des Meßsignals folgende Abstandswerte. Der Vergleich erfolgt jeweils am Ausgang des Schwellwertverstärkers 13 ist in bei einem Nulldurchgan« des Meßsignals, da hier Fig. 2 als Kurve A 13 dargestellt. Es ist erkennbar. ein dem Begrenzerverstärker 14 nachgeschüttetes daß nach einem Zeitpunkt I₀, bedingt durch das Auf- DilTerenzierglied 33 einen Betätigungsimpuls für die treten eines Brandes, das Meßsignal von dem Schwell- 15 Vergleichsvorrichtung 15 erzeugt, wertverstärker 13 durchgelassen wird. Da an dem Die Fälle der Verschiedenheit der verglichenen Meßsignal nicht die Höhe der Amplituden, sondern Abstandswerte werden gezählt, bei Erreichen eines nur die Lage der Nulldurchgänge interessiert, wird es Schwellwerts des Zählergebnisses während der Meßim folgenden mittels eines Begrenzerverstärkers 14 zeit erfolgt eine Flammenmeldung, und die Flamin ein Rechtecksignal umgeformt. Dieses Rechteck- 20 menmeldung wird im Falle der Gleichheit der versignal ist in Fig. 2 als Kurve A 14 dargestellt. glichenen Abstandswerte durch Verringerung des

Die im Flackerfrequenzbcreich auftretenden Ab- Zählergebnisses verzögert. Zur Ermittlung des Zählstände von Nulldurchgängen sollen in der Reihen- ergebnisses ist ein von der Vergleichsvorrichtung 15 folge ihres Auftretens gemessen und zyklisch ge- betätigter Zähler 16 mit einer den Schwellwcrt des speichert werden. Hierzu müssen mindestens zwei in 25 Zählergebnisses entsprechenden Anzahl von Stufen zyklischer Reihenfolge betätigte Zeitmesser vorge- vorgesehen. Die Vergleichsvorrichtung 15 gibt jeweils sehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Falle der Verschiedenheit der verglichenen Abzur Zeitmessung und zur kurzzeitigen Speicherung standswerte an einem ersten Ausgang 17 einen den des durch die Zeitmessung ermittelten Abstands- Zähler 16 um eine Stufe vorwärts zählenden Impuls wertes zwei Integrationsspeicher 121, 122 vorge- 3° A 17 und im Falle der Gleichheit der verglichenen sehen, so daß sich die zyklische Speicherung zu einer Abstandswerte an einem zweiten Ausgang 18 einen abwechselnden reduziert. Die Beaufschlagung erfolgt den Zählerstand des Zählers 16 verringernden Imcntsprechend der Polarität des von dem Begrenzer- puls A 18 ab. Um welche Anzahl von Stufen der verstärker 14 erzeugten Rechtecksignals über Dioden Zählerstand des Zählers 16 im Falte der Gleichheit 321, 322 sowie über Zeitglieder 301, 302, die jeweils 35 der verglichenen Abstandswerte verringert wird. eine Verzögerung um eine Zeit /., bewirken. Die \on hängt davon ab, welches Gewicht dem Auftreten \on den Zeitgliedern 301, 302 abgegebenen Bc'.ätigungs- gleichen Abstandswerten im Einzelfall zugemessen signale für die Integrationsspeicher 121. 122 sind in wird und mit welchem Grad an Sicherheit Störungen Fig. 2 durch die Kurven A 301, A 302 dargestellt. vermieden werden sollen. Im einfachsten Fall wird

Die Ausgangssignale der Integrationsspeicher 121, 40 der Zähler 16 von einem Impuls am zweiten Ausgang

122 sind in F fg. 5 als Kurven A 121. A 122 gezeigt. 18-um eine Stufe zurückgezählt. Ebenso ist es mög-

Dicse Ausganessignale zeigen während der Betati- lieh, am zweiten Ausgang 18 im Falle der Gleichheit

gung der Integrationsspeicher 121, 122 ein zeit- der verglichenen Abstandswerte mehrere Impulse zu

proportional lineares Ansteigen. Dies kann beispiels- erzeugen und damit den Zähler 16 um mehrere Stu-

weise dadurch erreicht werden, daß in dem Integra- 45 fen zurückzuzählen. Schließlich kann auch ein lmpuK

tionsspeicher 121, 122 ein Kondensator über eine.i am zweiten Ausgang 18 den Zähler 16 auf Null

genügend großen Vorwiderstand geladen wird. So- zurückstellen.

bald die Betätigung der Integrationsspeicher 121. 122 Der Zähler 16 kann beispielsweise 20 Stufen aufaufhört, d. h., wenn die Ausgangssignale der Zeit- weisen. Im Falle eines Brandes, bei dem die Nullglieder 301, 302 zu Null werden, behalten die Aus- 50 durchgänge der Meßspannung im Mittel einen zeitgangssignale der Integrationsspeicher 121, 122 ihren liehen Abstand von V20 see haben, wird dann die Wert bei. letzte Stufe des Zählers 16 nach 1 see gesetzt und

Eine Löschung erfolgt jeweils erst kurz vor einer gibt ein Meldesignal ab. Wird dagegen die letzte

erneuten Betätigung dadurch, daß dann die Zeit- Stufe während der Meßzeit nicht erreicht, so unter-

glieder311, 312 mit einer gegenüber der Verzöge- 55 bleibt eine Flammenmeldung. Das von dem Zähler

rungszeit t, der Zeitglieder 301, 302 geringeren Ver- 16 ermittelte Zählergebnis wird nämlich jeweils am

zögerungszeit /, nach dem Auftreten eines endlichen Ende der Meßzeit um einen vorgegebenen, höchsten¹

Signals am Ausgang der Diode 321 bzw. 322 einen dem Schwellwert des Zählergebnisses gleichenden

Entladeimpuls liefern. Betrag, jedoch nicht unter das Zählergebnis Null.

Die Ausgangssignale der Integrationsspeicher 121. ⁶° verringert. Im einfachsten Fall wird der Zähler 16 am

122 sind proportional dem Abstand zwischen zwei Ende der Meßzeit auf Null zurückgestellt. Da jedoch

aufeinanderfolgenden Nulldurchgängcn verringert eine teilweise Füllung des Zählers 16 am Ende der

um die Verzögerungszeit r₂. Die Verzögerungszeit hat Meßzeit ein Indiz dafür ist, daß trotz der Nichtabgabe

jedoch bei einem Vergleich der so ermittelten Ab- eines Meldesignals ein Brand vorließen könnte, kann

standswerte keinen Einfluß, da sie in den beiden zu ⁶5 in der auf diese Meßzeit folgenden Meßperiode die

vergleichenden Signalen als Konstante enthalten ist. Flammenmeldung dadurch erleichtert werden, daß zu

Dagegen ermöglicht es die Verzögerungszeit f_;, bei Beginn dieser folgenden Meßperiode bereits einige

einem Nulldurchgang einen Vergleich zwischen zwei Stufen des Zählers"i6 gesetzt sind. Dies wird dadurch

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erreicht, daß der Zähler 16 jeweils am Ende de- liehen Abstand, daß eine bestimmte Anzahl von Null-Meßzeit um eine vorgegebene Stufenanzahl zurück- durchgängen zwischen ihrer Ermittlung liegt, als gezählt wird, die geringer als die Gesamtzahl seiner auch gespeicherte Amplituden mit einem solchen Stufen ist. zeitlichen Abstand, daß ebenfalls diese bestimmte Die Meßzeit kann fest vorgegeben sein. Dieses Ver- 5 Anzahl von Nulldurchgängcn zwischen ihnen liegt. fahren ist dann angezeigt, wenn der ausgewertete jedoch mit abweichender Phasenlage, miteinander Flackerfrci|ucnzbcrcich nicht allzu groß ist und verglichen werden, also beispielsweise bei Zählung daher der mittlere zeitliche Abstand von im Flacker- der Abstandswerte in der Reihenfolge ihrer Ermittfrequcnzbcrcich auftretenden Nulldurchgängen an- King die geradzahligen Abstandswertc einerseits und nähernd angegeben werden kann. Die fest vor- >o die ungeradzahligen Abstandswerte andererseits. Eine gegebene Meßzeit könnte bei dem vorstehend an- Erweiterung des Flammenmelders gemäß Fi g. 1 dagegebenen ZaMenbeispicl mit 20 Nulldurchgängcn hingehend, daß dies ermöglicht wird, ist in Fig. 3 pro Sekunde beispielsweise 1,5 see betragen. Im Aus- gezeigt. Hierbei werden günstigerweise alle geführungsbcispicl entspricht jedoch die Meßzeit der speicherten Abstandswerte, die jeweils einen solchen Dauer einer fest vorgegebenen Anzahl von aufgetre- >5 zeitlichen Abstand haben, daß eine bestimmte Antenen Nulldurchgängen. Dies wird dadurch erreicht, zahl von Nulldurchgängen zwischen ihnen liegt, daß ein Zähler 34 nach jedem zweiten Nulldurchgang untereinander verglichen, wobei im dargestellten Fall von dem Ausgangssignal des Begrenzungsverstärkers der Vergleich für die bestimmte Anzahl Null und die

14 um eine Stufe weitergezahlt wird und bei Errei- bestimmte Anzahl Eins erfolgt.

chen der vorgegebenen Anzahl von Nulldurchgängen ^o g_ej jem Flammenmelder gemäß Fig. 3 werden

ein den Zählerstand des Zählers 16 verringerndes jeweils von Integrationsspeichern 123 bis 126 vier

Signal erzeugt. Der Zähler 34 kann beispielsweise aufeinanderfolgende Abstandsweite ermittelt und

15 Stufen aufweisen und somit ein Ausgangssignal gespeichert. Zur zyklischen Betätigung der Integranach dem Auftreten von 30 Nulldurchgängen er- tionsspeicher 123 bis 126 wird das Ausgangssignal zeugen. ²5 des Begrenzerverstärkers 14 einem Schieberregister

Bei dem dargestellten Flammenmelder werden die 35 zugeführt, das jeweils nach einem Nulldurchgang unmittelbar aufeinanderfolgenden Abstandswerte der Meßspannung an seinen vier Ausgängen in zyklijeweils miteinander verglichen, das heißt der'das scher Folge jeweils ein Ausgangssignal erzeugt, das Ende des früher ermittelten Abstandes markierende bis zum nächsten Nulldurchgang ansteht. Diese Aus-Nulldurchgang markiert gleichzeitig den Beginn des 30 gangssignale werden den Integrationsspeichern 123 später ermittelten Abstandes, dessen Wert mit dem- bis 126 über Zeitglieder 302 bis 305 zugeführt, die jenigen des früheren verglichen wird. Hierbei können den Zeitgliedern 301, 302 in F i g. 1 entsprechen. Die während der Meßzeiten zu verschiedenen Zeiten Zcitglieder 311, 312 sowie das Differenzierglied 33 gleiche Abstandswcrtc auftreten, die einen solchen in Fig. 1 sind einfachheitshalbcr nicht gezeigt,
gegenseitigen zeitlichen Abstand haben, daß eine An- 35 Mittels Vergleichsvorrichtungen 151 bis 156 werzah! von Nulldurchgängen zwischen ihrer Ermittlung den in der zeitlichen Reihenfolge der Ermittlung der liegt, und die Gleichheit solcher Abstandswerte hat Abstandswerte jeweils aufeinanderfolgende Abkcinen Einfluß auf das Mcldesignal. Immerhin wird standswerte miteinander verglichen. Die erste Verdas Mcldesignal nur dann ausgelöst, wenn zumindest gleichsvorrichtung 151 vergleicht den ersten und den die überwiegende Anzahl aller während einer Meß- 40 zweiten Abstandswert, die Verglcichsvorrichtung 152 zeit gespeicherten Abstandswerte verschiedene Werte vergleicht den zweiten und den dritten Abstandswert, aufweist. die Vcrgleichsvorrichtung 153 vergleicht den dritten

Eine genauere Feststellung der Gleichheit oder und denvierten Abstandswcrt, die Vcrgleichsvorrich-Ungleichheit der Abstandswerte während der Meß- tung 154 vergleicht den vierten Abstandswert mit dem zeit kann unter Verwendung einer größeren Anzahl 45 ersten Ahstandswcrt der nächstfolgenden Gruppe von zyklisch mit dem Meßsignal beaui'.chhgien von vier Abstandswerten. Zusätzlich vergleicht eine Maximalwertspeichern erfolgen, indem zusätzlich Vergleichsvorrichtung 155 den ersten undden dritten verglichene Abstandswerte jeweils einen solchen AbsUndswert einer Gruppe von vier Abstandswerten. zeitlichen Abstand haben, daß eine bestimmte Anzahl den dritten Abstandswert dieser Gruppe und den von Nulldurchgängen zwischen ihrer Ermittlung liegt. 5" ersten Abstandswert der nächstfolgenden Gruppe So können beispielsweise außer den aufeinander- usw., also alle ungeradzahligen Abstandswerte. In folgenden Abstandswcrten auch diejenigen Abstands- entsprechender Weise vergleicht eine weitere Verwerte miteinander verglichen werden, zwischen denen gleichsvorrichtung 156 den zweiten und den vierten jeweils ein nicht ihren Beginn oder ihr Ende mar- Abstandswert einer Gruppe von vier Abstandswerten, kierender Nulldurchgang liegt, wenn drei zyklisch 55 den vierten Abstandswert dieser Gruppe und den betätigte Zeitmesser und zwei Vergleichsglieder ver- zweiten Abstandswcrt der nächstfolgenden Gruppe wendet werden. Es werden.dann, allgemeiner gesagt, usw., somit alle geradzahligen Abstandswertc
sowohl gespeicherte Abstandswerte mit einem solchen Die einander entsprechenden Ausgänge aller Verzeitlichen Abstand, daß eine erste Anzahl von Null- gleichsglieder 151 bis 156 sind — erforderlichenfalls durchgängen zwischen ihrer Ermittlung liegt, als auch ^6o über Dioden — parallel geschaltet und betätigen gespeicherte Abstandswerte mit einem solchen gegen- gemeinsam einen Zähler 161 in gleicher Weise, wie senilen zeitlichen Abstand, daß eine zweite, von der bei dem Flammenmelder gemäß Fig. 1 das Vercrsten Anzahl verschiedene Anzahl von Nulldurch- gleichsgüed 15 den Zähler 16 betätigt. Die Verringegängen zwischen ihrer Ermittlung liegt, miteinander rung des Zählergebnisses im Zähler 151 am Ende verglichen, wobei eine Anzahl von dazwischenliegen- 65 der Nleßzeit erfolgt in gleicher Weise wie bei dem den Abstandswerten gleich Null sein kann. In ent- Flammenmelder gemäß Fig. I. Die Meßzeit ist allersprcchender Weise ist es möglich, daß sowohl ge- dings im vorliegenden Fall eine vorgegebene Zeit, speicherte Abstandswerte mit einem solchen zeit- Dies wird dadurch erreicht, daß ein ^eitceberl9

jeweils nach Ablauf der Meßzeit mindestens einen Ausgangsimpuls erzeugt.

Der Flammenmelder gemäß F i g. 4 hat eine andere Wirkungsweise als diejenigen gemäß Fig. 1 und 3. Hier wird mit dem von dem Begrenzerverstärker 14 erzeugten Rechtecksignal ein einziger Integrationsspeicher 127 beaufschlagt. Dieser speichert einen ermittelten Abstandswert ähnlich wie die Ir.tegrationsspeicherl21 bis 126 gemäß Fig. 1 und 3 während einer kurzen Verzögerungszeit. Dem Integrationsspeicher 127 ist ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet, der aus einem Vergleichsglied 157, einem Treppenspannungsgenerator 20 und elektronischen Schaltern 211 bis 214 besteht und der ein Ausgangssignal erzeugt, das in Paralleldarstellung anzeigten welchen von mehreren aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit das Gebiet der praktisch vorkommenden Abstandswerte überdeckenden Wertebereichen ein Abstandswert jeweils fällt. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers, das in Paralleldarstellung von den Signalen an den Ausgängen der Schalter 211 bis 214 gebildet ist, zählt je nach dem angezeigten Wertebereich einen diesem Wertebereich zugeordneten Zähler 221 bis 224 vorwärts. Mittels der Zähler 221 bis 224 wird somit die Anzahl der den verschiedenen Wertebereichen zugeordneten Nulldurchgangsabstände getrennt gezählt. Es handelt sich hierbei um eine, wenn auch grobe, statistische Ermittlung der Verteilung der Abstände, wobei die einzelnen Zähler 221 bis 224 mit den einzelnen Kammern eines Galterschen Brettes vergleichbar sind, in die bei diesem die nach dem statistischen Fehlergesetz verteilten Kugeln fallen. Die statistische Verteilung der Nulldurchgangsabstände im Flackerfrequenzbereich ist jedoch im Gegensatz zu der glockenförmigen Verteilung der Fehlerkurve annähernd gleichmäßig. Daher kann eine Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgen, daß zumindest die überwiegende Anzahl aller sich für die verschiedenen Wertebereich ergebenden Zählergebnisse jeweils größer als ein Schwellwert ist. Die Zähler 221 bis 224 weisen jeweils eine größere Anzahl von Stufen auf, als dies dem Schwellwert des Zählergebnisses für einen Wertebereich entspricht. Jedoch ist jeweils die diesem Schwellwert entspi> chende Stufe 231 bis 234 dieses Zählers 221 bis 224 mit einer allen Zählern 231 bis 234 nachgeschalteten Majoritätsentscheidungs-Vorrichtung verbunden, die ein Meldesignal dann abgibt, wenn zumindest die Mehrzahl aller Zähler 231 bis 234 jeweils einen dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand erreicht hat. Beispielsweise könnte die Majoritätsentscheidungs-Vorrichtung ein Meldesignal dann erzeugen, wenn drei der vier Zähler 231 bis 234 jeweils mindestens einen dem jeweiligen Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand aufweisen.

Derartige, aus digitalen Schaltelementen aufgebaute Majoritätsentscheidungs-Vorrichtungen sind bekannt. Im dargestellten Fall ist als Majoritätscntscheidungs-Vorrichtung ein UND-Glied 24 verwendet, das ein Meldesignal dann ergibt, wenn alle Zähler 231 bis 234 einen genügenden Zählerstand aufweisen.

Es könnte der Fall auftreten, daß zwar zumindest die Mehrzahl aller Zähler 221 bis 224 jeweils einen zumindest dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand erreicht hat. daß jedoch der Zählerstand in einem einzelnen der Zähler 221 bi 224 größer als in den übrigen Zählern ist. Hierau kann geschlossen werden, daß gleichzeitig ein Bram und eine Störungsursache vorliegen, und neben de Erzeugung eines Brandmeldesignals könnte ein-Störungsmeldung erfolgen. Ist jedoch der Zähierstan« eines einzelnen der Zähler 221 bis 224 wcsentlicl größer als der Zählerstand in den übrigen Zählen 221 bis 224, so kann ein Überwiegen der Störunas Ursache angenommen werden, und eine Flammen meldung sollte frühestens während der nächstfolgen den Meßzeit erfolgen. Um dies zu erreichen, wird se vorgegangen, daß die Flammenmeldung in zusatz licher Abhängigkeit davon erfolgt, daß alle sich füi

¹S die verschiedenen Wertebereiche ergebenden Zähl ergebnisse jeweils in einem bestimmten Bereich ober halb des Schwellwerts liegen. Die Festlegung de bestimmten Bereichs oberhalb des Schwellwerts erfolgt bei den Zählern 221 bis 224 dadurch, dal?

jeweils außer der dem Schwellwert entsprechenden Stufe 231 b^;s 234 weitere, auf diese folgende Stufen mit dem UND-Glied 24 verbunden sind. Die Verbindung erfolgt zur Entkopplung der Stufen über Dioden 241 bis 244. Die Anzahl der in jedem Zähler 221 bis

^a5 224 neben den Stufen 231 bis 234 zusätzlich mit dem UND-Glied 24 verbundenen Stufen bestimmt jeweils die Größe des oberhalb des Schwellwerts liegenden Bereichs, in dem das Zählergebnis für einen Wertebereich noch zur Flammenmeldung beitragen kann.

In dem Analog-Digital-Wandler wird der von dem Integrationsspeicher 127 ermittelte und gespeicherte Abstandswert jeweils nach einem Nulldurchgang des Meßsignals in einer Vergleichsvorrichtung 157 mit einer von dem Treppenspannungsgenerator 20 erzeugten Treppenspannung verglichen. Die absoluten Höhen der Treppenabsätze der Treppenspannung entsprechen dabei jeweils dem Mittelwert eines Wertebereichs, und die Stufenhöhe gegenüber der vorangehenden Stufe entspricht jeweils der Breite eines Wertebereichs. Der Toleranzbereich der Vergleichsvorrichtung 157, in dem diese noch eine Gleichheit des gespeicherten Abstandswerts mit einer Stufe der Treppenspannung feststellt, ist der Breite der Wertebereiche angepaßt. Der Treppenspan nungs-

⁴S generator 20 steuert die Schalter 211 bis 214. Jeweils während der Dauer einer Stufe der Treppenspannung ist einer der Schalter 211 bis 214 eingeschaltet und kann, falls die Gleichheit des gespeicherten Abstandswerts mit der jeweiligen Stufe der Treppenspannung vom Vergleichsglied 157 festgestellt wird, einen von diesem erzeugten Ausgangsimpuls zu dem jeweils zugeordneten Speicher 221 bis 224 weiterleiten.

Eine in Abhängigkeit vom Auftreten von Nulldurchgängen der Meßspannung betätigte Steuervorrichtung 36 steuert die Eingabe des jeweils im Integrationsspeicher 127 gespeicherten Abstandswerts in den Analog-Digital-Wandler, in dem sie den Treppenspannungsgenerator 20 in Gang setzt. Außerdem löscht die Steuervorrichtung 36 jeweils nach der Ein-

gäbe des gespeicherten Abstandswerts den Integrationsspeicher 127 und ermöglicht so die Messung des nächstfolgenden Abstandswerts.

Grundsätzlich wird auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 das Zählergebnis jeweils am

Ende der Meßzeit um einen vorgegebenen, höchstens dem Schwellwert des Zählergebnisses gleichenden Betrag, jedoch nicht unter das Zählergebnis; Null verringert. Mit Rücksicht darauf, daß die einzelnen

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Zählergeonisse, um wirksam werden zu können, in Impulsgeber 281, der drei den Zählerstand des Zäheinem bestimmten Bereich oberhalb des jeweiligen l_ers 224 um drei Stufen zurückzählende Impulse Sch-A-ellwerts liegen müssen, dürfen diese Zählergeb- erzeugt. Liegen dagegen von drei aufeinanderfolgennisse hier jedoch nicht dadurch verfälscht werden, den Abstandswerten nur der erste und der dritte in daß m einzelnen Zählern 221 bis 224 zu Beginn der 5 dem Wertebereich, dem der Zähler 224 zugeordnet ist. Meßzeit bereits ein gewisses Zählergebnis gespeichert _so ist der Zähler 25 nach seiner Rückstellung durch ist. Daher müssen hier alle Zähler 221 bis 224 jeweils den dem ersten Abstandswert entsprechenden Imam Ende der Meßzeit auf Null zurückgestellt werden. puls am Ausgang des Schalters 214 bereits durch Die Zurückstellung bzw. im allgemeinen Fall die einen Impuls der Steuervorrichtung 141 auf seine Verringerung des Zählergcbnisses erfolgt mittels einer 10 zweite Stufe 262 vorwärts gezählt, wenn der dem beim Auftreten eines ersten Nulldurchgangs des dritten Abstandswert entsprechende Impuls am Aus-Meßsignals in Gang gesetzten Rückstellvorrichtung gang des Schalters 214 erscheint. Daher wird von am Ende der Meßzeit. Die Rolle der Rückstellvor- diesem Impuls und dem gleichzeitig anstehenden richtung übernimmt im vorliegenden Fall die Steuer- Ausgangssignal der zweiten Stufe 262 des Zählers 25 vorrichtung 36, die insofern in gleicher Weise wie 15 ein Impulsgenerator 282 beaufschlagt, der zwei den entweder der Zähler 34 in F i g. 1 oder der Zeitgeber Zähler 224 um zwei Stufen zurückstellende Impulse 19 in Fig. 3 wirkt. erzeugt. In entsprechender Weise wird von einem Auch bei dem dem Flammenmelder gemäß Impulsgenerator 283 ein einziger Impuls erzeugt, Fig. 4 zugrunde liegenden Verfahren kann eine Er- wenn von vier Impulsen der erste und der vierte in schwerung der Flammenmeldung zusätzlich dann 20 den gleichen Wertebereich fallen, während die beiden erfolgen, wenn kurz hintereinander gleiche Abstands- dazwischenliegenden Abstandswerte in anderen werte auftreten. Dies erfolgt, falls das für die Flam- Wertebereichen liegen. Insgesamt wird so erreicht, menmeldung wirksame Zählergebnis nicht auf einen daß der bestimmte, das Zählergebnis verändernde bestimmten Bereich oberhalb des Schwellwerts be- Betrag dem zeitlichen Abstand in dem demselben schränkt ist, dadurch, daß beim Auftreten von dem- 25 Wertebereich zugeordneten Abstandswerte auftreten, selben Wertebereich zugeordneten Abstandswerten in umgekehrt proportional ist.

einem gegenüber der Meßzeit geringen zeitlichen Gleichartige Vorrichtungen wie diejenige, die den Abstand alle für die verschiedenen Wertebereiche Zählerstand des Zählers 224 im Falle kurz nacheinermittelten Zählergebnisse um einen bestimmten ander auftretender gleicher Abstandswerte verändert. Betrag verringert werden. Dadurch können die je- 30 können auch für die übrigen Zähler 221 bis 223 vorweiligen Schwellwerte erst später erreicht werden, gesehen sein. Eine einzige derartige Vorrichtung er- und die Flammenmeldung wird verzögert oder inner- höht jedoch bereits die Unempfindlichkeit des halb der laufenden Meßperiode unmöglich gemacht. Flammenme'ders gegen Störungen.
In dem im Ausführungsbeispiel der F i g. 4 darge- F i £,. 5 zeigt einen weiteren Flammenmelder, bei stellten Fall, daß das Zählergebnis zu seinem Wirk- 35 dem angezeigt wird, in welchen von verschiedenen, samwerden bei der Flammenmeldung in einem be- zumindest einen Teil des Gebietes der praktisch vorstimmten Bereich oberhalb des Schwellwerts liegen kommenden Abstandswerte überdeckenden Wertemuß, kann eine Erschwerung der Flammenmeldung bereichen ein Abstandswert jeweils fällt. Hierbei wird allgemein auch dadurch erfolgen, daß beim Auftreten das von dem Demodulator 11 erzeugte Meßsignal von demselben Wertebereich zugeordneten Ab- 40 zunächst einem Nulldurchgangsindikator 37 zugestandswerten in einem gegenüber der Meßzeit gerin- führt, der jeweils bei einem Nulldurchgang des Meß- ^: gen zeitlichen Abstand das für diesen Wertebereich signals einen Anzeigeimpuls erzeugt. Unmittelbar ermittelte Zählergebnis um einen bestimmten Betrag nach einem Anzeigeimpuls beginnt jeweils die Ver- ^: verändert wird, im Falle der Verringerung jedoch zögerungszeit von mehreren, jeweils einem Wertenicht unter das Zählergebnis Null. Es ist hierbei so- 45 bereich zugeordneten Impulserzeugern 391 bis 394 > wohl eine Verringerung als auch eine Vergrößerung erneut zu laufen, die in Abhängigkeit von dem Andes Zählergebnisses möglich, da in jedem Fall die zeigeimpuls mit geringer Verzögerung auf Null ' Wahrscheinlichkeit, daß nach dieser Veränderung zurückgestellt werden. Im vorliegenden Fall sind die das Zählergebnis in den bestimmten Bereich ober- Impulserzeuger 391 bis 394 als Zähler ausgebildet, halb des Schwellwerts fällt, verringert wird. 50 die nach einer bestimmten Anzahl von von einem

Eine Vorrichtung, die beim mehrmaligen Auftre- Taktgenerator 38 gelieferten Impulsen selbst einen ^s ten von dem Wertebereich des Zählers 224 zugeord- Ausgangsimpuls erzeugen. Der zeitliche Abstand

neten Amplituden dessen Zählerstand verändert, ist eines AusgangsLmpulses von einem Nulldurchgang in Fig. 4 dargestellt. Sie umfaßt zunächst einen vier- ist demnach jeweils dem geringsten in einem Wertestufigen Zähler 25, der jeweils beim Einspeichern der 55 bereich enthaltenen Abstandswert gleich. Die Impulsim Integrationsspeicher 127 gespeicherten Abstands- länge der Ausgangsinipulse der Impulserzeuger 391 ^J „ werte in den Analog-Digital-Wandler von einem von bis 394 ist gleich der Größe des jeweiligen Werteder Steuervorrichtung 36 erzeugten Impuls von einer bereichs. Beim Auftreten des jeweils nächsten An-

^II zur nächsten seiner Stufen 261 bis 264 weitergezählt z.eige'impulses kann dieser mit einem Ausgangsimpuls wird. Erscheint am Ausgang des Schalters 214 ein 60 einer von den Impulserzeugern 391 bis 394 erzeugten den Zähler 224 weiter zählender Impuls, so stellt Ausgangsimpulsfolge zusammenfalten. Sind die Werte-

* dieser nach Verzögerung durch ein Verzögerungs- berciche so gewählt, daß sie aneinander anschließen,

glied 27 den Zähler 25 auf seine erste Stufe 261 und schließen demnach die Ausgangsimpulse der

^;- zurück. Fällt der nächste Abstandswert wiederum Impulserzeuger 391 bis 394 zeitlich unmittelbar an-

j in den Wertebereich, dem der Zähler 224 zugeordnet 65 einander an, so fällt ein Anzeigeimpuls immer mit

s ist, so wird der am Ausgang des Schalters 214 er- einem Ausgangsimpuls zusammen. Dieses gleich-

B scheinende Impuls gleichzeitig mit dem Ausgangs- zeitige Auftreten wird durch ein UND-Glied 401

" signal der ersten Stufe 261 des Zählers 25 auf einen bis 404 festgestellt. Je nach dem so angezeigten

η 609 618/396

Il

17 »f 18

Weitebereich werden ähnlich wie in Fi g. 4 hier ver- jeweils einen Abstandswert bestimmenden Nulldurcheinfacht dargestellte Zähler 221 bis 224 vorwärts gänge und damit Anzeigeimpulse denjenigen Zähler, gezählt. Das UND-Glied 24 als Majoritätsentschei- dessen zugeordneter Wertebereich den Abstandswert dungsvorrichtung erzeugt wieder ein Meldesignal, enthält, vorwärts zählen, größer als bei den übrigen wenn alle Zähler 221 bis 224 einen einem Schwell- 5 Zählern. Es ist somit eine sichere Flammenmeldung wert des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand möglich. Dies kann auch durch Betrachtung der erreicht haben. Auswirkungen eines im Flackerfrequenzbereich lie-Am Ende der Meßzeit erfolgt eine Rückstellung genden Störsignals nachgeprüft werden. Entweder der Zähler 221 bis 224 mittels einer von den Impul- sind die durch dieses Störsignal erzeugten Anzeigesen des Taktgenerators 38 beaufschlagten, einen io impulse synchron mit den Ausgangsimpulsen eines Rückstellimpuls abgebenden Zählvorrichtung 41. Die der Frequenzuntersetzer 431 bis 434, oder sie sind Rückstellung der Impulserzeuger 391 bis 394 erfolgt phasenverschieden zu diesen Ausgangsimpulsen. Im mittels eines die Rückflanken der Anzeigeimpulse ersten Fall wird ausschließlich einer der Zähler 221 differenzierenden Differenzierglieds 42. bis 224 wiederholt vorwärts gezählt, so daß für den Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 ent- 15 zugeordneten Wertebereich der Schwellwert des sprechen gleiche Teile gemäß ihren Bezugszeichen Zählergebnisses überschritten wird, während sich für denjenigen der F i g. 5. Der dargestellte Flammen- die übrigen Zähler praktisch kein Zählergebnis ermeJder unterscheidet sich jedoch in seiner Wirkungs- gibt. Im zweiten Fall wird keiner der Zähler 221 bis weise wesentlich von dem nach F i g. 5, da hier die 224 beeinflußt, wenn man von gelegentlichen zeit-Messung der Abstandswerte nicht nach jeden Null- 20 liehen Übereinstimmungen mit den Ausgangsimpuldurchgang des Meßsignals, sondern nur in statistisch sen derjenigen übrigen Frequenzuntersetzer absieht, verteilter Folge erfolgt. Der Taktgenerator 38 weist deren Ausgangsimpuls-Folgefrequenz nicht mit der hier notwendig eine gegenüber der oberen Eckfre- Frequenz des Störsignals übereinstimmt. In beiden quenz des Flackerfrequenzbereichs mehrfach höhere Fällen kann demgemäß das Störsignal nicht zu einer Folgefrequenz auf. Eine der Anzahl der Werte- 35 fälschlichen Brandmeldung führen, bereiche gleiche Anzahl von die Folgefrequenz des Die Ausgangsimpulse der Frequenzuntersetzer 431 Taktgenerators 38 untersetzenden Frequenzunterset- bis 434 sollen möglichst selten gleichzeitig auftreten, zern431 bis 434 erzeugt jeweils Ausgangsimpulse, damit bei einem Anzeigeimpuls nicht gleichzeitig die eine Folgezeit haben, die einem mittleren in einem _zwei der Zähler 221 bis 224 vorwärts gezählt werden. Wertebereich enthaltenen Abstandswert gleicht. Fällt 30 Dies wird erreicht, wenn die Folgefrequenzen der ein Nulldurchgang des Meßsignals und damit ein An- Ausgangsimpulse der Frequenzuntersetzer 431 bis zeigeimpuls annähernd mit einem Ausgangsimpuls 434 keine ganzzahligen Vielfachen einer Grundeines der Frequenzuntersetzer 431 bis 434 zusammen, frequenz sind.

so wird mittels eines der UND-Glieder 401 bis 404 Beispielsweise können fünf Wertebereiche und einer der Zahler 221 bis 224 vorwärts gezählt. Der 35 demgemäß je fünf Frequenzuntersetzer, diesen nachnächstfolgende Anzeigeimpuls zählt denselben Zähler geschaltete UND-Glieder und Zähler vorgesehen vorwärts, wenn der Abstandswert der die beiden _sein. In diesem Fall können die Folgefrequen-Abstandsimpulse erzeugenden Nulldurchgänge in _zen der Ausgangsimpulse der Frequenzuntersetzer demjenigen Wertebereich liegt, dem der Zähler zu- (3 + o,5) Hz, (5 ± 0,5) Hz, (7 ± 0,5) Hz, (11 ± geordnet ist. Andernfalls wird beim folgenden An- 40 0,5) Hz und (13 ± 0,5) Hz betragen, wobei die Auszeigeimpuls ein anderer der Zähler 221 bis 224 vor- gangsimpulse mit konstanter Folgefrequenz erzeugt wärts gezählt. werden und die angegebenen Toleranzen für die Er-Das Zählergebnis ist somit nicht mehr algebraisch fassung von Anzeigeimpulsen mit geringfügig abmit der Anzahl der Abstandswerte verknüpft, die weichender Folgefrequenz gelten und durch die jeweils in einem Wertebereich liegen. Trotzdem ist 45 gewählte Impulsbreite der Ausgangsimpulse der Fredie statistische Wahrscheinlichkeit, daß die beiden quenzuntersetzer bedingt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Flammenmeldung, wobei die durch das Flackern der Flammen modulierte Strahlung der Flammen gemessen wird und eine Flammenmeldung erfolgt, wenn das erzeugte Meßsignal Signalkomponenten in einen vorgegebenen Flackerfrequenzbereich enthält, wobei die zeitlichen Abstände von im Flackerfrequenzbereich auftretenden Nulldurchgängen des Meßsignals einzeln gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgt, daß zumindest die überwiegende Anzahl aller während einer Meßzeit gemessenen Abstände verschiedene Abstandswerte aufweist, wobei die Meßzeit mehrere aufeinander folgende Nulldurchgänge des Meßsignals umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Eckfrequenz des Flackerfrequenzbereiches höchstens 30 Hz ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände von unmittelbar aufeinander folgenden Nulldurchgängen gemessen werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Abstandswerte in der Reihenfolge ihrer Ermittlung zyklisch gespeichert werden, daß jeweils zwei gespeicherte Abstandswerte miteinander verglichen werden, daß die Fälle der Verschiedenheit der verglichenen Abstandswerte gezählt werden, daß bei Erreichen eines Schwellwerts des Zählergebnisses während der Meßzeit eine Flammenmeldung erfolgt und daß die Flammenmeldung im Falle der Gleichheit der verglichenen Abstandswerte durch Verringerung des Zählergebnisses verzögert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl gespeicherte Abstandswerte mit einem solchen gegenseitigen zeitlichen Abstand, daß eine erste Anzahl von Nulldurchgängen zwischen ihrer Ermittlung liegt, als auch gespeicherte Abstandswerte mit einem solchen gegenseitigen zeitlichen Abstand, daß eine zweite, von der ersten Anzahl verschiedene Anzahl von Nulldurchgängen zwischen ihrer Ermittlung liegt und/oder auch gespeicherte Abstandswerte mit einem solchen gegenseitigen 5" zeitlichen Abstand, daß ebenfalls die erste Anzahl von Nulldurchgängen zwischen ihrer Ermittlung liegt, jedoch mit abweichender Phasenlage, miteinander verglichen werden, wobei im Falle der zweiten Anzahl von dazwischenliegenden Nulldurchgängen eine Anzahl von dazwischenliegenden Nulldurchgängen gleich Null sein kann.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemessener Abstandswert jeweils demjenigen von mehreren aneinander anschließenden, in ihrer Gesamtheit zumindest einen Teil des Gesamtbereiches der praktisch vorkommenden Abstandswerte überdeckenden Wertebereichen zugeordnet wird, in den sein Wert fällt, daß die Anzahl der den verschiedenen Wertebereichen zugeordneten Abstandswerte getrennt gezählt wird und daß eine Flammenmeldung in Abhängigkeit davon erfolgt, daß zumindest die überwiegende Anzahl aller sich für die verschiedenen Wertebereiche ergebenden Zählergebnisse jeweils größer als ein Schwellwert ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von demselben Wertebereich zugeordneten Abstandswerten in einem gegenüber der Meßzeit geringen gegenseitigen zeitlichen Abstand alle für die verschiedenen Wertebereich ermittelten Zählergebnissse um einen bestimmten Betrag, jedoch nicht unter das Zählergebnis Null verringert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von demselben Wertebereich zugeordneten Abstandswerten in einem gegenüber der Meßzeit geringen zeitlichen Abstand das für diesen Wertebereich ermitteile Zählergebnis um einen bestimmten Betrag verändert "wird, im Falle einer Verringerung jedoch nicht unter das Zählergebnis Null.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte, das Zählergebnis verändernde Betrag dem zeitlichen Abstand, in dem die demselben Wertebereich zugeordneten Abstandswerte auftreten, umgekehrt proportional ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählergebnis jeweils am Ende der Meßzeit um einen vorgegebenen, höchstens dem Schwellwert des Zählergebnisses gleichen Betrag, jedoch nicht unter das Zählergebnis Null, verringert wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzeit fest vorgegeben ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeicnnet, daß die Meßzeit der Dauer einer fest vorgegebenen Anzahl von aufgetretenen Nulldurchgängen entspricht.

13. Flammenmelder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen von der Strahlung der Flammen beaufschlagten, ein elektrisches Meßsignal erzeugenden Wandler (10), einen dem Wandler (10) nachgeschalteten, die Frequenz des Flackersignals auf einen Flackerfrequenzbereich beschränkenden Demodulator (11) und mindestens einen den zeitlichen Abstand zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Nulldurchgängen des Meßsignals messenden Zeitmesser (121, 122; 123 bis 126; 127).

14. Flammenmelder nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch mindestens zwei in zyklischer Reihenfolge jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Nulldurchgängen des Meßsignals betätigte, als Zeitmesser wirkende Integrationsspeicher (121, 122; 123 bis 126), mindestens eine die in den Integrationsspeichern (121, 122; 123 bis 126) gespeicherten Abstandswerte vergleichende Vergleichsvorrichtung (15; 151 bis 156), einen von der Vergleichsvorrichtung (15; 151 bis 156) betätigten Zähler (16; 161) mit einer dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Anzahl von Stufen sowie dadurch, daß die Vergleichsvorrichtung (15; 151 bis 156) jeweils im Falle der Verschiedenheit der verglichenen Abstandswerte an einem ersten Ausgang (17) einen den Zähler (16; 161) vorwärts zählenden Impuls und jeweils im Falle der Gleichheit der vergliche-

nen Abstandswerte an einem zweiten Ausgang (18) mindestens einen den Zählerstand des Zählers (16, 161) verringernden Impuls abgibt

(Fig. 1,3).

15. Flammenmelder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (127, 20, 157, 211 bis 214; 37, 38. 42, 391 bis 394, 401 bis 404; 37, 38, 431 b.s 434, 401 bis 404) vorgesehen ist, die ein Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, in welchen von verschiedenen, zumindest einen Teil des Gebietes der praktisch vorkommenden Abstandswerte überdeckenden Wertebereichen ein Abstandswert jeweils fällt, daß eine der Anzahl der Wertebereiche gleiche Anzahl von jeweils einem Wertebereich zugeordneten Zählern (221 bis 224) vorgesehen ist, daß das Ausgangssignal der Anzeigevorrichtung je nach dem angezeigten Weitebereich den diesem Wertebereich zugeordneten Zähler (221 bis 224) vorwärts zählt, daß eine beim Auftreten eines ersten Nulldurchgangs in Gang gesetzte Rückstellvorrichtung (Steuervorrichtung 41) am Ende der Meßzeit mindestens einen den Zählerstand aller Zähler (221 bis 224) verringernden Impuls abgibt und daß eine allen Zählern (221 bis 224) nachgeschaltete Vorrichtung (UND-Glied 24) ein Meldesignal dann abgibt, wenn zumindest die Mehrzahl aller Zähler (221 bis, 224) jeweils einen dem Schwellwert des Zählergebnisses entsprechenden Zählerstand erreicht hat (F i g. 4

bis 6).

16. Flammenmelder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertebereiche so gewählt sind, daß sie aneinander anschließen.

17. Flammenmelder nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung einen jeweils während einer höchstens dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen des Meßsignals gleichen Integrationszeit betätigten Integrationsspeicher (127), der am Ende der Integrationszeit ein dem jeweiligen Abstandswert entsprechenden Integrationssignal erzeugt, und einen dem Integrationsspeicher (127) nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler (20, 1S7, 211 bis 214) umfaßt, der das Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, in welchen Wertebereich ein Abstandswert jeweils fällt, und daß eine in Abhängigkeit vom Auftreten von Nulldurchgängen des Meßsignals betätigte Steuervorrichtung (141) die Eingabe des Integrationssignals in den Analog-Digital-Wandler (20, 157, 211 bis 214) zeitlich steuert (Fig. 4).

18. Flammenmelder nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung einen jeweils bei einem Nulldurchgang des Meßsignals einen Anzeigeimpuls erzeugenden Nulldurchgangsindikator (37), eine der Anzahl der Wertbereiche gleiche Anzahl von Impulserzeugern (391 bis 394) und eine der Anzahl der Wertebereiche gleiche Anzahl von UND-Gliedern (401 bis 404) umfaßt, daß die Impulserzeuger (391 bis 394) jeweils nach einem Anzeigeimpuls nach einer dem geringsten in einem Wertebereich enthaltenen Abstandswert gleichen Zeit während einer der Größe des Wertebereichs gleichen Impulsdauer einen Ausgangsimpuls erzeugen und daß die UND-Glieder (401 bis 404) jeweils mit den Ausgangssignalen eines Impulserzeugers (391 bis 394) und mit den Anzeigeimpulsen beaufschlagt sind und an ihren Ausgängen in Paralleldarstellung das Signal erzeugen, das anzeigt, in welchen Wertebereich ein Abstandswert jeweils fällt (Fig. 5).

19. Flammenmelder nach Anspruch 15 oder 16, daduich gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung einen jeweils bei einem Nulldurchgang des Meßsignals einen Anzeigeimpuls erzeugenden Nulldurchgangsindikator (37), einen eine gegenüber der oberen Eckfrequenz des Flackerfrequenzhereichs mehrfach höhere Folgefrequenz aufweisenden Taktgenerator (38), eine der Anzahl der Wertebereiche gleiche Anzahl von die Folgefrequenz des Taktgenerators (38) untersetzenden Frequenzuntersetzern (431 bis 434) und eine der Anzahl der Wertebereiche gleiche Anzahl von UND-Gliedern (401 bis 404) umfaßt, daß die Ausgangsimpulse der Frequenzuntersetzer (431 bis 434) jeweils eine Folgefrequenz haben, die einem mittleren in einem Wertebereich enthaltenen Abstandswert gleicht, und daß die UND-Glieder (401 bis 404) jeweils mit den Ausgangsimpulsen eines Frequenzuntersetzers (431 bis 434) und mit den Anzeigeimpulsen beaufschlagt sind und an ihren Ausgängen in Paralleldarstellung das Signal erzeugen das anzeigt, in welchen Wertebereich ein Abstandswert jeweils fallt

20. Flammenmelder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgefrequenzen der Ausgangsimpulse der Frequenzuntersetzer (431 bis 434) keine ganzzahligen Vielfachen einer Grundfrequenz sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flammenmeldung, wobei die durch das Flackern der Flammen modulierte Strahlung der Flammen gemessen wird und eine Flammenmeldung erfolgt, wenn das erzeugte Meßsignal Signalkomponenten in einem Flakkerfrequenzbereich enthält, wobei die zeitlichen Abstände von im Flackerfrequenzbereich auftretenden Nulldurchgängen des Meßsignals einzeln gemessen werden. Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen Flammenmelder zur Durchführung des Verfahrens. Es ist ein Flammenmelder bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 024 851), bei dem die durch das Flakkern der Flammen modulierte Strahlung der Flammen gemessen wird, bei dem das Meßsignal mittels eines Demodulators in Form eines aktiven Tiefpasses auf den Flackerfrequenzbereich von beispielsweise bis 25 Kz beschränkt wird, so daß das demodulierte Meßsignal (Flackersignal) zeitlich entsprechend dem Flackern der Flammen verläuft, und bei dem das Flackersignal integriert wird. Überschreitet das dadurch erzeugte Integrationssignal einen Mindestwert, so wird zur Flammenmeldung ein Meldesignal abgegeben. Zur Vermeidung von Fehlmeldungen durch die Modulation des Meßsignals durch Störquellen wird hierbei die Lage des Flackerfrequenzbereichs derart gewählt, daß die Frequenz der Störquellen weitestgehend außerhalb des Flackerfrequenzbereichs liegt. Weiter müssen jedoch auch Fehlmeldungen vermieden werden, die durch die Modulation anderer Lichtquellen als eines Brandes mit innerhalb des