DE2127562B2

DE2127562B2 - Alarm for glass breakage - uses piezoelectric pick=up to detect sound waves generated due to fracturing of glass pane

Info

Publication number: DE2127562B2
Application number: DE2127562A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Phys. Dr. 6367 Karben Eisenblaetter; Reinhold Von Dipl.-Phys. Dr. 6233 Kelkheim Klot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-06-03
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2127562A1

Abstract

A piezoelectric pick up is used as the basis of a detector unit for indicating the breakage of a pane of glass. The piezoelectric pick up (2) is mounted in a housing (3) on the surface of a pane of glass (1). The output of the pick-up is generated when sound waves are produced due to breakage. The signals are amplified to trigger an alarm (4). The alarm stage includes a suitable band pass filter to avoid false triggering due to disturbances.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Aus der GB-PS j 61 112 ist eine Vorrichtung bekannt, die beim Brechen einei Glasscheibe entstehende Frequenzen mittels eines Mikrophons erfaßt und dadurch einen Alarm auslöst. K i den erfaßten v> Frequenzen handelt es sich jedoch um solche, die im normalen Hörbereich liegen. Mikrophone, wie sie zum Anmeldezeitpunkt dieser Vorrichtung verwendet wurden, nämlich sogenannte Kohlekapselmikrophone, hatten einen Frequenzbereich von etwa 20 bis 8000 Hertz. ■"> Mikrophone für höhere Frequenzbereiche standen nicht zur Verfügung. Bei einer Vorrichtung dieser Art, bei der nur im normalen Hörbereich liegende Frequenzen erfaßt werden, können Schläge oder Stöße, die in einem Frequenzbereich von bis zu einigen kHz auftreten, ■*"> Fehlalarme auslösen.From GB-PS j 61 112 a device is known which detects frequencies generated by breaking a sheet of glass by means of a microphone and thereby triggers an alarm. K i den detected v> frequencies, however, are those which are in the normal audible range. Microphones as they were used at the time of registration of this device, namely so-called carbon capsule microphones, had a frequency range of about 20 to 8000 Hertz. ■ "> Microphones for higher frequency ranges were not available. With a device of this type, in which only frequencies lying in the normal audible range are detected, knocks or shocks occurring in a frequency range of up to a few kHz, ■ *"> false alarms trigger.

Aus der GB-PS 6 27 038 ist eine Alarmvorrichtung bekannt, bei der bei einem Einbruch die durch den Diamanten eines Glasschneiders auf der Glasscheibe erzeugten Schwingungen erfaßt werden. Bei den dabei ^r> <> erfaßten Frequenzen handelt es sich um solche, die etwas höher als die normalen Frequenzen von Schwingungen liegen, die eine Glasscheibe im Bereich ihrer Grundresonanzfrequenz infolge von zum Beispiel durch den Verkehr verursachten Schallwellen erzeugt, « Normale Resonanzfrequenzen für Glas liegen jedoch im Bereich unter 500 Hertz. Höherfrequente Schwingungen, wie sie durch das Kratzen mit einem Diamanten auf Glas entstehen, liegen im Bereich von 500 Hz bis einige kHz. hüFrom GB-PS 6 27 038 an alarm device is known in which the vibrations generated by the diamonds of a glass cutter on the glass pane are detected in the event of a break-in. In the case ^r> <> detected frequencies is it's those little higher than the normal frequencies of vibrations generated a pane of glass at their fundamental resonance frequency due to, for example caused by traffic sound waves, "Normal resonance frequencies are for glass but in the range below 500 Hertz. Higher-frequency vibrations, such as those caused by scratching glass with a diamond, are in the range from 500 Hz to a few kHz. hü

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegen Fehlalarm weitgehend sichere, mit relativ geringem Aufwand herzustellende und insbesondere für eine Einbruchsalarmanlage geeignete Vorrichtung zur Anzeige von Glasscheibenbruch zu schaffen. The invention is based on the object of creating a device for indicating broken glass panes that is largely secure against false alarms, can be produced with relatively little effort and is particularly suitable for a burglar alarm system.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß beim Brechen von Glasscheiben nicht nur hörbare, sondern auch im Ultraschallbereich liegende Schallwellen entstehen, während die häufigsten Störgeräusche auf vergleichsweise niedrige Frequenzen bis etwa 100 kHz begrenzt sind. Von entscheidender Bedeutung ist es dabei, daß die im Ultrascliallbereich liegenden Schalldruckwellen eine sehr hohe und daher zur Auslösung der gewünschten Signale geeignete Amplitude aufweisen. This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 specified features. Appropriate refinements of the invention emerge from the subclaims. The invention is based on the fact that when breaking glass panes not only audible, but Sound waves in the ultrasonic range are also generated, while the most common noise occurs comparatively low frequencies are limited to about 100 kHz. It is vitally important while that the sound pressure waves lying in the Ultrascliallbereich have a very high and therefore triggering effect of the desired signals have a suitable amplitude.

Der Schallempfänger kann ein piezoelektrischer Wandler sein, wobei dessen tiefste Eigenfrequenz durch geeignete Dimensionierung vorzugsweise in den Frequenzbereich zwischen 100 kHz und !0MHz gelegt wird.The sound receiver can be a piezoelectric transducer, its lowest natural frequency being through Suitable dimensioning is preferably placed in the frequency range between 100 kHz and! 0MHz will.

Durch die Auswertung von vergleichsweise hohen Frequenzen ist es technisch möglich, den Schallempfänger so zu dimensionieren, daß er in dem vorgesehenen Meßbereich einen relativ niedrigen Ausgangswiderstand von zum Beispiel 50 Ohm aufweist Dies führt zur Einsparung eines sonst erforderlichen Impedanzwandlers. By evaluating comparatively high frequencies, it is technically possible to use the sound receiver to be dimensioned so that it has a relatively low output resistance in the intended measuring range of, for example, 50 ohms. This saves an impedance converter which is otherwise required.

Als piezoelektrische Wandler sind grundsätzlich Dicken-, Scher- und Radialschwinger geeignet, da beim Bruchvorgang verschiedene Schwingungsarten abgestrahlt werden und in begrenzten Räumen aufgrund der Mehrfachreflexion häufig eine Schwingungsartumwandlung auftritt Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert, die einen Querschnitt eines Schallempfängers an einer Glasscheibe zeigt.Thickness, shear and radial oscillators are generally suitable as piezoelectric transducers, since the Breaking process different types of vibration are emitted and in limited spaces due to the Multiple reflections often a mode conversion occurs The invention is described below For example, explained with reference to the drawing, which shows a cross section of a sound receiver on a Glass pane shows.

Auf der zu überwachenden Glasscheibe 1 ist als Schallempfänger 2 ein piezoelektrischer Wandler aufgebracht, der durch ein Gehäuse 3 gegenüber elektrischen Störfeldern abgeschirmt ist. Die Befestigung des Wandlers in dem Gehäuse 3 sowie des Gehäuses auf der Glasscheibe 1 erfolgt am einfachsten durch Verklebung.On the glass pane 1 to be monitored is a piezoelectric transducer as a sound receiver 2 applied, which is shielded by a housing 3 against electrical interference fields. The attachment the transducer in the housing 3 and the housing on the glass pane 1 is the simplest by gluing.

Der Schallempfänger 2 ist mit einer Meldeeinrichtung 4 verbunden, die zweckmäßigerweise als Filter für die anzuzeigenden Ultraschallwellen einen Bandpaß enthält, dessen Bandbreite etwa gleich der Halbwertbreite des piezoelektrischen Wandlers ist. Oberhalb der Meldeeinrichtung 4 kann sich ein Verstärker, insbesondere ein Resonanzverstärker, befinden.The sound receiver 2 is equipped with a reporting device 4 connected, which appropriately contains a bandpass filter as a filter for the ultrasonic waves to be displayed, whose bandwidth is approximately equal to the half-width of the piezoelectric transducer. Above the Signaling device 4 can be an amplifier, in particular a resonance amplifier.

Die mit einem derartigen Schallempfänger ausgestattete Vorrichtung zur Anzeige von Glasscheibenbruch zeichnet sich vor allem durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Störgeräuschen und durch den sehr geringen Aufwand von Bauelementen sowie durch die geringen Herstellungskosten aus. Ferner ist von Vorteil, daß auf der zu überwachenden Glasscheibe lediglich ein sehr kleiner piezoelektrischer Wandler befestigt werden muß, der mit einer zentralen Meldeeinrichtung verbunden sein kann.The one equipped with such a sound receiver Device for displaying broken glass panes is characterized above all by its insensitivity against background noise and due to the very low cost of components as well as the low Manufacturing costs. It is also advantageous that only a very large amount of space is present on the pane of glass to be monitored small piezoelectric transducer must be attached, which is connected to a central reporting device can be.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for displaying broken glass, consisting of a sound receiver and a signaling device that responds to the frequencies generated when a pane of glass is broken, characterized in that the sound receiver (2) is only located in the ultrasonic range Frequencies.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sound receiver (2) is a piezoelectric Converter is

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the lowest natural frequency of the piezo H electrical transducer is in the ultrasonic range.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lowest natural frequency of the sound receiver (2) is in the range from 100 kHz to! 0 MHz »o

5. Vorridiiang according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sound receiver (2) has a transducer with a relative in the measuring range low output resistance of for example 50 ohms