DE2222605A1

DE2222605A1 - Detektorleitung,insbesondere fuer Einbruchsicherungsanlagen

Info

Publication number: DE2222605A1
Application number: DE19722222605
Authority: DE
Inventors: Wilson Larry E; Johnson Gary N
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1971-05-14
Filing date: 1972-05-09
Publication date: 1972-11-30
Also published as: US3777200A

Description

02-4522 Ge 5. Mai 1972

HONEYWELL INC.
2701 Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA

Detektorleitung, insbesondere für Einbruchsicherungsanlagen

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 46 984 ist eine Einbrüchsicherungsanlage bekannt, bestehend aus einer entlang der gegen Einbruch zu sichernden Grenzlinie aufzustellenden übertragungsleitung für Oberflächenwellen, einem von einem Hochfrequenzgene-.rator gespeisten Oberflächenwellengenerator am einen Ende der übertragungsleitung ι einem an einen Absorber angeschlossenen Oberflächenwellenempfanger am anderen Ende der übertragungsleitung und einem auf von der Leitung zum Sender hin reflektierte Energie ansprechenden, an den Oberflächenwellensender angeschlossenen Detektor. Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst vielseitig einsetzbare Detektorleitung zu finden, welche sowohl für ihre Speisung als auch für die Messung etwaiger Wellenwiderstandsänderungen infolge der Annäherung von Personen oder Gegenständen mit möglichst einfach aufgebauten und herkömmlichen Geräten betrieben werden kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Leitung bzw. im Falle einer Doppelleitung wenigstens eine der Leitungen mit einer ferromagnetischen Beschichtung versehen, die vorzugsweise eine vorgegebene Magnetisierung hat. Wird die Leitung im Betrieb mit Hochfrequenzenergie gespeist, so ändert sich ihre Magnetisierung periodisch und etwaige Änderungen des umgebenden Magnetfeldes führen zu zusätzlichen Verschiebungen des Magnetisierungsvektors, die als Änderung des Wellenwiderstandes der Leitung meßbar sind.

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Zur Erläuterung wird im folgenden auf einige in den Zeichnungen wiedergegebene Ausführungsbeispiele Bezug genommen. Dabei zeigen

Figuren 1 und 2 zwei Detektorleitungen im Querschnitt; Figuren 3 und 4 "Längsschnitte durch zwei weitere Ausführungsformen und

Figur 5 das Blockschaltbild einer Einbruchsicherungsanlage unter Verwendung einer solchen Detektorleitung.

Die Detektorleitung gemäß Figur 1 ist als koaxiale Übertragungsleitung ausbildet und besteht aus einem Innenleiter 11 aus Berylliumkupfer, der von einer ferromagnetischen Beschichtung 12 aus Nickeleisen mit etwa 20 Gewichtsprozenten Eisen und. 80 Gewichtsprozenten Nickel umgeben ist. Während der Beschichtung wird der Leiter 11 einem konstanten koaxialen Magnetfeld ausgesetzt, wodurch die Beschichtung eine vorgegebene Magnetisierung erhält. Ein Außenleiter 14 umschließt den Innenleiter 11 und ist von diesem durch eine Isolierschicht 13 getrennt. Eine äußere Schutzhülle umschließt den Außenleiter 14 und damit die gesamte übertragungsleitung.

Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, wird ein Oszillator 19 mit seinem Ausgang an die beiden Leiter 11 und 14 der übertragungsleitung angeschlossen. Ferner ist der Eingang eines Demodulators 20 an die übertragungsleitung angeschlossen. Er speist einen Verstärker 21, der über ein Filter 22 eine Alarmvorrichtung 23 steuert. Im Betrieb stellt die Leitung für den Oszillator eine vorgegebene Impedanz dar, und das Filter 22 siebt das entstehende Signal aus. Eine Störung in der Nähe der Leitung hat eine Änderung der durch die übertragungsleitung dem Oszillator 19 dargebotenen Impedanz zur Folge, wodurch sich das Signal ändert und die Alarmvorrichtung 23 auslöst. Das dem Oszillator 19 abgewandte Ende der übertragungsleitung kann offen oder kurzgeschlossen sein, je nach Leitungslänge und Betriebsfrequenz. Anstelle der Verwendung eines amplitudenmodulierten Systems kann die Detektorleitung auch Teil

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des frequenzbestimmenden Kreises des Oszillators 19 sein,.so-daß durch. Störungen eine Frequenzänderung entsteht.

Die Detektorleitung gemäß Figur 1 ist für Störungen empfindlich, welche durch Personen und Gegenstände hervorgerufen, auf die ferromagnetische Beschichtung 12 einwirken. Wird die Leitung vom Oszillator 19 gespeist, so schwingt der Magnetisierungsvektor der ferromagnetischen Schicht 12 im Rhythmus der Speisewechselspannung um seine durch die anfängliche Vormagnetisierung gegebene Position, weil sich um den Leiter 11 herum ein elektromagnetisches Wechselfeld aufbaut. Änderungen im umgebenden Magnetfeld führen zu einer weiteren Verschiebung des Magnetisierungsvektors, so daß sich eine entsprechende Änderung des induktiven Widerstandes der Leitung ergibt. Dadurch wird das vom Oszillator 19 eingespeiste Signal amplitudenmoduliert. Diese Modulation wird von der aus dem .Modulator 20,dem Verstärker 21, dem Filter 22 und der Alarmvorrichtung 23 bestehenden überwachungsvorrichtung festgestellt und angezeigt. Die Alarmvorrichtung kann optisch und/oder akustisch wirken.

Die Detektorleitung gemäß Figur 1 kann darüberhinaus auch druckempfindlich ausgestaltet werden, wenn man die Beschichtung 12 aus magnetostriktivem Material herstellt. Dies läßt sich durch eine geeignete Auswahl der Anteile von Eisen und Nickel in der Beschichtung erreichen. Wird ein Druck auf die Leitung ausgeübt, so verschiebt sich der Leiter 11. Infolge der magnetostriktiven Eigenschaften der Beschichtung 12 führt dies zu einer Verschiebung des Magnetisierungsvektors in der Schicht. Folglich ändert sich der induktive Widerstand der Leitung, was, wie oben beschrieben, festgestellt und angezeigt wird. Die Empfindlichkeit der Detek-• torleitung für das umgebende Magnetfeld kann dadurch beseitigt v/erden, daß man den Außenleiter 14 aus ferromagnetischem Material herstellt und dieser somit den Innenleiter 11 abschirmt. Die Leitung ist dann nur für direkten Druck auf die leitung oder indirekten Druck auf das die Leitung tragende Medium empfindlich.

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Die Leitung kann auch insofern abgewandelt werden, als bei Verwendung einer magnetostriktiven ferromagnetischen Beschichtung der Innenleiter 11 lose im Isoliermantel 13 liegt. Die Leitung spricht dann nicht auf direkten Druck oder Druck, der die Leitung in Längsrichtung beansprucht, an. Der Leiter 11 ist vielmehr nur für auf die Leitung einwirkende Biegebeanspruchungen empfindlich,und die auf die Leitung 11 einwirkende Beanspruchung wird bestimmt durch den Biegeradius bzw. die differentielle Verschiebung der Leitung. Auf diese Weise läßt sich die Leitung unempfindlich machen für auf sie gleichmäßig über ihre gesamte Länge einwirkende Kräfte. Sie spricht vielmehr nur auf lokale Krafteinwirkungen an.

Die Ausbildung der Detektorleitung als Koaxialleitung, bei der der Außenleitung das den Innenleiter umgebende Magnetfeld umschließt, hat den Vorteil, daß elektromagnetische Streusignale keinen Einfluß haben. Diese Abschirmwirkung ist besonders in Sicherungsanlagen von Bedeutung.

Figur 2 zeigt eine Detektorleitung in Form einer Paralleldrahtleitung, bestehend aus den beiden Leitern 11 und 14, die von einer gemeinsamen Schutzhülle 24 umschlossen sind. Diese Art von Detektorleitungen spricht auf äußere elektromagnetische Felder an,

Die Figuren 3 und 4 stellen zwei Ausführungsformen der Detektorleitung dar, die auf seismische Bewegungen ansprechen, obwohl sie gleichzeitig auch so ausgebildet sein können, daß sie für Druck und äußere Magnetfelder empfindlich sind. In Figur 3 ist der Innenleiter 11 vom Außenleiter 14 durch einen ringförmigen Luftspalt getrennt und wird von isolierenden Abstandshaltern'17 getragen, die längs der Leitung verteilt angeordnet sind. Die ferromagnetische Schicht 12 ist magnetostriktiv ausgebildet. Wird die Leitung Beschleunigungen oder Vibrationen ausgesetzt, so schwingt der Innenleiter 11 im Bereich zwischen den Abstandshaltern 17, wodurch die Beschichtung 12 mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, die ihren induktiven Widerstand ändern und, wie oben

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beschrieben, zu einer entsprechenden Anzeige führen. Gewichte 18 können im Bereich zwischen den Abstandshaltern 17 am Innenleiter 11 befestigt sein, um die Erschütterungsempfindlichkeit der Leitung noch zu erhöhen.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Innenleiter 11 wiederum einen kleineren Durchmesser hat,als der Innendurchmesser der ihn umgebenden Schicht, nämlich des Isolierrohres 13. Die Schicht 12 ist wiederum magnetostriktiv. Der Innenleiter 11 besteht aus einem dünnen Draht, der die Neigung hat, sich zu verformen bzw. aufzuwickeln. Er nimmt folglich eine etwa sinusförmige Gestalt an, so daß bei Bewegungen durch Erschütterungen diejenigen Teile des Innenleiters 11, die nicht am Isolierrohr 13 anliegen, bewegt werden. Hierdurch ist die magnetostriktive Schicht 12 mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, die ein entsprechendes Signal am Demodulator 20 entstehen lassen.

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Claims

Patentansprüche

1Λ Detektorleitung, insbesondere für Einbruchsicherungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (11) bzw. wenigstens eine der Leitungen (11,14) eine ferromagnetische Beschichtung (12) aufweist.
2. Detektorleitung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12) eine vorgegebene Magnetisierung hat.
3. Detektorleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch- gekennzeichnet,, daß die Beschichtung (12) aus magnetostriktivem Material besteht.
4. Detektorleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet» daß sie als Koaxialleitung mit einem Innenleiter (11) und einem äußeren Leiter (14) ausgebildet ist.
5. Detektorleitung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (12) auf dem Innenleiter (11) vorgesehen ist.
6. Detektorleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (14) aus ferromagnetischem Material besteht.
7. Detektorleitung nach Anspruch 5 oder 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (11) lose inner-

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halb des Außenleiters (14) angeordnet ist.
8. Detektorleitung nach Anspruch 7, dadurch geke-nnze ichnet, daß zwischen Innenleiter (11) und Außenleiter (14) ein Luftspalt vorhanden und der Innenleiter durch Abstandshalter (17) getragen ist.
9. Detektorleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenleiter (11) Gewichte (18)
angebracht sind.
10. Detektorleitung nach Anspruch 7,dadurch gekennz e i chne t, daß zwischen Innenleiter (11) und Außenleiter (14) ein Luftspalt vorhanden und der Innenleiter wellenförmig gestaltet ist.
11. Detektorleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß sie als Paralleldrahtleitung ausgebildet ist und beide Leiter (11,14) von einer gemeinsamen Schutzhülle (24) umgeben sind.
12. Detektorleitung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits an den Ausgang eines Oszillators (19) und andererseits an den
Eingang einer ihren Wellenwiderstand messenden überwachungsschaltung (20-23) angeschlossen ist.

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