DE2355784A1 - Optisches teilchenspuergeraet - Google Patents
Optisches teilchenspuergeraetInfo
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Description
Anmelder: ELECTRO SIGNAL LAB, INC., 1022-Hingham Street,
Rockland, USA
Anwaltsakte: X 705
Anwaltsakte: X 705
Optisches Teilchenspürgerät
Die Erfindung betrifft ein optisch arbeitendes Teilchenspürgerät.
Bei optischen Spürgeräten für Rauch und ähnlicle in einem
Medium getragene Teilchen auf der Basis der Reflexionstypen wird ein Lichtstrahl aus einer Erregerlarape längs
einer Bahn oder einer Achse ausgesandt, wobei die Lampe im allgemeinen in einer Dunkelkammer angeordnet ist, welche
Schlitze aufweist, durch welche zwar Luft, aber nicht das Umgebungslicht hineingelangen kann. Das von den Teilchen
zerstreute Licht wird in dem Lichtweg von einer Photozelle aufgenommen, welche dadurch anspricht, daß ein
- 2 409885/1209
Signal einem angeschlossenen Alarmkreis zugeführt wird. Es
ist typisch, daß das optische System, die Photozelle und der Alarmkreis so ausgelegt sind, daß sie auf eine Rauchdichte zwischen-etwa 2 % - 10 c/o Verdunkelung pro Fuß ansprechen,
d.h. eine Eauchdichte, die pro einem Fuß die Lichtintensität von 2Jj- 10 % schwächt.
Wegen des Alterns der Lampe, der Photozelle und der Alarmkreis-Bestandteile
verschiebt sich der Alarmpunkt (Rauchdichte in Prozent) des Spürgerätes über eine gewisse zeitliche
Periode, wobei die Verschiebung im allgemeinen prozentual zunimmt, entsprechend dem Abfall der Empfindlichkeit
des Spürgerätes. Wenn das Spürgerät aufhört, auf Rauchdichten über 10 % anzusprechen, können sich tödliche Mengen
an Rauch und der sie begleitenden toxischen Gase sammeln und das begründende Feuer kann sich ohne Warnung ausbreiten.
Sowohl in industriellen als auch in V/ohngebäuden werden Rauchspürgeräte eingesetzt, von denen erwartet wird, daß sie
ohne Aufmerksamkeit funktionieren und es können Jahre darüber hingehen, währenddessen sich das Spürgerät bis zu einem
unangemessenen Empfindlichkeitsstand verändern kann.
Gemäß einer Aufgabe der Erfindung soll eine einfache, preiswerte Vorrichtung geschaffen v/erden, um nicht nur die Betriebsbereitschaft
eines speziellen Spürgeräte-Bauteils, v/ie beispielsweise die Photozelle zu prüfen, vielmehr die
vollständige Funktion des Spürgerätes zu prüfen, nämlich die
- 3 409888/1209
Alarmgabe in. Abhängigkeit einer vorgewählten Rauchdichte.
Weiterhin soll gemäß der Erfindung._ eine Testvorrichtung geschaffen
werden,-die unabhängig.von.der Stellung und der
Lage des Fadens in der Erregerlampe, und dementsprechenden.
Veränderungen.der Lage des Lichtweges in.der Dunkelkammer ist,
Gemäß der Erfindung wird ein optisches Teilchenspürgerät der
Art. ge schaffen, das, ein Gehäuse aufweist,- welches eine Dunkelkammer,
umschließ, wobei eine Lampe an dem. Gehäuse.angeordnet
ist, um Licht auf einem „Weg.-, in die Kammer hineinzuschicken
und eine photoempfindliche Einrichtung am Gehäuse vorgesehen ist, welche den Lichtweg abfühlt und auf das durch die Teilchen
in dem ¥e.g zerstreute Licht anspricht. Das Wesen der Erfindung besteht bei einem derartigen Spürgerät darin,, daß -ein
Teilchensimulator am Gehäuse -beweglich angeordnet- ist,. der
ein Teil aufweist, welches, durch die Lichtbahn an einer Zone bewegbar ist,- um eine geeichte Lichtintensität in-Richtung,
der Vorrichtung unabhängig vom ,Vorhandensein und der -Ansammlung
von Teilchen zwischen der Lampe und der Vorrichtung zu
zerstreuen. ■ . _■■··-
Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben. .:. ;. ...,-.. ..!:.-.
Es zeigt:
Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf ein optisches Rauchspürgerät mit einer Testvorrichtung
gemäß der Erfindung,
- 4 -409 8 86ΓΤ2Ο9 ' ;" ";
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1
und
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.
Wie sich aus Figur 1 ergibt, weist das optische Rauchspürgerät ein Gehäuse mit einem Boden 1 und einer Oberwand 2
sowie einer kreisringförmigen Seitenwand 3 auf. Poröse Schaumpolster 4 in Schlitzen, die in der Seitenwand vorgesehen
sind, gestatten den Zutritt von Luft und von Luft getragenen Teilchen, wie Rauch, während Licht daran gehindert
wird, in eine Dunkelkammer 6 einzutreten,· welche an
einer Seite durch einen optischen Block 7 geschlossen ist, ähnlich demjenigen gemäß USA-PS 3 723 747. Der optische
Block trägt eine Erregerlampe 8, wie eine Hudsonlampe oder eine GE Nr. 1 Typ 755, deren Faden 9 aus einer geraden
Schraubenform besteht. Eine Lampenlins'e 11 strahlt einen Lichtkegel von der Lampe auf einer Bahn durch einen Durchlaß
12 im Block längs der Achse Al. quer durch die Dunkelkammer 6. Eine Spürzelle 13 überwacht die Kammer durch einen
zweiten Durchlaß und eine Zellenlinse 18 längs einer Achse A2, welche mit der Lampenachse A1 einen Winkel von
120° bildet. In dem optischen Block 7 ist weiterhin eine Kompensations-Photozelle 14 befestigt, die in der genannten
USA-PS 3 723 747 beschrieben ist und welche Licht direkt von der Lampe 9 erhält und gewisse Alterungseffekte
in der Spürzelle 13 ausgleicht. Wenn beispielsweise Rauch in die Dunkelkammer 6 durch die Schaumstoffkissen 4 eintritt,
streut der Rauch in der Schnittzone 2 der Lichtbahn
409886/1209'
längs der Achse A1 und der Zellenbeobachtungsbahn längs der Linie A2 Licht auf die Spürzelle 13, wodurch diese mit einem
photoelektrischen Signal anspricht. Die Spürzelle ist über Anschlüsse 19 mit einer Alarmkreistafel 16 verbunden.
Die Kompensationszelle 14 ist ebenfalls mit dieser Tafel
über Anschlüsse 17 verbunden. Die Lampe, Zellen und Stromkreise sind so. ausgelegt, daß sie auf einen vorgewählten
Rauchverdunkelungs-Proζentsatz ansprechen, vorzugsweise
einem Prozentsatz der dicht bei 2 % liegt, wobei ein Prozentsatz bis herauf zu 10 % zulässig, jedoch in zunehmendem
Maß weniger wünschenswert ist. Die gewünschte oder vorgegebene Größe für das Ansprechen des Spürgerätes auf den
Betrag des vom Rauch einer solchen Verdunkelungsdichte zerstreuten Lichtes kann als Lichtintensität oder den' entsprechenden
Rauchverdunkelungs-Prozentsatz geeicht werden.
Gemäß der Erfindung wird das Spürgerät als Ganzes unter denselben
Bedingungen" ■ geprüft als wenn der vorgegebene Gehalt an
Rauch in der Kammer 6 vorhanden wäre, indem eine geeichte Menge an Licht aus dem Lichtweg A1 an der Schnittzone Z zurück
längs des Zellenbeobachtungsweges A2 geworfen wird, und
zwar unter Verwendung eines Teilchensimulators- 20. Dieser
Simulator weist ■ -einen Drahtwinkelhebel auf, der einen Fingergriff
21 außerhalb der kreisförmigen Kammerwand 3 hat, sowie einen axialen Wellenteil 22 mit einer mittleren U-Biegung
23 und einem relativ feinen Draht 24, der'an seinem
inneren Ende in der Dunkelkammer 6 durch Punktschweißung verbunden ist. Die Welle 22 ist drehbar in- Einschnapphülsen
- 6 -409886/1209
gelagert, die in Vorsprüngen 26 gebildet sind, welche als herabhängende Teile an der Kunststoff-Deckwand 2 mit angeformt
sind. Der U-förmig gebogene Teil 23 ist um etwa 25° gegenüber dem feinen Draht winkelmäßig versetzt und begrenzt
die Drehung des Winkelhebels durch Anlage an einer Stellschraube 25, die durch die Deckwand 2 eingeschraubt
ist. In der normalen Betriebsstellung hängt der feine Draht 24 vertikal außerhalb der Lichtbahn längs der Achse A1 und
der Rauchspürzone Z, wie sich aus den Figuren 1 -3 ergibt.
Der feine Draht 24 hat im Verhältnis zum Querschnitt des konischen Lichtstrahls längs der Achse A1 an der Zone Z
einen solchen Durchmesser und einen solchen Flächenbereich, daß er wirksam einen geeichten Betrag an·Licht entsprechend
demjenigen, der durch Rauch von 2 - 10 % Verdunkelungsdichte zerstreut wird, zerstreut, wenn er durch die Zone Z von der
mit ausgezogenen Linien in Figur 3 dargestellten Stellung in die gestrichelt dargestellte Stellung ^schwenkt wird. Vorzugsweise
ist die geeichte Lichtintensität äquivalent zu 5 - 10 % Rauch, da von den Spürgerätbauteilen heute nicht .
erwartet wird, daß sie eine Anfangsempfindlichkeit von 2 % Rauch mehrere Jahre aufrecht erhalten, während jedoch Rauchmengen-Empfindlichkeiten
von 5 - 10 % als akzeptabel angesehen werden. Mit einer' Lampe 8 als Nr. 1 Typ 755, einer
Spürzelle 13 als Clairex-Typ 5M7 und Licht- sowie Zellendurchlässen
von etwa 8 mm streut ein feiner Draht mit einem Durchmesser von (34 gauge) 1/4 mm eine geeichte Lichtintensität
aus der Spürzone Z auf die Zelle 13 entsprechend
- 7 -409886/1209
einem Rauchgehalt im Bereich von 2 - 10 %. Vorzugsweise hat
der gesamte Teilchensimulator 20 einschließlich des feinen Drahtes 24 eine matte schwarze Oxydoberfläche mit einem
leichten Wachs.
Vorzugsweise wird der Betriebsfähigkeitstest dadurch vorgenommen,
daß der Teilchensimulator langsam vollständig durch
die Lichtbahn an der Schnittzone Z hindurchgeschwenkt wird, bis die U-Biegung 23 an der Einstellschraube 25 anschlägt,'
nachdem der feine Draht im wesentlichen durch die Zone Mndurchgeganen
ist. Die Einstellschraube kann verstellt werden, um den feinen Draht an einer Mittelstellung in der
Zone anzuhalten. Da aber die ..Lage des Fadens 9 in der Lampe
8 sich verändert, verlagert sich auch die Lichtachse A1
und die Mitte der Schnittzone Z von Lampe zu Lampe. Jedoch kann mit enger Toleranz der Lage des Fadens oder durch die
Lampenwahl der feine Draht in der Zon.e angehalten werden.
Die vorstehende Beschreibung diente nur der Erläuterung
der Erfindung und es ist klar, daß viele Abwandlungen im Rahmen des Erfindungsgedanken vorstellbar sind.
40 988671209
Claims (5)
- PatentansprücheOptisches Teilchen-Spürgerät mit einem, eine Dunkelkammer umschließenden Gehäuse, das eine Lampe aufweist, welche Licht auf einer Bahn in die Kammer sendet und weiterhin eine photoempfindliche Einrichtung aufweist, welche die Lichtbahn überwacht und' auf das von den Teilchen in der Lichtbahn zerstreute Licht anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil- chensimualtor (20) im Gehäuse (1,2,3) beweglich gelagert ist, der einen durch die Lichtbahn an derjenigen Zone bewegbaren 'Teil (24) aufweist, daß eine geeichte Lichtintensität unabhängig von dem Vorhandensein und der Ansammlung von Teilchen zwischen Lampe und Vorrichtung, der Einrichtung zugesandt wird.
- 2. Optisches Teilchen-Spürgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilchensimulator (20) so groß ist, daß Licht der erforderlichen geeichten Intensität zur Aktivierung des Spürgerätes gestreut (scattered) wird.
- 3. Optisches Teilchen-Spürgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (20) ein von Hand betätigbares Glied (21) aufweist, das sich.aus dem Gehäuse (1,2,3) herauserstreckt.- 9 -409886/120 9
- 4. Optisches Teilchen-Spürgerätj nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (20)
einen Winkelhebel aufweist, mit einem Fingergriff (21) an einem Ende und einer Lichtstreufahne (24) an seinem anderen Ende. - 5. Optisches Teilchen-Spürgerät, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel einen mittleren
Schwenkwinkelbegrenzungsarm (23) aufweist, der mit einem einstellbaren Anschlag (25) zusammenwirkt.. ·*409886/1209Leerseite
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