DE2425447A1 - Elektrischer feuer- und explosionsmelder - Google Patents
Elektrischer feuer- und explosionsmelderInfo
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Description
Anmelder in: Stuttgart·, den 22. Mai 1974
Hughes Aircraft Company P 2894 S/kg
Centinela Avenue and Teale Street Culver City, Calif., V.St.A,
IO
Elektrischer Feuer- und Explosionsmelder
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Feuer- und Explosionsmelder mit einer auf die bei Feuer oder
Explosionen auftretenden Strahlung ansprechenden Detektoranordnung und einer auf das Ausgangssignal der Detektoranordnung ansprechenden Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Auslösesignales für Feuerlö'scheinrichtungeno
Explosionen auftretenden Strahlung ansprechenden Detektoranordnung und einer auf das Ausgangssignal der Detektoranordnung ansprechenden Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Auslösesignales für Feuerlö'scheinrichtungeno
509807/0687
Feuer- und Explosionsmelder, die auf das plötzliche Auftreten einer Flamme oder einer Explosion ansprechen
und dann für 3teuerungszwecke geeignete Ausgangssignale
liefern, sind allgemein bekannt. Solche Feuer- und Explosionsmelder haben beispielsweise eine erhebliche
Bedeutung zur Überwachung von Transport- oder Speichertanks für explosive oder brennbare Stoffe. Diese Einrichtungen
lösen gewöhnlich innerhalb einiger Millisekunden nach dem Auslösen eines Feuers oder einer
Explosion eine Feuerlöscheinrichtung aus. Es ist häufig erwünscht, solche Feuer- und Explosionsmelder in bemannten,
gepanzerten Militärfahrzeugen anzuordnen, die verschiedene Waffen und Explosivstoffe transportieren.
Ein möglicher Brandherd, der mit Hilfe dieser Art von Feuer- und Explosionsmeldern gelöscht werden soll, ist
derjenige, der entstehen kann, wenn ein energiereiches Geschoß einen Treibstofftank triffte
Bekannte Feuer- und Explosionsmelder weisen einen oder mehrere für kurzwellige Strahlung empfindliche Photodetektoren
auf. Diese Photodetektoren erfassen die Strahlungsenergie, die von einem Feuer oder einer
Explosion ausgeht, wie beispielsweise Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung in einem speziellen Spektralband,
die für gewisae, an dem Brand oder der Explosion beteiligte
chemische Elemente oder Verbindungen charakteristisch ist. Die Signale dieser Photoddtektoren werden in geeigneter
V/eise verglichen und verarbeitet, um ein Auslösesignal für Feuerlöscheinrichtungen zu erzeugen.
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Ein Hachteil dieser bekannten Feuer- und Explosionsmelder "besteht darin, daß ihre ordnungsgemäße Funktion
davon abhängt, daß die richtige Strahlungsenergie in einen gegebenen Spektralband empfangen wird und diese
Strahlungsenergie von der tatsächlich interessierenden Quelle stammt, nämlich dem zu löschenden Feuer oder
der Explosion. Infolgedessen kommt es bei diesen bekannten Feuer- und Explosionsmeldern infolge äußeren
Häuschens oder der Strahlung von Quellen, die nicht einem Feuer oder einer Explosion zugeordnet sind,
häufig zur Auslösung eines Fehlalarmeso
Es sind verschiedene schaltungstechnische Maßnahmen
angewendet worden, um die genannten Quellen äußerer Strahlung zu erkennen., Diese Maßnahmen waren jedoch
nicht unter allen Betriebsbedingungen, insbesondere in den vielen, stark verrauschten Umgebungen, in
denen solche Feuer- und Explosionsmelder arbeiten müssen, praktisch nicht anwendbar oder nicht befriedigend.
In der Patentanmeldung P
(entsprechend der US-Patentanmeldung Ger.No. 375 265»
unser Zeichen P 2893) ist ein elektrischer Feuer- und Explosionsmelder der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen
worden, das von zwei Kanälen Gebrauch macht, um die bekannten Probleme der Auslösung von Falschalarmen
bei Auftreten von äußerer Uauschstrahlung in
einem speziellen Bpektralband- zu vermeiden. Der vorgeschlagene Feuer- und Explosionsmelder weist zu diesem
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Zweck einen auf langwellige Strahlung und einen auf kurzwellige Strahlung ansprechenden Krmal auf. Diese
beiden Kanäle sprechen auf verschiedene Bereiche der Wellenlängen der einfallenden elektromagnetischen
Strahlung an und vermeiden auf diese Weise die oben erwähnte Möglichkeit einer falschen Klarniauslösung,
die entweder durch äußere HauschqueIlen oder durch
das Unterbrechen der von einer konstanten Energiequelle, beispielsweise der Bonne, kommenden Strahlung
bedingt sein kamu Der vorgeschlagene Feuer- und Explosionsmelder
bietet jedoch nicht die Möglichkeit, zwischen explosionsartig entstehenden Bränden einerseits
und starken Explosionen, die kein Feuer verursachen, andererseits zu unterscheiden. Bei solchen Explosionen
kann es sich beispielsweise um die Explosion von Munition handeln, die nicht zum Entfachen eines Feuers
führt. Eine solche Unterscheidungsfähigkeit kann in manchen Fällen im Hinblick auf den Aufwand und di·
Kosten erwünscht sein, die erforderlich sind, um größere Brände zu löschen.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Feuer- und Explosionsmelder der eingangs beschriebenen
Art so auszubilden, daß er zwischen explodierender Munition, insbesondere explodierenden Geschossen,
und dem Anfachen von Bränden unterscheiden kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung eine Einrichtung, die
auf die Energie der Strahlung anspricht und ein Sperrsignal erzeugt, wenn die Energie in einem vorbestimmten
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Zeitabschnitt einen vorbestimmten Betrag überschreitet,
und eine Ausgangslogik umfaßt, der das Sperrsignal zugeführt wird, so daß ein Auslösesignal nur dann
erzeugt werden kann,- wenn das Sperrsignal beendet oder überhaupt nicht aufgetreten ist.
Wenn also ein von dem erfindungsgemäßen Feuer- und Explosionsmelder empfangenes Signal so stark ist,
daß es von einer heftigen Explosion herrühren kann, so wird die Erzeugung eines Auslösesignals so lange
gesperrt, wie das Signal sehr hoher Energie andauerte Erst wenn dieses Signal abgeklungen ist und danach
noch immer Strahlungsenergie empfangen wird, die auf ein Feuer hindeutet, oder aber solche Strahlungsenergie
eintrifft, ohne daß ein vorbestimmter Betrag überschritten wurde, wird ein Auslösesignal für Feuerlöscheinrichtungen
erzeugt..
Der erfindungsgemäße elektrische Feuer- und Explosionsmelder ist insbesondere mit dem in der erwähnten Patentanmeldung
vorgeschlagenen Feuer- und Explosionsmelder kombiniertiar. Es entsteht dann eine Anordnung mit drei
strahlungsempfindlichen Kanälen, die durch eine Ausgangslogik
miteinander verknüpft sind,, Ein solcher Feuer- und Explosionsmeldec unterscheidet dann sowohl zwischen
der von echten Bränien und Explosionen kommenden Strahlung und der von anderen Quellen kommenden Strahlung
als auch zwischen durch Explosionen ausgelösten Bränden
einerseits und der Explosion energiereicher Geschosse, die jedoch keine größeren Brände verursachen, andererseits*
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines solchen
Feuer- und Explosionsmelders sind verschieaene Niveaus der Diskriminierung vorgesehen» Zunächst wird zwischen
den Energien unterschieden, die entstehen,'wenn einerseits die Explosion eines Geschosse ι durch die Verbrennung
umgebender Materie behinde "t wird und andererseits die Explosion einesGeschossen in der iwtmosphäre
stattfindet, wo keine Verbrennung erfolgt, iiach dieser
ersten Diskriminierung ist in jedem der drei auf Strahlung
ansprechenden Kanäle zur Aussc laltung von Fehlern eine Logik vorhanden, damit eine geaignete Reaktion auf
Strahlung stattfindet, die von eine;a sekundären oder verzögerten Feuer ausgeht, das auftreten kann, nachdem
die oben beschriebene, erste Diskri linierung anzeigt, daß nur ein Geschoß explodiert ist.
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung weist
zwei Hauptkanäle zur Signalfeststel .ung und --verarbeitung
auf, die auf Feuer und Explosionen Jisprechen, die über
einem gegebenen "Herdfeuer"-Schwell nwert liegen, um Ausgangs-Steuersignale zu erzeugen· Diese be:.den Hauptkanäle
enthalten jeweils eine Verzö^erungsstaife, welche
die von der Strahlung abgeleiteten signale, die in jedem Kanal verarbeitet werden, eine zeitliche Veraögerung
erteilen· Die verzögerten Signale werden dann in der Ausgangslogik des Feuer- und Explosionsmelders kombiniert,
um diese Logik zu steuern und das Auslösesignal für Feuerlöscheinrichtungen oder dgl· zu erzeugen,wenn
die Ausgangslogik durch weitere Signale ordmuigagemäß
vorbereitet ist, diejzSinem anderen ilanal erzeugt werden.
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Dieser andere Kanal, der als "high energy anti-tank (HEAT) round discrimination channel" oder für die
folgende Beschreibung einfach als "Munitionskanal" bezeichnet wird, v/eist einen Eingangsdetektor auf,
der mit mehreren Schwell.enwertdiskriminatoren verbunden
ist, die Teil einer Diskriminatorlogik des
Munitionskanals bilden. Diese Diskriminatorlogik dient dazu, die erforderlichen Freigabesignale au
erzeugen, die gewöhrleisten, daß der Feuer- und Explosionsmelder nur dann ein Auslösesignal erzeugt,
wenn durch eine Explosion ein umfangreiches Feuer ausgelöst wirdo Die Diskriminatorlogik ist in neuartiger
Weise, die später noch beschrieben werden wird, mit den HauptKanälen und der Ausgangslogik
verbunden. Die Bignalverzögerungen in den beiden Hauptkanälen werden mit den Logiksignalen, die im
Munitionskanal erzeugt werden, in der Ausgangslogik des Feuer- und Explosionsmelders in solcher Weise
kombiniert, daß die Explosion von Munition oder Geschossen
erkannt wird, die kein umfangreiches Feuer auslösen«
Demgemäß wird durch die Erfindung ein neuartiger
Feuer- und Explosionsmelder geschaffen, der zwischen Bränden und der Explosion von Munition oder geschossen
unterscheidet, die keinen Brand auslösen. Dieses System ist darüber hinaus sehr genau und schnell ansprechend,
Jedoch gegen eine falsche Alarmauslösung durch äußere Rauschquellen oder die Unterbrechung der von stationären
Quellen einfallenden Strahlung, die nicht von einem
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Feuer oder einer Explosion jstaiaiat, geschützt, Dabei
wird von mehreren Stufen de:1 Diskriminierung von Infrarotstrahlung Gebrauch {jemacht, einschließlich
einer ersten Diskriminierung zwischen Bränden und Explosionen, die keinen Brand verursachen. Danach
ist es dem Feuer- und Exploisionsiaelder möglich, in
einer gegen Fehler gesicherten Y/eise auf sekundäre Brände anzusprechen, die möglicherweise auf eine
vorher festgestellte Explosion von Munition oder Geschossen zurückzuführen ist.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausfuhrungsformen der
Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden» Es zeigen
Fig. 1 das Blockschaltbild eines mehrkanaligen Feuer- und Explosionsmelders nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Diagramm verschiedener Signale, die in dem Feuer- und Explosionsmelder nach Fig. 1
auftreten, wenn ein« Panzergranate ein explosives Ziel trifft und einen Brand verursacht,
Figo 3 ein weiteres Diagraiim mit Signalen, die in dem
Feuer- und Explosionsmelder nach Fig. 1 auftreten, wen 1. ein energiereiches Geschoß das
brennbare Ziel nicht trifft und auch keinen
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Brand und keine Explosion verursacht und 2o das beschoß das brennbare Ziel nicht
trifft aber ein sekundäres Feuer im Ziel auslöst, und
Figo 4- ein Diagreimm verschiedener Signale in dem
Feuer- und Explcsionsmelder nach Fig. 1,
die auftreten, wenn ein Geschoß das Ziel trifft und explcsionsartig ein Feuer auslöst,
jedoch aus irgendwelchen Gründen Energieschweller.werte überschritten werden, die mit dem Ausl.ösen eines Feuers zunächst
unvereinbar sine.
In der folgenden ^eschrtibung des Fouer- und Explosionsmelder nach Fig. 1 bezieht sich der Ausdruck "Tank" auf
einen Treibstoffbehälter und wird in Wechsel mit dem Ausdruck "Ziel" gebraucht, weil die Funktionafähigkeit
der Erfindung kürzlich experimentell und mit Erfolg an explodierenden Treibstofftanks benutzt wurde, die mit
"anti-tank"-Granaten oder Munition beschossen wurden. Demnach ist der erste Fell (Fall 1), der unten anhand
Fig. 2 beschrieben wird, derjenige, bei dem die Granate den Tank trifft und einen umfangreichen Brand hervorruft.
Der Fall 2 iat derjenige, bei dem die anti-tank-Granate
den Treibstofftank verpaßt, selbst explodiert,
jedoch in dem Treibstofftank, auf den sie geschossen
worden war, keinen Brand auslöst. In diesem Fall findet die Explosion der Granate nicht innerhalb, sondern außerhalb
des Tankes statt, so daß die Strahlungsenergie ge mäß Fig. 3a schnell ein Maximum annimmt und dann relativ
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scharf wieder abfällt» Dieser Vorgang spielt sich in
relativ kurzer Zeit ab, doh., daß in einer kurzen Seitspanne
eine erhebliche Energie verbraucht wird. Dieser Fall wird unten anhand Fig„"3 erläuterto
Auf Fig« 3 wird auch bei der Beschreibung des Falles 3
Bezug genommen, bei dem ein beschoß außerhalb des treibstofftankes explodiert, aber trotzdem ein verzögertes
oder sekundäres Feuer auslöst« Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn der Treibstofftank beschädigt
wird und sich ausfließender Treibstoff später entzündet» Der Fall 4-, der unten anhand Fig„ 4- beschrieben
werden wird, betrifft den Zustand, bei dem die Granate den Treibstofftank trifft und dadurch ein
umfangreiches Feuer auslöst, jedoch aus irgend einem Grunde zunächst der Anschein entsteht, als ob daa Ge
schoß außerhalb des Treibstofftankes explodiert sei (scheinbarer Fall 2). Alle diese Fälle werden im einzelnen unmittelbar nach einer kurzen Behandlung der
verschiedenen elektronischen Stufen des Blockschaltbildes nach Fig. 1 beschrieben.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Feuer- und Explosionsmelder entsprechen die beiden Hauptkanäle 12 und 14 im
wesentlichen den beiden Kanälen der oben erwähnten Patentanmeldung P
Wie ersichtlich, sind diese Kanäle mit einer Ausgangslogik 16 verbunden. Ein dritter, auf Geschosse oder
Munition ansprechender Kanal 18, der einfach ala "Munitionskanal" bezeichnet wird, ist ebenfalls mit
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der iuisgangslogik 16 verbundene Dieser Kanal enthält
eine üiskriminatorlogik 2O1 deren Wirkungsweise im
einzelnen beschrieben werden wird.
Die beiden HaupiJkanäle 12 und 14- werden auch als
"Herdfeuer"-Kanäle bezeichnet, weil diese Kanäle nicht
zwischen explosionsartig entstehenden Bränden,und explodierenden Geschossen unterscheiden können, sondern
auf einen minimalen Schwellenwert oder "Herdfeuer" ansprechen, um auf Leitungen 22 und 24 i die zur Ausgangslogik
16 führen, Ausgangssignale zu erzeugen. Die Hauptkanäle 12 und 14 verarbeiten Strahlung im
Bereich von 0,S um bzw« 10 um Wellenlänge, die durch
optische Filter 26 und 28 zugeführt wird, welche diese Wellenlangenbeieiche durchlassen. Diese optischen Filter
26 und 28 haben einen üblichen Aufbau und werden infolgedessen
hier nicht im einzelnen erläutert.
Der Zweck der beiden Haupt- oder Herdfeuer-Kanäle 12 und 14, von denen der eine im Bereich von 0,7 bis
1,2M-IIi Wellenlänge und der andere im Bereich von 7
bis 30 Atm Wellenlänge arbeitet, besteht darin, schnell
auf Infrarotstrahlung von relativ schwachen Feuern oder Explosionen anzusprechen und auf den Leitungen 22 und
Ausgangs-Freigabesignale zu bilden. Gleichzeitig arbeiten
die Hauptkanäle 12 und 14 in der Weise, daß sie.Fehlalarme durch äußereβ Hauschen in einen bestimmten
Spektralbereieh oder durch das Unterbrechen der von einer Strahlungsquelle konstanter Knergie einfallenden
Strahlung verhindern. Die spezielle Arbeitsweise dieser beiden Kanäle ist im einzelnen in der Patentanmeldung
P behandelt. Der 0,9 lim Hauptkanal 12 enthält einen Infrarotdetektor 30, der optisch
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mit dem schmalen 0,9 um-Bandpaßfilter 28 gekoppelt
isto Vorzugsweise handelt es sich "bei diesem Detektor JO
um eine Silizium-Photodiode, deren Spektralempfindlichkeit im Bereich von 0,7 bis 1,2 um liegt= Dieser Photodetektor
30 ist mit einem Verstärker 32 verbunden, der
die kleine Ausgangsspannung des Detektors 30 verstärkt
und das verstärkte Signal dem Eingang einer Inversionsstufe 3^ zuführt. Die Inversions stufe 34- ist ihrerseits
über einen Schwellenwertdiskriminator 36 an eine Verzögerungsstufe
38 angeschlossene
Der 10 um-Hauptkanal 14 macht vorteilhaft von einer
Thermobatterie oder einem äquivalenten Detektor 40 Gebrauch, der auf Infrarotstrahlung im Bereich von
10 jt-m. Wellenlänge anspricht. Der Detektor 40 ist optisch
mit dem 10 um-Filter 26 gekoppelt. Eine typische Spektralempfindlichkeit
des Detektors 40 liegt im Bereich zwischen 7 und 30 um Wellenlänge« Das kleine Ausgangssignal
des Detektors 40 wird einem Frequenz-Kompenaationsverstärker
44 zugeführt, der seinerseits mit einer Inversionsstufe 46 verbunden isto Der Ausgang der Inversionsstufe
46 ist über einen Schwellenwertdiskriminator mit einer Verzögerungsstufe 50 verbunden. Die Schwellenwertdiskriminatoren
36 und 48 erzeugen einen treppenfürmigen Ausgangsimpuls 52 bzw0 54, sobald ihnen zugeführte,
schnell ansteigende Eingangssignale einen gewissen minimalen Schwellenwert erreichen» Die Impulse 52 und 5^
sind auch in den Fig. 2f und 2g dargestellte Die Vorderflanken der Impulse entsprechen im Herdfeuer-Schwellenwert
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der Schwellenwertdiskriminatoren 48 und 36„ Die letztgenannten
Schwellenwerte sind in den Figo 2b und 2c
mit PT. und PT2 "bezeichnete Die verzögerten Ausgangsimpulse
der Verzögerungsstufen 38 und 50 werden, wie
angegeben, auf Leitungen 24- und 22 den Eingängen eines ersten UND-Gliedes·56 zugeführto Die dritten und vierten
Eingänge 58 und 60 des UND-Gliede.'S 56 sind in der dargestellten
Weise mit dem Munitionskanal 18 verbunden und werden von diesem in noch zu beschreibender Weise
gesteuerte
Der Muniticnskanal 18 enthält ein optisches 0,9 /ün-Strahlungsfilter
62, das in geeigneter Weise mit dem Eingang eines Infrarot-Detektors 64 gekoppelt ist, beispielsweise
einer Silizium-Photodiode. Um die nach der Erfindung vorgesehene Diskrimination ausführen zu können,
können auch andere Wellenlängen j.Is 0,9 Am benutzt werden«
Der Bereich um 0,9 i'.m Wellenlänge wurde jedoch gewählt,
weil Detektoren mit maximaler Empfindlichkeit bei 0,9 '-im
Wellenlänge leicht erhältlich sind und die maximale HEAT-Geschoßenergie in der Umgebung von 0,9 U.m liegt.
Der von einer ßilizium-Photodiode gebildete Detektor 64 kann der gleiche sein wie der Photodetektor 30 des Hauptkanales
12 und es können tatsächlich die Stufen 28, 30» 32 und 34 dieses Kanals für die Stufen 62, 64, 66 und
des Munitionskanals verwendet werden. Eine solche Anordnung würde Jedoch die Verwendung kostspieligerer
zugeordneter elektronischer Einrichtungen zur Signalverarbeitung erfordern und ist deshalb nicht das
bevorzugte System«, Das Aus gangs s ignal des Detektors 64
wird über einen ^eramTkev 66 und eine Inversions stufe
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den Eingängen zweier Schwellenwertdiskrxminatoren 70
und 72 zugeführt, welche die Eingangsstufen der Diskriminatorlogik
20 bilden,. Der erste Schwellenwertdiskrininator 70 erzeugt einen Ausgangsimpuls 74-,
wenn das ihm zugeführte Eingangssignal einen ersten
vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Ebenso erzeugt der zweite Schwellenwertdiakriiainätor 72 einen Ausgangsimpuls
76, wenn die ihm zugeführte Spannung einen
zweiten Schwellenwert überschreitet, der höher ist als der Schwellenwert des ersten Schwellenwertdiskriminators
70. Die Schwellenwerte der beiden Schwellenwertdiskrxminatoren
70 und 72 sind in ^ig« 3^ durch die Punkte 78
und 80 angegeben·
Der Hunitionskanal 18 enthält weiterhin eine direkte
Signalverbindung 82 zwischen dem Ausgang des zweiten Schwellenwertdiskriminators 72 und einem ersten UND-Glied
84- und einen zweiten, zum UND-Glied 84 führenden
Signalweg, der ein Monoflop 86 und ein Verzögerungsglied 88 enthält. Wie Fig. 1 zex£;t, sind diese Glieder
hintereinandergeschaltet. Ein zwedtea UND-Glied 90 ist,
wie dargestellt, zwischen den Eingang und den Ausgang des Monoflop 86 geschaltete Der i.usgang des UND-Gliedes
90 ist über eine Inversionsstufe 92 mit dem Eingang
einer weiteren Verzögerungsstufe 94- verbunden.
Der Ausgang des ersten UND-Gliedos 84 ist mit dem
Eingang eines Monoflop 96 verbunc.en, dessen Q-Ausgang
unmittelbar mit dem vierten Eingi-ng 60 des UND-Gliedes
56 verbunden isto Der andere, komplementäre Q-Ausgang
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des Monoflop 96 ist über ein Verzögerungsglied 98
mit einem Eingang 100 eines zweiten UND-Gliedes 102 der Ausgangslogik verbunden. Der andere Eingang 104
dieses UND-Gliedes 102 ist, wie dargestellt, unmittelbar mit dem Ausgang des ersten Schwellenwertdiskriminators
?0 verbunden. Die Ausgänge 106 und 108 der beiden UND-Glieder 102' und 56 sind jeweils mit einem der beiden
Eingänge eines ODE^-Gliedes 110 verbunden, welches das
Ausgangsglied der Ausgangslogik und damit des dargestellten Feuer- und Explosionsmelders bildete Das oben
erwähnte zweite Monoflop 96 hat eine Impulsdauer von 25 s.
Hinsichtlich seiner Funktion und Arbeitsweise kann der Teil des Systems, der das Monoflop 86, das UND-Glied 90,
die Inversionsstufe 92 und die "Verzögerungsstufe °A
umfaßt, als eine erste Einrichtung zur Impulsverzögerung betrachtet werden,, Ebenso kann die Verzögerungsstufe 88,
das UND-Glied 84, das Monoflop 96 und die Verzögerungsstufe 98 als zweite Einrichtung zur Impulsverzögerung
betrachtet werden.
Bei sorgfältiger Betrachtung der in den Fig. 2, 3 "und 4
veranschaulichten Signale wird die V/irkungsweise des
Feuer- und Explosionsmelders nach Fig. 1 deutlich. Manche der Signale, die in den Fig. 2, 3 und 4 darge-.stellt
sind und die an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erscheinen, werden in der
folgenden Beschreibung nicht im einzelnen behandelte
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Die aufeinanderfolgenden Buchstaben a bis u, die in Figo 1 angegeben sind, bezeichnen diejenigen Punkte
der Schaltungsanordnung nach Figo 1, an denen die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Signale, die
mit den gleichen Buchstaben bezeichnet sind, bei den unten beschriebenen Fällen (Fall 1, Fall 2, Fall 3
und Fall 4) auftreten«. Diejenigen Signale, die in den
Fig. 2 bis 4· für ein vollständiges Verständnis der Wirkungsweise des Feuer- und Explosionsmelders nach
Fig. 1 erforderlich sind, werden anschließend im einzelnen behandelt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nun eine erste mögliche Situation (Fall 1 ) betrachtet, bei
der ein Geschoß den Treibstofftank trifft und durch
seine Explosion ein Feuer entzündet. Unter dieser Bedingung entspricht das Signal nach Fig. 2a, das
eine langsam ansteigende Spannung hat, der Amplitude der Strahlung die von dem im Tank explodierenden Geschoß
und Treibstoff ausgeht. Da das Geschoß innerhalb des Treibstofftankes explodiert, wächst die emittierte
Infrarotstrahlung relativ langsame Dieses langsame Anwachsen entspricht einer Energieübertragung vom Geschoß
auf den Treibstoff und der dabei stattfindenden Verbrennung. Hierdurch entsteht eine entsprechende Spannung
am Ausgang des Detektors 64, die nach der Verstärkung im Verstärker 66 wieder den kleineren Schwellenwert
des Schwellenwertdetektors 70 noch den größeren
Schwellenwert des Schwellenwertdetektors 72 innerhalb
der Zeit überschreitet;, die eingehalten werden müsste,
ο/.
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damit der Munitionskanal 18 auf diese Strahlung anspricht»
Aus diesem Grund bleiben die logischen Pegel in der Diskriminatorlogik 20 an den Ausgängen der
beiden Schwellenwertdiskriminatoren 70 und 72 unverändert»
Unter dieser Bedingung bleiben die Eingänge 58 und 60 des UND-Gliedes 56 für den Fall 1 stets
vorbereitete
Nach dem Auslösen der Explosion im Treibstofftank
gemäß Fall 1 erzeugen die Signalspannungen gemäß den "
Figo 2b und 2c, die an den Eingängen der Schwellenwertdiskriminatoren
43 und 36 dar Hauptkanäle anliegen, die leicht verzögerten Ausgangsimpulse 52 und 5^» die
in den Fig. 2f und 2g dargestellt sind. Die Verzögerungen dieser Impulse entsprechen den Herdfeuer-Schwellenwerten
PT,, und PTo der Schwellenwertdiskriminatoren.
48 und 36. In diesem Fall findet an den Punkten d und e in Fig. 1 keine Änderung der Signalpegel
statt»
Die scharf ansteigenden Impulse 52 und 5^ stoßen die
Verzögerungsstufen 50 und 38 an» die eine Verzögerung
der Signale um 4 ms bewirken« Die verzögerten Signale sind in den Fig. 2i und 2j dargestellt. Wenn die in
den Fig. 2i und 2J dargestellten Signale nach der Verzögerung von 4- ms den hohen Spannungswert annehmen,
der einer logischen "1" entspricht, so sind alle,Eingänge 24, 22, 58 und 60 des UND-Gliedes 56
auf dem Pegel einer logischen "1", so daß auch auf der Ausgangsleitung 108 dieses UND-Gliedes und an
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einem Eingang des ODER-Gliedes 110 eine logische "1"
erscheint (siehe Fig. 2t)„ Im Fall 1 ist der logische
Ruhepegel am anderen Eingang 106 des ODER-Gliedes 110 niedrig oder im Zustand einer logischen "0", so daß
am Ausgang 114 des ODER-Gliedes 110 ein Auslösesignal (Fig, 2u) erzeugt wird, das zur Alarmgabe und zum Auslösen
von I'euerlöacheinriclitungen dienen kann» Während
dieser ^eit bleiben die logischen Signale gemäß den
Fig. 2h und 2k bis 2s unverändert, weil der Munitionskanal 18 ein unveränderliches ivungangssignal liefert.
Daher wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 56 gemäß
Fig«2t unmittelbar nach der Verzögerung der beiden Signale 2i und 2 j um 4- ms gebildet. Wie bereits erwähnt,
kann das Auslösesignal gemäß Fig. 2u am Ausgang des ODER-Gliedes 110 in nicht dargestellten elektronischen
Einrichtungen weitervorarbeitet werden, um ebenfalls nicht dargestellte Einrichtungen zum Löschen oder
Kontrollieren des Feuers auszulösen. Beispielsweise kann eine solche Einrichtung eine Anzahl von Ventilen an
Druckflaschen mit Freon betätigen.
Es sei nun der nächste Zustand (Fall 2) betrachtet, bei dem das Geschoß den ireibstofftank völlig verpaßt und
kein Feuer verursacht. In diesem Fall ist es erwünscht, daß am Ausgang des ODER-Gliedes 110 der Ausgangslogik
kein Auslösesignal erzeugt wird. Bei einem echten Fall 2 verursacht die Explosion des Geschosses kein sekundäres
Feuer. Bei Fehlen des Munitionskanals 18 wäre eine solche Betriebsart nicht möglich. Im Fall2 steigt das Signal im
Punkt a der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 bis über die
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Schwellenwerte 78 und 80 der beiden Schwellenwertdiskriiainatoren
70 und 72 des Munitionskanals 18 ziemlich schnell an und fällt dann auch wieder bis
unter diese Schwellenwerte ziemlich schnell ab, wie es Fig. 3a zeigt.· Dieser Verlauf zeigt an, daß 'die
Energie des Geschosses auf die Atmosphäre oder Luft und nicht auf ein brennbares Medium übertragen wird,
wie Benzin oder öl. Daher wird in diesem Fall die gesamte Explosionsenergie des Geschosses schnell
verteilte
Wenn das Geschoß explodiert, so werden die "Herdfeuer"-Spannungen
gemäß den Fig. 3b und 3c in derselben Weise
wie im oben behandelten Fall 1 erzeugte Diese Signale
erzeugen ihrerseits die Ausgangsimpulse 52 und 5^, die
auch durch die Kurven in den Fig, 3f und 3g veranschaulicht
sind. Diese Impulse 52 und 5^ lösen wiederum
entsprechende Schaltvorgänge in den 4- ms-Verzögerungsgliedern
50 und 38 aus, die ihrerseits die in den Fig. 3i
und 3ü dargestellten, verzögerten Impulse liefern, ebenso
wie in dem oben beschriebenen FaI]. 1, Demnach sind in
diesem Augenblick des Falles 2 die Eingänge 24 und 22 des UND-Gliedes 56 vorbereitet. Vor dem Auftreten der
Vorderflanken 116 und 118 der verzögerten Impulse gtiiaäß
den Fig. 3i und 3d kat jedoch die Spannung gemäß Fig. 3a
den ersten Schwellenwert des Munitionskanala 18 überschritten und dadurch die Vorderflanke eines in Fig· 3β
dargestellten Ausgangs impuls es erz.eugt. Dieser Ausgangsimpuls
gemäß Fig. 3e erscheint aiii Ausgangsimpuls 74- des
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Schwellenwertd'iskrimiiiators 70 nit dem ersten Schwellenwert
im Munitionskanal 18 und hat eine Dauer, die der Zeit gleich ist, in der die »Spannung 3a den ersten
Schwellenwert 78 überschreitet. Infolgedessen ist der
Eingang 104 des UND-Gliedes 102 der Ausgangs logik 16 nun vorbereitet»
Die Funktion des UND-Gliedes 102 zunächst beiseite lassend, sei zunächst die Tatsache betrachtet, daß
die Vorderflanke 122 des in Figo 3d dargestellten
Impulses erzeugt wird, wenn die Signalspamiung nach
-Fig. 3& den zweiten Schwellenwert 80 des Munitionskanales
18 überschreitet. Die Vorderflanke 122 des Hechteckimpulses nach Fig. 3d wird von der Rückflanke
124 gefolgt, die zu der £>eit auftritt, wenn das Signal
nach Fig93a den Schwellenwert 80 wieder unterschreitet.
Die Vorderflanke 122 des Impulses nach Fig. 3d löst das
Monoflop 86 aus, das einen in Fig. 3h dargestellten Impuls von 5 ms Dauer erzeugt. Da die Niveaus der
Signale nach den Fig. 3d und 3h jeweils einer logischen
"1" entsprechen, nimmt auch das Signal im Punkt k den Wert einer logischen "1" an und wird von der Inversionsstufe 92 negiert, damit an der Stelle η ein logisches
Signal mit dem Viert "0" erscheint. Die Verzögerungsstufe 94 verzögert das Signal an der Stelle η um 0,5 ms
und bringt dann auch das Signal im lJunkt 0 auf den Pegel
einer logischen "0". Dadurch wird das UND-Glied 56 ge-·
sperrt, bevor die Vorderflanken 116 und 118 der Signale nach den Fig. 3i und 3d eintreffen. Infolgedessen kann
das UND-Glied 56 für die Dauer des Sperrimpulses kein
Ausgangesignal liefern, das einer logischen "1" entspricht,
solange dieser Sperriiapuls am Eingang 58 des
UND-Gliedes 56 anliegt.
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Wenn an der Rückflanke 126 des Impulses nach Fig. 3o
das Signal auf den hohen logischen Pegel zurückkehrt, dann bringen die Signale gemäß den Fig0 3i» 3d und 3o
alle Eingänge PA, 22 und 58 des UND-Gliedes 56 auf den
hohen Wert einer logischen "1". Das UND-Glied 56 ist Jedoch noch immer gespsrrt, weil der Eingang 60 0,2 ms
früher auf den Wert einer logischen "0" geschaltet worden ist» Zu diasem Zweck wird der Impuls von 5 ms Dauer,
der von dem Monoflop 86 nach Anstoß durch das Signal nach Fig. 3d geliefert worden ist, durch das Verzögerungsglied
88 um 4,3 ms verzögert und dann einem Eingang 128
des UND-Gliedes 84 zugeführt. Der andere Eingang 82 dieses UND-Gliedes 84 ist zu dieser Zeit bereits durch die Spannung
nach Fig. 3d vorbereitet, so daß die Impulse nach den Figo 31 und 3d das UND-Glied 84 durchschalten, bevor
die Spannung nach Fig. 3a den zweiten Schwellenwert 80
wieder unterschreitet. Zu dieser Zeit wird der Ausgangsimpuls nach Figo Jm erzeugt, der das Monoflop 96 anstößt,
das einen Impuls von 25 s Dauer erzeugt. Dadurch wird das Signal am Q-Ausgang gemäß Fig. 3p von dem
oberen logischen Pegel auf den unteren logischen Pegel umgeschaltet, wodurch das UND-Glied 56 für wenigstens
25 s gesperrt bleibt. Wenn der Feuer- und Explosionsmelder nach Fig. 1 tatsächlich die oben für den Fall 2
beschriebenen Bedingungen antrifft, dann sind die Signale 3i und 3d am Ende dieser 25 s dauernden Zeit auf ihre
unteren oder Nullzustände zurückgekehrt« Bei Fehlen eines sekundären Feuers besteht daher keine Möglichkeit,
daß das UND-Glied 56 durchgeschaltet wird, nachdem die Spannung nach Fig. 3p nach 25 s in ihren oberen logischen
Zustand zurückgekehrt ist.
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* 22 -
Ea sei nun der Fall 3 "betrachtet, "bei dem das Geschoß
außerhalb eines Treibstofftankes explodiert und das schnell ansteigende und abfallende Signal nach Fig. 3a
erzeugt, jedoch aus irgendwelchen Gründen ein verzögertes oder sekundäres J*euer im Treibstoff tank entzündete
Ein solches Beuer könnte beispielsweise dadurch
entstehen, daß der Tank von Splittern des Geschosses durchschlagen wird und Treibstoff ausläuft, der sich
dann nach einiger Verzögerung entzündet. Dieses sekundäre Feuer wird nach einer gewissen Zeit das Spannungssignal nach Fig. 3a wieder bis auf den ersten Schwellenwert
78 anheben, wie es durch den Punkt 131 in Fig. 3a
angedeutet isto Wenn dies geschieht, bereitet der positive Impuls 74· nach Fige 3e am Ausgang des Schwellenwertdiskriminators
70 den einen Eingang 104 des UND-Gliedes vor· Das Q-Ausgangssignal des Monoflop 96 nimmt zu Beginn
des Impulses von 25 s Dauer gemäß Fig„ 3q. das Niveau einer
logischen "1" an, und es wird dieses Signal von dem Verzögerungsglied 98 um weitere 65 ms verzögerte Infolgedessen
wird der Ausgang des Verzögerungsgliedes 98 den Wert einer logischen "1" annehmen, wie es Fig. 3r zeigt,
so daß das UND-Glied 102 nun bei Eintreffen der Vorderflanke 130 des Impulses nach Figo 3r durchschaltete Die
Ausgangs impulse 3s und 3u v/erden im Falle 3 erzeugt,
wenn die Spannung nach Fig. 3a erneut den ersten Schwellenwert
im Punkt 131 kreuzt.
Am Ende dea 25 s dauernden Impulses des Monoflop 96 geht
deasen Q-Ausgangssignal (Fig. 3q.) auf den unteren logischen
Zustand zurück und sperrt dadurch das U:iD-Glied 102. Das
•^-Signal auf der zum UND-Glied 26 führenden Leitung 60
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nimmt wieder seinen oberen logischen Wert an, wodurch erneut dieser Eingang vorbereitet wird, wodurch der
gesamte Feuer- und Explosionsmelder wieder in die Bereitschaft versetzt wird, auf eine v/eitere Explosion
oder einen Feuerausbruch anzusprechen Es sind nun die Eingangssignale 58 und 60 des UND-Gliedes 56
erneut auf dem oberen Y/ert, so daß die Hauptkanäle und 14 in der Lage sind, auf geeignete Infrarotstrahlungen
anzusprechen und erneut das UND-Glied 56 durchzuschalteno
Nunmehr wird anhand Fig. 4 der Fall 4· behandelt, bei
dem ein Geschoß den Treibstofftank trifft und das Ausbrechen eines Feuers verursacht, jedoch aus irgend einem
Grund ein Signal gemäß Fig. 4a hervorruft, dessen Spannung die beiden Schwellenwerte des Munitionskanals überschreitet,
wie es durch die Punkte 132 und 134 in Fig. 4a
dargestellt ist. Für diesen Fall 4 ist jedoch die Forderung der Falles 2 hinsichtlich der Minimalenergie
(siehe Fig. 3a) nicht erfüllt, weil das Geschoß ganz
oder teilweise im Tenk explodierte oder den Tank in
irgend einer Weise trafo Die letztgenannte Bedingung hat zur Folge, daß das Signal nach Figo 4a schnell unter
die beiden Schwellenwerte 78 und 80 wieder abfällt, wie
ea die Punkte 136 und 138 in Fig. 4a zeigen. Demnach
ist im Fall 4 die Forderung nach Auftreten einer- Mindestenergie,
wie sie im Fall 2 erfüllt ist, wenn das ^eschoß den Tank verfehlt und kein Feuer ausbricht, nicht erfüllt·
Die angegebenen Schv'ellenwerte 78 und 80 sind jedoch
überschritten worden. Demnach muß die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 in der Lage sein, unter diesen Bedingungen
ein Auslösesignal (Figo 4u) zu erzeugen, weil ein Feuer vollen Umfanges ausgelöst wurde und eine Explosion stattgefunden
hat.
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Unter den Bedingungen des Falles 4 werden die Signale
nach den Fig. 4b und 4c unmittelbar nach der Explosion
des Geschosses erzeugt. Wenn die "Herdfeuer"-Schwellenwerte
P(Tx. und PTo der Hauptkanäle 12 und 14 überschritt em
werden, wie es die Fig. 4b und 4c zeigen, dann werden die entsprechenden Signalspannungen nach den Fig. 4f und 4g
auf den oberen logischen Wert gebracht, wie es dargestellt ist, Die Spannungsimpulse 52 und ^A- (Fig. 4f und
4g) an den Ausgängen der Schwellenwertdiskriminatoren und 36 werden jeweils um 4 m3 in den Verzögeruiigsstufen
50 und 38 verzögert, bevor sie als verzögerte Signale
nach den Fig. 4i und 4j an den Eingängen 22 und 24 des
UND-Gliedes 56 erscheinen,, Demgemäß sind am Ende der
4 ms-Verzögerung, die in den Fig. 4i und 4 j dargestellt
ist, die Leitungen 22 und 24, die zu dem UND-Glied 56
führen, in dem oberen oder vorbereiteten Zustand.
Es sei nun der Signalzustand auf der Leitung 58 betrachtet.
Wenn der zweiten Schwellenwert im Punkt 134 der Fig. 4a
zuerst überschritten wird, wird das UND-Glied 90 zeitweilig
durchgeschaltet, wodurch die Vorderflanke 140 des in Fig. 4k dargestellten Impulses erzeugt wird. Demnach
wird die Spannung gemäß Fig«, 4k vorübergehend auf den oberen Y/ert gebracht und dann in der Inversionsstufe 92 negiert, so daß das verzögerte Eingangssignal
für das UND-Glied 56 vorübergehend ein Sperrsignal ist,
wie im Falle 2« Die Leitung 60 befindet sich dagegen auf einem oberen Pegel, so daß zu dieser Zeit nur die zum
UliD-Glied 56 führende Leitung 58 ein Sperrsignal führt.
Wenn jedoch das Signal nach Fig. 4a unter den zweiten
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Schwellenwert 80 abfällt und die Vorderflanke 142 des verzögerten Impulses auf der Leitung 4o am Ausgang der
Verzogerungsstufe 94 erscheint, wird das Signal auf der
Leitung 58 unmittelbar vor dem Auftreten der Vorderflanken 144 und 146 der'Impulse nach, den Fig. 4i und 4j
wieder auf den oberen Wert angehoben» Demnach sind nach
Auftreten der Vorderflanken 144 und 146 der letztgenannten Impulse alle vier Eingänge 22, 24, 58 und 60 des
UND-Gliedes 56 auf dem oberen Pegel, so daß Ausgangssignale
erzeugt werden, wie sie in den Fig. 4t und 4u dargestellt sindo
Da der Spannungsimpuls gemäß Fig. 4h um 4,8 ms in der Verzogerungsstufe 88 verzögert wird und als schmaler,
verzögerter Impuls gemäß Figo 41 am Eingang 128 des UlID-Gliedes 84 erscheint, tritt dieser Impuls nach
Fig. 41 erstmals zu einer Zeit auf, wenn der Spannungsimpuls gemäß Figo 4d auf der Leitung 82 durch die liücjjflanke
148 beendet ist. V/i β ersichtlich, ist dies die Folge davon, daß das Signal nach Fig„ 4a den zweiten
Schwellenwert; im Punkt 136 wieder unterschreitet. Infolgedessen sind die Leitungen 128 und 82 im Fall 4
niemals gleichzeitig auf dem oberen logischen Pegel, so daß das UND-Glied 84 in diesem Fall nicht durchgeschaltet
wird ο
Infolgedessen bleibt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 84,
das in Fig. 4m dargestellt, unter den Bedingungen des Falles 4 auf dem unteren Pegel der logischen 11O". Daher
wird das Monoflop 96, das einen Impuls von 25 s Dauer
liefert, unter den Bedingungen des Falles 4 niemals
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angestoßen« Infolgedessen "bleibt das ausgangs signal
gemäß Fig. 4p ständig auf dem oberen logischen Uert
und es wird der Aus gangsiirpuls gemäß Figo 4t gleichzeitig
mit dem Auftreten der Vorderflanken 144 und der in den Fig. 4i und 4j dargestellten Impulse erzeugt»
Der Impuls gemäß Figo 4t erzeugt den entsprechenden Auslöseimpuls gemäß Figo 4u am ausgang des ODER-Gliedes 110o
Demnach ist der vorstehend beschriebene Feuer- und Explosionsmelder so ausgebildet, da.; er das in Fig„ 4u dargestellte
Auslösesignal erzeugt, ungeachtet der Tatsache, daß die Schwellenwerte des Kunitionskanals in den Punkten
132 und 134 gemäß Figo 4a überschritten worden sind»
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung spezieller Arten von Strahlungsdetektoren oder
der angegebenen, speziellen Spektralbänder beschränkt iste Weiterhin kann die spezielle offenbarte Logikanordnung
offensichtlich modifiziert werden, um das Schaltverhalten des Systems so zu verändern, daß die
bei speziellen Anwendungen gestellten Forderungen erfüllt werden.
Es versteht sich weiter, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung in Verbindung mit irgend einer
speziellen Art von Feuerlöscheinrichtung beschränkt ist. Eine geeignete Technik zum Löschen von Feuer und Verhindern
von Explosionen, die zum Zusammenwirken mit dem. vorstehend beschriebenen Feuer- und Explosionsmelder
besonders gut geeignet ist, macht von einer Anzahl mit Freon gefüllten Druckgasflaschen Gebrauch, von denen
jede elektromechanisch über ein nicht dargestelltes
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Zählregister gesteuert wird, das an den Ausgang des beschriebenen Feuer- und Explosionsmelders angeschlossen
istο Jeder von aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen, die von dem Feuer- und Explosionsmelder
erzeugt werden, kann dazu benutzt werden, das Zählregister anzustoßen, das einen üblichen Aufbau haben
kann, um jedesmal, wenn ein Feuer oder eine Explosion vorliegt, eine getrennte Flasche auszulösen· Auf diese
Weise kann das System dazu dienen, einen Zustand zu verhindern, bei dem das System ein erstes Feuer löscht,
dann aber nicht dazu eingerichtet ist, auf ein verzögertes oder sekundäres Feuer oder auch auf ein zweites
primäres Feuer zu reagieren, das später an der gleichen Stelle auftritt. Aus praktischer Sicht ist von Vorteil,
daß mit Freon gefüllte Druckgasflaschen gegenwärtig im Handel erhältlich sind und die notwendigen Gasaustrittsöffnungen
aufweisen, so daß das Freongas aus diesen Offnungen unter sehr hohem Druck austritt und die Flasche
in etwa 20 ms oder weniger vollständig entleert ist.
Es ist weiterhin für den Fachmann ersichtlich, daß die neuartige Technik der Energieunterscheidung und das
Prinzip der Erfindung ausgeführt werden kann, indem allein der Munitio?iskanal nach Fig. 1 oder eine abgewandelte
Ausführun^sform eines solchen Kanals verwendet
wird. Wenn es beispielsweise nur erwünscht ist, zwischen explodierendei Munition, deren Energie völlig ungehindert,
also beispielsweise außerhalb des Treibstofftankea, freigesetzt wird, und explodierender Munition, deren freigesetzte
Energie teilweise oder ganz unterdrückt wird,
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weil die Explosion beispielsweise innerhalb des rJ?reibstofftankes
erfolgb oder Enez'gie auf andere Weise vom Treibstofftank aufgenommen wird, zu unterscheiden, dann
ist der Munitionskanal allein in der Lage, diese Unterscheidung vorzunehmen« Demnach wird.der Munitionskanal
entweder auf durch Explosionen hervorgerufene Brände vollen Umfanges ansprechen und nach einer bestimmten
Zeitspanne ein Ausgangssignal erzeugen oder Sperrsignale bilden, wenn Forderungen hinsichtlich einer Mindestenergie
erfüllt werden und dann trotzdem ein Ausgangssignal für Feuerlöscheinrichtungen erzeugen, nachdem
das üperrsigiial beendet ist, falls ein sekundäres oder
verzögertes vollständiges Feuer hervorgerufen worden ist. Bei Fehlen eines Feuers vollen Umfanges nach der Explosion
eines Geschosses ohne Energieunterdrückung werden die üperrsignale die Erzeugung von üuslösesignalen für
Feuerlöscheinrichtungen einwandfrei verhindern. V/enn allerdings nur der Munitionskanal 18 verwendet wird,
ist er für Fehlalarme anfällig, die beispielsweise durch die Unterbrechung der von einer Quelle konstanter
Energie, beispielsweise der üonne, ausgehenden Strahlung hervorgerufen sein kann. Ein Betrieb mit nur einem Kanal
kann jedoch bei speziellen Anwendungen erwünscht sein, bei denen andere Maßnahmen getroffen sind, um das Auslösen
solcher Fehlalarme zu verhindern,,
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Claims (1)
- lJat en t anspr üche. jElektris crier Feuer- und Explosionstielder mit einer auf die bei Feuer oder Explosionen auftretenden Strahlung ansprechenden Detektoranordnung und einer auf das Ausgangssignal der Detektoranordnung ansprechenden Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Auslösesignales für Feuerlöscheinrichtungen, dtidurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine Einrichtung (20), die auf die Energie der Strahlung anspricht und ein Sperrsignal erzeugt, wenn die Energie in einem vorbestimmten Zeitabschnitt einen vorbestimmten Betrag überschreitet., und eine Ausgangslogik (16) umfaßt, der das Sperrsignal zugeführt wird, so daß ein Auslösesignal nur dann erzeugt werden kann, wenn das Sperrsignal beendet oder überhaupt nicht aufgetreten ist»Feuer- und Explosionsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zur Erzeugung des Sperrsignales eine Logik enthält, die bewirkt, daß das Sperrsignal eine Dauer hat, die der Zeit proportional ist, während der die Energie der Strahlung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, so daß die variable Dauer der Sperröignale mit anderen festen Signalzeiten -verglichen we3:den kann, um zu verhindern, daß in vorbestimmten Mindestzeiten erreichte llindestenergien ein Auslösesignal erzeugen.509807/0687!'euer- und Explosionsmelder nach Anspruch Ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zur Erzeugung des Sperrsignals mit nur einem Detektor (64) gekoppelt ist»4. Feuer- und Explosionsmelder nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen Kanal (12, 14) mit niedrigem Schwellenwert, der auf Feuer und Explosionen minimaler Stärke anspricht und Freigabe-Signale liefert;, und einen Kanal (18) mit hohem Schwellenwert, der die Sperrsignale liefert, umfaßt und mit beiden Kanälen ein Verknüpfungsglied (56) der Ausgaigslogik (16) verbunden ist, dem die Freigabesignale und die operrsignale zugeführt werden und das ein Auslüsesignal nur dann liefert, wenn kein Sperrsignal vorliegt.Feuer- und Explosionsmelder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) mit dem hohen Schwellenwert einen in dessen Signalweg geschalteten Schwellemvertdiskriminator (72), der ein Logiksignal erzeugt,, des.ien Dauer von der von dem Feuer oder der Explosion empfangenen Energie abhängt, ein erstes Verzögerungsglied (94), das zwischen den Schwellenwertdiskriminator (72) und einen Eingang des Verknüpfungsgliedes (56) der Ausgangslogik (16) geschaltet ist und ein erstes Sperrsignal mit einar ersten bestimmten Dauer erzeugt, und ein zweitem Verzögerungsglied (88), da3 zwischen den Schwellenwartdiskriminator (72) und einen zweiten509807/0687Eingang des Verknüpfungsgliedes (56) der Ausgangslogik (16) geschaltet ist und ein zweites Sperrsignal mit einer zweiten bestimmten Dauer erzeugt, umfaßt, so laß das Verknüpfungsglied (56) der ivus gangs logik (15). freigegeben ist, ein 'Auslös es ignal zu erzeugen, wenn die Freigabesignale des Kanals (12, 14-) mit niedrigem Schwellenwert noch vorliegen, nach lein die Sperrsignale beendet sind ο6„ l·1 euer- und Explosionsmelder nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß in einem zum Signalweg mit dem Schwelle .iwertdiskriminator (72) parallelen Signalweg ein zweiter Schwellenwertdiskriminator (70) mit einem zweiten Schwellenwert angeordnet ist, der Freigabesignale mit einer anderen verbestimmten zeitlichen Dauer erzeugt, und die Av.sgangslogik (16) ein zweites Verknüpfungsglied (102) enthält, dem sowohl die Freigabesignale vcn dem zweiten Schwellenwertdiskriminator (72) als auch das zweite Sperrsignal von dem zweiten Verzögerungsglied (88) zugeführt werden und das Auslösesignale liefert, wenn es dazu freigegeben ist.7. "Feuer- und Explosionsmelder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der beiden Verknüpfiingaglieder (56 und 102) der Ausgangslogik (16) mit den Eingängen eines ODER-Gliedes (HO) ve rbund ens ind„509807/0687Feuer- und Explosionsmelder nach einen der Ansprüche 4 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (12, 14) mit niedrigem Schwellenwert einen für langwellige und einen für kurz-λ/ellige Strahlung empfindlichen Teilkanal (14 bzwo 12) umfaßt, von denen jedei* ein Logiksignal liefert, und daß die Logiksignale dem Verknüpfungsglied (56) der ausgangslogik C16) zugeführt werden, um dan Verknüpfungsglied (56) bei Vo3"liegen eines Feuers oder einer Explosion mit minimaler Stärke zur Erzeugung eines Auslösesignales freizugeben,,9. Feuer- und Explosionnmelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Logiksignale dem Verknüpfungsglied (56) über je ein Verzögerungsglied (50 bzw. 38) zugeführt werden.1Oo Feuer- und Explosionsmelder nact Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teilkanal (14) für Strahlungsenergie in einem bestimmten Band mit mehr als 6 um, vorzugsweise von 7 bis 30 um Wellenlänge und der andere Teilkanal (12) für Strahlungsenergie in einem bestimmten Banc mit weniger als 2 Um, vorzugsweise von 0,7 bis ',2 /;.m Wellenlänge empfindlich ist«.11. Feuer- und Explosionsmelder nacl· einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) mit hohem Schwellenwert für Strahlungsenergie im Bereich von 0,7 "bis 1,2 4m Wellenlänge empfindlich ist.509807/068712. Feuer- und Bxplosionsraelder nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kanal (18) mit hohem Schwellenwert als auch der für kurzwellige Strahlung empfindliche Teilkanal (12) am Eingang einen Photodetektor. (64 bzw. 30) aufweisen und der für langwellige strahlung empfindliche 'Peilkanal (14) am Eingang eine Thermobatterie (40) besitzt.509807/0687
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38181473 | 1973-07-23 | ||
| US00381814A US3825754A (en) | 1973-07-23 | 1973-07-23 | Dual spectrum infrared fire detection system with high energy ammunition round discrimination |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2425447A1 true DE2425447A1 (de) | 1975-02-13 |
| DE2425447B2 DE2425447B2 (de) | 1976-09-02 |
| DE2425447C3 DE2425447C3 (de) | 1977-04-21 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3007354C1 (de) * | 1980-01-07 | 2000-12-28 | Secr Defence Brit | Alarmsystem |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE3007354C1 (de) * | 1980-01-07 | 2000-12-28 | Secr Defence Brit | Alarmsystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL44943A (en) | 1977-02-28 |
| FR2238981A1 (de) | 1975-02-21 |
| FR2238981B1 (de) | 1978-01-13 |
| DE2425447B2 (de) | 1976-09-02 |
| US3825754A (en) | 1974-07-23 |
| US3825754B1 (de) | 1985-12-10 |
| GB1462913A (en) | 1977-01-26 |
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