DE2455003B2 - Vorrichtung zum frühen Erfassen von Aerosol-Verbrennungsprodukten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum frühen Erfassen von Aerosol-Verbrennungsprodukten, welche wenigstens teilweise von einer Polyvinylchloridsubstanz herrühren, mit einem elektrischen Wider-Standskörper, welcher so angeordnet ist, daß er den Aerosol-Verbrennungsprodukten ausgesetzt wird, mit einer elektrischen Meßschaltung mit zwei mit dem Widerstandskörper verbundenen Eingängen und zwei Ausgängen, welche abhängig von dem Widerstandswert des Widerstandskörpers ein Ausgangssignal erzeugen, und mit einer Anzeigeeinrichtung, welche mit den Ausgängen der Meßschaltung verbunden ist und abhängig davon, daß der Widerstandswert des Widerstandskörpers eine bestimmte Höhe überschreitet, ein Anzeigesignal erzeugt.

Ein bekanntes Problem bei allen bisher verwendeten Vorrichtungen zum Erfassen von Aerosol-Verbrennungsprodukten besteht darin, daß es schwierig ist, eine frühe Erfassung der Aerosol-Verbrennungsprodukte zu erreichen und gleichzeitig einen guten Schutz gegen Falscherfassungen aufrechtzuerhalten. Derartige bekannte Vorrichtungen verwenden z. B. eine radioaktive Quelle und ein lonendetektorelement oder eine Licht nuelle und ein Lichtdetektorelement, wie es im einzelnen in der SW-PS 3 47 377 und in der SW-PS 3 35 080 beschrieben ist . .

Die CH-PS 4 99 837 zeigt eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, welche als Fühlerelement ein lonendetektorelement oder einen temperatur- oder strahlungsempfindlichen Wideband verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche eine bessere Kombination früher Erfassung von Bränden mit einem guten Schutz gegen Falscherfassungen ergibt als es bisher mit bekannten Vorrichtungen zum Erfassen von Feuer bzw. Bränden möglich war. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Widerstandskörper aus Magnesium ist und eine sehr geringe Dicke aufweist. „,·..,

Zweckmäßige Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet eine Lösung des erwähnten Problems in den Fällen, in denen Aerosol-Verbrennungsprodukte wenigstens teilweise von einer Polyvinylchloridsubstanz herrühren. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist groß, da Polyvinylchioridsubstanzen heute in der Mehrzahl aller denkbaren Brandstellen in der Form von Isolierungen elektrischer Leitungen und Kabel, Bodenbelägen usw. vorkommen. ....

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt .

F i g. 1 ein elektrisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 und 3 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung nach F i g. 1.

F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum frühen Erfassen von Aerosol-Verbrennungsprodukten, welche wenigstens teilweise von einer Polyvinylchloridsubstanz herrühren. Ein niederohmiger Widerstandskörper 1 aus Magnesium ist mit einer relativ tiefen Korrosionsschicht aus Magnesiumdichlorid versehen und hat die Form einer ΙΟμηι dicken, 1 mm breiten und 6 cm langen Folie, welche frei innerhalb eines Rohres 2 aus Kunststoff befestigt ist. Das Rohr 2 aus Kunststoff, welches eine innere Weite von vorzugsweise <10mm, entsprechend dem Beispiel von 2 mm hat, ist mit Hilfe einer in F i g. 1 nicht gezeigten Lüfteranordnung in der Lage, eine Luftströmung zu erzielen, welche den Widerstandskörper 1 umgibt und in welchem die bei einem Brand auftretenden Aerosol-Verbrennungsprodukte erwartet werden. Das Rohr 2 ist weiter mit Einschnürungen 3 und 4 auf beiden Seiten des Widerstandskörpers 1 versehen, welche dazu vorgesehen sind, die Größe der mit der Lüfteranordnung erreichten Luftströmung auf 100 cm³ pro Minute zu begrenzen.

Der Widerstandskörper 1 ist in eine elektrische Meßbrücke geschaltet, deren andere Elemente 2 hochohmige und gleiche Widerstände 5 und 6 sowie ein niederohmiger variabler Widerstand 7 sind. Der Widerstandswert des Widerstandes 7 ist in dem Beispiel im Normalzustand der Brücke so eingestellt, daß er gleich dem doppelten des Widerstandswertes des Widerstandskörpers 1 ist. Die Brücke wird von einer Spannungsquelle 8 gespeist und hat zwei Ausgänge, an welchen abhän-

gig von dem Widerstandswert des Widerstandskörpers I ein Ausgangssignal erzeugt wird. Die Ausgänge sind auf zwei Eingangsarischlüsse eines Differenzverstärkers 9 geschaltet. Der Differenzverstärker, welcher eine hohe Verstärkung hat und von der Spannungsquelle 8 gespeist wird, ist so ausge'egt, daß er in dem erwähnten Normalzustand der Brücke an einem Ausgang IO ein binäres Nullsignal erzeugt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung beruht teilweise auf der Kenntnis zweier Tatsachen, närnüch daß Aero- ίο sol-Verbrennungsprodukte, welche Chlorwasserstoff-Wasserdampf, d. h. Salzsäure, enthalten, sich beim Erhitzen von Polyvinykrhloridsubstanzen auf 100° C und darüber bilden, und daß Polyvinylchloridsubstanzen heute bei der Mehrzahl aller denkbaren Brandstellen in Form von Isolierungen an elektrischen Kabeln und Leitungen, Bodenbelägen usw. vorhanden sind. Weiter beruht die erfindungsgemäße Vorrichtung teilweise auf Versuchen, welche gezeigt haben, daß diese Aerosol-Verbrennungsprodukte einen Widerstandskörper aus Magnesium in einem schnellen auto-katalytischen Prozeß korridieren, was zur Folge hat, daß der wirksame Querschnitt des Widerstandskörpers in beschleunigtem Maße verringert wird.

Kurve 1 in F i g. 2 zeigt die Änderung des Widerstandswertes über der Zeit für den Widerstandskörper 1 in F i g. 1, wie sie auftreten würde, wenn die Aerosol-Verbrennungsprodukte den Querschnitt des Widerstandskörpers 1 konstant verringern würden, während Kurve Il die Änderung des Widerstandswertes über der Zeit für den Widerslandskörper 1 so zeigt, wie es tatsächlich für Folien aus 99,9% reinem Magnesium gemessen worden ist. Kurve Il zeigt weiter, wie die relativ tiefe Korrosionsschicht aus Magnesiumdichlorid für den Widerstandskörper 1 erzielt werden kann durch einen Alterungsprozeß, bei welchem eine Chlorwasserstoff-Wasserdampfströmung den Widerstandskörper 1 während einiger Minuten korridieren kann, bis sein Widerstandswert auf einen Wert Äi zugenommen hat, welcher zweimal so groß wie der Widerstandswert bei Beginn des Alterungsprozesses ist.

Kurve III in F i g. 3 zeigt, daß der Alterungsprozeß einen Gewinn von etwa 75% der Zeit ergibt, welche erforderlich ist, um den Widerstandswert des Widerstandskörpers 1 zu verdoppeln. Wenn dementsprechend Aerosol-Verbrennungsprod'jkte auftreten und über den Widerstandskörper 1 in F i g. 1 geleitet werden, kann erwartet werden, daß der Widerstandswert des Widerstandskörpers innerhalb einer kurzen Zeitdauer den eingestellten Widerstandswert des variablen Widerstands 7 überschreiten wird, mit der Folge, daß der Differenzverstärker 9 sein binäres Nullsignal am A.usgang 10 in ein binäres Einssignal ändert, was anzeigt, daß Aerosol-Verbrennungsprodukte erfaßt worden sind. Hieraus wird klar, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine frühe Erfassung von Bränden ermöglicht, wenn Polyvinylchloridsubstanzen an der Brandstelle auftreten, da insbesondere die Aerosol-Verbrennungsprodukte bereits bei einer Temperatur von 100°C auftreten. Versuche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben weiter gezeigt, daß diese vergleichsweise unempfindlich ist auf solche Luftverunreinigungen, wie sie normalerweise auftreten. Zusammengefaßt zeigt sich, daß die Erfindung eine bessere Kombination früher Erfassung von Bränden mit einem guten Schutz gegen Falscherfassungen ergibt, als bisher mit bekannten Vorrichtungen zum Erfassen von Feuer bzw. Bränden möglich war.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf viele Arten innerhalb ihres Bereiches modifiziert werden. Der Widerstandskörper 1 in F i g. 1 kann beispielsweise aus emer isolierenden Platte bestehen, auf welcher eine sehr dünne Magnesiumschicht vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 3 μπι niedergeschlagen ist. In diesem Falle wird der erwähnte Alterungsprozeß weitgehend überflüssig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für eine frühe Erfassung von Aerosol-Verbrennungsprodukten, welche wenigstens teilweise von einer Polyvinylchloridsubstanz herrühren mit einem elektrischen Widerstandskörper, welcher so angeordnet ist, daß er den Aerosol-Verbrennungsprodukten ausgesetzt wird, mit einer elektrischen Meßschaltung mit zwei mit dem Widerstandskörper verbundenen Eingängen und zwei Ausgängen, welche abhängig von dem Widerstandswert des Widerstandskörpers ein Ausgangssignal erzeugen, und mit einer Anzeigeeinrichtung, welche mit den Ausgängen der Meßschaltung verbunden ist und abhängig davon, daß der Widerstandswert des Widerstandskörpers eine bestimmte Höhe überschreitet, ein Anzeigesignal erzeugt, d a durch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (1) aus Magnesium ist und eine sehr geringe Dicke aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (1) mit einer relativ tiefen Korrosionsschicht aus Magnesiumdichlorid versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (1) die Form einer Folie mit einer Dicke in der Größenordnung von 10 μπι hat.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper (1) frei innerhalb eines Rohres (2) angebracht ist, welches eine innere Weite von weniger als 10 mm hat und so angeordnet ist, daß eine den Widerstandskörper umgebende Luftströmung auftritt, in welcher das Auftreten der Aerosol-Verbrennungsprodukte erwartet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Widerstandskörpers (1) mit Einschnürungen (3, 4) zum Begrenzen der Größe der Luftströmung auf 100 cmVmin versehen ist.