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VOfiRICHTUNG ZUM FESTSTELLEN DES EINDRINGENS VON OBJEKTEN IN EIN BEGRENZTES
UBERWACHUNGSGEBIET (Zusatz zu DbP -: 202 416) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Feststellen des Eindringens von Objekten in ein begrenztes Überwachungsgebiet
mittels einer im Gebiet angeordneten Detektorelektrode, die mit einer Signaleinrichtung
verbunden ist, wobei die Auswertung der bei Daformation durch die eindringenden
Objekte eines die Elektrode umhüllenden Stoffes mit einer von der Elektrode verschiedenen
Dielektrizitätskonstaflte auf der Elektrode auftretenden elektrostatischen Potenialänderungen
gegenüber einem Referenzpctential erfolgt, nach DbP 2 202 416.
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ei dem Verfahren und der Vorrichtung nach dem Hauptpatent werden die
Potential änderungen, die durch Deformation an einem isolierenden Material entstehen,
ausgewertet, um zu erkennen, ob jemand unbefugterweise in das Uberwachungsgebiet
eingedrungen ist. Es handelt sich um eine Bodensicherung mit einer im Fußboden oder
auf einem Freigelände installierten zumeist plattenförmigen Elektrode, die mit dem
isolierenden Material bedeckt ist. Durch einen auf das isolierende Material einwirkenden
Druck erfolgt eine Pbtentialänderung an der Elektrode. Diese Potentialänderung wird
gemessen und zur Alarmauslösung verwandt.
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Die Herstellung und Verlegung flächenförmiger Elektroden ist häufig
nicht ganz einfach. Die entsprechenden Uberwachungsvorrichtungen sind daher von
der Form und der Größe der Elektroden
her speziellen Räumen oder
Flächen angepaßt und werden dort fest installiert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art als einfach zu handhabendes Gerät zu gestalten, dessen Elektrode leicht
und ohne Schwierigkeiten verlegt werden kann, um beispielsweise eine vorübergehende
Uberwachung eines Raumes oder einer Freifläche durchzuführen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die Detektorelektrode aus einem freiverlegbaren Draht besteht, der einen Isoliermantel
aus einem hochisolierenden Material aufweist.
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Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß man bei der Uberwachungsvorrichtung
mit einem einzigen Draht als Elektrode auskommt. Das eine Ende des Drahtes wird
an die Auswerteschaltung angeschlossen und der Draht im übrigen frei in einem Raum
oder im Gelände verlegt. Tritt eine Person auf den Draht, so wird dessen Isoliermantel
verformt und dadurch eine Potentialänderung an der Metallseele des Drahtes verursacht.
Diese Potentialänderung führt dazu, daß in der Auswerteschaltung ein Alarmsignal
erzeugt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise dazu benutzt
werden, um ein Fenster gegen Einbrecher zu sichern, indem der Draht auf der Fensterbank
verlegt wird. Die Vorrichtung kann als leicht bewegliches mobiles Gerät ausgebildet
sein und beispielsweise von Reisenden mitgeführt werden, um das Hotelzimmer gegen
unbefugtes Betreten zu sichern. Auf Campingplätzen kann der Draht im Freien verlegt
oder in den Boden eingegraben werden. Tritt jemand auf den Draht, dann wird das
Signal ausgelöst. Versuche haben gezeigt, daß ein relativ dünner Draht genügt, um
als Elektrode zu wirken und eine ausreichende und mit einfachen Mitteln meßbare
Spannungsänderung bei Druckeinwirkung zu erzeugen. Die Stärke der metallischen Drahtseele
kann verhältnismäßig gering gewählt werden. Auch der deformierbare
Isolationsmantel
braucht nicht sehr stark zu sein. Lediglich in solchen Fällen, in denen eine extrem
hohe Empfindlichkeit gefordert wird, müssen stärkere Drähte verwendet werden, um
eine große Elektrodenfläche pro Längeneinheit des Drahtes zu erhalten.
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Als Isoliermaterial aus dem der Isoliermantel besteht. hat sich Polytetrafluoräthylen
bewährt. Soll der Draht leicht in unterschiedlichen Formen verlegbar sein, dann
empfiehlt es sich, eine Litze zu verwenden, deren Metallseele aus zahlreichen dünnen
Drähtchen besteht.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.
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In der Z-ichnung ist schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung abgebildet.
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Die Vorrichtung besteht aus der Detektorelektrode in Form eines Drahtes
10 und der Auswerteschaltung ll,an die ein Alarmgerät 12, z.B. ein Signalhorn oder
ein Lichtsignalgeber, angeschlossen ist.
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Die Auswerteschaltung 11 ist über eine Erdungsleitung 15 geerdet,
was im jeweiligen Anwendungsfall z.B. dadurch geschehen kann, daß die Auswerteschaltung
mit einem Heizungsrohr oder einer Wasserleitung verbunden wird. Die Erdungsleitung
13 kann aber auch mit der Schutzerde oder dem Null-Leiter eines elektrischen Versorgungsnetzes
verbunden sein.
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Bei dem Draht 10 handelt es sich um einen flexiblen Kupferdraht 14
mit einem Durchmesser von 0,14 mm, der von einem Isoliermantel 15 aus Polytetrafluoräthylen
(Teflon) umschlossen ist. Das Material des Isoliermantels15 hat einen sehr hohen
spezifischen elektrischen Widerstand, der vorzugsweise größer ist als 1016Ohm cm.
Als Isoliermaterial kommen auch andere hochisolierende Kunststoffe infrage, beispielsweise
Polyäthylen,
Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polymonochlortrifluoräthylen.
Auch Polyamide, deren spezifischer Widerstand zwischen etwa 109 und 1015 Ohm cm
liegt, können als Isoliermaterialien Verwendung finden.
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Das eine Ende der Drahtseele 14 ist an den Eingang der schematisch
dargestellten Auswerteschaltung 11 gelegt. Der Draht ist über den hochohmigen Widerstand
16 mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 17 verbunden, wobei der parallel
zum Verstärkereingang liegende Kondensator 16 die Aufgabe hat, hohe Frequenzanteile
des Elektrodensignales auszusieben.
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Der Ausgang des Verstärkers 17 ist über einen Blockkondensator 19
mit einem Potentiometer 20 verbunden, dessen eines Ende an Masse- oder Erdpotential
liegt. An diesem Potentiometer 20 ist die Empfindlichkeit bzw. die Ansprechschwelle
der Auswerteschaltung einstellbar. Der Abgriff des Potentiometers 20 führt zum Eingang
eines Schwellenwertschalters 21 mlt fest-vorgegetener S-chaltschwelle. Übersteigt
die Spannung am Abgriff des Potentiometers 20 die Schaltsoh-welle des Schwellenwertschalters
21, dann entsteht am sgang ein Signal, durch das ein Relais 22 oder ein elektronischer
Schalter betätigt wird, der die Signalvorrichtung 12 an eine Signalquelle 23 anschließt.
Die Signalquelle 23 ist im vorliegenden Fall ein Tonfrequenzgenerator, der beim
angezogenen Relais 22 mit dem Signalhorn 12 verbunden wird Der Eingang der Auswerteschaltung
11 hat eine Eingangsimpedanz, die größer ist als 107 Ohm. Die Mittenfrequenz der
Verstärkerstufe liegt bei diesem Ausführungsbeispiel im Bereich zwischen etwa 0,2
und 100 Dz uroh die gleichstrommäßige Kopplung des Signalweges durch den Kondensator
19 erreicht man eine Unabhängigkeit von statischen bzw. stationären Aufladungen
der Elektrode. Andererseits ist es zweckmäßig, die
höheren Frequenzanteile
herauszufiltern, um den Einfluß von Störsignalen zu eliminieren.
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Ein anderes Kabel, das als Detektorelektrode mit Erfolg verwendet
worden ist, besteht aus einer steifen Kupferseele mit einem Durchmesser von 1,5
mm und einem Isoliermantel aus Tetrafluoräthylen mit einer Dicke von 2 mm. Hierbei
handelt es sich um ein handelsübliches Huchfrequenzkabel.