DE2553339A1

DE2553339A1 - SIGNAL DEVICE, IN PARTICULAR SMOKE DETECTOR

Info

Publication number: DE2553339A1
Application number: DE19752553339
Authority: DE
Inventors: William J Malinowski
Original assignee: Pyrotector Inc
Current assignee: Pyrotector Inc
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1976-08-12
Also published as: JPS5177386A; AU8670575A; SE7513301L; JPS5624898B2; FR2292975A1; BR7507896A; CH604299A5; AU497359B2; FR2292975B1; GB1529473A; CA1052887A; IT1054912B; SE406657B

Description

Dipl.-fcr- Hei..: r^Dipl.-fcr- Hei ..: r ^

D-8 München 20, Postfach 4 Z D U i 3 ,3D-8 Munich 20, P.O. Box 4 Z D U i 3, 3

Telefon /292555Telephone / 292555

München, den 27. November 1975Munich, November 27, 1975

Mein Zeichen: P 2246My reference: P 2246

Anmelder: Pyrotector, Incorporated 333 Lincoln Street
Hingham, Mass., V. St. A.Applicant: Pyrotector, Incorporated 333 Lincoln Street
Hingham, Mass., V. St. A.

Reporting device, in particular smoke gas detectors

Die Erfindung bezieht sich auf Meldeeinrxchtungen, und zwar insbesondere auf Rauchgasmelder. In Rauchgasmeldern, bei denen eine lichtempfindliche Einrichtung verwendet wird, mit deren Hilfe Rauchteilchen in einem Lichtstrahl erfaßt werden, ist es erwünscht, daß die jeweilige, auch als Detektor zu bezeichnende MeIdeeinrichtung lediglich auf in einer bestimmten Konzentration vorhandenen Rauch anspricht, nicht aber auf in geringeren Konzentrationen vorhandenen Rauch. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, eine Ansprechtoleranz zu erhalten, um Fehlalarme aufgrund von .temperaturabhängigen Änderungen, aufgrund der Alterung der lichtempfindlichen Einrichtung, aufgrund von Änderungen in der Netz- bzw. Speisespannung und aufgrund von Helligkeitsänderungen der Lichtquelle zu vermeiden.The invention relates to reporting devices, in particular to smoke gas alarms. In smoke detectors, at which use a light-sensitive device with the aid of which smoke particles are detected in a light beam, it is desirable that the respective reporting device, which can also be referred to as a detector, only opens in a specific Concentration of existing smoke responds, but not to smoke present in lower concentrations. The purpose of this measure is to obtain a response tolerance in order to avoid false alarms due to temperature-dependent Changes due to the aging of the light-sensitive equipment, due to changes in the network or Avoid supply voltage and changes in the brightness of the light source.

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Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Einrichtungen bereitgestellt worden. In den meisten Fällen wird eine zweite lichtempfindliche Einrichtung mit der den Lichtstrahl erfassenden lichtempfindlichen Einrichtung elektrisch in Serie geschaltet und physikalisch so angeordnet, daß der Lichtstrahl direkt erfaßt wird. Dabei sind Einrichtungen vorgesehen, die die Lichtmenge einzustellen gestatten, welche die lichtempfindliche Einrichtung von der Lichtquelle her aufnimmt. Eine derartige Anordnung bewirkt jedoch keine genaue Kompensation der Temperaturänderung, da der Temperaturkoeffizient des Widerstands nicht linear ist und da die Zellen bei dem Alarmpunkt nicht denselben Widerstand aufweisen. Überdies verhindert eine derartige Anordnung nicht die Veränderung des Alarmpunktes mit der Netz- bzw. Speisespannung und mit dem Altern der Lichtquelle, da die Lichtabgabe sich mit der Speisespannung ändert und da einige Lichtquellen, wie auch als Leuchtdioden bezeichnete Lichtabgabedioden,bei Temperaturänderungen eine sich stark ändernde Lichtabgabe zeigen.Various facilities have already been provided for this purpose been. In most cases, a second light-sensitive device is used with the one that detects the light beam light sensitive device connected electrically in series and physically arranged so that the light beam is direct is detected. Devices are provided that allow the amount of light to be adjusted, which is the light-sensitive Receives facility from the light source. However, such an arrangement does not provide accurate compensation the change in temperature because the temperature coefficient of resistance is not linear and because the cells are at the alarm point do not have the same resistance. Moreover, such an arrangement does not prevent the alarm point from being changed the mains or supply voltage and with the aging of the light source, since the light output changes with the supply voltage and since some light sources, as well as light-emitting diodes known as light-emitting diodes, a show strongly changing light output.

Ein weiterer Mangel derartiger Detektoren bzw. Meldeeinrichtungen, die das Prinzip der Lichtreflexion ausnutzen, besteht in ihrem relativ schlechten Ansprechverhalten gegenüber schwarzem Rauch. Diese Art von Rauch besitzt ein schwaches Reflexionsvermögen, weshalb der betreffende Rauch nicht genügend Licht auf die Detektorzelle reflektiert, um den auszulösenden Alarm zu geben.Another shortcoming of such detectors or reporting devices, which use the principle of light reflection, consists in their relatively poor response to black Smoke. This type of smoke has poor reflectivity, which is why the smoke in question does not have enough light reflected on the detector cell to give the alarm to be triggered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie eine Meldeeinrichtung, und zwar insbesondere eine Rauchgasmeldeeinrichtung unter Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Nachteile derart auszubilden ist, daß eine sichere Meldung bei Vorhandensein von in einem Lichtweg enthaltenen Gegenständen,The invention is based on the object of showing a way of using a reporting device, in particular a smoke gas reporting device while avoiding the disadvantages outlined above, it is to be designed in such a way that a reliable message is issued when Presence of objects contained in a light path,

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insbesondere von Rauch, erfolgt.especially of smoke.

Gemäß der Erfindung wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch einen Rauchgasmelder gelöst, in welchem eine erste lichtempfindliche Einrichtung dazu verwendet wird, Rauch in einem Lichtstrahl von einer Lichtquelle zu ermitteln und einen Alarm in dem Fall auszulösen, daß eine bestimmte Rauchkonzentration in dem Lichtstrahl vorhanden ist. Ferner ist eine zweite lichtempfindliche Einrichtung vorgesehen und so angeordnet, daß sie Licht unmittelbar von der Lichtquelle her empfängt. Diese lichtempfindliche Einrichtung ist als Steuerelement an einer Schaltung angeschlossen, die zur Steuerung der Helligkeit der Lichtquelle dient. Die Stelle, an der die zweite lichtempfindliche Einrichtung bzw. Photozelle das Licht von der Lichtquelle her aufnimmt, befindet sich in einem nennenswerten Abstand (innerhalb des Rauchgasmeldergehäuses) von der Lichtquelle, so daß bei Auftreten von Rauch in dem Gehäuse eine hinreichende Rauchsäulenlänge zwischen der Lichtquelle und der zweiten lichtempfindlichen Einrichtung vorhanden ist, um die Helligkeit des auf die zweite lichtempfindliche Einrichtung auf treffenden Lichtes nennenswert herabzusetzen. According to the invention, the above-mentioned object is achieved by a smoke gas detector in which a first photosensitive device is used to detect smoke in a light beam from a light source and trigger an alarm in the event that a certain concentration of smoke is present in the light beam. Furthermore is a second photosensitive device is provided and arranged to emit light directly from the light source receives. This light-sensitive device is connected as a control element to a circuit that is used for control the brightness of the light source is used. The point at which the second light-sensitive device or photocell emits the light from the light source is located at a considerable distance (within the smoke gas detector housing) from the light source so that if smoke occurs in the housing there is a sufficient column of smoke between the light source and the second photosensitive device is provided to adjust the brightness of the second photosensitive To reduce the furniture significantly to the right light.

Gemäß einer bevorzugten Ajisführungsforra der Erfindung sind die lichtempfindlichen Einrichtungen durch gleiche Photowiderstandszellen gebildet, deren jede in Reihe mit einem Widerstand an einer Spannungsquelle liegt, wobei die betreffenden Widerstände gleiche Werte besitzen. An dem Verbindungspunkt der Rauchgasmelderzelle und des dazu in Reihe liegenden Widerstands sind Einrichtungen angeschlossen, die einen Alarm auslösen, wenn die Spannung an dem betreffenden Verbindungspunkt 50% der Leitungs- oder Netzspannung erreicht. An dem Verbindungspunkt der die Lichtquellenhelligkeit steuernden Zelle und desAccording to a preferred Ajisführungsforra of the invention are the photosensitive devices by the same photoresistive cells formed, each of which is connected in series with a resistor to a voltage source, the respective resistors have the same values. At the connection point of the smoke gas detector cell and the resistor in series with it devices are connected that trigger an alarm when the voltage at the relevant connection point is 50% of the Line or mains voltage reached. At the junction of the light source brightness controlling cell and the

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Widerstands sind Einrichtungen angeschlossen, die den gewünschten Strom durch die Lichtquelle aufrechthalten, wenn die Spannung an dem betreffenden Verbindungspunkt 50% der Leitungsspannung beträgt. Die genannte zweite Zelle wird dabei einer Bestrahlung mit genügend Licht von der Lichtquelle ausgesetzt, um ihren Widerstand weitgehend auf demselben Wert zu halten, wie ihn der zu dieser Zelle in Reihe liegende Widerstand besitzt. Demgemäß sind an dem Alarmpunkt beide Photozellen derselben Lichtstärke ausgesetzt, womit sie auch denselben Widerstand aufweisen. Demgemäß wirken sich Temperaturänderungen jeweils in derselben Größe aus, weshalb sie den Alarmpunkt nicht beeinflussen. Die Zellen werden außerdem derselben Speisespannung ausgesetzt.Resistance devices are connected to maintain the desired current through the light source when the voltage at the relevant connection point is 50% of the line voltage. The said second cell will thereby exposed to irradiation with enough light from the light source to keep their resistance at substantially the same level as it is possessed by the resistance in series with this cell. Accordingly, both are at the alarm point Photocells exposed to the same light intensity, which means that they also have the same resistance. Changes in temperature act accordingly each in the same size, which is why they do not affect the alarm point. The cells also become the same Suspended supply voltage.

Jegliche mit der Zeit bzw. dem Alter der Anordnung auftretende Änderung in der Lichtstärke bzw. Helligkeit wird durch die regulierende Photozelle kompensiert. Die Einführung von Rauch in den Lichtstrahl vermindert die Helligkeit des auf die die Helligkeit steuernden bzw. regulierenden Zelle fallenden Lichtes. Dies ruft einen Stromanstieg durch die Lichtquelle hervor und bewirkt ein Ansteigen der Helligkeit der betreffenden Lichtquelle. Wenn demgemäß Rauch von geringem Reflexionsvermögen, aber starkem Abdunkelungsvermögen in den Lichtstrahl eintritt, wird die Helligkeit des Lichtstrahls automatisch erhöht, wodurch der Anteil des von dem Rauch reflektierten Lichtes derart ansteigt, daß das geringe Reflexionsvermögen zumindest teilweise kompensiert wird.Any that occur over time or age of the arrangement Changes in the light intensity or brightness are compensated by the regulating photocell. The introduction of smoke in the light beam reduces the brightness of the cell falling on the brightness controlling or regulating cell Light. This causes an increase in current through the light source and causes an increase in the brightness of the respective light source Light source. Accordingly, when smoke of low reflectivity but strong obscuration ability in the light beam occurs, the brightness of the light beam is automatically increased, reducing the proportion of the reflected from the smoke Light increases in such a way that the low reflectivity is at least partially compensated for.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Verbindungspunkt der Rauchgasmelderzelle und des dazu in Reihe liegenden Widerstands Einrichtungen angeschlossen, die einen Alarm dann auslösen, wenn die Spannung an demAccording to another expedient embodiment of the invention Devices are connected to the connection point of the smoke gas detector cell and the resistor in series with it, which then trigger an alarm when the voltage on the

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betreffenden Verbindungspunkt einen bestimmten Anteil der Leitungsspannung bzw. Speisespannung erreicht. An dem Verbindungspunkt der Zelle, die die Helligkeit der Lichtquelle steuert bzw. reguliert, und des Widerstands sind ferner Einrichtungen angeschlossen, die den gewünschten Strom durch die Lichtquelle in dem Fall aufrechterhalten, wenn die Spannung an dem betreffenden Verbindungspunkt ein bestimmter Anteil der Leitungs- bzw. Speisespannung ist. Da der Temperaturkoeffizient des Widerstands einer Photowiderstandszelle sich stark mit der Helligkeit des auf die betreffende Zelle auftreffenden Lichtes ändert, ist der Wert des Widerstands so gewählt, daß eine solche Lichtstärke erhalten wird, daß die genannte zweite Zelle fortwährend einer Lichtstärke ausgesetzt ist, bei der ihr Widerytandswärmekoeffizient weitgehend gleich dem Widerstandswarmeko^fizie¹¹^ der Detektorzelle ist, wenn diese der Lichtstärke ausgesetzt ist, bei der der Alarm ausgelöst wird. Wenn die auf die Detektorzelle auftreffende Lichtstärke zu dem Alarmpunkt hin ansteigt, weisen beide Zellen (die auf nahezu derselben Temperatur liegen, da sie in demselben Gehäuse untergebracht sind) weitgehend denselben Widerstandstemperaturkoeffizient auf. Jegliche Widerstandsänderung mit der Temperatur wirkt sich auf beide Zellen gleich aus.relevant connection point reaches a certain proportion of the line voltage or supply voltage. At the connection point of the cell, which controls or regulates the brightness of the light source, and the resistor devices are also connected to maintain the desired current through the light source in the event that the voltage at the connection point in question a certain proportion of the line or . Supply voltage is. Since the temperature coefficient of the resistance of a photoresist cell changes greatly with the brightness of the light striking the cell in question, the value of the resistance is chosen so that such a light intensity is obtained that said second cell is continuously exposed to a light intensity at which it is Resistance heat coefficient is largely equal to the resistance heat coefficient ¹¹ ^ of the detector cell when it is exposed to the light intensity at which the alarm is triggered. When the light intensity incident on the detector cell increases towards the alarm point, both cells (which are at almost the same temperature because they are housed in the same housing) have largely the same temperature coefficient of resistance. Any change in resistance with temperature affects both cells equally.

Obwohl derartige Zellen einen angepaßten Widerstandstemperaturkoeffizienten bei einem Lichtpegel besitzen können, müssen sie nicht notwendigerweise auch bei einem anderen Lichtpegel hinsichtlich des betreffenden Koeffizienten übereinstimmen. Die Regelung des Lichtpegels durch die Steuerungs- bzw. Regelzelle stellt sicher, daß bei dem Alarmpegel beide Zellen derjenigen Lichtstärke ausgesetzt sind, bei der sie ursprünglich aneinander angepaßt waren.Although such cells have an adapted temperature coefficient of resistance at one light level, they need not necessarily at another light level agree with regard to the relevant coefficient. The regulation of the light level by the control or regulating cell ensures that at the alarm level, both cells are exposed to the same light intensity at which they were originally were adapted to each other.

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Obwohl es möglich ist, Photozellen unterschiedlicher Zusammensetzungen aneinander anzupassen und den Lichtpegel, der auf die Regelzelle fällt, durch Wahl des geeigneten Wertes für den in Reihe zu dieser Zelle liegenden Widerstand so einzustellen, daß die betreffende Regelzelle ständig dem Lichtpegel ausgesetzt ist, bei dem die betreffende Regelzelle denselben Widerstandstemperaturkoeffizienten besitzt wie die Rauchgasmelderzelle bei dem Alarmpunkt, wird selbstverständlich bevorzugt, Photozellen derselben Art von demselben Hersteller zu verwenden.Although it is possible to have photocells of different compositions adapt to each other and the light level falling on the control cell by choosing the appropriate value for to adjust the resistor in series with this cell so that the control cell in question constantly reflects the light level is exposed, in which the control cell in question has the same temperature coefficient of resistance as the smoke detector cell at the alarm point, it is of course preferred to use photocells of the same type from the same manufacturer use.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Photozellen gleicher Zusammensetzung und mit gleichen Kennlinien verwendet worden, wobei diese Photozellen hinsichtlich der Leitfähigkeit bei dem Alarmpunkt-Lichtpegel soweit wie möglich aneinander angepaßt sind. Die Alarmauslöseeinrichtung ist dabei so ausgelegt, daß ein Alarm gegeben wird, wenn die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen der Rauchgasmelderzelle und ihrem zugehörigen Widerstand einen Wert von 50% der Speisespannung erreicht. Der Spannungsregler ist so ausgelegt, daß der gewünschte Strom durch die Lichtquelle aufrechterhalten wird, wenn der Verbindungspunkt zwischen der Regelzelle und deren zugehörigen Widerstand einen Spannungswert von 50% der Speisespannung führt.In a preferred embodiment of the invention, two photocells of the same composition and with the same characteristic curves have been used, these photocells being matched to one another as far as possible in terms of conductivity at the alarm point light level. The alarm triggering device is designed in such a way that an alarm is given when the voltage at the connection point between the smoke gas detector cell and its associated resistor reaches a value of 50% of the supply voltage. The voltage regulator is designed so that the desired current through the light source is maintained when the connection point between the control cell and its associated resistor has a voltage value of 50% of the supply voltage.

Bei einem Produktionsablauf ist es unmöglich, Zellenpaare zu ermitteln, die mit 1OOi&Lger Genauigkeit bei dem gewünschten Lichtpegel übereinstimmen, line Änderung in der Leitfähigkeit der Regelzelle bezogen auf die Leitfähigkeit der Rauchgasmelderzelle kann jedoch durch Wahl des Wertes des Widerstandes kompensiert werden, der der betreffenden Regelzelle zugehörig ist. Der Einschluß eines einstellbaren Widerstands in Verbindung mit einem Festwiderstand ermöglicht ebenfalls eine EinstellungIn a production process, it is impossible to determine pairs of cells that are accurate to 100% for the desired Light level match, line change in the conductivity of the control cell related to the conductivity of the smoke detector cell can, however, be compensated for by choosing the value of the resistance associated with the relevant control cell is. The inclusion of an adjustable resistor in conjunction with a fixed resistor also enables adjustment

nach erfolgtem Zusammenbau, um den Alarmpunkt des Detektors genau festzulegen.after assembly, around the alarm point of the detector to be precisely defined.

An dem Alarmpunkt vird demgemäß die Regelzelle derjenigen Lichtstärke ausgesetzt sein, die den Widerstandstemperaturkoeffizienten dieser Zelle weitgehend gleich dem der Rauchgasmelderzelle macht, wenn diese derjenigen Lichtstärke ausgesetzt ist, die den Alarm auslöst.At the alarm point, the control cell will accordingly be exposed to the light intensity which corresponds to the resistance temperature coefficient makes this cell largely the same as that of the smoke detector cell when exposed to that light intensity that triggers the alarm.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Regelzelle von der Lichtquelle in einem solchen Abstand angeordnet, daß der in dem Gehäuse auftretende Rauch die Helligkeit bzw. Stärke des auf die die Lichtstärke regulierenden Zelle fallenden Lichtes vermindert, was eine Erhöhung des die Lichtquelle durchfließenden Stromes hervorruft und dadurch einen Anstieg der Helligkeit der Lichtquelle bewirkt. Wenn demgemäß Rauch mit geringem Reflexionsvermögen, jedoch starkem Abdunkelungsvermögen in den Lichts_±rahl eintritt, wird die Helligkeit bzw. Stärke des Lichtstrahls automatisch erhöht, wodurch die Lichtmenge des von dem Rauch reflektierten Lichts erhöht wird und zumindest teilweise das geringe Reflexionsvermögen kompensiert wird.According to yet another useful embodiment of the invention the control cell is arranged from the light source at such a distance that the smoke occurring in the housing the brightness or strength of the light falling on the cell regulating the light intensity is reduced, which is an increase of the current flowing through the light source and thereby causes an increase in the brightness of the light source. Accordingly, if smoke with a low reflectivity, but a strong darkening power, enters the light, the brightness or strength of the light beam is automatically increased, thereby reducing the amount of light emitted by the smoke reflected light is increased and at least partially compensated for the low reflectivity.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.The invention is exemplified below with reference to drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt in einem Schaltplan einen Teil einer die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpernden Rauchgasmelderanordnung. Fig. 1 shows in a circuit diagram part of the features the smoke detector assembly embodying the present invention.

Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau einer elektronischen Anordnung für die Verwendung in Verbindung mit einem die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpernden Rauchgasmelder. Fig. 2 shows schematically the structure of an electronic arrangement for use in connection with a die Smoke alarms embodying features of the present invention.

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Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung eines Rauchgasmelders stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Der betreffende Rauchgasmelder verwendet eine lichtempfindliche Einrichtung, die auf das von den Rauchpartikeln in einem Lichtstrahl reflektierte Licht anspricht.The circuit arrangement of a smoke gas detector shown in FIG. 2 represents a preferred embodiment of the invention. The smoke gas detector in question uses a light-sensitive Device that is responsive to the light reflected from the smoke particles in a beam of light.

Der auch als Detektor zu bezeichnende Rauchgasmelder enthält einen Tragblock 10, der mit zwei Öffnungen 12 und 14 versehen sein kann, die von den Enden des betreffenden Blockes her kommen und die zu der Vorderseite 16 des betreffenden Blockes in Abstand voneinander liegend offen sind.The smoke gas detector, also known as a detector, contains a support block 10 which is provided with two openings 12 and 14 which come from the ends of the block in question and which come to the front 16 of the block in question are open at a distance from each other.

In der Öffnung 12 sind eine Lichtquelle 18 und eine geeignete Linse 20 untergebracht, um einen Lichtstrahl von der Vorderseite der Zelle abzugeben. Eine Photowiderstandszelle C1 und eine geeignete Fokussierungslinse 22 sind in der Öffnung 14 untergebracht. Die Öffnungen 12 und 14 sind so angeordnet, daß sie einen Winkel von etwa 135° einschließen, um in vorteilhafter Weise den "Vorwärtsstreuungs"-Effekt auszunutzen. Sine Überwachungszelle C2 ist neben der Lichtquelle vorgesehen; sie ist zweckmäßigerweise so beschaltet, daß sie eine Anzeige des Ausfalls der Lichtquelle liefert.A light source 18 and a suitable lens 20 are housed in the opening 12 to capture a light beam from the front to the cell. A photoresist cell C1 and a suitable focusing lens 22 are in opening 14 housed. The openings 12 and 14 are arranged so that they include an angle of about 135 ° in order to be more advantageous Way to take advantage of the "forward scatter" effect. Its monitoring cell C2 is provided next to the light source; it is expediently wired so that it provides an indication of the failure of the light source.

Zur Regulierung der Lichtstärke bzw. Helligkeit der Lichtquelle ist eine Photozelle C3 vorgesehen. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die die betreffende Photozelle C3 der Strahlung von der Lichtquelle her aussetzen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Photozelle C3 in dem Tragblock 10 nahe der Zelle C1 untergebracht, und ein Lichtrohr bzw. ein Lichtleiter, wie ein Stab 24 aus einem Acrylharz, verläuft von der betreffenden Zelle nach oben in den Lichtstrahl hinein, um Licht von dem betreffenden LichtstrahlA photocell C3 is provided to regulate the light intensity or brightness of the light source. Furthermore are facilities provided, which expose the relevant photocell C3 to the radiation from the light source. In the In the illustrated embodiment, the photocell C3 is housed in the support block 10 near the cell C1, and a light tube or a light guide, such as a rod 24 made of an acrylic resin, runs from the relevant cell up into the Light beam in to light from the light beam in question

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zu der Oberfläche der Photozelle hin zu leiten. Mittels einer Einstellschraube 26 wird die Lichtmenge des von der Zelle C3 aufgenommenen Lichtes verändert, wie dies weiter unten noch ersichtlich werden wird.to the surface of the photocell. Means an adjusting screw 26 changes the amount of light received by the cell C3, as further will become apparent below.

Nunmehr sei die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung näher betrachtet, die in Verbindung mit der Rauchgasmeldeanordnung gemäß Fig. 2 verwendbar ist.The circuit arrangement shown in FIG. 1 is now considered in more detail, which is in connection with the smoke gas alarm arrangement according to FIG. 2 can be used.

Die Rauchgasmelderzelle C1 ist an einer geeigneten Speisequelle P angeschlossen, die mittels einer geeigneten Einrichtung R stabilisiert sein kann. Die betreffende Zelle C1 liegt mit einem Widerstand R1 in Reihe, wobei an dem gemeinsamen Verbindungspunkt J1 der Zelle C1 und des Widerstands R1 der Eingang eines ersten Pegeldetektors A1 angeschlossen ist, der durch einen Differenzverstärker gebildet sein kann. Der Ausgang des Verstärkers A1 ist an der Steuerelektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters bzw. Thyristors SCR angeschlossen. Die Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors SCR ist mit einer Alarmeinrichtung A in Reihe geschaltet.The smoke gas detector cell C1 is connected to a suitable supply source P, which by means of a suitable device R can be stabilized. The cell C1 in question is connected in series with a resistor R1, with the common Connection point J1 of cell C1 and resistor R1 is connected to the input of a first level detector A1, which can be formed by a differential amplifier. The output of the amplifier A1 is at the control electrode of a controlled Silicon rectifier or thyristor SCR connected. The anode-cathode path of the thyristor SCR is connected in series with an alarm device A.

An der Speisequelle ist ferner über einen in Reihe liegenden Widerstand R2 die die Helligkeit regulierende Zelle C3 angeschlossen. An dem gemeinsamen Verbindungspunkt J2 zwischen dem Widerstand R2 und der Zelle C3 ist der Eingang eines Pegeldetektors A2 angeschlossen, der ebenfalls durch einen Differenzverstärker gebildet sein kann. Der Ausgang dieses Verstärkers A2 ist an der Basis eines Transistors T1 angeschlossen, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit der Lichtquelle an der Speisequelle angeschlossen ist.The brightness-regulating cell C3 is also connected to the supply source via a series resistor R2. At the common connection point J2 between the resistor R2 and the cell C3 is the input of a level detector A2 connected, which can also be formed by a differential amplifier. The output of this amplifier A2 is connected to the base of a transistor T1, the emitter-collector path of which is in series with the light source on the Power source is connected.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wechseln die Ausgangssignale der Differenzverstärker A1 und A2 zwischenIn a preferred embodiment of the invention, the output signals of the differential amplifiers A1 and A2 alternate

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hohem Pegel und niedrigem Pegel, wenn die Eingangs spannung einen Wert von 50% der Speisespannung durchläuft. Der Widerstand R1 weist einen bestimmten Wert auf, der gleich dem Wert des Widerstands der Zelle C1 ist, wenn eine bestimmte Konzentration eines Rauches bekannten Reflexionsvermögens sich in einem eine Standardhelligkeit besitzenden Lichtstrahl befindet. Die bestimmte Rauchkonzentration ist dabei diejenige Rauchkonzentration, bei der es erwünscht ist, daß der Alarm ausgelöst wird. Eine Rauchkonzentration aufgrund des Verbrennens eines genau festgelegten Materials, wie Hanf, welche Konzentration einen Lichtstärkeabfall des Lichtstrahls um 2% auf ca. 30 cm ( ein Fuß) hervorruft, wird üblicherweise als Standardkonzentration bzw. Normkonzentration benutzt, auf die der Alarmpunkt des Detektors bzw. Rauchgasmelders eingestellt wird.high level and low level when the input voltage passes through a value of 50% of the supply voltage. The resistance R1 has a certain value which is equal to the value of the resistance of the cell C1 when a certain concentration of smoke of known reflectivity is in a light beam having a standard brightness. The specific smoke concentration is that smoke concentration at which it is desired that the alarm is triggered. A smoke concentration due to the burning of a precisely defined material, such as hemp, which concentration causes a decrease in the luminous intensity of the light beam by 2% to about 30 cm (one foot), is usually used as the standard concentration to which the alarm point of the detector resp. Smoke gas detector is set.

Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel eines die Erfindung verkörpernden Rauchgasmelders bzw. Detektors besitzt eine bestimmte Photowiderstandszelle einen Widerstand von 10 MOhm bei Vorhandensein von 1!?o Rauch in dem Lichtstrahl. Der Widerstand R1 ist daher mit lOMOhm gewählt.According to a special embodiment of a smoke gas alarm or detector embodying the invention has a certain Photoresistive cell has a resistance of 10 MOhm in the presence of 1!? O smoke in the light beam. The resistance R1 is therefore selected to be 10 ohms.

Andererseits besitzen die Widerstände R1 und R2 einen bestimmten Wert, der gleich dem Widerstand der Zelle C1 ist, wenn Rauch bestimmter Rauchkonzentration und mit bekanntem Reflexionsvermögen in einem Lichtstrahl von einer Standardhelligkeit vorhanden ist. Die bestimmte Rauchkonzentration ist dabei diejenige Rauchkonzentration, bei der es erwünscht ist, den Alarm auszulösen.On the other hand, the resistors R1 and R2 have a certain value equal to the resistance of the cell C1 when Smoke with a certain smoke concentration and known reflectivity in a light beam with a standard brightness is available. The specific smoke concentration is that smoke concentration at which it is desired is to sound the alarm.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eines die vorliegende Erfindung verkörpernden Rauchgasmelders besitzt die Photo-According to a further embodiment of a smoke gas detector embodying the present invention, the photo

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Widerstandszelle einen Widerstandswert von 7MOhm bei Vorhandensein von 2% Rauch in dem Lichtstrahl. Die Widerstände R1 und R2 sind demgemäß mit 7M0hm gewählt.Resistance cell has a resistance value of 7MOhm in the presence of 2% smoke in the light beam. The resistors R1 and R2 are accordingly chosen to be 7M0hm.

Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers A1 wechselst zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel, wenn die Eingangsspannung einen Wert von 50% der Speisespannung durchläuft. Wenn demgemäß der Widerstandswert der Zelle C1 durch 7M0hm hindurchläuft, und zwar aufgrund des Vorhandenseins einer bestimmten Rauchmenge in dem Gehäuse, wechselst das Ausgangssignal des Verstärkers A1 von einem niedrigen Ausgangspegel auf einen hohen Ausgangspegel und steuert den Thyristor SCR in den leitenden Zustand, wodurch der Alarm ausgelöst wird.The output signal of the differential amplifier A1 alternates between a high level and a low level when the input voltage passes through a value of 50% of the supply voltage. Accordingly, when the resistance value of cell C1 passes through 7M0hm, due to the presence of a certain amount of smoke in the housing, the output signal of amplifier A1 changes from a low output level to a high output level and controls the thyristor SCR in the conductive state, whereby the alarm is triggered.

Die Photozelle C3 wird ständig dem Licht der Lichtquelle 18 durch den Acrylstab 26 ausgesetzt. Das eine Ende dieses Stabes 26 ragt in den Lichtstrahl hinein^und das andere Ende des betreffenden Stabes ist vor der Photozelle C3 angeordnet. Die Lichtmenge, die auf die Photozelle auftrifft, ist durch die Einstellschraube 26 so eingestellt, daß unter normalen Bedingungen, wenn also kein Rauch in dem Lichtstrahl bzw. in dem Gehäuse vorhanden ist, und der Rauchgasmelder sich im Betriebsbereitschaftszustand befindet, der Widerstandswert der Zelle C3 gleich dem Widerstandswert des Widerstands R2 ist.The photocell C3 is constantly exposed to the light from the light source 18 exposed by the acrylic rod 26. One end of this rod 26 protrudes into the light beam and the other end of the rod in question is placed in front of the photocell C3. The amount of light that hits the photocell is through the adjusting screw 26 adjusted so that under normal conditions, so when no smoke in the light beam or in the housing is present and the smoke gas detector is in the ready state, the resistance value of cell C3 is equal to the resistance of resistor R2.

Die Helligkeit des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes und damit der Lichtpegel, dem die Photozelle C3 ausgesetzt ist, wird in einer nunmehr zu beschreibenden Weise gesteuert.The brightness of the light emitted by the light source and thus the light level to which the photocell C3 is exposed, is controlled in a manner now to be described.

Der Verstärker A2 ist ein invertierender Differenzverstärker, der dieselbe statische Kennlinie und Spannungsverstärkung besitzt wie der Verstärker A1. Das Ausgangssignal des Verstärkers A2 geht schnell von einem hohen Pegel auf einen niedrigenThe amplifier A2 is an inverting differential amplifier which has the same static characteristic and voltage gain like amplifier A1. The output of the amplifier A2 goes from a high level to a low level quickly

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Pegel über, wenn die Spannung am Verbindungspunkt J2 absinkt und einen Wert durchläuft, der die Hälfte der Speisespannung beträgt. Ein Rückkopplungskondensator liegt dem betreffenden Verstärker A2 parallel, und zwar aus einem nachstehend noch ersichtlich werdenden Grund.Level above when the voltage at junction J2 drops and passes a value that is half the supply voltage amounts to. A feedback capacitor is connected in parallel to the amplifier A2 concerned, from one of the following apparent reason.

Wenn der Detektor bzw. Rauchgasmelder zunächst unter Spannung gesetzt wird, ist die Zelle C3 dunkel, weshalb der Widerstandswert höher ist als der des Widerstands R2. Der Widerstandswert des Widerstands R2 ist in einer nachstehend noch näher ersichtlichen Weise gewählt; er liegt vorzugsweise über 7M0hm. Die Spannung am Verbindungspunkt «J1 ist daher niedriger als die Hälfte der Speisespannung. Das Ausgangssignal des Verstärkers A2 besitzt demgemäß einen hohen Pegel, und an der Basis des Transistors T1 liegt eine hohe Vorspannung, die das Fließen eines hohen Stromes durch die Lichtquelle ermöglicht.When the detector or smoke gas detector is first energized, cell C3 is dark, which is why the resistance value is higher than that of resistor R2. The resistance value of the resistor R2 can be seen in more detail below Chosen wisely; it is preferably above 7M0hm. The voltage at junction «J1 is therefore lower than that Half of the supply voltage. The output of amplifier A2 accordingly has a high level, and a high bias voltage is applied to the base of the transistor T1, which prevents the flow a high current through the light source.

Der Widerstandswert der Zelle C3 beginnt daher in Abhängigkeit von dem Licht, das die betreffende Zelle durch den Stab 24 aufnimmt, abzusinken, und die Spannung an dem Verbindungspunkt J2 steigt entsprechend an. Wenn die Spannung an dem Verbindungspunkt J2 den Übergangspunkt des Verstärkers A2 durchläuft, sinkt das Ausgangs signal des Verstärkers ab, undjizwar gegebenenfalls stark, wäre nicht der betreffende Kondensator vorgesehen, der in Verbindung mit dem Eingangswiderstand (R3) einen Integrator bildet, welcher das Ausgangssignal des Verstärkers lediglich mit einer gesteuerten Geschwindigkeit absinken läßt. Wenn das Verstärkerausgangssignal absinkt, sinkt auch die Vorspannung an der Basis des Transistors T1 ab, wodurch die Helligkeit der Lichtquelle abnimmt. Der Widerstandswert der Zelle C3 neigt damit anzusteigen, und die Spannung an dem Verbindungspunkt J2 neigt abzusinken; dies führt wiederThe resistance value of cell C3 therefore starts in dependence from the light that the cell in question receives through the rod 24, and the voltage at the junction point J2 increases accordingly. When the tension at the connection point J2 passes the transition point of amplifier A2, the output signal of the amplifier drops and jizwar possibly strong, if the relevant capacitor were not provided, which in connection with the input resistance (R3) forms an integrator which only decreases the output signal of the amplifier at a controlled rate leaves. When the amplifier output goes down, the bias voltage at the base of transistor T1 goes down, too, causing the brightness of the light source decreases. The resistance of cell C3 thus tends to increase, and so does the voltage at the junction point J2 tends to descend; this leads again

6098 23/ 0 3-^-26098 23/0 3 - ^ - 2

s '··' 3 9 s '··' 3 9

dazu, daß das Ausgangssignal des Verstärkers einen hohen Pegelwert annimmt.causes the output of the amplifier to be high Assumes level value.

Das Ausgangssignal eines Differenzverstärkers, wie des Verstärkers A2, geht nicht augenblicklici|auf einen Wert von 50% der Speisespannung über, sondern beginnt schnell in der Verstärkung bei einem Bruchteil eines Volts auf einer Seite der 5Ο'/ό anzusteigen und beendet den Übergang auf eine hohe Verstärkung bei einem Bruchteil eines Volts auf der anderen Seite der 50^o der Speisespannung. Demgemäß arbeitet das System in der Weise, daß die Spannung an dem Verbindungspunkt J2 stets auf 50% der Speisespannung zurückgesteuert wird, um das Verstärkerausgangssignal bei etwa der Hälfte der maximalen Verstärkung zu halten.The output signal of a differential amplifier, such as amplifier A2, does not instantly transition to a value of 50% of the supply voltage, but rather begins to increase rapidly in amplification at a fraction of a volt on one side of the 5Ο '/ ό and ends the transition to one high gain at a fraction of a volt on the other side of the 50 ^ o of the supply voltage. Accordingly, the system operates in such a way that the voltage at junction J2 is always driven back to 50% of the supply voltage in order to keep the amplifier output signal at about half the maximum gain.

Obwohl aufgrund der Zellenhysteresis ein gewisser "Nachlauf" des Systems auftritt, wenn es eingeschaltet ist, zeigt sich jedoch schnell eine Stabilisierung bei einer Lichtabgabe, die die Zelle C3 bei einem solchen Widerstand hält, bei dem die Spannung an dem Verbindungspunkt J2 bei 50% der Speisespannung liegt. Der die Lichtquelle durchfließende Strom ist dabei irgendein Zwischenwert zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand. Although there is some "lag" of the system when it is switched on due to cell hysteresis, it shows however, it quickly stabilizes at a light output that keeps cell C3 at such a resistance that the Voltage at junction J2 at 50% of the supply voltage lies. The current flowing through the light source is any intermediate value between the on-state and the off-state.

Wenn sich Photozellen hinsichtlich der Widerstandsänderung bei einer Temperaturänderung im Gleichlauf befinden sollen, müssen sie offensichtlich auf derselben Temperatur liegen, und außerdem müssen sie denselben Widerstandswert bei dem Alarmpunkt aufweisen, da der Widerstandstemperaturkoeffizient derartiger Zellen nicht linear ist. Ansonsten würde eine Temperaturänderung eine größere Widerstandsänderung in einer Zelle als in der anderen Zelle hervorrufen. Zur ErzielungIf photocells are to be in synchronism with regard to the change in resistance when there is a change in temperature, obviously they must be at the same temperature and they must also have the same resistance value at the Alarm point as the temperature coefficient of resistance of such cells is not linear. Otherwise a Change in temperature cause a greater change in resistance in one cell than in the other cell. To achieve

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des betreffenden Gleichlaufs müssen die Photozellen einem bestimmten Lichtpegel in bezug aufeinander an dem Alarmpunkt ausgesetzt sein, da sich der Widerstandstemperaturkoeffizient einer Photowiderstandszelle mit dem Lichtpegel ändert, dem die betreffende Zelle ausgesetzt ist.of the synchronization in question, the photocells must be a exposed to certain light levels with respect to each other at the alarm point, since the resistance temperature coefficient of a photoresist cell changes with the level of light to which that cell is exposed.

Bei den extrem geringen Lichtpegeln, bei denen Rauchgas meider arbeiten, kann eine geringe Änderung im Lichtpegel eine bemerkenswerte Änderung in dem Widerstandstemperaturkoeffizienten hervorrufen. So kann z.B. eine typische Photowiderstandszelle bei einem Lichtpegel bzw. bei einer Beleuchtungsstärke von 1,076 Ix (entsprechend 0,1 foot candle) einen Widerstandswert besitzen, der sich von 106% bei -25⁰C auf 84% bei 50⁰C (auf einer beliebigen Skala mit 100% bei 25°C) ändert. Bei einer Beleuchtungsstärke von 0,001 Ix (entsprechend 0,0001 foot candles) kann sich der Widerstandswert jedoch von 170% bei -25⁰C auf 50% bei 50⁰C ändern.At the extremely low light levels at which flue gas works, a small change in the light level can cause a noticeable change in the temperature coefficient of resistance. For example, a typical photoresist cell at a light level, or at an illuminance of 1,076 lx (corresponding to 0.1 footcandles) a resistance have extending any of 106% at -25 ⁰ C to 84% at 50 ⁰ C (on a Scale with 100% at 25 ° C) changes. At an illuminance of 0,001 lx (corresponding to 0.0001 footcandles), however, the resistance value may change from 170% at -25 ⁰ C to 50% at 50 ⁰ C.

Demgemäß muß der Lichtpegel bzw. die Beleuchtungsstärke der Zelle C3 auf einem Wert gehalten werden, bei dem der Widerstandstemperaturkoeffizient der betreffenden Pegel weitgehend derselbe ist wie der der Rauchgasmelderzelle.Accordingly, the light level or the illuminance of the cell C3 must be kept at a value at which the temperature coefficient of resistance the level in question is largely the same as that of the smoke gas detector cell.

Erreicht wird dies durch die Wahl des geeigneten Widerstandswertes des Widerstands R2, der die Helligkeit der Lichtquelle steuert. Sine Verringerung des Wertes des Widerstands R2 ruft eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke hervor und umgekehrt.This is achieved by choosing the appropriate resistance value of the resistor R2, which controls the brightness of the light source. Sine decreasing the value of the resistor R2 gets an increase in illuminance and vice versa.

Ss können Photozellen unterschiedlicher Materialien verwendet werden, sofern der Widerstandstemperaturkoeffizient bekannt ist. In einem solchen Falle wird der Widerstand R2 so gewählt, daß eine ausreichende Beleuchtung auf der Zelle C3 durch das Lichtrohr 24 erhalten wird, um die Zelle C3 auf einem Beleuch-Photocells of different materials can be used as long as the temperature coefficient of resistance is known is. In such a case the resistor R2 is chosen so that a sufficient illumination on the cell C3 through the Light tube 24 is obtained to place the cell C3 on a lighting

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- ■ -tungspegel zu halten, bei dem- ■ to maintain the level at which

ihr Widerstandstemperaturkoeffizient weitgehend dem der Zelle C1 bei der Beleuchtungsstärke bzw. dem Lichtpegel ist, bei dem der Alarm ausgelöst wird. Dies kann gegebenenfalls derselbe Lichtpegel bzw. dieselbe Beleuchtungsstärke sein.its temperature coefficient of resistance is largely that of cell C1 at the illuminance or light level at which the Alarm is triggered. This can possibly be the same light level or the same illuminance.

Im Produktionsablauf ist es jedoch zweckmäßiger und wirtschaftlicher, Photozellen desselben Typs zu verwenden, bezüglich der dann angenommen werden kann, daß die Widerstandstemperaturkoeffizienten gleich sind.In the production process, however, it is more practical and economical to To use photocells of the same type, with respect to which it can then be assumed that the resistance temperature coefficients are the same.

Der Widerstandswert des Widerstands R2 kann dann so gewählt werden, daß eine Lichtstärke erzielt wird, die die Zelle C3 durch das Lichtrohr 24 beleuchtet, und zwar mit einer Lichtmenge, die in derselben Größenordnung liegt wie die des Lichtes, welches von der Rauchgasmelder ze He an dem Alarnipunkt aufgenommen wird.The resistance of the resistor R2 can then be chosen so that a light intensity is achieved that the cell C3 illuminated by the light tube 24, with an amount of light that is in the same order of magnitude as that of the light, which is recorded by the smoke gas detector at the alarm point.

In den meisten Fällen ist es nicht absolut notwendig, daß die Lichtmenge auf der Regelzelle genau gleich der Lichtmenge des auf die Rauchgasmelderzelle an dem Alarmpunkt fallenden Lichtes ist. Obwohl der Widerstandswert der Zelle sich in einer nahezu linearen Weise mit der Beleuchtungsstärke ändert, ändert sich der Widerstandstemperaturkoeffizient mit dem Lichtpegel nicht linear, weshalb es sogar bei identischen Ze.llen möglich sein kann, daß die Zelle C3 auf einem anderen Lichtpegel gehalten wird als den Lichtpegel der Zelle C1 an dem Alarmpunkt, ohne daß eine nennenswerte Fehlanpassung hinsichtlich des Widerstandstemperaturkoeffizienten der Zellen vorhanden ist.In most cases it is not absolutely necessary that the amount of light on the control cell is exactly the same as the amount of light on the light falling on the smoke detector cell at the alarm point. Although the resistance of the cell is in a nearly changes linearly with illuminance, the temperature coefficient of resistance does not change with light level linear, which is why it may be possible, even with identical cells, that cell C3 is kept at a different light level is measured as the light level of cell C1 at the alarm point without any appreciable mismatch in the temperature coefficient of resistance of cells is present.

Wenn z.B. die Zelle C1 genügend Licht ausgesetzt wird (an dem Alarmpunkt), um ihren Widerstand auf lOMOhm zu steuern, kannFor example, if cell C1 is exposed to enough light (at the alarm point) to drive its resistance to 10 ohms, it can

2 3/U33Ü2 3 / U33Ü

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

ihre Leitfähigkeit bei diesem Lichtpegel und bei O⁰C einen Viert von 17050 des Wertes besitzen, der bei 25⁰C vorhanden ist, und ihre Leitfähigkeit bei 5O⁰C kann lediglich 50% des Wertes bei 25⁰C betragen.its conductivity in this light level and at ⁰ ° C have a quarter of the value 17050 which is present at 25 ⁰ C, and its conductivity at 5O ⁰ C may be only 50% of the value at 25 ⁰ C.

Wenn eine identische Regelzelle einem etwas höheren Lichtpegel bzw. einer etwas stärkeren Beleuchtung ausgesetzt wird, die den Widerstand der betreffenden Regelzelle auf 5M0hm hält, kann sich der Leitfähigkeitswert bei O⁰C und 5O⁰C um lediglich 10# ändern. Wenn dieser Unterschied in dem Widerstandstemperaturkoeffizienten zwischen den beiden Zellen zugelassen werden kann (was von den Forderungen und Bedingungen der besonderen Anlage abhängt), ergibt sich eine größere Breite hinsichtlich der Bestimmung des Lichtwertes, dem die Regelzelle ständig auszusetzen ist.If an identical control cell is exposed to a slightly higher light level or a slightly stronger lighting that keeps the resistance of the relevant control cell at 5M0hm, the conductivity ^{value at O 0} C and 50 ⁰ C can change by only 10 #. If this difference in the resistance temperature coefficient between the two cells can be allowed (which depends on the requirements and conditions of the particular system), there is a greater latitude with regard to the determination of the light value to which the control cell is constantly exposed.

In einer bestimmten Rauchgasmelderkonstruktion kann es z.B. schwierig sein, die durch die Zelle C3 von dem Lichtrohr her aufgenommene Lichtmenge auf einen Wert zu verringern, der gleich dem des von der Rauchgasmelderzelle C1 aufgenommenen Lichtes an dem Alarmpunkt ist, ohne daß Dämpfungsfilter oder andere Hilfsmittel verwendet werden, die zu den Kosten der Einheit beitragen. Wenn die Lichtmenge von dem Lichtrohr (bei einer Lichtstärke zur Herabsetzung des Widerstandswertes der Zelle C1 auf lOMOhm an dem Alarmpunkt) den Widerstandswert der Zelle C3 auf 5M0hm verringert, kann der Widerstand R2 mit 5M0hm gewählt werden (vorausgesetzt, daß der sich ergebende Unterschied in dem Widerstandstemperaturkoeffizienten bei der besonderen Anlage zugelassen werden kann). Die Schaltungsanordnung hält dabei die Lichtstärke auf dem betreffenden Wert in der zuvor beschriebenen Weise aufrecht.For example, in a certain smoke detector design it can be difficult to see through cell C3 from the light tube to reduce the amount of light received to a value that is equal to that received by the smoke gas detector cell C1 Light at the alarm point is without the use of attenuation filters or other aids that add to the cost of the Contribute to unity. When the amount of light from the light tube (at a light intensity to reduce the resistance value of the Cell C1 to 10 ohms at the alarm point) the resistance value of the Cell C3 is reduced to 5M0hm, the resistor R2 can be chosen to be 5M0hm (provided that the resulting Difference in the temperature coefficient of resistance can be allowed for the particular installation). The circuit arrangement maintains the light intensity at the relevant value in the manner described above.

Da die Regelzelle C3 und die Rauchgasmelderzelle C1 in demselben Gehäuse untergebracht sind und da bei dem AlarmpunktSince the control cell C3 and the smoke detector cell C1 in the same Housing are housed and there at the alarm point

6098 2 3/03^-26098 2 3/03 ^ -2

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oder nahe des Alarmpunktes beide Zellen nahezu denselben Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweisen, ruft jegliche Teinperaturänderung dieselbe Widerstandsänderung in jeder Zelle hervor.or near the alarm point both cells have nearly the same temperature coefficient of resistance, either one calls Temperature change produces the same change in resistance in each cell.

Wenn z.B. die Zelle C1 einen gerade oberhalb des Älarmpunktes liegenden Widerstandswert besitzt, würde ein Temperaturanstieg (bei einem bestimmten Typ von Zelle) den ividerstandswert der Zelle von dem Alarmpunkt weg erhöhen.For example, if cell C1 had a resistance value just above the alarm point, there would be a rise in temperature (for a certain type of cell) the dividend value of the Increase cell away from the alarm point.

Der Widerstandswert der Zelle C3 steigt jedoch ebenfalls an, was zu einer geringeren Spannung an dem Verbindungspunkt J2 führt. Dadurch wird die Helligkeit bzw. Lichtstärke der Lichtquelle erhöht. Das dadurch zusätzlich auf die Zelle Ci von den Rauchpartikein her reflektierte Licht hält den Widerstandswert aer Zelle C1 auf nahezu demselben Wert wie vor der Temperaturänderung. However, the resistance of cell C3 also increases, resulting in a lower voltage at junction J2 leads. This increases the brightness or light intensity of the light source. This also applies to cell Ci from the Smoke particles, no reflected light, maintains the resistance value in cell C1 at almost the same value as before the temperature change.

Im Falle einer Temperaturabnahme würde sich eine Widerstandsabnahme der Zelle ergeben, was einen Fehlalarm auslösen könnte, wenn nicht die Kompensationswirkung der Zelle C3 vorhanden wäre, die durch das Absinken der Temperatur und des Widerstandswertes ebenfalls eine Verringerung des abgegebenen Lichtes hervorruft, um den Widerstandswert der Zelle C1 zu erhöhen. Zusätzlich zu seiner gesteigerten Fehlalarm-Unanfälligkeit ist das hier beschriebene System noch wirksamer hinsichtlich der Ermittelung von schwarzem Rauch bzw. Qualm, der eine starke Lichtundurchlässigkeit und ein geringes Reflexionsvermögen besitzt. Das Vorhandensein von Qualm zwischen der Lichtquelle und dem Ende des Lichtrohres 26 neigt dazu, den Widerstandswert der Zelle zuIn the event of a decrease in temperature, there would be a decrease in resistance the cell, which could trigger a false alarm if the compensation effect of cell C3 were not present, which also causes a reduction in the emitted light due to the drop in temperature and resistance value, to increase the resistance of cell C1. In addition to its increased immunity to false alarms, the system described here is even more effective in terms of detection of black smoke or smoke, which is highly opaque and has a low reflectivity. That Presence of smoke between the light source and the end of the light tube 26 tends to increase the resistance of the cell

6 ü 9 8 2 3 / U 3 3 2 _{QRiGlNAL lNS}PECTED6 ü 9 8 2 3 / U 3 3 2 _{QRiGlNAL lNS} PECTED

erhöhen, und zwar durch Verringerung der Lichtstärke des auf die betreffende Zelle auftreffenden Lichtes. Dadurch steigt die Spannung an dem Verbindungspunkt J2 an. Der Verstärker A2 und damit der Transistor T1 arbeiten in der Weise, daß die Helligkeit der Lichtquelle erhöht wird, was eine gesteigerte Reflexion von den Rauchpartikeln auf die Rauchgasmelderzelle C1 hervorruft. Auf diese Weise ist zumindest teilweise das geringe Reflexionsvermögen des Qualms kompensiert.increase by reducing the light intensity of the on light incident on the cell in question. This increases the voltage at the connection point J2. The amplifier A2 and thus the transistor T1 operate in such a way that the The brightness of the light source is increased, resulting in increased reflection from the smoke particles on the smoke detector cell C1 evokes. In this way, the low reflectivity of the smoke is at least partially compensated for.

Obwohl in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung der Pegeldetektor ein Differenzverstärker ist, der bei einem Wert von 50% der Speisespannung anspricht, sei bemerkt, daß auch andere Einrichtungen, wie Transistoren, als Pegeldetektoren verwendet werden können.Although in the illustrated embodiment of the invention the level detector is a differential amplifier which responds at a value of 50% of the supply voltage, it should be noted that other devices, such as transistors, can also be used as level detectors.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden Pegeldetektoren verwendet, die auf einen Signalwert von 50% der Speisespannung ansprechen. Dieser Prozentsatz wird deshalb benutzt, weil kommerziell erhältliche Differenzverstärker in dieser Weise arbeiten. Sofern erwünscht, können die Pegeldetektoren jedoch auch so ausgelegt werden, daß sie auf irgendeinen anderen Prozentsatz der Speisespannung ansprechen (dies erfordert eine entsprechende Änderung des Widerstandswerts der Widerstände R1 und R2). In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist vorausgesetzt, daß die beiden Pegeldetektoren genau aufeinander abgestimmt sind, um mit derselben Kennlinie und "Verstärkung bei demselben Prozentsatz der Speisespannung oder bei demselben absoluten Spannungswert ansprechen.In the illustrated embodiment of the invention, level detectors are used which respond to a signal value of 50% of the supply voltage. This percentage is used because commercially available differential amplifiers work in this way. However, if desired, the level detectors can be designed to respond to any other percentage of the supply voltage (this will require a corresponding change in the resistance of resistors R1 and R2). In the exemplary embodiment described, it is assumed that the two level detectors are precisely matched to one another in order to respond with the same characteristic curve and gain at the same percentage of the supply voltage or at the same absolute voltage value.

Durch die vorliegende Erfindung ist also ein Rauchgasmelder geschaffen worden, der eine lichtempfindliche Einrichtung ver-Through the present invention, a smoke gas detector has been created that uses a light-sensitive device.

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wendet, um von Rauchpartikeln reflektiertes Licht zu ermitteln, die mittels einer Lichtquelle beleuchtet werden, und einen Alarm auszulösen. Ferner wird eine zweite lichtempfindliche Einrichtung verwendet, um die Helligkeit der betreffenden Lichtquelle derart zu steuern, daß diese Einrichtung ständig einer solchen Lichtstärke von der betreffenden Lichtquelle ausgesetzt ist, daß ihr Widerstandswärmekoeffizient auf einem Wert gehalten wird, der nahezu gleich dem der ersten Photowiderstandseinrichtung ist, wenn diese erste Photowiderstandseinrichtung derjenigen Lichtmenge ausgesetzt ist, die einen Alarm auslöst. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind gleiche Photozellen in einer Schaltungsanordnung angeschlossen, die zwei Pegeldetektoren mit derselben statischen Kennlinie und mit derselben Spannungsverstärkung aufweist. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, welche die beiden lichtempfindlichen Einrichtungen veranlassen, an dem Alarmpunkt den gewünschten Widerstandswert zu zeigen. Bezüglich Änderungen in der Umgebungstemperatur und in der Leitungsspannung ist festzustellen, daß verhindert ist, daß derartige Änderungen den Alarmpunkt beeinflussen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ermittelt die zweite lichtempfindliche Einrichtung das Licht der Lichtquelle in einem solchen Abstand, daß die dazwischen auftretenden Rauchpartikelchen die Lichtmenge bzw. Lichtstärke des Lichtes verringern, das auf die betreffende lichtempfindliche Einrichtung fällt. Dadurch wird eine Erhöhung der Helligkeit der Lichtquelle hervorgerufen. Rauch mit einem geringen Reflexionsvermögen und einer starken Abdunkelung, wie Qualm, ruft daher eine Verstärkung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes hervor, wodurch der Anteil des von dem Rauch reflektierten Lichtes erhöht wird. Vorzugsweise sind die beiden lichtempfindlichen Einrichtungen gleich. Außerdem sind vorzugsweise die Ansprecheinheiten der beiden lichtempfindlichen Einrichtungen, wie deren Widerstandswerte, an dem Alarmpunktapplies to detect light reflected from smoke particles illuminated by a light source, and a Trigger an alarm. Furthermore, a second photosensitive device is used to monitor the brightness of the relevant To control light source so that this device constantly has such a light intensity from the light source in question is subject to its heat coefficient of resistance being maintained at a value almost equal to that of the first photoresist device is when that first photoresist is exposed to the amount of light that causes an alarm triggers. In one embodiment of the invention, like photocells are connected in circuitry that includes two Has level detectors with the same static characteristic and with the same voltage gain. Furthermore are facilities provided, which cause the two light-sensitive devices, at the alarm point the desired To show resistance value. Regarding changes in the ambient temperature and the line voltage is found to prevent such changes from occurring Affect alarm point. In a further embodiment of the invention, the second photosensitive device detects the light from the light source at such a distance that the smoke particles occurring in between the amount of light or Reduce the intensity of the light that falls on the light-sensitive device in question. This will cause an increase the brightness of the light source. Smoke with a low reflectivity and a strong darkening, such as Smoke, therefore causes an amplification of the light emitted by the light source, whereby the proportion of the Smoke of reflected light is increased. The two photosensitive devices are preferably the same. Also are preferably the response units of the two light-sensitive devices, such as their resistance values, at the alarm point

gleich, wodurch verhindert ist, daß sich Änderungen in der Umgebungstemperatur oder Leitungsspannung auf den Alarmpunkt auswirken. Die zweite lichtempfindliche Einrichtung nimmt das von der Lichtquelle abgegebene Licht dabei direkt auf.equal, thereby preventing changes in ambient temperature or line voltage from affecting the alarm point impact. The second light-sensitive device receives the light emitted by the light source directly.

6 ü 8 Ii I λ / U ü-ä-g6 ü 8 Ii I λ / U ü-ä-g

Claims

- 21 - I bbj 3 3 9

Claims

1. Reporting device with a light source and a first light-sensitive device for receiving only that light which has been reflected by a medium to be determined, characterized in that a second light-sensitive device (C3) is provided which is emitted by the light source (18) Light directly picks up that devices (A1, SCR) are provided which trigger a signaling device (A) on a reduction in the resistance value of said first light-sensitive device (C1) to a certain resistance value, that devices (T1, A2) for regulating the Brightness of the light source (18) provided that devices (A2) are provided which, in response to an increase in the resistance value of the second light-sensitive device (C3), control the devices (T1) controlling the brightness of the light source (18) in such a way that an increase the brightness of the light source (1ö) occurs in such a way that the brightness of the be Hitting light source (18) is kept at such a certain brightness value that the second photosensitive device (C3) is constantly exposed to the light level at which the resistance temperature coefficient is substantially equal to the resistance heat coefficient of said first photosensitive device (C1) in the event that this light-sensitive device (C1) is exposed to the illuminance that triggers the signaling device (A)

. causes the specific drop in resistance.

2. Reporting device according to claim 1, characterized in that that each photosensitive device is a photoresist device (C1, C3) in series with a

609823/0332 OmG ₁ NAL, N _S PECT _PP

Resistance (R1, R2) is connected to a supply source (P +, P-), that at the junction (J1) between the first photoresist device (C1) and its associated resistor (R1) a first level detector (A1) is connected, its transition voltage for a change in the output signal between a high level and a low level is given by a certain proportion of the supply voltage, that the output of the first level detector (A1) at one Alarm tripping device (SCR) is connected that to the connection point (J2) between the second photoresist device (C3) and its associated resistor (R2) a second level detector (A2) is connected, whose Transition voltage a certain proportion of the supply voltage corresponds, and that the output of the second level detector (A2) to a regulating the brightness of the light source (18) Control device (T1) is connected.

o. Signaling device according to claim 2, characterized in that the resistor (R2) associated with the second photoresist cell (C3) has a value such that the light is regulated to a brightness at which the resistance value of said second photoresistive device (C3) falls to Value is held which is of the same order of magnitude as the resistance value of the first photoresist cell (C1) in the event that the signaling device (A) is triggered.

4. Smoke gas detector using a reporting device according to claim 3, characterized in that the level detectors (A1, A2) have a transition voltage which 50% of the supply voltage.

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ORIGINAL INSPECTED

23- / b S i 3 3 923- / b S i 3 3 9

Smoke gas detector, using a reporting device according to one of claims 1 to 3, for the purpose of determining the light reflected by smoke particles, characterized in that, that a light source (18) and a control device (T1) regulating the current of the light source (18) with a Control electrode is provided that a photoresistive detector device (C1) are provided, which only absorbs light reflected by smoke particles that a the same, the brightness-controlling photoresistive device (C3) is provided, which directly emits light from the light source (18) receives the photoresist detector device (C1) in series with a first resistor (R1) on a supply source (P) is that at the connection point the photoresistive detector device (C1) and the resistor connected to the input of a first level detector (A1) is, the output of which is connected to an alarm triggering device (A), that the value of said first Resistance (R1) and the transition voltage of the level detector (A1) are chosen so that the output signal of the respective level detector (A1) a transition between a high level and a low level in the case learns that the resistance value of the photoresist detector device (C1) is one of those smoke concentrations corresponding specific value at which the triggering of an alarm is desired that the brightness regulating photoresistive device (C3) is in series with a second resistor (R2) that at the connection point (J2) of this photoresistive control device (C3) and the second resistor (R2) has the input of a second level detector (A2) having the same transition voltage and has the same transition curve as said first level detector (A1) and its output with the control electrode the control device (T1) regulating the light source current

B 0-8 B 2 3 / 0 3 3 2 «Win«.B 0-8 B 2 3/0 3 3 2 «Win«.

- ■ 24— ^ 5 5 3 3 3 9

is connected in that the circuit parameters are selected so that a decrease in the resistance value of the photoresistive control device (C3) causes an increase in the light intensity, while an increase in the resistance of the photoresist stand control device (C3) causes a reduction in brightness, and that in the absence of smoke of the Light source (18) flowing through the current has such a value that the brightness of the light source in question (18) of the emitted light keeps the photoresist controller (C3) at an illumination level holds at which the temperature coefficient of resistance of this photoresistive controller (C3) is largely the same your of the photoresistive detector device (C1) for the The case is that this is exposed to the lighting at which the signaling device (A) is triggered.

6. Smoke gas detector according to claim 5, characterized in that the level detectors (A1, A2) have a transition voltage of almost 50% of the voltage of the supply source (P), that said first resistor (R1) has a resistance value equal to the resistance value of Photoresistive detector means (C1) is at the alarm point and that the second resistor (R2) has a resistance value such that the current flowing through the light source (18) is regulated so that the brightness corresponds to the resistance value of the photoresistive control means (C3) in the absence of smoke also holds almost the same value that the photoresistive detector device (C1) has at the alarm point.

7. Smoke gas detector according to one of claims 4 to 6, characterized characterized in that the first photosensitive device (C1) is arranged so that it is only from smoke

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ORiGfNAL INSPECTED

Particles that are illuminated by the light source (18) receives reflected light that the second light-sensitive Means (C3) coincides with the first photosensitive device (C1) and is arranged so that it absorbs light from the light source (18) directly, for which purpose the second light-sensitive device (C3) in question is arranged at such a distance from the photocell (18) that in the presence of smoke the brightness of the light received by this second light-sensitive device (C3) at a predetermined brightness of the Light source (18) is reduced, and that the control device (A2, T1) to a reduction of the second light-sensitive device (C3) received light towards the brightness of the emitted by the light source (18) Light so increased that the proportion of the smoke on said first photosensitive device (C1) reflected light is increased.

8. smoke gas detector according to claim 7 »characterized in that the light source (18) in series with a current control device (T1) is connected to a supply source (P) that said second photosensitive device (C3), the directly exposed to the light from the light source (18) is a photoresistive device in series with a Resistor (R2) at the relevant supply source (P) is that at the connection point (P2) of said resistor (R2) and the relevant photoresistive device (C3) is connected to the input of a level detector (A2) is, the output of which is connected to the control electrode of the current control device (T1), and that the Value of said resistor (R2) is chosen so that during normal operation in the absence of smoke the Voltage at said connection point (J2) is almost equal to the transition voltage of the level detector (A2).

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9. Smoke gas detector according to claim 7, characterized in that the control device has a current regulator (T1) in series with of the light source (18) includes that said second photosensitive device (C3) is a photoresistive device is, which is in series with a resistor (R2) to a supply voltage source (P), / that the voltage across the Connection point (J2) of said photoresist device (C3) and said resistor (R2) operate of the current regulator (T1) to be controlled in such a way that an increase in the resistance value of said second light-sensitive Device (C3) and an associated reduction in the voltage at said connection point (J2) causes the current regulator (T1) to be controlled by the light source (18) to increase the current flowing through it.

10. Smoke gas detector according to one of claims 4 to 9 »thereby characterized in that the photoresistive devices (C1, C3) are illuminated in the absence of smoke in such a way that the resistance value said second photoresistive device (C3) is maintained at a value which is almost the same the particular resistance value is on the. the said first photoresistive device (C1) is held, which is used to trigger an alarm, and that when the alarm is triggered leading smoke concentration, the photoresistive devices (C1, C3) have the same resistance value.

11. Smoke gas detector according to claim 10, characterized in that said second photoresistive device (C3) is arranged at a sufficient distance from the light source (18), such that in the presence of smoke the Luminous intensity of the light impinging on the relevant second photoresistive device (C3) for a given Brightness of the light source (18) is reduced to a significant extent and an increase in the brightness of the light source (18) causes.

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12. Rauciigasmelder according to one of claims 5 to 11, characterized characterized in that the resistors (R1, R2) connected in series with the photoresistive devices (C1, C3) have the same resistance values.

13 · Smoke gas detector according to one of Claims 4 to 12, characterized characterized dai3 the said resistors (R1, R2) respectively the same resistance value as the photoresist detector means (C1) at the alarm point and that the current through the used for brightness control photosensitive device (C3) is controlled so that the resistance value of this photosensitive device (C3) in the absence of smoke is kept at almost the same value as the resistors (R1, R2) and has the photoresist detection means (C1) at the alarm point.

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