DE2628146C2 - Rauchgasanzeiger - Google Patents
RauchgasanzeigerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rauchgasanzeiger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es sind verschiedene elektronische Einrichtungen bekannt, die ein Alarmsignal dann abgeben, wenn die
Rauchgaskonzentration der Umgebung einen bestimmten Pegel erreicht.
Ein Nachteil derartiger Rauchgasanzeiger besteht darin, daß es, obwohl es auch erwünscht sein kann, einen
Alarm bei einer Rauchgaskonzenti ation von 0,2% anzugeben, aus praktischen Gründen bei der Herstellung
komerzieller Rauciigasanzeiger erforderlich sein kann, diese so zu eichen, daß eine Rauchgaskonzentration
von mindestens 2% erforderlich ist, bevor ein Alarm ausgelöst wird, um nämlich die Abgabe von
falschen Alarmen zu vermeiden, die auf das Vorhandensein von Umgebungsrauch zurückgehen, der nicht durch
eine Feuerquelle verursacht ist. Der betreffende Umgebungsrauch kann z. B. durch Tabakrauch, durch
beträchtlichen Staub oder durch Kochdampf entstehen. Es kann daher ein Schwelbrand in dem Fall, in dem beim
Vorhandensein einer gewissen Luftzirkulation die Rauchgaskonzentration einen Wert von 2% nicht
erreicht, durch die betreffende Vorrichtung nicht ermittelt werden.
Ein weiterer Nachteil bei Rauchgasanzeigern dieser Art, die als Detektorelement ein Photowiderstandselement
verwenden, besteht darin, daß die Ansprechzeit des Photowiderstandselements dann, wenn es dem von
Rauchpartikein reflektierten Licht plötzlich ausgesetzt
ίο wird, eine Funktion der Stärke des einfallenden Lichts
ist Die Ursache hierfür liegt darin, daß das Ansprechverhalten derartiger Elemente analog der Ladezeit
eines Kondensators ist, die eine Funktion der angelegten Spannung ist
Bei einer geringen Rauchgaskonzentration, bei der die Lichtstärke des reflektierten Lichts gering ist, ist
daher eine unnötig lange Zeitspanne erforderlich, bis die Zelle einen für die Auslösung des Alarms erforderlichen
bestimmten Ansprechpegel erreicht Eine plötzlich auftretende hohe Rauchgaskonzentration, die infolge
des Ausbrechens einer Flamme bei einem schwelenden brennbaren Material auftreten mag, kann so plötzlich
über den Detektor bzw. Rauchgasmelder hinwegziehen, daß die Rauchgaskonzentration derart schnell absinkt,
daß der Pegel des reflektierten Lichts unter die intensität absinkt, die zur Alarmauslösung erforderlich
ist, bevor die photoempfindliche Einrichtung den Alarmzustand überhaupt erreicht hat.
Dieser Fall stört insbesondere bei Rauchgasanzeigern, bei denen Leuchtdioden als Lichtquelle verwendet
werden. In diesem Fall ist nämlich das von derartigen Einrichtungen abgegebene Lichtsignal dann, wenn der
Betrieb bei einem Strompegel erfolgt, der niedrig genug ist, um eine lange Lebensdauer sicherzustellen, wesentlieh
kleiner (etwa um einen Faktor 20) als das von einer Glühlampe abgegebene Lichtsignal.
Bei einem Rauchgasanzeiger mit einer lichtemittierenden
Diode (LED) als Lichtquelle und mit einer Photowiderstandsquelle, die so geeicht ist, daß sic einen
Alarm bei Vorhandensein eines Dauerrauchpegels von 2% abgibt, kann eine gerade über 2% liegende
Rauchgf)skonzentration eine Dauer von 10 Minuten oder eine längere Dauer erforderlich n:u hen, damit der
Widerstand der Photowiderstandszelle auf den Alarmpunkt absinkt. Der Dauerrauchgaspegel von 2% wird
als die Rauchgasmenge definiert, die erforderlich ist, um die Lichthelligkeit in einer ca. 30,4 crr. langen Säule um
2% zu verringern.
Aus der CH-PS 5 06 147 ist eine elektronische
5u Brand-Detektoreir.richtung bekannt, bei der unterschiedliche
Rauchsensoren erforderlich sind, die auf Rauchkonzentrationen bzw. auf deren Änderungsgeschwindigkeiten
reagieren. Dabei sind die Rauchsensoren zur Vermeidung von Fehlalarmen derart zusammengeschaltet,
daß eine gemeinsame Auslöseschaltanordnung nur durch die Summe der von den Rauchsensoren
abgegebenen Signale betätigbar ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, einen Rauchgasanzeiger anzugeben,
der einfacher aufgebaut ist als bekannte Rauchgasanzeiger, und der sicher auf Änderungen der Rauchgaskonzentration
anspricht.
Diese Aufgabe wird durch einen wie eingangs bereits erwähnten Rauchgasanzeiger gelöst, der durch die in
b5 dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Rauchgasanzeiger, der normaler-
weise bei einer Standardempfindlichkeit von 2% Rauch arbeitet, auf eine hohe Empfindlichkeit umschaltet,
wenn eine bestimmte Geschwindigkeit in der Zunahme der Rauchkonzentration festgestellt w;rd. Der erfindungsgemäße
Rauchgasanzeiger ist dadurch vorteilhafterweise weitgehend gegen Fehlalai me immun, die auf
relativ hohen Werten eines nicht auf Feuerquellen zurückgehenden Umgebungsrauches beruhen. Der
erfindungsgemäße Rauchgasanzeiger geht vorteilhafterweise
dennoch nahezu augenblicklich in den Empfindlichkeitsbereich
über, wenn ein plötzlicher Anstieg in der Rauchgaskonzentration mit einer Geschwindigkeit
erfolgt die mit großer Wahrscheinlichkeit auf einen beginnenden Brand schließen läßt und andere Rauchquellen
ausschließen erlaubt.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltung im Zusammenhang mit den Figuren
näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 in einer Seitenansicht und z. T. in Schnitt einen Teil eines Rauchgasanzeigers,
F i g. 2 ein Schaltbild eines Rauchgasanzeigers, bei dem eine Geschwindigkeiis-Detektorschaltung so geschaltet
ist, daß sie einen Alarm in dem Fall unmittelbar auslöst, in dem die Änderungsgeschwindigkeit des
Widerstands einer Photozelle einen bestimmten Wert überschreitet
F i g. 3 in einer Seitenansicht und z. T. im Schnitt einen
Teil eines weiteren Rauchgasanzeigers,
Fig.4 ein Schaltbild eines Rauchgasanzeigers, bei
dem die Geschwindigkeits-Detektorschaltung so ge- jo schaltet ist, daß sie die Lichtabgabe einer Lichtquelle in
dem Fall erhöht in dem die Änderungsgeschwindigkeit des Widerstands einer Photozelle einen bestimmten
Wert überschreitet,
Fig.5 eine abgeänderte Ausführungsform des in js
F i g. 4 dargestellten Rauchgasanzeigers, wobei eine Zeitsteuereinrichtung durch die Geschwindigkeits-Detektorschaltunc
derart ausgelöst wird, daß die verstärkte Lichtabgabe während einer bestimmten Zeitspanne
aufrechterhalten bleibt,
Fig. 6 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform,
bei der die Geschwindigkeits-Detektorschaltung so geschallet ist, daß ein Rauchgaszellen-Eichwiderstand
in dem Fall verändert wird, in dem die Änderungsgeschwindigkeit des Widerstands der betreffonden
Rauchgaszelle einen bestimmten Wert überschreitet.
Bei dem indßr Fi g. 1 dargestellten Rauchgasanzeiger
wird ein Photowiderstandselem;nt verwendet, das auf Licht anspricht, das von Rauchpartikeln in einem
Lichtstrahl reflektiert wird. Der Detektor enthält einen Tragblock 10, der mit zwei Öffnungen 12, 14 versehen
sein kann, die von den Enden des Blockes herkommen und die in Abstand voneinander auf der Vorderseite 16
des Blockes 10 offen sind.
Eine Lichtquelle J8 ist auf der Rückseite in bzw. an
der öffnung 12 angeordnet; diese Lichtquelle wirkt mit einer in der betreffenden öffnung befindiiche Linse 20
derart zusammen, daß ein Lichtstrahl von dem vorderen Ende der öffnung abgegeben wird. Eine Photowider- t>o
Standszelle Cl und eine geeignete Fokussierungslinse 22 sind in der öffnung 14 untergebracht. Die öffnungen
12 und 14 können so angeordnet sein, daß sie einen Winkel von etwa 135° einschließen. Auf diese Weise
wird der »Vorwärtsstreuungs«-Effekt in vorteilhafter μ
Weise ausgenutzt.
In F i g. 2 ist eine elektronische Schaltungsanordnung gezeigt, die in Verbindung mit den in Fig. I
dargestellten Bauteilen des Rauchgasanzeigers verwendet wird.
Die Rauch- bzw. Rauchgas-Detektorzelle Cl ist an einer geeigneten Spannungsquelie P angeschlossen, die
durch irgendeine geeignete Einrichtung Rv geregelt bzw. hinsichtlich ihrer Spannungsabgabe stabilisiert sein
kann. Die betreffende Zelle Ci ist an einem Schaltungspunkt / 1 mit einem Widerstand R 1 in Reihe
liegend verbunden. An dem Schaltungspunkt /1 ist der Eingang eines Verstärkers A 1 angeschlossen. Der
Ausgang des Verstärkers A 1 ist an der Steuerelektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR angeschlossen.
Die Anoden-Kathoden-Strecke dieses gesteuerten Gleichrichters bzw. Thyristors liegt in Reihe
mit einer Alarmeinrichtung A. Die Lichtquelle 18 liegt ebenfalls an der Spannungsquelle.
Der zuvor beschriebene Teil der in F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung stellt eine typische Rauchgasmeldeschaltung
dar; die betreffende Schaltungsanordnung arbeitet dabei in folgender Weise. Wenn in dem
Lichtstrahl Rauch auftritt, wird das von der Lichtquelle 18 abgegebene Licht durch den betreffenden Rauch auf
die Zelle C1 reflektiert. Dies bewirkt, daß die Zelle Cl,
die normalerweise dunkel ist, eine Widerstandsabsenkung erfährt, wodurch die Spannung an dem Schaltungspunkt
/1 ansteigt. Diese Spannung wird durch den Verstärker A 1 verstärkt. Wenn der Widerstand der
Zelle C1 auf einen bestimmten Wert absinkt, genügt das
Ausgangssignal des Verstärkers A 1, um den Thyristor SCR zu zünden bzw. in den leitenden Zustand zu steuern
und einen Alarm auszulösen.
Der oben beschriebene Teil der Schaltungsanordnung löst einen Alarm jedoch lediglich dann aus, wenn der
Rauchpegel den bestimmten Pegel von z. B. 2% erreicht.
Um den Rauchgasmelder bzw. Detektor auf geringere Rauchgasko;izentrationen ansprechen zu lassen,
ohne die Möglichkeit der Abgabe von Falschalarmen zu erhöhen, und um die Ansprechgeschwindigkeit des
Rauchgasmelders bzw. Detektors zu steigen, ist eine
Geschwindigkeits-Detektorschaltung parallel zn dem Verstärker A 1 zwischen dem Schaltungspunkt /1 und
der Auslöseelektrode des Thyristors SCR geschaltet.
Die Geschwindigkeits-Detektorschaltung ist so ausgelegt, daß sie ein Ausgangssignal an die Auslöse- bzw.
Steuerelektrode des Thyristors SCR in dem Fall abgibt, daß die Geschwindigkeit des Anstiegs der Spannung an
dem Schaltungspunkt /1 einen bestimmten Wert überschreitet. Schaltungen, die die Änderungsgeschwindigkeit
einer Spannung ermitteln und auf eine solche Änderungsgeschwindigkeit ansprechen, sind an sich
bekannt. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält die betreffende Schaltung eine elektronische Differenzierschaltung
A 2, deren an den Thyristor abgegebene Ausgangsspannung der Geschwindigkeit der Zunahme
der Eingangsspannung am Schaltungspunkt J 1 proportional ist (d. h. dem Differential der Eingangsspannung).
Wenn die Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs an dem Schaltungspunkt /1 unterhalb eines bestimmten
Wertes liegt, genügt das Ausgangssignal der elektronischen Differenzierschaltung nicht, den Thyristor SCR in
dem Leitzustand zu steuern. Bei einer typischen A.'sführungsform der Erfindung sind die elektrischen
Parameter der Differenzierschaltung A 2 so gewählt, daß eine Rauchgaskonzentration bzw. Rauchkonzentration,
die mit einer Geschwindigkeit von weniger als 0,05% pro Minute ansteigt, unberücksichtigt bleibt und
daß eine Rauchgaskonzentration, die mit einer höheren
Geschwindigkeit ansteigt, zur Abgabe einer Sagezahnspannung
an dem Schaltungspunkt J1 führt. Diese Sägezahnspannung besitzt eine hinreichend große
Steigung oder einen hinreichend großen Differentialquotienten, so daß das Ausgangssignal der Differenzierschaltung
A 2 — welches der Steigung unter dem Differentialquotienten der Eingangsspannung proportional
ist — hinreichend hoch ist, um den Thyristor SCR in den Leitzustand zu steuern und den Alarm
auszulösen.
Der Frequenzgang des Verstärkers ist so, daß der betreffende Verstärker Signale mit wesentlich höheren
Frequenzen zu verstärken imstande ist als sich jemals aus dem plötzlichen Auftreten von Rauchwolken
ergeben würden. Ein derart weiter Frequenzgang ist jedoch mit Rücksicht darauf unerwünscht, daß er die
Möglichkeit schaffen würde, daß eine 60-Hz-Spannung und Spannungsschwankungen den Alarm auslösen
könnten. Aus diesem Grunde ist der Frequenzgang des Verstärkers in beabsichtigter Weise durch die Verwendung
eines geeigneten /?C-Gliedes verkleinert. Die Schaltungsteile dieses ÄC-Gliedes besitzen dabei solche
Werte, daß der Frequenzgang des Verstärkers oberhalb von etwa 30 Hz absinkt.
In Fig.3 ist in einer Seitenansicht, zum Teil im
Schnitt, ein Teil eines Rauchgasanzeigers ähnlich dem in F i g. 1 gezeigten Rauchgasanzeiger verdeutlicht, wobei
zusätzlich noch zu beschreibende Einrichtungen vorgesehen sind, die zur Regulierung bzw. Steuerung der
Helligkeit des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes dienen. Zusätzlich zu den in Fig. 1 dargestellten
Bauteilen enthält die in F i g. 3 dargestellte Einrichtung eine Photowiderstandszelle C3, die in dem Tragblock
10 untergebracht ist. Ferner ist ein Lichtrohr, wie ein Acrylstab 24, vorgesehen, der von der Zelle C3 aus nach
oben in den Lichtstrahl hineinläuft, um von diesem Lichtstrahl Licht auf die Oberfläche der Photozelle zu
leiten. Eine Einstellschraube 26 dient dabei dazu, die Menge des von der Photozelle C3 aufgenommenen
Lichtes einzustellen bzw. zu ändern.
In Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform eines
Rauchgasanzeigers gezeigt, der eine Geschwindigkcits-Detektorschaltung verwendet.
Die in F i g. 4 dargestellte Schaltungsanordnung und die in Fig.3 dargestellte Anordnung sind ähnlich einer
an anderer Stelle näher beschriebenen Schaltungsanordnung bzw. Anordnung (US-Patentanmeldung vom
27.11.74, Serial No. 5 27 584). Die betreffende Schaltungsanordnung
umfaßt eine Rauch-Detektorzelle Cl, die in Reihe mit einem Widerstand R1 an einer
geeigneten Speisespannungsquelle P liegt. Der Schaliüngspunkt
Ji zwischen der Zeile C! und dem
Widerstand R 1 liefert eine Spannung, die eine Funktion des Widerstandes der Zelle C1 ist. Diese Spannung wird
dem Eingang eines Differenzverstärkers A 1 zugeführt. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers A 1 wird
der Steuerelektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters bzw. Thyristors SCR zugeführt.
Die zur Helligkeitssteuerung dienende Zelle Ci liegt in Reihe mit einem Widerstand R 2 ebenfalls an der
Speisespannungsquelle An dem gemeinsamen Verbindungspunkt /2 der Zelle Ci und des Widerstands R 2
ist der Eingang eines Differenzverstärkers A 2 angeschlossen.
Der Ausgang des Differenzverstärkers A 2 ist mit der Basis eines Transistors Ti verbunden. Die
Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Π liegt in Reihe mit der Lichtquelle 18 an der Speisespannungsauelle
P.
Die Arbeitsweise der in Fig.4 dargestellten Schallungsanordnung
ist an der zuvor erwähnten anderen Stelle ausführlich beschrieben; sie kann hier wie folgt
zusammengefaßt werden. Eine Zunahme in der Helligkeit des von der Lichtquelle 18 abgegebenen
Lichtes (eine solche Helligkeitszunahme könnte durch Netzspannungsschwankungen hervorgerufen sein) bewirkt
eine Herabsetzung des Widerstands der Zelle C3, wodurch die Spannung am Schaltungspunkt J 1 und am
ίο Eingang des Verstärkers (der ein invertierender
Verstärker ist) ansteigt. Dadurch sinkt die Vorspannung an dem Transistor Ti, wodurch der die Lichtquelle 18
durchfließende Strom vermindert wird. Auf diese Weise geht die Helligkeit des von der Lichtquelle 18
abgegebenen Lichtes zurück.
Wie in F i g. 4 gezeigt, ist eine elektronische Geschwindigkeits-Detektor-Differenzierschaltung A 3
vorgesehen, die mit ihrem Eingang an dem Schaltungspunkt J 1 angeschlossen ist und die mit ihrem Ausgang
über eine Diode Di an dem Schaltungspunkt /2
angeschlossen ist.
Die Arbeitsweise der Geschwindigkeits-Detektorschaltung ist ähnlich der in Fig.2 dargestellten
Geschwindigkeits-Detektorschaltung, und zwar insofern,
als das Ausgangssignal der hier vorgesehenen Detektorschaltung eine Funktion der Geschwindigkeit
der Spannungsänderung am Schaltungspunkt J 1 ist. Bei der in Fig.4 dargestellten Modifikation enthält die
elektronische Differenzierschaltung A 3 jedoch einen Inverter, so daß ihr Ausgangssignal mit zunehmender
Geschwindigkeit der Eingangsspannungsänderung abnimmt. Wie an der oben erwähnten anderen Stelle
beschrieben, hält der Verstärker A 2 die Spannung am Schailungspunkt /2 auf dem halben Wert der
J"' Speisespannung fest. In einem typischen Fall beträgt die
Speisespannung gleich 5 Volt, so daß am Schaltungspunkt ]2 eine Spannung von 2,5 V vorhanden ist. Der
Verstärker A 2 ist im übrigen so ausgelegt, daß er eine Ausgangsspannung mit der Hälfte des Wertes der
'·■ Speisespannung abgibt, wenn das Eingangssignal
vernachlässigbar ist. Wenn die Spannung an dem Schaltungspunkt J 1 infoige der Tatsache ansteigt, daß
von Rauchpartikeln bzw. Rauchgaspartikeln reflektiertes Licht auf die Photozelle Cl auftrifft, sinkt die
Ausgangsspannung der Differenzierschaltung A 3 im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs
am Schaltungspunkt / 1 ab. Wenn die Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs am Schaltungspunkt J1 groß
genug ist, sinkt die Ausgangsspannung der Differenzierschaltung A 3 auf einen solchen Wert, daß ein Stromfluß
vom Schaltungspunkt /2 durch die Diode D 1 und den Verstärker A 3 nach Masse bzw. Erde hin auftritt.
Dieser zusätzliche Stromkreis führt dazu, daß die Spannung an dem Schaltungspunkt /2 absinkt, wodurch
. die Vorspannung für den Transistor Tl ansteigt Dies hat zur Folge, daß die Helligkeit des von der Lichtquelle
18 abgegebenen Lichtes zunimmt Das von dem Rauch auf die Zelle Cl reflektierte, mit erhöhter Helligkeit
abgegebene Licht bewirkt einen weiteren Spannungsabfall an dem Schaltungspunkt Jt, so daß bei
hinreichender Anfangsgeschwindigkeit in der Spannungszunahme an dem Schaltungspunkt Ji die Ausgangsspannung
des Verstärkers bzw. der Differenzierschaltung A 3 weitgehend auf Massepotential absinkt
Wenn der Detektor so geeicht ist daß er über den Verstärker A 1 dann einen Alarm abgibt bzw. auslöst
wenn die Spannung an dem Schaltungspunkt J1 einer
Rauchgaskonzentration bzw. einer Rauchkonzentration
von 2% entspricht (was bei der dargestellten Ausführungsform dem halben Wert der Speisespannung
entspricht), bewirkt die Steigerung der Heiligkeit des
von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes auf den Maximalwert infolge des Ansprechens der Geschwindigkeits-Deteklorschaltung
im oben beschriebenen Sinne, daß der Detektor von einem 2%-Detektor zu einem Detektor überführt wird, der eine wesentlich
höhere Empfindlichkeit besitzt. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Helligkeit
des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes durch die Geschwindigkeits-Detektorschaltung derart gesteigert
werden, daß der Detektor bei der maximalen Helligkeit zu einem 0,2%-Detektor wird.
Die Gesch windigkeits- Detektorschaltung arbeitet auf das Auftreten eines Spannungsanstieges an dem
Schaltungspunkt /1 infolge des Eintritts von Rauch in den Detektor so schnell, daß der Detektor selten, wenn
überhaupt, genügend Rauch enthält, um in den Alarmzustand überzugehen, wenn die Helligkeit des von
der Lichtquelle abgegebenen Lichtes zunimmt. Nimmt man jedoch an, daß die in dein Gehäuse enthaltene
Rauchmenge fortwährend zunimmt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die hoch genug ist, um die Geschwindigkeits-Detektorschaltung
in Betrieb zu halten, wird der Alarm durch den Verstärker A 1 dann ausgelöst,
wenn die Spannung an dem Schaltungspunkt J 1 den halben Wert der Speisespannung erreicht; diese
Spannung wird bei Vorhandensein von 0,2% Rauch geliefert.
In dem Fall, daß die Geschwindigkeit der Rauchgaskonzenfationszunahme
nach Auftreten einer Anfangsrauchfahne nicht ausreicht, die Gesehwindigkeits-Delektorschaltung
in Betrieb zu halten, obwohl in der Umgebungsatmosphäre noch Rauch verblieben ist,
allerdings bei einem Pegel, der unterhalb von 2% liegt, kann der Detektor bzw. Rauchgasanzeiger nicht in den
Alarmzustand übergehen. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Helligkeit des abgegebenen Lichtes auf ihren
ursprünglichen Helligkeitswert sich vermindert, wenn die Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs an dem
Schaltungspunkt j 1 abnimmt.
Um sicherzustellen, daß der Alarm unter derartigen Bedingungen ausgelöst wird, ist bei der in F i g. 5
dargestellten modifizierten Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 eine Zeitsteuereinrichtung
T zwischen dem Ausgang des Verstärkers A 3 und der Diode D 1 eingefügt.
Die Einrichtung T, die eine monostabiie Kippschaltung
sein kann, wird durch das Auftreten eines Ausgangssignals bestimmtem Pegel am Ausgang des
Verstärkers .4 3 in einen leitenden Zustand überführt: sie verbleibt im leitenden Zustand während einer
bestimmten Zeitspanne, nachdem das Ausgangssignal des Verstärkers A 3 abgesunken ist. Auf diese Weise
verbleibt die Lichthelligkeit während einer kurzen Zeitspanne noch auf dem höheren Helligkeitswert
nachdem die Geschwindigkeit der Rauchgaskonzentrationszunahme abgefallen ist Demgemäß bleibt die
höhere Empfindlichkeit des Rauchgasanzeigers noch lange genug erhalten, um einen Rauchgaskonzentrationswert
von 0,2% zu erreichen und um die Zelle darauf ansprechen zu lassen.
In Fig. 6 ist ein Teil der in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung wiedergegeben, wobei eine andere
Methode veranschaulicht ist, eine Geschwindigkeits-Detektorschaltung des beschriebenen Typs auszunutzen.
Gemäß Fig. 6 betätigt die Geschwindigkeits-Detektorschaltung
A 3 einen Schalter 51, der in Reihe mit einem Widerstand Rs zwischen dem Schaltungspunkt
ίο 11 und Masse liegt. Der Widerstand Rs und der
Widerstand R1 besitzen solche Werte, daß ihr kombinierter Parallelwiderstand gleich dem Widerstand
der Zelle Cl ist, wenn sich in dem Detektor bzw. Rauchgasanzeiger 2% Rauch befindet.
Wenn die Geschwindigkeit der Spannungszunahme an dem Schaitungspunkt ]\ einen bestimmten Wert
überschreitet, führt das von dem Geschwindigkeits-Verstärker A 3 abgegebene Ausgangssignal zur öffnung
des Schalters 51. Dadurch steigt die Spannung am Schaltungspunkt /1 an und führt in der Tat zu einer
Erhöhung der Empfindlichkeit des Detektors bzw. Rauchgasanzeigers.
Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 kann eine Zeitsteuereinrichtung T vorgesehen sein, um den
Schalter Sl während einer bestimmten Zeitspanne offen zu halten, so daß der Detektor in dem
Empfindlichkeitszustand während einer hinreichend langen Zeitspanne verbleibt, um dem Rauch zu
ermöglichen, sich in dem Gehäuse zu sammeln, und um der lichtempfindlichen Einrichtung Zeit zu geben, auf
das von dem Rauch reflektierte Licht zu reagieren.
Obwohl die Erfindung in Anwendung auf die Rauchermittelung unter Verwendung von Photowiderstandszellen
beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, daß sie auch in Verbindung mit Detektoren
verwendet werden kann, die Photo-Generatorzellen, Phototransistoren oder Photodioden benutzen. Das
Ansprechverhalten derartiger Einrichtungen ist wesentlich schneller als jenes der Photowiderstandszellen.
Demgemäß ist es in der Geschwindigkeits-Detektorschaltung normalerweise nicht erforderlich, eine Kompensation
bezüglich der langsamen Ansprechzeit vorzunehmen. Die Verwendung einer Geschwindigkeits-Detektorschaltung
mit derartigen Einrichtungen ermöglicht jedoch die Schaffung eines sehr empfindlichen
Detektors bzw. Rauchgasanzeigers, der z. B. auf 0.2% Rauch anspricht, ohne daß nennenswerte Fehlalarmprobleme
vorhanden sind. Der betreffende Rauchgasanzeiger besitzt dabei ein Sicherheits-Ansprechverhalten
bei 2% Rauch, wodurch ein Betrieb unabhängig von der Geschwindigkeit des Rauchkonzentrationsan-
Die Schaltungsanordnung für eine derartige Einrichtung, bei der ein Phototransistor oder eine Photodiode
verwendet wird, wäre ähnlich der in F i g. 1 gezeigten Anordnung, wobei die Photozelle Cl durch den
Phototransistor oder durch die Photodiode ersetzt wäre. Die Werte der übrigen Bauteile der Schaltungsanordnung
werden dabei in Anpassung an die elektrischen Eigenschaften der verwendeten lichtempfindlichen
Einrichtung eingestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Rauchgasanzeiger, bei dem eine Lichtquelle vorgesehen ist, bei dem eine erste photoempfindliche
Einrichtung so angeordnet ist, daß sie von Rauchpartikeln reflektiertes Licht der Lichtquelle
empfängt, wobei die erste photoempfindliche Einrichtung auf Lichtänderungen reagiert und ihre
elektrischen Charakteristiken ändert, und bei dem eine erste Einrichtung vorgesehen ist, die ein
Alarmsignal für einen Alarmgeber erzeugt, wenn die elektrischen Charakteristiken der ersten photoempfindlichen
Einrichtung einen vorgegebenen Wert erreichen, der einer vorgegebenen Rauchkonzentratior.
entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung (A 3) vorgesehen ist, die
auf einen vorgegebenen Weri in der Zunahme der Geschwindigkeit der Rauchkonzentration anspricht
und bewirkt, daß die erste Einrichtung (A 1) ein Alarmsignal bei einer Rauchkonzentration erzeugt,
die kleiner ist als die vorgegebene Rauchkonzentration.
2. Rauchgasanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite photoempfindliche
Einrichtung (C3) vorgesehen ist, die andauernd vom Licht der Lichtquelle (18) bestrahlt wird, daß die
Intensität der Lichtquelle (18) dadurch auf einen konstanten Wert geregelt wird, daß ein vor die
Lichtquelle (18) geschalteter elektronischer Schalter (Ti) in Abhängigkeit von Änderungen der elektrischen
Charakteristiken der zweiten photoempfindlichen Einrichtung (CZ), die durch Schwankungen der
Intensität der Lichtquelle (18) bedingt sind, betätigt wird, und daß beim Ansprechen der zweiten
Einrichtung (A3) der elektronische Schalter (Ti) durch ein Ausgangssigna! der zweiten Einrichtung
(A 3) derart betätigt wird, daß die Intensität der Lichtquelle (18) und die Empfindlichkeit des
Rauchgasanzeigers vergrößert wird (F i g. 4).
3. Rauchgasanzeiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Einrichtung (T)
vorgesehen ist, die das Ausgangssignal der zweiten Einrichtung (A 3) für eine vorgegebene Zeitdauer
aufrecht erhält (F ig. 5).
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