DE2659978C2

DE2659978C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bruchermittlung an einer Glasscheibe

Info

Publication number: DE2659978C2
Application number: DE2659978A
Authority: DE
Inventors: Hideo Mifune; Toyota Noguchi; Kenji Senda; Kenroku Tani
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-05-29
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2659978B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bruchermittlung an einer Glasscheibe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I und eine Vorrich- ■> <> tungzur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE-OS 20 56 015 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der eine Glasscheibe an einer Stelle in Schwingungen mit einem bestimmten Sollwert der Frequenz und/oder der Amplitude versetzt wird und η an einer zweiten Stelle der Glasscheibe Schwingungen empfangen werden, an denen eine Abweichung von dem Sollwert zu einer Alarmabgabe ausgewertet sind. Dabei erfolgt jedoch eine fälschliche Alarmabgabe dadurch, daß das Übertragungsverhalten der Glasscheibe bei- «> spieisweise durch Benetzen oder Berührung ihrer Oberfläche verändert wird, was zu einer Änderung der Amplitude und/oder der Frequenz der Schwingung führt.

Ferner ist in der DE-OS 24 31 999 ein Verfahren *■"> beschrieben, bei dem an einer Stelle in eine Glasscheibe eine Schwingung einer ersten Frequenz eingeleitet und an einer zweiten Stelle der Glasscheibe eine Schwingg abgenommen wird Die Alarmabgabe erfolgt dabei dann, wenn die Schwingung der ersten Frequenz nicht mehr stark genug empfangen wird, oder dann, wenn beim Brechen des Glases eine Schwingung mit einer zweiten Frequenz empfangen wird, die charakteristisch beim Glasbruch erzeugt wird. Auch hier erfolgt eine fälschliche Alarmmeldung, wenn durch Bedämpfung der Glasscheibe beispielsweise durch Regen oder Berührung die eingeleitete Schwingung zu stark gedämpft wird Ferner kann eine Schwingung mit der für das Brechen des Glases charakteristischen Frequenz unter Umständen auch dann entstehen und der Schwingung mit der ersten Frequenz überlagert sein, wenn die Glasscheibe mit Metallgegenständen oder Send in Berührung kommt

Weiterhin ist in der CH-PS 5 57 068 ein Verfahren beschrieben, bei dem an einer Stelle in die Glasscheibe eine modulierte Schwingung übertragen wird, an einer zweiten Stelle der Glasscheibe die modulierte Schwingung abgenommen wird und der zeitliche Modulationszustand der Schwingung nach dem Durchlaufen der Glasscheibe überwacht wird. Dabei werden Änderungen einer durch die Übertragungscharakteristik der Glasscheibe verursachten Laufzeitverzögerung des Modulationssignals zur Alarmabgabe ausgewertet Eine derartige Änderung kann jedoch auch durch Ändern des Resonanzverhaltens der Glasscheibe, wie beispielsweise durch Berührung an Schwingknoten oder dgl., auftreten, was zu Fehlalarmen führen kann. Ferner sind dieses Verfahren und diese Vorrichtung mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I anzugeben, bei welchem unter geringem Aufwand und einfacher Anwendung eine zuverlässige Alarmabgabe ausschließlich bei Glasbruch ohne Auftreten von Fehlalarmen aufgrund anderer Ursachen erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsg-mäß nach dem Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Dabei wird durch die Unterdrückung der Reflexionen der Schallwellen an den Rändern der Glasscheibe erreicht, daß normalerweise nur sehr schwache reflektierte Schallwellen abgenommen werden, während an einer Bruchstelle der Glasscheibe reflektierte Schallwellen nicht unterdrückt werden, so daß sie aufgrund ihrer Intensität von den Randreflexions-Schallwellen deutlich verschieden sind. Die Schallwellen iind in Abhängigkeit von dem im Glas zurückgelegten Weg bei der Abnahme unterschiedlich abgeschwächt. Dem wird durch die der Entfernung entsprechend unterschiedliche Verstärkung der Signale Rechnung getragen. Damit stehen für die Alarmauswertung Signale aus Reflexionen an Glasbruchstcllen zur Verfügung, deren Amplitude von der Lage des Glasbruchs im wesentlichen unabhängig und gleichmäßig ist und sich deutlich von der Amplitude der Signale aus den restlichen schwachen Reflexionen an den Rändern der Glasscheibe unterscheidet. Somit führen bei einem Bruch der Glasscheibe die dadurch entstehenden starken und deutlichen Reflexionssignale zu einer zuverlässigen Alarmabgabe, wahrend ein Berühren der Glasscheibe oder eine ßcdämpfung der Glasscheibe keinerlei Signale dieser Art hervorruft, so daß auch kein Fehlalarm abgegeben wird.

Vorteilhafte Merkmale der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den

Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert,

F i g, 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

F i g. 2 zeigt einen Teilbereich der Darstellung nach F i g. I in Einzelheiten.

F i g. 3 zeigt Kurvenformen für die Erläuterung der Vorrichtung nach F i g. 1. ι ο

Bei der Vorrichtung nach Fig. t ist eine Glasscheibe 11 in eine Zarge bzw. einen Rahmen 70 so eingepaßt, daß die Ränder der Glasscheibe eingespannt sind. Bei einer derartigen Einspannung der Ränder ergibt sich, daß an den Rändern der Glasscheibe 11 keine freien Schwingungen auftreten und daher im wesentlichen keine Reflexionen auftreten. Zur Erzeugung mechanischer Schwingungen ist ein an einen Oszillator 73 angeschlossener piezoelektrischer Wandler 71 auf die Oberfläche der Glasscheibe 11 an der unteren linken Ecke aufgeklebt, wo auch Glaserkitt als Stoßabsorptionselement 72 aufgebracht ist (Fig. 2\ Da alle Ränder der Glasscheibe eingespannt sind und der wesentliche Anteil der Energie, die nahe Reflexionen verursacht, mit Hilfe des Stoßabsorptionselements 72 absorbiert wird, 2% treten gemäß der Darstellung in Fig.3 (a) unter normalen Umständen ohne Vorliegen von Glassprüngen nur Reflexionsschwingungen kleiner Amplitude auf.

Die Reflexionsschwingungen innerhalb der gerahmten Glasscheibe 11 werden unter Verwendung des Wandlers 71 als Abnehmer in ein elektrisches Signa; umgesetzt. Dieses Signal wird über einen Begrenzungswiderstand 74 und einen linearen Verstärker 75 an einen Nahechodämpfungsverstärker 76 angelegt, dessen Empfindlichkeit zeitlich gesteuert ist Ein derartiger Nahechodämpfungsverstärker (STC) ist auf dem Gebiet des Radars bekannt, wo eine Verringerung seiner Verstärkung als Funktion der Zeit über einen vorbestimmten Bereich so programmiert ist, daß aus geringem Abstand empfangene Signale mit einer geringeren Verstärkung verstärkt werden als Signale aus größeren Abständen. Daher ist das Ausgangssignal aus dem Nahechodämpfungsverstärker 76 eine pulsierende Spannung mit einer im wesentlichen konstanten Amplitude. Die Spannung liegt an einem Analog-Vergleicher 77 an und wird mit einer Vergleichsspannung Vrefso verglichen, daß sich ein Ausgangssignal ergibt, wenn die Spannung oberhalb der Vergleicnsspannung liegt. Das Ausgangssignal aus dem V&'gleicher 77 wird zum Erhalt der Gleichspannungskoir.ponente des Ausgangssignals über ein Tiefpaßfilter 78 geleitet. Eine Alarmeinrichtung 79 wird mittels der auf diese Weise gefilterten Gleichspannung betrieben, die die Stärke von Rer.cxionsschallwellen an Sprüngen bzw. Brüchen darstellt (F i g. 3 (b)), wenn solche vorliegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bruchermittlung an einer Glasscheibe, bei dem an einer Stelle der Glasscheibe Schallwellen erzeugt werden, die von der Glasseheibe zur Bildung von Signalen abgenommen werden, aus denen ein Alarmsignal abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß Reflexionen der Schallwellen an den Rändern der Glasscheibe unterdrückt werden, daß die Signale aus den von der Glasscheibe abgenommenen Schallwellen nach einer zeitlichen Funktion verstärkt werden, nach der Schallwellen-Signale aus dem Nahbereich mit geringer Verstärkung und Schallwellen-Signale aus größeren Entfernungen mit hoher Verstärkung verstärkt werden, und daß die verstärkten Signale in ihrer Amplitude mit einem vorbestimmten Pegel so verglichen werden, daß bei Überschreiten des vorbestimmten Pegels das Alarmsignal abgegeben wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit wenigstens einem piezoelektrischen Wandler für Erzeugung und Abnahme von Schallwellen an der Glasscheibe und mit einer Alarmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, datl die Glasscheibe (11) in einem Rahmen (70) sitzt, der die Ränder schwingungsfest einspannt, und daß ein mit den Signalen aus den von der Glasscheibe (11) abgenommenen Schallwellen gespeister Verstärker (76) mit zeitlich veränderter Verstärkung, der Schallwellen-Signale aus dem Nahbereich mit geringerer Verstärkung verstärkt als Schallwellen-Signale aus größeren Entfernungen, und eine Vergleichseinrichtung (77) vergesehen sind, die die verstärkten Signale mit einem vo. gestimmten Wert ü vergleicht und ein Ausgangssignal an die Alarmeinrichtung (79) abgibt, wenn ein verstärktes Signal den vorbestimmten Wert überschreitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Stoßabsorptionselement (42), das in der -to Nähe des piezoelektrischen Wandlers (71) an der Glasscheibe (11) angebracht ist und Schallwellenenergie absorbiert.

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