DE2823411A1

DE2823411A1 - Flammenmelder

Info

Publication number: DE2823411A1
Application number: DE19782823411
Authority: DE
Inventors: Domokos Dipl Phys Tar
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1978-04-25
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1979-11-08
Also published as: CH628171A5; GB2065880A; GB2020417B; ATA252479A; FR2470418B1; JPS6239473B2; FR2470418A1; DE2823411C2; JPS54146596A; DE2857795C2; GB2020417A; FR2424036A1; AU521239B2; AT381406B; AU4648679A; FR2424036B1; CH640963A5

Description

Die Erfindung betrifft einen Flammenmelder mit einem ersten Stromkreis, der durch fotoelektrische Mittel und ein Bandpassfilter die Emission einer Flamme mindestens im Wellenlängenbereich des Kohlendioxids und das Flammenflackern empfängt und Nutz-Signale für ein Alarmmittel erzeugt.

Es ist allgemein bekannt, dass die meisten brennbaren Stoffe, wie Holz, Benzin, OeI und Kohlenwasserstoffe bzw. Kohlenhydrate, kurzum die organischen Stoffe, bei der Verbrennung in den Wellenlängenbereichen bei ca. X = 2,7 ami und insbesondere bei ca. λ = 4,4 Aim stark emittieren. Die Emission der Strahlung erfolgt in Linienspektren und Bandenspektren, wobei der Wellenlängenbereich von 2,7 jam für Wasser und CO2 und jener von 4,3 yum für Kohlendioxid charakteristisch ist. In der Zeitschrift "Report of Fire Research Institue of Japan", Serial No. 30, December 1969, wird im Aufsatz "Feuerdetektion unter Benutzung von Infrarot-Resonanz-Strahlung", Seiten 55 - 60, in der Fig. 6 die Schaltung eines auf Flammenstrahlung und auf die Temperatur empfindlichen Melders gezeigt. Dieser Melder ist für den Infrarotbereich konstruiert. Er ist jedoch nicht sicher gegen Fehlalarm: bei Vorhandensein von Störstrahlungen im Infrarotbereich, wie z.B. Heizkörper oder Ofen, deren Wärmestrahlungen durch einen Ventilator oder dergleichen in einem gewissen Rhythmus unterbrochen wird, kann der Melder in unerwünschter Weise Alarm erzeugen, obwohl keine Flamme vorhanden ist.

In der französischen Patentschrift 2 151 148 werden zwei Wellenlängenbereiche bzw. -bänder für die Alarmgabe bei Feuer ausgewertet. Die Selektivität ergibt sich durch die Anordnung von zwei schmalbandigen optischen Filtern, welche nur für die beiden Wellenlängenbereiche X = 2,7 und λ= 4,3

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durchlässig sind. Die fotoelektrischen Spannungen, die von diesen beiden Wellenlangenbereichen erzeugt werden, werden für die Feueralarmgabe ausgewertet. Der Melder neigt - wie Versuche gezeigt haben - bei Störstrahlungsquellen geeigneter Farbtemperatur zu Fehlalarmen, so dass die Fehlalarmrate mit diesem Melder nicht wirksam gesenkt werden konnte.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Fehlalarmrate drastisch zu senken und einen Flammenmelder zu konzipieren, der trotz Auftreten von Störquellen jede Flamme eindeutig als solche erkennt und den Feueralarm erzeugt.

Die Erfindung bezweckt ferner die Auswertung von Emissionen im Wellenlängenbereich von ca. λ= 4,4/um für die Alarmgabe. Das normale Fensterglas bzw. Lampenglas lassen die Emission in diesem Wellenbereich nicht durch. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Sonneneinstrahlung sowie das normale elektrische Licht in den Räumen, in welchen der Melder untergebracht ist, keinen Einfluss auf die Alarmerzeugung des Melders hat. Der erfindungsgemässe Flammenmelder kann auch im Freien, d.h. ausserhalb der Räume untergebracht sein, da bekanntlich in dem Emissionsspektrum des Sonnenlichtes eine sogenannte Energielücke bei A= 4,3 ^um vorhanden ist. Auch hier wird die Sonne als Störquelle ausgeschaltet.

Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, dass Teile des Wellenlängenbereiches λ >6 yum keinen Einfluss auf die Alarmerzeugung haben. Hierdurch werden die Einwirkungen von Heizkörpern und Ofen eliminiert. Der Flammenmelder ist ferner so konstruiert, dass bei einer Störstrahlung von einem heissen Körper unterhalb A= 6 ^m kein Fehlalarm erzeugt werden kann.

Der Melder der Erfindung erzeugt nur dann Alarm, wenn eine Flamme vorhanden ist, die im Wellenlängenbereich von A= 4,4 um

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emittiert. Diese Alarmgabe erfolgt auch dann, wenn noch ein heisser Körper im Wellenlängenbereich λ < 6 um seine Störstrahlungen aussendet. Die Alarmgabe muss auch dann erfolgen, wenn die Störstrahlung des heissen Körpers ungefähr mit der Flackerfrequenz der Flamme moduliert wird.

Die Erfindung, welche diese Aufgaben zu lösen hat, ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Eliminieren einer durch einen Wärmestrahler erzeugten Störstrahlung ein zweiter Stromkreis mit einem Verknüpfungsmittel vorgesehen ist, der folgende Bauteile enthält:

- ein Filter mit einem bestimmten Wellenlängen-Durchlassbereich und ein fotoelektrisches Mittel, das Strahlung empfängt, die oberhalb des Resonanz-Wellenlängenbereichs des Kohlendioxids liegt und ein Störsignal erzeugt,

- ein Bandpassfilter mit dem gleichen Flackerfrequenz-Durchlassbereich der Störstrahlung wie im ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme,

- das Verknüpfungsmittel, das den ersten und zweiten Stromkreis verknüpft, ist so konstruiert, dass unter Berücksichtigung der statistischen Verteilung der Flammenemission und der Störstrahlung ein Ausgangssignal in der Weise erzeugt wird, dass die Weitergabe des Signales des ersten Stromkreises bei gleichzeitigem Auftreten eines gleichsinnigen Ausgangssignales des zweiten Stromkreises gesperrt und bei Abwesenheit oder ungleichsinnigem Auftreten des Ausgangssignales des zweiten Stromkreises zum Alarmmittel durchgelassen wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figuren la, b, c die Wirkungsweise der in den Ausführungsbeispielen der Figuren 9, 10, 11 dargestellten Verknüpfungsschaltung;

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Figur 2

Figur 3

Figur 4

Figur 5

Figur 6

Figur 7 Figur 8 Figur 9

Figur 10

Figur 11

Figur 12

in grafischer Darstellung die Intensitätsverteilung über den Wellenlängenbereich einer Flamme?

in grafischer Darstellung eine typische spektrale Intensitätsverteilung über den Wellenlängenbereich eines heissen Körpers;

in grafischer Darstellung die Durchlassbereiche der Filter 1 und 9 der beiden Stromkreise;

in grafischer Darstellung die Durchlassbereiche von zwei Nutzsignal-Stromkreise und einem Störsignal-Stromkreis;

in grafischer Darstellung die charakteristische Intensitätsverteilung der Sonnenstrahlung über ihre Emissionswellenlänge;

verschiedene Fälle der Wirkungsweise für den Flammenmelder gemäss der Erfindung;

ein Konstruktionsbeispiel eines Filters und fotoelektrischen Mittels;

ein erstes Ausführungsbeispiel der gesamten elektrischen Schaltung in teilweiser digitaler Ausführung für den Flammenmelder;

ein zweites Ausführungsbeispiel der in teilweiser digitaler Ausführung konzipierten Schaltung des Flammenmelders;

ein drittes Ausführungsbeispiel der Schaltung des Flammenmelders, die teilweise digitalisiert ist;

ein viertes Ausführungsbeispiel der in

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teilweiser analoger Weise ausgeführten Schaltung für den Flammenmelder;

Figur 13 eine andere Ausführungsform des Verknüpfungsmittels der Figuren 9, 10 und 11.

In den Figuren la, Ib, Ic sind Impulse A, B, C auf die Zeitachse t aufgetragen. Diese Impulse erscheinen an den Verbindungspunkten A, B, C der Ausführungsbeispiele der Figuren 9, 10 und 11. Die Figur la zeigt den Fall, dass im ersten Stromkreis, der die Flackerfrequenz einer Flamme empfängt, ein Impuls erzeugt ist und im Verbindungspunkt A der genannten Ausführungsbeispiele der Figuren 9, 10, 11 ansteht. Gemäss Fig. la wird angenommen, dass zur gleichen Zeit im zweiten Stromkreis ein Störsignal empfangen worden ist und am Punkt B der Rechteckimpuls vorhanden ist. Das Verknüpfungsmittel, welches später im Zusammenhang mit den diversen Ausführungsbeispielen der Figuren 9, 10, 11, 12, 13 näher besprochen wird, ist so konstruiert, dass in diesem Fall kein Ausgangssignal erzeugt wird. In der Fig. 1 ist dies dadurch dargestellt worden, dass C=O ist.

Die Fig. Ib zeigt den Fall, dass im ersten Stromkreis ein Flammensignal erzeugt ist und ein entsprechender Impuls im Verbindungspunkt A vorhanden ist. Es sei angenommen, dass im zweiten Stromkreis zur gleichen Zeit kein Störsignal empfangen wird und dass am Verbindungspunkt B des zweiten Stromkreises Störimpulse auftreten, die mit den Nutzimpulsen im Punkt A zeitlich nicht zusammenfallen. Am Ausgangspunkt C des Verknüpfungsmittels der Ausführungsbeispiele der Figuren 9, 10 und il erscheint nur dann ein Signal, wenn ein Nutzsignal im Punkt A des ersten Stromkreises vorhanden ist.

Die Fig. Ic zeigt im Punkt A des ersten Stromkreises das Vorhandensein eines Nutzsignals aufgrund einer Flamme und im zweiten Stromkreis (Verbindungspunkt B) das zeitlich ver-

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zögerte Vorhandensein eines Störsignales. Das Verknüpfungsmittel der Figuren 9, 10 und 11 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn ein Nutzimpuls am Verbindungspunkt A und kein Störimpuls am Verbindungspunkt B zur gleichen Zeit vorhanden sind. Die Fig. Ic zeigt, dass bei einer gewissen zeitlichen Ueberlappung dieser beiden Impulse der Ausgangsimpuls am Verbindungspunkt C des Verknüpfungsmittels verschwindet.

In der Fig. 2 ist die Verteilung der Intensität eines typischen Flammenspektrums dargestellt. Auf der Abszisse ist der Wellenlängenbereich λ in der Einheit^um gezeigt. Auf der Ordinate ist die Intensität im jeweiligen Längenbereich gezeichnet. Man erkennt an der Fig. 2 deutlich eine starke Intensität im Wellenlängenbereich λ = 4,4 Aim. Dies ist der Wellenlängenbereich des Kohlendioxids. Die Intensitätsverteilung hat zwei deutlich ausgeprägte Maxima bei 2,8 und 4,4 ,um. Die Intensität der Flamme kann beiAv>6_/Aam vernachlässigt werden.

Die Fig. 3 zeigt die Intensitätsverteilung eines heissen Körpers bei ca. 300° Celsius. Auf der Abszisse ist die Wellenlänge in der Einheit nm und auf der Ordinate ist die Intensität der Emission eines Störstrahlers aufgetragen. Dieser Störstrahler enspricht einem Wärmestrahler, z.B. Heizspiralen oder Kochplatten. Es sei angenommen, dass die Strahlung z.B. durch einen Ventilator periodisch unterbrochen wird. Diese periodischen Unterbrechungen, welche im Frequenzbereich von 4 - 15 Hz liegen können, werden später in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen der Figuren 9, 10, 11 und 12 näher beschrieben. Eine andere Störquelle des gleichen Typs kann ein Auspuffrohr bei einem Verbrennungsmotor sein, das bekanntlich nur lose gehaltert ist und daher Bewegungen ausführt, die ungefähr in dem Frequenzbereich von 4 - 15 Hz liegen. Wie später noch in Verbindung mit den Figuren 9, 10, 11, 12 näher erläutert wird, liegt diese Frequenz im Bereich der

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flackernden Flamme. Der bis jetzt besprochene Typ der Störquellen wird verabredungsgemäss mit S^ bezeichnet, was später in Verbindung mit den Figuren 7a - f und der dazugehörenden Tabelle noch näher erläutert wird. Ein anderer Typ von Störquellen kann ein Heizungskörper bzw. Radiator oder Ofen sein, die eine wesentlich geringere Ausstrahlungstemperatur besitzen als der Typ S^ der Fig. 3. Der Radiator, Ofen oder Heizungskörper werden verabredungsgemäss mit S2 bezeichnet und strahlen im Wellenlängenbereich von über 5,5 um aus. Auch bei diesem Störquellentyp S2 soll verabredungsgemäss die Strahlung im Bereich von 4-15 Hz unterbrochen werden. Eine solche Unterbrechung kann z.B. durch Ventilatoren oder durch Vibrieren von Gegenständen, die vor den Störquellen angeordnet sind, hervorgerufen werden. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Störstrahlung in den Ausführungsbeispielen der Figuren 9-12 sich nicht als störend erweist, wenn sie nicht unberbrochen wird. Dies wird jedoch noch bei den Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Der Störquellentyp S1/S2 wird in der Tabelle, die im Zusammenhang mit den Figuren 7 und 8 beschrieben wird, näher erläutert.

Fig. 4 zeigt in grafischer Darstellung die Durchlassbereiche der Filter 1 und 9 der beiden Stromkreise der Ausführungsbeispiele der Figuren 9, 10, 11, 12. Gemäss Fig. 4 ist der erste Stromkreis, der auf die Emission von Flammen anspricht, mit einem Filter 1 versehen, welches einen Wellenlängen-Durchlassbereich um 4,4 um hat. Das Filter 9, welches vor dem zweiten Stromkreis der genannten Ausführungsbeispiele angeordnet ist, besitzt einen Wellenlängen-Durchlassbereich, der grosser ist als 6 yum. In der Fig. 4 hat das Filter 9, welches die Störstrahlungen durchlässt, einen Durchlassbereich mit einer in der Nähe von 6 um steil ansteigenden Flanke und einer in den grösseren Wellenlängenbereich all-

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mählich abfallenden Flanke. Dies bedeutet, dass ein relativ billiges Filter für diese Zwecke benutzt werden kann und in den Ausführungsbeispielen der Figuren 9-12 sehr gut seinen Dienst versieht.

In der Fig. 5 sind in grafischer Darstellung die Durchlassbereiche von zwei Nutzsignal-Stromkreisen des ersten Typs und einem Störsignal-Stromkreis des zweiten Typs vorgesehen. Ein erster Stromkreis besitzt ein Filter 1 mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich von ca. 2,8 /um. Ein anderer erster Stromkreis besitzt ein Durchlassfilter 1 mit dem Wellenlängen-Durchlassbereich um 4,4 um. Ein zweiter Stromkreis besitzt ein Filter 9 mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich von über 6/um. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass gemäss Fig. 5 drei Stromkreise vorgesehen sein können. Selbstverständlich können noch mehr Stromkreise angeordnet werden. Die Ausführungsbeispiele der Figuren 9-12 werden anhand von nur zwei Stromkreisen besprochen. Das Filter 9 des zweiten Stromkreises hat gemäss Fig. 5 einen Durchlassbereich, der beidseitig steile Flanken aufweist. Es handelt sich hier um ein Filter, welches relativ teurer ist als das Filter der Fig. 4, welches einen nicht so scharf begrenzten Durchlassbereich hat. Es soll hiermit nur gesagt werden, dass bei den Ausführungsbeispielen, die später noch näher besprochen werden, sowohl teure als auch billige Filter verwendbar sind.

Die Fig. 6 zeigt in grafischer Darstellung die charakteristische Intensitätsverteilung der normalen Sonnenstrahlung. Die Wellenlänge λ ist in ^m auf der Abszisse und die Intensität ist auf der Ordinate in relativen Einheiten aufgetragen. Die grafische Darstellung der Fig. 6 zeigt, dass das Sonnenlicht an einigen charakteristischen Stellen Maxima und an bestimmten Stellen Minima aufweist. Besonders wird auf das Intensitätsminimum verwiesen, das in der Nähe von 4,3 liegt.

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Die Fig. 7 zeigt in grafischer Darstellung die Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele der Figuren 9 - 12 in Kombination mit den Einzelteilen der Figuren 8 und 13. In den einzelnen Figuren 7a, b, c, d, e, f sind die Wellenlängen λ in^m auf der Abszisse und die Intensitäten der Durchlassbereiche der Filter 1 und 9 in relativen Einheiten auf der Ordinate aufgetragen.

Die Fig. 7a zeigt, dass keine Flamme und keine Störung vorliegt. An den Punkten A und B der Figuren 9, 10, 11, 12 ist daher kein Impuls und auch keine Spannung vorhanden. Dies bedeutet, dass kein Alarm erzeugt wird.

Die Fig. 7b zeigt das Vorhandensein einer Flamme in dem Wellenlängenbereich der Figuren 4 oder 5. Eine Störung soll in diesem Falle nicht vorliegen. Daher befindet sich am Punkt A des ersten Stromkreises der Ausführungsbeispiele der Figuren 9-12 ein Impuls bzw. eine Spannung. Am Punkt B des zweiten Stromkreises befindet sich keine Spannung. In diesem Fall wird ein Alarm erzeugt.

Die Fig. 7c zeigt den Fall, dass eine Störung vorhanden ist, die im Wellenlängenbereich der Fig. 4 oder 5 vorliegen kann und dass keine Flamme vorhanden ist. Als Störquelle sei der Typ S₂ angenommen, der gemäss früherer Definition ein Radiator, Heizstrahler oder Ofen mit einer Temperatur von ca. 100° Celsius sein kann. Gemäss dem in der Fig. 7c dargestellten Fall liegt am Punkt A keine Spannung und am Punkt B der Stromkreise der Figuren 9-12 eine Spannung bzw. ein Impuls vor. Ein Alarm wird in diesem Fall nicht gegeben.

Die Fig. 7d zeigt den Fall, dass sowohl eine Flamme als auch eine Störstrahlung der Störquelle vom Typ S₂ vorliegen. Die Wellenlängenbereiche sind gemäss den Figuren 4 oder 5 ausgewählt. In diesem Fall liegen an den Punkten A und B der

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Stromkreise der Figuren 9-12 eine Spannung bzw. ein Impuls. Liegen Spannung und Impuls zur gleichen Zeit an diesen Punkten A und B, so erfolgt über das Verknüpfungsmittel 18, 26, 59 mit den Invertern 17, 25, 58 kein Ausgangssignal am Punkt C. Da jedoch Flamme und Störstrahlungen in einem breiten Frequenzbereich von 4-15 Hz flackern, ergibt sich eine statistische Verteilung in der Weise, dass Flamme und Störstrahlung nur hier und da synchron an den Punkten A und B auftreten (Fig. 7d) oder nicht synchron (Fig. 7b oder Fig. 7c). Es ergeben sich zwischen diesen Situationen sogenannte Zwischensituationen, wo sich die Spannungen bzw. Impulse an den Punkten A und B teilweise überlappen können. Auch in diesem Fall, der in der Fig. Ic dargestellt ist, ergibt sich ein eindeutiges Alarmsignal am Punkt C. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine Flamme auch dann ein Alarm auslöst, wenn eine Störstrahlung vorhanden ist.

Die Fig. 7e zeigt den Fall, dass eine Störstrahlung von einem Störstrahltyp S^ über einen sehr breiten Wellenlängenbereich strahlt. Ein solcher Störstrahler, der ein Wärmestrahler (Heizspiralen bzw. Kochplatten) mit einer Abstrahlungstemperatur von ca.300° C sein kann (Fig. 3), beeinflusst nicht nur den Stromkreis für den Empfang der Störstrahlungen (Filter 9), sondern auch den Stromkreis für den Empfang der Flammen der Ausführungsbeispielen der Figuren 9-12. Dies bedeutet, dass an den Punkten A und B synchrone Spannungen bzw. Impulse anliegen. Dies ist in Fig. la dargestellt. Infolge dieser Synchronisierung zwischen der Nutzspannung und der Störspannung wird am Ausgangspunkt C des Verknüpfungsmittels 18, 26, 59 kein Alarmsignal erzeugt. Dies ist auch richtig, da keine Flamme vorhanden ist. Zur besseren Illustrierung ist in der Fig. 7e der Anteil der Störstrahlung, die über den ersten Stromkreis (Nutzsignale) auf das Verknüpfungsmittel gelangt mit A¹ bezeichnet.

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In der Fig. 7f ist ein weiterer Fall vorgesehen. Dort soll eine Flamme vorhanden sein und gleichzeitig eine Störstrahlung vom Störquellentyp S]. Der Anteil, der von der Störstrahlung herrührend in den ersten Stromkreis übertragen wird, ist mit Λ¹ bezeichnet. Der Störstrahlungsteil, der über den zweiten Stromkreis gelangt, ist mit B bezeichnet. Da beide Teile von der gleichen Störquelle herrühren, sind sie auch synchron, das heisst an den Punkten Λ und B treten gleichzeitig Spannungen bzw. Impulse auf, so dass durch die Störstrahlungsanteile A¹ und B kein Alarmsignal am Ausgang C des Verknüpfungsmittels der Figuren 9-12 erzeugt werden kann. Dies ist der Fall wie in Fig. 7e dargestellt. Die Flamme der Fig. 7f erzeugt am Punkt A der Ausführungsbeispiele der Figuren 9-12 eine Spannung oder einen Impuls, der entweder gleichzeitig oder nicht gleichzeitig mit der Störstrahlung A¹ und B auftreten kann. Das Verknüpfungsmittel 18 erzeugt ein Alarmsignal am Ausgang C, wenn am Punkt A eine Spannung bzw. ein Impuls, der der Flamme entspricht, anliegt und gleichzeitig am Punkt B kein Spannungssignal der Störstrahlung vorhanden ist. Nach einer gewissen Wartezeit gibt der Melder Alarm.

Zur besseren Uebersicht über die verschiedenen Fälle der Figuren 7a bis f möge die nachfolgende Tabelle dienen. Die Ziffern, die in der Tabelle unter der Rubrik "Bemerkungen" aufgeführt sind, haben folgende Bedeutungen:

1) kein Alarmimpuls, da keine Flamme

2) Alarmimpuls, da Flamme

3) Ueberwachungszustand

4) ohne Störung

5) mit Störung

6) A¹ und B zeitlich zusammenfallend ergibt C=O; A : = A+A¹

7) A und B zeitlich nicht zusammenfallend ergibt C=I; A : = A + A¹

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Tabelle

CO as .P-Ol

CD CXT (O

Annahme	Flamme ja/nein	A	Störung ja/nein	B	A¹	Typ der Störung	Ergebnis	Bemerkungen
zu Figur 7	nein	0	nein	0	-	-	C	1) 3) 4)
a	ja	1	nein	0	-	-	0	2) 4)
b	nein	0	ja	1	0	^S2	1	1) 3) 5)
C	ja	1	ja	1	0	^S2	0	2) 5)
d	nein	0	ja	1	1	^Sl	1	D 3) 5) 6)
e	ja	1	ja	Ί	1	^Sl	0	2) 5) 6) 7)
f	0;l

Ν.·

ro oo ro co

In der Fig. 8 ist die konstruktive Ausführungsform der Filter einschliesslich fotoelektrischen Mittel, wie sie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 9-12 verwendet werden. Gemäss dieser Fig. 8 besteht das Filter 1 des ersten Stromkreises aus einer Germanium- oder Siliziumschicht 70, einem Interferenzfilter 71 und aus einer Quarzschicht 72. Diese verschiedenen Schichten liegen planparallel, wobei die Dicke der Germaniumschicht 70 ca. 1 mm und des Interferenzfilters 71 ca. 1-50 ^m und die Dicke der Quarzschicht 7 2 ca. 0,5 mm betragen. Der Durchmesser dieser Schichten bzw. des Filter 1 beträgt ca. 8-12 mm. . Das Interferenzfilter 71 kann aus mehreren Schichten bestehen. Jede Schicht besteht aus einem dielektrischen Material. Das aus den Schichten 70, 71 und 72 bestehende Filter wird in ein sogenanntes "TO-5" Gehäuse untergebracht. Ein solches Gehäuse ist unter diesem Markennamen überall auf dem Markt erhältlich. Das Gehäuse wird mit dem Filter über eine Klebverbindung 73 verbunden. Im Gehäuse ist das sensitive Element 74 eventuell mit einem Feldeffekttransistor untergebracht. Dies Element wandelt die optischen Strahlen in elektrische Signale um. Diese Signale gelangen über die Leitungen 75 auf die Stromkreise der Figuren 9-12. Das sensitive Element 74 kann ein pyroelektrischer Detektor, wie z.B. Lithium-Tantalat oder Blei-Zirkanat-Titanat, oder ein NTC-Thermistor oder ein Fotoleiter oder eine Thermosäule sein. Das Filter oder das fotoelektrische Mittel 1, 2 der Fig. 8 ist für den ersten Stromkreis in den Ausführungsbeispielen der Figuren 9-12 vorgesehen. Das Filter 9 für den zweiten Stromkreis der gleichen Ausführungsbeispiele ist etwas anders aufgebaut. Die Quarzschicht fällt weg. Die räumlichen Abmessungen sind die gleichen wie vorher schon beschrieben. Ausserdem wird das sensitive Mittel 74 entsprechend seinem Anwendungs-

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fall im ersten Stromkreis oder im zweiten Stromkreis entsprechend konstruiert. Zum Beispiel kann ein pyroelektrischer Detektor für beide Stromkreise benutzt werden. Für beide Stromkreise können auch der NTC-Thermistor, der Fotoleiter und die Thermosäule verwendet werden. Wenn das sensitive Element 74 als fotovoltaische Zelle oder als eine UV-empfindliche, gasgefüllte Röhre ausgebildet ist, so kann das fotoelektrische Mittel 2 nur im ersten Stromkreis benutzt werden. In diesem Fall kann man sogar auf das aus den Schichten 70, 71, 72 bestehende Filter verzichten.

Die Fig. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, welches aus zwei Stromkreisen besteht. Der erste Stromkreis ist mit einem Filter 1 und einem fotoelektrischen Mittel 2 ausgerüstet, wobei der Wellenlängenbereich λ= 4,1 - 4, 8/um durchgelassen wird. Dieser Wellenlängenbereich ist so gelegt, dass die Emissionsstrahlung einer Flamme durch Filter 1 auf das fotoelektrische Mittel (sensitives Element 74 der Fig. 8) gelangt und dort entsprechende elektrische Nutzsignale auslöst. Diese Nutzsignale werden im nachfolgenden Verstärker 3 verstärkt. Diese verstärkten Signale sind unterhalb der Fig. 9 mit 53 bezeichnet. Das anschliessende Bandpassfilter 4 hat einen Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Flamme, die zwischen 4 und 15 Hz liegt. Anschliessend folgt ein Amplitudenbegrenzer 5, der die Amplituden des verstärkten Signals 53 abschneidet und trapezförmige Signale 54 erzeugt. Diese gelangen auf das Differenzierglied 6, welches bei jeder Anstiegsflanke der Signale 54 einen Spannungsimpuls 55 erzeugt. Diese werden im nachfolgenden Gleichrichter 7 in der Weise gleichgerichtet, dass nur noch die differenzierten Spannungsimpulse 56 der einen Polarität zum nachfolgenden monostabilen Multivibrator 8 gelangen. Dieser erzeugt Impulse 50 von gleichbleibender Amplitude und gleichbleibender Breite. Amplitude und Breite sind in diesem Fall nicht abhängig von der Intensität der Flamme. Der zweite Stromkreis, dessen

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- 2 'ι -

Filter 9 einen Wellenlängen-Durchlassbereich von λ = 6 bis 6,7 um hat, ist in gleicher Weise aufgebaut wie der soeben besprochene erste Stromkreis. Der Verstärker 11 verstärkt die elektrischen Signale des fotoelektrischen Mittels 10. Das Bandpassfilter 12 hat einen Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Störquelle, die ebenfalls im Bereich von 4-15 Hz liegt. Der Amplitudenbegrenzer 13, das Differenzierglied 14, der Gleichrichter 15 und der monostabile Multivibrator 16 funktionieren in gleicher Weise wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Stromkreis besprochen. Der monostabile Multivibrator 16 erzeugt Impulse 51 mit konstanter Amplitude und konstanter Breite. Amplitude und Breite dieser Impulse sind nicht abhängig von der Intensität der Störstrahlung. Es sei nun angenommen, dass in der Fig. 9 nur eine Flammenemission vorhanden ist. In diesem Fall erzeugt der erste Stromkreis im Punkt A die Impulse 50. Der zweite Stromkreis erzeugt im Punkt B keinen Impuls (Zustand = 0). Die nachfolgende Inverterschaltung 17 erzeugt daher den Zustand "1", der auf das Verknüpfungsglied, welches als UND-Tor ausgebildet ist, gelangt, so dass das UND-Tor an seinem Ausgang C

einen*

Impuls erzeugt. Dieser Impuls gelangt auf den nachgeordneten Integrator 19, welcher mittels des Zeitglieds 20 nach einer bestimmten Zeit von z.B. 5-15 Sek. rückgestellt wird. Bei der digitalen Ausführungsform des UND-Tors 18 enthält der

teiner minimalen Breite, Integrator 19 einen Zähler, der die Ausgangsimpulse cYzählt.

Erst wenn eine Reihe von Ausgangsimpulsen in den Zähler gelangen und ein bestimmter Schwellenwert, der vorher eingestellt wird am Zähler, überschritten ist, gibt der Integrator 19 einen Alarmimpuls auf die nachfolgenden Schaltungsteile. Der Alarmimpuls kann nur dann vom Integrator erzeugt werden, wenn der Schwellenwert des Zählers vor tier Rückstellung durch den Zeitschalter 20 überschritten ist. Damit nicht allzuschnell ein Alarm ausgelöst wird, z.B. innerhalb von zwei Sekunden, ist noch ein Verzögerungsglied 21 vorgesehen, welches die Weitergabe des Alarmsignals um einige Sekunden

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verzögert und erst dann die Alarmzentrale 22 ansteuert, wenn innerhalb dieser Zeit das Alarmsignal aus dem Integrator 19 noch weiter anhält. Anhand der Fig. 9 wurde der Fall besprochen, der in der Fig. 7b gezeichnet ist. Jetzt soll noch kurz der Fall der Fig. 7f erläutert v/erden. Da eine Flamme vorhanden ist, erzeugt der monostabile Multivibrator 8 am Punkt A die Impulse 50. Wegen Vorhandenseins einer Störquelle vom Typ Si erzeugt der monostabile Multivibrator 16 am Punkt B ebenfalls Impulse 51, die gleichzeitig mit den Impulsen 50 vorhanden sind. Ferner hat die Störquelle vom Typ S^ einen so grossen Emissionsbereich, dass die Störstrahlung den ersten Stromkreis beeinflusst und der monostabile Multivibrator 8 Impulse 50 am Punkt A erzeugt. Die Impulse 50, welche von der Störstrahlung herrühren (siehe Anteil A¹ der Fig. 7f), liegen immer synchron mit den Impulsen 51 am Punkt B. Infolge des Inverters 17 ist das UND-Tor 18 bei Vorkommen dieser synchron liegenden Impulse 50, 51 gesperrt. Da die Flackerfrequenzen von Flamme und Störstrahlung zueinander statistisch verteilt sind, ergeben sich zeitliche Unterschiede der Impulse 50 und 51 an den Punkten A und B, so dass UND-Tor 18 zu einem grossen Teil geöffnet ist für die Weiterleitung der Nutzimpulse 50 auf den nachfolgenden Integrator 19. Hierdurch ist die Erzeugung des Alarms bei Vorhandensein einer Flamme und Störung gewährleistet. Sämtliche Beispiele der Fig. 7 und der anschliessend dargelegten Tabelle können mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 durchgeführt werden. Die einzelnen, elektronischen Schaltungsteile der beiden Stromkreise der Fig. 9 sind nicht im einzelnen beschrieben worden, da sie als solche in der elektronischen Literatur bekannt sind. Es wird auf folgende Literatur hingewiesen:

"Linear Applications Handbook" Volume 1, 2, 1977, der Firma National Semiconductor.

"Applications of Operational Amplifiers", McGraw-Hill Verlag, New York, 1976.

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"Sourcebook of Electronic Circuits", McGraw-Hill Verlag,

New York, 1968.

CH-PS 519 716, CH-PS 558 577.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist im wesentlichen ähnlich aufgebaut wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 9. Der einzige Unterschied liegt darin, dass die Impulse, welche an den Punkten A und B erscheinen, nicht mehr eine von der Flackerfrequenz der Flamme und der Störstrahlung unabhängige Breite haben. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 haben die Impulse 41 eine Breite, die von der Periode der Schwingungen 4 0 abhängt. Die Periode dieser Schwingungen 4 0 repräsentiert die Flackerfrequenz der Flamme oder der Störstrahlung. Die Breite bzw. Dauer der Impulse 41 und 4 3 werden bestimmt durch die Schwelle 4 2 des Komparators 30 bzw. 31. Die beiden Stromkreise sind mit gleichen elektronischen Bauteilen bestückt. Die Filter 1 und 9 haben die gleichen Durchlassbereiche wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 9. Die fotoelektrischen Mittel 2 und 10, die Verstärker 3 und 11 sowie die Bandpassfilter 4 und 12 sind in gleicher Weise wie vorhin beschrieben aufgebaut. Den Bandpassfiltern 4 sind die Komparatoren 30 und 31 nachgeordnet. Die Ausgangssignale aus diesen Komparatoren, die oben in der Fig. 10 dargestellt sind, gelangen auf die Gleichrichter 32 und 33. Die Arbeitsweise der Komparatoren 30 und 31 wird anhand der folgenden Ueberlegung näher erklärt:

Der Wert des Ausgangssignales beträgt:

* a wenn S_A (t) > £

-a wenn S_A (t) < <5~

Hierin bedeuten:

S_A =■ Amplitude des Eingangssignals auf den beiden Komparatoren 30 und 31

£ = Schwellenwert

Der mathematische Ausdruck sagt aus, dass sowohl für den ersten Stromkreis (Komparator 30) als auch für den zweiten

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Stromkreis (Komparator 31) das gleiche Eingangssignal Ξ_Λ vorliegen kann und die Ausgangsimpulse der beiden Komparatoren eine konstante Amplitude +a bzw. -a besitzen. Die Schwelle £ ist deshalb vorgesehen, damit das sogenannte Rauschen in den beiden Stromkreisen besser unterdrückt werden kann. Die Wirkungsweise der Glieder 19, 20, 21, 22 nach dem UND-Tor 18 ist gleich wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 9. Auch hier besitzt der Integrator 19 einen Zähler mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Der Zähler wird nach einer bestimmten Zeit von ca. 5-15 Sek. rückgestellt. Hat der Zähler seinen Schwellenwert vor dieser Rückstellung überschritten, so wird ein Signal auf das Verzögerungsglied 21 gegeben. Statt des Zählers kann im Integrator 19 ein Kondensator vorgesehen sein, der durch die Impulse 41, welche bei Nichtvorhandensein der Impulse 43 im Punkt B des zweiten Stromkreises durch das UND-Tor 18 durchgelassen werden, sukzessive aufgeladen wird. Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass der Inverter 17 die invertierten Impulse 44 auf den zweiten Eingang des UND-Tors 18 gibt und somit das UND-Tor für die Weitergabe der Impulse 41 aus dem ersten Stromkreis sperrt oder öffnet.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 11 zeigt die beiden Stromkreise mit ähnlichen elektronischen Bauteilen wie vorher beschrieben. Allerdings sind nach dem Bandpassfilter 4 bzw. 12 Demodulatoren 38 bzw. 39 angeordnet. Jeder dieser Demodulatoren besteht aus einem Gleichrichter 34 bzw. 36 und aus einem Tiefpass 35 bzw. 37. Diesen Demodulatoren 38, 3 9 sind wieder Komparatoren 30, 31 und Gleichrichter 7, 15 nachgeordnet. Durch die Anordnung der Demodulatoren 38 und 39 kann die Modulation-Hüllkurve 4 6 der gleichgerichteten Signal-Halbwellen 45 aus der Flackerfrequenz 40 der Flamme und der Störstrahlung gebildet werden. Die Demodulatoren 38, 39 werden hier nicht besonders beschrieben, da sie aus der Literatur allgemein bekannt sind. Es wird auf die bereits genannten

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Literaturstellen verwiesen.

Die Komparatoren 30 und 31 berücksichtigen den vorgegebenen Schwellenwert S in gleicher Weise wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 10 beschrieben. Bei Vorhandensein einer Flamme gemäss Fig. 7 erzeugt der erste Stromkreis entsprechende Hüllkurven 46. Am Punkt A ergeben sich die Impulse 47, deren Breite abhängig ist von der Modulationshüllkurve 46, die die Schwingungen 4 5 der Flackerfrequenz der Flamme umhüllt. Die Amplitude der Impulse 4 7 ist immer gleichbleibend. Bei Vorhandensein einer Störstrahlung gemäss den verschiedenen Fällen der Fig. 7 erzeugt der zweite Stromkreis ebenfalls Modulationshüllkurven 46. Der Modulator 31 berücksichtigt den Schwellenwert £. Am Punkt B werden die Impulse 4 8 erzeugt, deren Breite abhängig ist von der Modulationshüllkurve 46, die die Schwingungen 4 5 der Flackerfrequenz der Störstrahlung umhüllen. Der nachgeordnete Inverter 17 erzeugt die invertierten Impulse 49. Das UND-Tor 18 funktioniert in gleicher Weise wie bereits schon im Zusammenhang mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erläutert wurde. Der Integrator 19 kann entweder einen Zähler oder einen Kondensator enthalten. Die Bildung des Schwellenwertes und die zeitliche Rückstellung durch den Zeitschalter 20 ist ebenfalls schon einige Male beschrieben worden.

Das vierte Ausführungsbeispiel der Fig. 12 besteht ebenfalls wieder aus den beiden Stromkreisen und einem Verknüpfungsmittel 26, welches in diesem Fall als Phasenkomparator ausgebildet ist. Die Filter 1 und 9 haben den gleichen Durchlassbereich wie in den früheren Ausführungsbeispielen. Ebenso sind die fotoelektrischen Mittel 2 und 10 gleichwertig ausgebildet. Die Verstärker 3 und 11 verstärken die Signale. Die Durchlassfilter 4 und 12 lassen nur die Flackerfrequenz im Bereich von 4 - 15 Hz durch. Diese Schwingungen im Flackerfrequenzbereich der Flamme und der Störstrahlung sind ober-

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halb der Fig. 12 mit 60 bezeichnet. Diese Schwingungen gelangen auf die Schwellenwertdetektoren 23 und 24. Bei Vorhandensein einer Flamme ist am Punkt A des ersten Stromkreises eine Schwingung 61 vorhanden. Bei Vorhandensein einer Störstrahlung ist am Punkt B des zweiten Stromkreises eine Schwingung 62 vorhanden. Die Schwingung 62 wird im nachfolgenden Phasenumkehrer 25 in die Schwingung 6 3 umgewandelt. Das Schwingungssignal 61 des Punktes A gelangt nur dann durch den Phasenkomparator 26 auf Gleichrichter 27 und Integrator 19, wenn das Signal 63 gleichsinnig ist zum Signal 61. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Signal 62 ungleichsinnig sein muss zum Signal 61. Die Ausdrucksweise "gleichsinnig" bzw. "ungleichsinnig" soll verstanden werden, dass bei Gleichsinnigkeit gleiche Vorzeichen und bei Ungleichsinnigkeit verschiedene Vorzeichen an den beiden Eingängen des Phasenkomparators 26 vorliegen. Die Wirkungsweise bis zur Alarmgabe über Integrator 19 und Verzögerungsglied 21 ist die gleiche wie bereits mehrfach beschrieben worden ist.

Abschliessend sei noch darauf hingewiesen, dass die Ausführungsbeispiele der Figuren 9, 10, 11, 12 mehrer Stromkreise vom ersten Typ für die Nutzsignale der Flammenemission und nur einen Stromkreis vom zweiten Typ für die Störsignale der Störquelle aufweisen können. Dies ist so zu verstehen, dass jeder der Nutzsignal-Stromkreise in einem anderen Wellenlängenbereich arbeitet, während der Störsignal-Stromkreis im Wellenlängenbereich über 6 um, wie dies z.B. in Fig. 5 dargestellt ist.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verknüpfungsmittels für die Nutzsignal- und Störsignal-Stromkreise. Das Verknüpfungsmittel ist als NOR-Tor ausgebildet. Es handelt sich um ein NOR-Tor 59, dessen einer Eingang einen Inverter 58 enthält. Die Arbeitsweise des VerknüpfungsnurteLs 58, 59 ist die gleiche wie die Arbeitsweise des Verknüpfungsmittels 17,18 der

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Ausführungsbeispiele der Figuren 9, 10 und 11. Daher wird hier nicht näher darauf eingegangen.

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Claims

' 1./Flammenmelder mit einem ersten Stromkreis, der durch fotoelektrische Mittel und ein Bandpassfilter die Emission einer Flamme mindestens im Wellenlängenbereich des Kohlendioxids und das Flammenflackern empfängt und Nutzsignale für ein Alarmmittel erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Eliminieren einer durch einen Wärmestrahler erzeugten Störstrahlung ein zweiter Stromkreis mit einem Verknüpfungsmittel vorgesehen ist, der folgende Bauteile enthält:

- ein Filter (9) mit einem bestimmten Wellenlängen-Durchlassbereich und ein fotoelektrisches Mittel (10), das Strahlung empfängt, die oberhalb des Resonanz-Wellenlängenbereichs des Kohlendioxids liegt und ein Störsignal erzeugt,

- ein Bandpassfilter (12) mit dem gleichen Flackerfrequenz-Durchlassbereich der Störstrahlung wie im ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme, ^

- das Verknüpfungsmittel (18, 26, 59, 17, 25, 58), das den ersten und zweiten Stromkreis verknüpft, ist so konstruiert, dass unter Berücksichtigung der statistischen Verteilung der Flammenemission und der Störstrahlung ein Ausgangssignal in der Weise erzeugt wird, dass die Weitergabe des Signales des ersten Stromkreises bei gleichzeitigem Auftreten eines gleichsinnigen Ausgangssignales des zweiten Stromkreises gesperrt und bei Abwesenheit oder ungleichsinnigem Auftreten des Ausgangssignales des zweiten Stromkreises zum Alarmmittel durchgelassen wird.
2. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromkreis enthält:

- ein Filter (1) mit einem Durchlassbereich für die

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Infrarot-Strahlung der Flamme,

- ein fotoelektrisches Mittel (2) zum Empfang der Infrarot-Strahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Nutz-Signale.

- einen Verstärker (3) zum Verstärken der elektrischen Nutz-Signale des fotoelektrischen Mittels (2),

- ein Bandpassfilter (4) mit einem Durchlassbereich für
die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Signalwandler (5, 6, 7, 8), der die verstärkten
Ausgangssignale des Bandpassfilters umformt, differenziert und Nutz-Rechteck-Impulse (50) gleicher Breite und Amplitude erzeugt,

- das als UND-Tor gebildete Verknüpfungsmittel (18) empfängt auf seinem ersten Eingang die Nutz-Rechteck-Impulse (50) gleicher Breite und Amplitude. (Fig. 9)
3. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromkreis enthält:

- ein Filter (9) mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich X >6 pm der Störstrahlung,

- ein fotoelektrisches Mittel (10) zum Empfang der Störstrahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Stör-Signale,

- einen Verstärker (11) zum Verstärken der elektrischen Stör-Signale,

- Bandpassfilter (12) mit dem gleichen Durchlassbereich
für die Flackerfrequenz der Störstrahlung wie im ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Signalwandler (13, 14, 15, 16),der die verstärkten Ausgangssignale des Bandpassfilters umformt, differenziert und. Störimpulse (51) gleicher Breite und

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Amplitude erzeugt,

- das als UND-Tor gebildete Verknüpfungsmittel (18) empfängt auf seinem zweiten Eingang, der einen Inverter (17) enthält, die invertierten Stör-Rechteck-Impulse (52)
gleicher Breite und Amplitude. (Fig. 9)
4. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Stromkreis enthält:

- ein Filter (1) mit einem Durchlassbereich für die Infrarot-Strahlung der Flamme,

- ein fotoelektrisches Mittel (2) zum Empfang der Infrarot-Strahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Nutzsignale,

- einen Verstärker (3) zum Verstärken der elektrischen
Nutzsignale des fotoelektrischen Mittels,

- ein Bandpassfilter (4) mit einem Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Signalwandler (3Ö, 32), der Nutz-Rechteckimpulse (41) erzeugt, deren Breite von der Periode jeder einzelnen Schwingung (40) der die Flackerfrequenz der Flamme darstellenden Nutzsignale abhängt und deren Amplitude
konstant ist,

- das als UND-Tor gebildete Verknüpfungsmittel (18) empfängt auf seinem ersten Eingang die Nutz-Rechteck-Impulse (41) unterschiedlicher Breite und konstanter Amplitude. (Fig. 10)
5. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromkreis enthält:

- ein Filter (9) mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich vonA>6/um der Störstrahlung,

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- ein fotoelektrisches Mittel (10) zum Empfang der Störstrahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Signale,

- einen Verstärker (11) zum Verstärken der elektrischen Störsignale des fotoelektrischen Mittels (10),

- ein Bandpassfilter (12) mit dem gleichen Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Störstrahlung wie im ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Signalwandler (31,33), der Stör-Rechteck-Impulse(4 3) erzeugt, deren Breite von der Periode jeder einzelnen Schwingung (40) der die Flackerfrequenz der Störstrahlung darstellenden Stör-Signale abhängt und deren Amplitude konstant ist,

- das als UND-Tor gebildete Verknüpfungsmittel (18) empfängt auf seinem zweiten Eingang, der einen Inverter (17) enthält, die invertierten Stör-Rechteck-Impulse (44) unterschiedlicher Breite und konstanter Amplitude.

(Fig. 10)
6. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromkreis enthält:

- ein Filter (1) mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich für die Infrarot-Strahlung der Flamme,

- ein fotoelektrisches Mittel (2) zum Empfang der Infrarot-Strahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Nutzsignale,

- einen Verstärker (3) zum Verstärken der elektrischen Nutzsignale des fotoelektrischen Mittels (2),

- ein Bandpassfilter (4) mit einem Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Signalwandler (38, 30, 7), der Nutz-Rechteck-Impulse (47) erzeugt, deren Breite von einer die Schwin-

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gungen (4 5) der Flackerfrequenz der Flamme umhüllenden Hüllkurve (4 6) abhängt und deren Amplitude konstant ist,

- das als UND-Tor gebildete Verknüpfungsmittel (18) empfängt auf seinem ersten Eingang die Nutz-Rechteck-Impulse (47) unterschiedlicher Breite und konstanter Amplitude. (Fig. 11)
7. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Stromkreis enthält:

.- ein Filter (9) mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich von A>6/um der Störstrahlung,

- ein fotoelektrisches Mittel (10) zum Empfang der Störstrahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Signale,

- einen Verstärker (11) zum Verstärken der elektrischen
Störsignale des fotoelektrischen Mittels (10),

- ein Bandpassfilter (12) mit dem gleichen Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Störstrahlung wie im ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Signalwandler (39, 31, 15), der Stör-Rechteck-Impulse (4 8) erzeugt, deren Breite von einer die Schwingungen (4 5) der Flackerfrequenz der Störstrahlung umhüllenden Hüllkurve (4 6) abhängt und deren Amplitude
konstant ist,

- das als UND-Tor gebildete Verknüpfungsmittel (18) empfängt auf seinem zweiten Eingang, der einen Inverter (17) enthält, die invertierten Stör-Rechteckimpulse (49) unterschiedlicher Breite und konstanter Amplitude. (Fig.11)
8. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Stromkreis enthält:

- ein Filter (1) mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich

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für die Infrarot-Strahlung der Flamme,

- ein fotoelektrisches Mittel (2) zum Empfang der Infrarot-Strahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Nutzsignale,

- einen Verstärker (3) zum Verstärken der elektrischen Nutzsignale des fotoelektrischen Mittels (2),

- ein Bandpassfilter (4) mit einem Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Schwellenwertdetektor (23), der die die Flackerfrequenz der Flamme repräsentierenden elektrischen Schwingungen (60) aus dem Bandpassfilter (4) empfängt und bei Ueberschreiten eines bestimmten Schwellenwertes ein Nutz-Ausgangssignal (61) erzeugt,

- das als Phasenkomparator gebildete Verknüpfungsmittel (26) empfängt auf seinem ersten Eingang das Nutz-Ausgangssignal (61) des Schwellenwertdetektors (23). (Fig. 12)
9. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromkreis enthält:

- ein Filter (9) mit einem Wellenlängen-Durchlassbereich von λ>6 ,um der Störstrahlung,

- ein fotoelektrisches Mittel (10) zum Empfang der Störstrahlung und zum Erzeugen entsprechender elektrischer Signale,

- einen Verstärker (11) zum Verstärken der elektrischen Störsignale des fotoelektrischen Mittels (10),

- ein Bandpassfilter (12) mit dem gleichen Durchlassbereich für die Flackerfrequenz der Störstrahlung wie im ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme,

- einen Schwellenwertdetektor (24) , der die die Flacker-

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frequenz der Störstrahlung repräsentierenden elektrischen Schwingungen aus dem Bandpassfilter empfängt und bei üeberschreiten eines bestimmten Schwellenwertes ein Stör-Ausgangssignal (62) erzeugt,

- das als Phasenkomparator gebildete Verknüpfungsmittel (26) empfängt auf seinem zweiten Eingang, der einen Inverter (25) enthält, das invertierte Stör-Ausgangssignal (63) des Schwellenwertdetektors (24). (Fig. 12)
10. Flammenmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verknüpfungsmittel (18) als NOR-Schaltung (59) ausgebildet ist und einen Inverter

(58) in seinem ersten Eingang enthält. (Fig. 13)
11. Flammenmelder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verknüpfungsmittel (18) ein Integrationsglied (19) nachgeordnet ist, das die Nutz-Ausgangssignale des Verknüpfungsmittels aufsummiert, und das eine Rückstellschaltung (20) enthält, die den aufsummierten Inhalt des Integrationsglieds zurückstellt und somit Fehlalarme durch vereinzelte, unerwünschte Impulse vermeidet. (Figuren 9, 10, 11, 12, 13)
12. Flammenmelder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Integrationsglied (19) einen die Ausgangssignale des Verknüpfungsmittels (18) zählenden Zähler enthält, und die Rückstellschaltung (20) Mittel enthält, die den Zähler periodisch oder bei Ausbleiben der Ausgangssignale innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes rückstellen.
13. Flammenmelder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Integrationsglied (19) einen die Ausgangssignale

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des Verknüpfungsmittels (18) aufsummierenden Kondensator enthält, und die Rückstellschaltung (20) Mittel enthält, die den Kondensator mit einer grösseren Entladezeitkonstante entladen als er durch die Ausgangssignale aufgeladen wird.
14. Flammenmelder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Integrationsglied (19) ein Schwellenwert-Schalter nachgeordnet ist, der ein Ausgangssignal für einen Alarmgeber (22) erzeugt, wenn die aufsummierten Nutz-Signale des Integrationsglieds

(19) einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. (Figuren 9, 10, 11, 12)
15. Flammenmelder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schwellenwert-Schalter und dem Alarmgeber (22) ein Verzögerungsglied (21) angeordnet ist, welches das Ausgangssignal des Schwellenwert-Schalters zeitlich verzögert auf den Alarmgeber (22) gibt.
16. Flammenmelder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stromkreise vom ersten Typ (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8; 30, 32; 38, 30, 7; 23) zum Erzeugen von elektrischen Nutz-Signalen entsprechend dem optischen Wellenlängenbereich λ = 4 bis 4,8 yum, 3 - 3,8 Aim, 1,8 - 2,8 jam, 0,7 - 1,2 yum oder 0,1 bis 0,5 .um der Flamme und ein Stromkreis des zweiten Typs (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16; 31, 33; 39; 24, 25) zum Erzeugen von elektrischen Störsignalen entsprechend dem optischen Wellenlängenbereich λ:> 6 um der Störquelle mit dem Verknüpfungsmittel (18, 26, 59, 17, 25, 58) verbunden sind.
17. Flammenmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (1) des ersten Strom-

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kreises aus einer Quarzschicht (72), Halbleiterschicht (70) und einem breitbandigen Interferenzfilter (71) im Wellenlängenbereich λ= 4,0 - 4,8 ^m besteht. (Fig. 8)
18. Flammenmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche
1-16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (1) des
ersten Stromkreises aus einer Quarzschicht (72), Germaniumschicht (70) und einem breitbandigen Interferenzfilter

(71) im Wellenlängenbereich Λ - 4,0 bis 4,8^m besteht.
(Fig. 8)
19. Flammenmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel
(2, 10) des ersten und zweiten Stromkreises ein pyroelektrischer Detektor ist.
20. Flammenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel (2, 10) des ersten und zweiten Stromkreises aus

Lithium-Tantalat oder Blei-Zirkanat-Titanat besteht.
21. Flammenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel (2, 10) des ersten und zweiten Stromkreises ein NTC-Thermistor ist.
22. Flammenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel (2, 10) des ersten und zweiten Stromkreises ein Fotoleiter ist. ₍
23. Flammenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel (2, 10) des ersten und zweiten Stromkreises eine

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Thermosäule ist.
24. Flanunenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel (2) des ersten Stromkreises eine fotovoltaische Zelle ist.
25. Flammenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das fotoelektrische Mittel (2) des ersten Stromkreises eine UV-empfindliche, gasgefüllte Röhre ist.

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