DE2823411C2 - Flammenmelder - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Flammenmelder mit einem ersten Stromkreis, der durch ein erstes fotoelektrisches
Mittel mit einem Infrarotstrahlung umfassenden Wellenlängen-Empflndllchkeits-Bereich und ein erstes
Bandpaßfilter den Flackerfrequenzanteil der Emission einer Flamme im Infraroten empfängt und Nutzsignale
für ein Alarmmittel erzeugt, und einem zweiten Stromkreis, der mit einem zweiten fotoelektrischen Mittel und
einem weiteren Bandpaßfilter mit dem gleichen Flackerfrequenz-Durchlaßbereich wie das erste Bandpaßfiltcr im
ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme Störstrahlung eliminiert, sowie mit einem den ersten und
zweiten Stromkreis verknüpfenden Verknüpfungsmittel, das so aufgebaut ist, daß die Weitergabe des Ausgangssignales
des ersten Stromkreises bei gleichzeitigem Auftreten eines Ausgangssignales des zweiten Stromkreises
verhindert wird.
Aus der US-PS 36 65 440 ist ein solcher Flammenmelder bekannt, bei dem der zweite Stromkreis zur Eliminierung
von UV-Störstrahlung dient. Mit einem Flammenmelder dieser Art ist es nicht möglich, Fehlalarme durch
Störstrahlung im IR-Bereich zu eliminieren. Außerdem hat dieser Melder den Nachteil, daß er in einer Umgebung,
die Störstrahlung aufweist, funktionsuntüchtig wird.
Es Ist allgemein bekannt, daß die meisten brennbaren
Stoffe, wie Holz, Benzin, Öl und Kohlenwasserstoffe bzw. Kohlenhydrate, kurzum die organischen Stoffe, bei
der Verbrennung in den Wellenlängenbereichen bei ca.
λ = 2,7 μηι und insbesondere bei ca. λ = 4,4 μπι stark
emittieren. Die Emission der Strahlung erfolgt in Linienspektren und Bandenspektren, wobei der Wellenlängenbereich
von 2,7 μιη für Wasser und CO2 und jener von
4,3 μπι für Kohlendioxid charakteristisch ist. In der Zeitschrift
»Report of Fire Research Institute of Japan», Serial No. 30, December 1969, wird im Aufsatz »Feuerdetektion
unter Benutzung von Infrarot-Resonanz-Strahlung«, Seiten 55-60, in der Figo die Schaltung eines auf
Flammenstrahlung und auf die Temperatur empfindlichen Melders gezeigt. Dieser Melder ist für den Infrarotbereich
konsumiert. Er ist jedoch nicht sicher gegen Fehlalarm: bei Vorhandensein von Störstrahlungen im
Infrarotbereich, wie z. B. Heizkörper oder Ofen, deren Wärmestrahlung 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 21 51 148 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 /, = 2,7 und λ = 4,3 durchlässig sind. Die fotoelekrischen
Spannungen, die von diesen beiden Weüenlängenbereichen erzeugt werden, werden für die Feueralarmgabe
ausgewertet. Der Melder neigt - wie Versuche gezeigt haoen - 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
Γ) Flamme eindeutig als solche erkennt und den Feueralarm
erzeugt.
Die Erfindung bezweckt ferner die Auswertung von Emissionen im Wellenlängenbereich von ca. λ = 4,4 μηι
für die Alarmgabe. Das normale Fensterglas bzw. Lam-
•»o penglas 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.
ti 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 λ = 4,3 μιη vorhanden ist. Auch hier wird die Sonne als Störquelle ausge-
'" schaltet.
Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, daß Teile des Wellenlängenbereiches λ
> 6 μηι keinen Einfluß auf die Alarmerzeugung haben. Hierdurch werden
die Einwirkungen von Heizkörpern und Öfen eliminiert.
« Der Flammenmelder Ist ferner so konstruiert, daß bei
einer Störstrahlung von einem heißen Körper unterhalb λ = 6 μιη kein Fehlalarm erzeugt werden kann.
Der Melder der Erfindung erzeugt nur dann Alarm, wenn eine Flamme vorhanden ist, die Im Wellenlängenbereich
von λ = 4,4 μηι emittiert. Diese Alarmgabe erfolgt auch dann, wenn noch ein heißer Körper Im Wellenlängenbereich
λ ξ 6 μπι 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 Aufgabe zu lösen hat, Ist
dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenlängen-Empfindlichkeitsbereich des ersten Stromkreises die Reso-
nanzstrahlung von Kohlendloxid umfaßt, daß der WeI-lenlängen-Empfindlichkeitsberelch
des zweiten Stromkreises oberhalb des Resonanz-Wellenlängenbereichs von Kohlendioxid liegt, und daß das Verknüpfungsmittel so
aufgebaut ist, daß es bei Abwesenheit und auch bei <·,
ungleichsinnigem Auftreten eines Ausgangssignales des zweiten Stromkreises ein Ausgangssignal des ersten
Stromkreises durchläßt.
Ausführungsbeispiele dei Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläi.tert. Es zeigen:
Flg. la, b, c die Wirkungsweise der in den Ausführungsbeispielen der Fig. 9, 10, 11 dargestellten
Verknüpfungsschaltung;
Fig. 2 in grafischer Darstellung die Intensitätsverteilung über den Wellenlängenbereich einer Flamme;
Fl g. 3 in grafischer Darstellung eine typische spektrale Intensitätsverleilung über den Wellenlängenbereich eines
heißen Körpers;
Fig. 4 in grafischer Darstellung die Durchlaßbereiche der Filter 1 und 9 der beiden Stromkreise;
Fig. 5 in grafischer Darstellung die Durchlaßbereiche von zwei Nutzsignal-Stromkreise und einem Störsignal Stromkreis;
Fig. 6 in grafischer Darstellung die charakteristische
Intensitätsverteilung der Sonnenstrahlung über ihrer Emissionswellenlänge,
Fig. 7 verschiedene Fälle der Wirkungsweise für den
Flammenmelder gemäß der Erfindung;
Fig. 8 ein Konstruktionsbeispiel eines Filters und foloelektrischen Mittels;
Fig. 9 ein erstes Ausführungsbeispiel der gesamten elektrischen Schaltung in teilweiser digitaler Ausführung
für den Flammenmelder;
Fig. 10 ein zweites Ausführungsbeispiel der in teilweiser digitaler Ausführung konzipierten Schaltung des
Flammenmelders;
Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel der Schaltung
des Flammenmelders, die teilweise digitalisiert ist;
Fig. 12 ein viertes Ausführungsbeispiel der in teilweiser analoger Weise ausgeführten Schaltung für den Flammenmelder;
Fig. 13 eine andere Ausführungsform des Verknüpfungsmittels
der Fig. 9, 10 und 11.
In den Fig. la, Ib, Ic sind Impulse A, B, C auf die
Zeitachse / aufgetragen. Diese Impulse erscheinen an den Verbindungspunkten A, B, C der Ausführungsbeispiele
der Fig. 9, 10 und 11. Die Fig. la zeigt den Fall, daß im ersten Stromkreis, der die Flackerfrequenz einer Flamme
empfängt, ein Impuls erzeugt ist und im Verbindungspunkt A der genannten Ausführungsbelspiele der Fi g. 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 Fig. 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 am 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 Fig. 9,
10 und 11 erscheint nur dann ein Signal, wenn ein Nutzsignal
am Punkt A des ersten Stromkreises vorhanden ist. Die Fig. Ic zeigt am Punkt A des ersten Stromkreises
das Vorhandensein eines Nutzsignals aufgrund einer Flamme und Im zweiten Stromkreis (Verbindungspunkt
B) das zeitlich verzögerte Vorhandensein eines Störsignales. Das Verknüpfungsmittel der Fig. 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 Überlappung
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 μηι gezeigt. Auf der Ordinate Ist die Intensität Im jeweiligen
Längenbereich gezeichnet. Man erkennt an der Flg. 2 deutlich eine starke Intensität im Wellenlängenbereich
λ = 4,4 μην Dies Ist der Wellenlängenbereich des Kohlendioxids.
Die Intensitätsverteilung hat zwei deutlich ausgeprägte Maxima bei 2,8 und 4,4 μίτι. Die Intensität
der Flamme kann bei λ > 6 μπι vernachlässigt werden.
Die Fig. 3 zeigt die Intensitätsverteilung eines heißen
Körpers bei ca. 300" Celsius. Auf der Abszisse Ist die
Wellenlänge in der Einheit μηι und auf der Ordinate ist
die Intensität der Emission eines Störstrahlers aufgetragen. Dieser Störstrahler entspricht 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 bis 15 Hz liegen können, werden später in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen der Flg. 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 bis
15 Hz liegen. Wie später noch in Verbindung mit den Fig. 9, 10, 11, 12 näher erläuten wird, liegt diese Frequenz
im Bereich der flackernden Flamme. Der bis jetzt besprochene Typ der Störquellen wird verabredungsgemäß
mit S1 bezeichnet, was später In Verbindung mit
den Fig. 7a bis 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 S1 der Fig. 3. Der Radiator, Ofen
oder Heizungskörper werden verabredungsgemäß mit S2 bezeichnet und strahlen im Wellenlängenbereich von
über 5,5 μπι aus. Auch bei diesem Störquellentyp S2 soll
verabredungsgemäß die Strahlung im Bereich von 4 bis 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 Fig. 9 bis 12 sich nicht als störend erweist, wenn sie nicht unterbrochen wird. Dies
wird jedoch noch bei den Ansführungsbeispielen näher beschrieben.
Der Störquellentyp S1ZS2 wird in der Tabelle, die im
Zusammenhang mit den Fig. 7 und 8 beschrieben wird, näher erläutert.
Fig. 4 zeigt in grafischer Darstellung die Durchlaßbereiche
der Filter 1 und 9 der beiden Stromkreise der Ausfuhrungsbeispiel
der Fi g. 9, 10,11,12. Gemäß Fi g. 4 ist
der ersie 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 WeI-lenlängen-Durchlaßbereich,
der größer ist als 6 μιη. In der Fig. 4 hai das Filter 9, welches die Störslrahlungen
durchläßt, einen Durchlaßbereich mit einer in der Nähe von 6 μηι steil ansteigenden Flanke und einer in den größeren
Wellenlängenbereich allmählich abfallenden Flanke. Dies bedeutet, daß ein relativ billiges Filter für
diese Zwecke benutzt werden kann und in den Ausführungsbeispielen der Fig. 9 bis 12 sehr gut seinen Dienst
versieht.
In der Fi g. 5 sind in grafischer Darstellung die Durchlaßbereiche
von zwei Nuizsignal-Siromkreisen 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 μηι.
Ein anderer erster Stromkreis besitzt ein Durchlaßfilter 1 jo
mit dem Wellenlängen-Durchlaßbereich um 4,4 μιη. Ein
zweiter Stromkreis besitzt ein Filter 9 mit einem Wellenlängen-Durchlaßbereich von über 6 μην 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 Fig. 9 bis 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 j«
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 js
Filter verwendbar sind.
Die Fi g. 6 zeigt in grafischer Darstellung die charakteristische
Intensitätsverteilung der normalen Sonnenstrahlung. Die Wellenlänge λ ist in μπι auf der Abszisse und
die Intensität ist auf der Ordinate in relativen Einheiten 4(1 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 μηι liegt. «5
Die Fig. 7 zeigt in grafischer Darstellung die Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele der Fig. 9 bis 12 in
Kombination mit den Einzelteilen der Fig. 8 und 13. In den einzelnen Fi g. 7a, b. c, d, e, f sind die Wellenlängen
λ in μπι 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 Fig. 9, 10,
11, 12 ist daher kein Impuls und auch keine Spannung 5i>
vorhanden. Dies bedeutet, daß kein Alarm erzeugt wird.
Die F i g. 7b zeigt das Vorhandensein einer Flamme in dem Wellenlängenbereich der Fig.4 oder 5. Eine Störung
soll in diesem Falle nicht vorliegen. Daher findet sich am Punkt A des ersten Stromkreises der Ausfüh- fe0
rungsbeispiele der Fig. 9 bis 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 vorhan- fc?
den 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 Fig. 9 bis 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
Fig. 4 oder 5 ausgewählt. In diesem Fall liegen an den Punkten A und B der Stromkreise der Fig. 9 bis 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 bis 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 Bauftreten (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 Fi g. 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 (Flg. 3), beeinflußt nicht nur den Stromkreis für den
Empfang der Störstrahlungen (Filter 9), sondern auch den Stromkreis für den Empfang der Flammen der Ausführungsbeispiele
der Fig. 9 bis 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 !8, 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 A'
bezeichnet.
In der Fig. 7f ist ein weiterer Fall vorgesehen. Dort
soll eine Flamme vorhanden sein und gleichzeitig eine Störstrahlung vom Störquellentyp S1. Der Anteil, der von
der Störstrahlung herrührend in den ersten Stromkreis übertragen wird, ist mit A" 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 A und B treten gleichzeitig Spannungen
bzw. Impulse auf, so daß durch die Störstrahlungsanteile .4' und B kein Alarmsignal am Ausgang C des Verknüpfungsmittels
der Fig. 9 bis 12 erzeugt werden kann. Dies
ist der Fall wie in Fi g. 7e dargestellt. Die Flamme der Fig. 7f erzeugt am Punkt A der Ausführungsbeispiele der
Fi g. 9 bis 12 eine Spannung oder einen Impuls, der entweder gleichzeitig oder nicht gleichzeitig mit der Störstrahlung
A' und B auftreten kann. Das Verknüpfungsmittel 18 erzeugt ein Alarmsignal aus 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 Übersicht über die verschiedenen Fülle der Fig. 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
10
3) Überwachungszustand
4) ohne Störung
5) mit Störung
6) /)' und B zeitlich zusammenfallend ergibt C = O;
A: = A + .4'
A: = A + .4'
7) A und B zeitlich nicht zusammenfallend ergibt C=I;
A: = A+A'
Annahme | Flamme ja/nein |
A | Störung ja/nein |
B | A' | Typ der Störung |
Ergebnis | Bemerkungen |
zu Figur 7 |
nein | 0 | nein | 0 | C | 1)3)4) | ||
a | ja | i | nein | Ö | — | — | 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 | S1 | 1 | 1)3)5)6) |
e | ja | 1 | ja | 1 | 1 | S, | 0 | 2) 5) 6) 7) |
f | 0; 1 | |||||||
71, 72 bestehende Filter verzichten.
Die Fig. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, welches
aus zwei Stromkreisen besteht. Der erste Stromkreis ist mit einem Fiiter 1 und einem fotoelekirischen Mittel
2 ausgerüstet, wobei der Wellenlängenbereich /. = 4,1 bis 4,8 μΐη 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 Nuizsignale werden im nachfolgenden Verstärker 3 verstärkt. Diese verstärkten
Signale sind unterhalb der Fig. 8 mit 53 bezeichnet. Das anschließende Bandpaßfilier 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 Ansliegsfianke 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 Filter 9 einen Wellenlängen-Durchlaßbereich von λ = 6 bis 6,7 μπΊ 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 bis 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.
In der Fig. 8 ist die konstruktive Ausführungsform der Filter einschließlich fotoelektrischen Mittel, wie sie
in den Ausführungsbeispielen der Fig. 9 bis K! verwendet werden. Gemäß dieser Fig. 8 besieht das Filter 1 des
ersten Stromkreises aus einer Germanium- oder Silizium-
K) schicht 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 Interferenzfilter 71 ca. 1 bis 50 μηι
und die Dicke der Quarzschicht 72 ca. 0,5 mm betragen.
Der Durchmesser dieser Schichten bzw. des Filters ! beträgt ca. 8 bis 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 eventueil mit einem Feldeffekttransistor
■15 untergebracht. Dies Element wandelt die optischen
Strahlen in elektrische Signale um. Diese Signale gelangen über die Leitungen 75 auf die Stromkreise der Fi g. 9
bis 12. Das sensitive Element 74 kann ein pyrotlekttscher
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 F i g. 8 ist für den ersten Stromkreis in der. Ausführungsbcispiclcr. der Fig. 9 bis !2 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
Anwendungsfall 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
fotovoltaisch^ 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,
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 Zeilglieds 20 nach
einer bestimmten Zelt von z. B. 5 bis 15 Sek. rückgestellt wird. Bei der digitalen Ausführungsform des UND-Tors
18 enthält der Integrator 19 einen Zähler, der die Ausgangslmpulse
C einer minimalen Breite zählt. 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 der 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 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 werden. Da eine
Flamme vorhanden ist, erzeugt der monostabile Multivibrator 8 am Punkt A die Impulse 50. Wegen Vorhandenseins
einer Störquelle vom Typ S, 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 A' der
Fig. 70, 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 ß, 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.
»Sourcebook of Electronic Circuits«, McGraw-Hill Verlag, New York, 1968.
CH-PS 5 19 716, CH-PS 5 58 577.
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 40
abhängt. Die Periode dieser Schwingungen 40 repräsentiert die Flackerfrequenz der Flamme oder der Störstrahlung.
Die Breite bzw. Dauer der Impulse 41 und 43 werden bestimmt durch die Schwelle 42 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 F i g. 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 Arbeitswelse der
Komparatoren 30 und 31 wird anhand der folgenden Überlegung näher erklärt: Der Wert des Ausgangssignales
beträgt:
a wenn SA (t) > r.
-a wenn SA (i) < ε
Hierin bedeuten:
SA = Amplitude des Eingangssignals auf den beiden
-a wenn SA (i) < ε
Hierin bedeuten:
SA = Amplitude des Eingangssignals auf den beiden
Komparatoren 30 und 31
r. = Schwellenwert
r. = Schwellenwert
Der mathematische Ausdruck sagt aus, daß sowohl für den ersten Stromkreis (Komparator 30) als auch für den
zweiten Stromkreis (Komparator 31) das gleiche Eingangssignal SA vorliegen kann und die Ausgangsimpulse
der beiden Komparatoren eine konstante Amplitude +a bzw. -a besitzen. Die Schwelle c 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 bis 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 Ausführungsbeispie! der Fig. 51 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, 39 sind wieder Komparatoren
30, 31 und Gleichrichter 7, 15 nachgeordnet. Durch die Anordnung der Demodulatoren 38 und 39 kann die
Modulationshüllkurve 46 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 Literatursteüen verwiesen.
Die Komparatoren 30 und 31 berücksichtigen den vor-
gegebenen Schwellenwert ε in gleicher Weise wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 10 beschrieben. Bei
Vorhandensein einer Flamme gemäß F i g. 7 erzeugt der eiste Stromkreis entspiechende Hüllkurven 46. Am
Punkt α ergeben sich die Impulse 47, deren Breite
abhängig ist von der Modulationshüllkurve 46, die die Schwingungen 45 der Flackerfrequenz der Flamme
umhüllt. Die Amplitude dei Impulse 47 ist immer gleichbleibend. Bei Vorhandensei ι einer Störstrahlung gemäß
den verschiedenen Fällen d:r Fig. 7 erzeugt der zweite Stromkreis ebenfalls Modtlationshüllkurven 46. Der
Modulator 31 berücksichtigt den Schwellenwert ε. Am Punkt B werden die Impulse 48 erzeugt, deren Breite
abhängig ist von der Modulationshüllkurve 46, die die Schwingungen 45 der Flackerfrequenz der Störstrahlung
umhüllen. Der nachgeordnete Inverter 17 erzeugt die invertierten Impulse 49. Das UND-Tor !8 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 bis 15 Hz durch. Diese Schwingungen im Flackerfrequenzbereich
der Flamme und der Störstrahlung sind oberhalb der Fig. 12 mit 60 bezeichnet. Diese Schwingungen
gelangen auf die Schwellenwertdetektoren 23 und 24. Bei Vorhandensein einer Flamme ist am Punkt A des erstei
Stromkreises eine Schwingung 61 vorhanden. Bei Vor handensein einer Störstrahlung ist am Punkt B des zwei
ten Stromkreises eine Schwingung 62 vorhanden. DK Schwingung 62 wird im nachfolgenden Phasenumkehre
25 in die Schwingung 63 umgewandelt. Das Schwin gungssignal 61 des Punktes A gelangt nur dann durcl
den Phasenkomparator 26 auf Gleichrichter 27 unc Integrator 19, wenn das Signal 63 gleichsinnig ist zurr
Signal 61. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß da; Signal 62 ungleichsinnig sein muß zum Signal 61. OH
Ausdrucksweise »gleichsinnig« bzw. »ungleichsinnig< soll verstanden werden, daß bei Gleichsinnigkeit gleicht
Vorzeichen und bei Ungleichsinnigkeit verschieden!
Vorzeichen an den beiden Eingängen des Phasenkompa rators 26 vorliegen. Die Wirkungsweise bis zur Alarm
gäbe 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 mehrere
Stromkreise vom ersten Typ für die Nutzsignale dei Flammenemission und nur einen Stromkreis vom zwei
ten Typ für die Storsignaie der Störquelle aufweisen kön nen. Dies ist so zu verstehen, daß jeder der Nutzsignal
Stromkreise in :inem anderen Wellenlängenbereich arbeitet, während der Störsignal-Stromkreis Im Wellen
längenbereich über 6 μιπ, wie dies z. B. in Fig. 5 darge
stellt ist.
Flg. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ver
so knüpfungsmittels für die Nutzsignal- und Störsignal
Stromkreise. Das Verknüpfungsmittel ist als NOR-To ausgebildet. Es handelt sich um ein NOR-Tor 59, desser
einer Eingang einen Inverter 58 enthält. Die Arbeitsweise des Verknüpfungsmittels 58, 59 ist die gleiche wie die
3s Arbeitsweise des Verknüpfungsmittels 17, 18 der Aus
führungsbeisplele der Fig. 9, 10 und 11. Daher wird hie
nicht näher darauf eingegangen.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Flammenmelder mit einem ersten Stromkreis, der durch ein erstes fotoelektrisches MIttel mit einem
Infrarotstrahlung umfassenden Wellenlängen-Empfindlichkeits-Bereich und ein erstes Bandpaßfilter den
Flackerfrequenzanteil der Emission einer Flamme im Infraroten empfängt und Nutzsignale für ein Alarmmittel
erzeugt, und einem zweiten Stromkreis, der mit einem zweiten fotoelektrischen Mittel und einem weiteren
Bandpaßfilter mit dem gleichen Flackerfrequenz-Durchlaßbereich wie das erste Bandpaßfilter im
ersten Stromkreis für die Flackerfrequenz der Flamme Störstrahlung eliminiert, sowie mit einem den ersten
und zweiten Stromkreis verknüpfenden Verknüpfungsmittel, das so aufgebaut ist, daß die Weitergabe
des Ausgangssignales des ersten Stromkreises bei gleichzeitigem Auftreten eines Ausgangssignales des
zweiten Stromkreises verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der WellenJängen-Empfindlichkeltsbereich
des ersten Stromkreises die Resonanzstrahlung von Kohlendloxid umfaßt, daß der Weilenlängen-Empfindlichkeitsbereich
des zweiten Stromkreises oberhalb des Resonanz-Wellenlängenbereichs von Kohlendioxid liegt, und daß das Verknüpfungsmittel so aufgebaut isi, daß es bei Abwesenheit und
auch bei ungleichsinnigem Auftreten eines Ausgangssignales des zweiten Stromkreises ein Ausgangssignal
des ersten Stromkreises durchläßt.
2. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste fotoelektrische Mittel
ein Filter (1) mit einem Durchlaßbereich von 4,1 bis 4,8 (im umfaßt, und daß ein erster Verstärker (3) zum
Verstärken der elektrischen Nutz-Signale des ersten fotoelektrischen Mittels (2) und ein erster Signalwandler
(5, 6, 7, 8), der die verstärkten Ausgangssignale des ersten Bandpaßfilters (4) umformt, differenziert und
Nutz-Rechteck-Impulse (50) bestimmter Breite und Amplitude erzeugt, vorgesehen sind, sowie daß das «o
zweite fotoelektrische Mittel (10) ein Kilter (9) mit
einem Wellenlängen-Durchlaßbereich λ > 6 μιη für
die Störstrahlung umfaßt und daß ein weiterer Verstärker (11) zum Verstärken der elektrischen Stör-Signale,
und ein weiterer Signalwandler (13, 14, 15, 16), der die verstärkten Ausgangssignale des weiteren
Bandpaßfilters (12) umformt, differenziert und Störimpulse (51) bestimmter Breite und Amplitude
erzeugt, vorgesehen sind, und daß das Verknüpfungsmittel (18) auf seinen ersten Eingang die Nutz-Recht-
eck-Impulse (50) und auf seinem zweiten Eingang die
Stör-Rechteck-Impulse (52) gleicher Breite und Amplitude empfängt (Fig. 9).
3. Flammenmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromkreise je einen
Signalwandler (30, 31, 32, 33) aufweisen, der Nutz-Rechteck-Impulse (41) bzw. Stör-Rechteck-Impulse
(43) erzeugt, deren Breite von der Perlode jeder einzelnen Schwingung (40) der Nutzsignale bzw. der Störsignale
abhängt und deren Amplitude konstant Ist, und daß das Verknüpfungsmittel (18) ein UND-Tor
aufweist, das auf seinem ersten Eingang die Nutz-Rechteck-Impulse (41) und auf seinem zweiten Eingang,
dem ein Inverter (17) vorgeschaltet Ist, die
invertierten Stör-Rechteck-Impulse (44) unterschiedlieher
Breite und konstanter Amplitude empfängt (Fig. 10).
4. Flammenmelder nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Stromkreise je einen Signalwandler (38, 30, 7, 39, Jl, 15) aufweisen, der
Nutz-Rechteck- bzw. Stör-Rechteck-Impulse (47, 48) erzeugt, deren Breite von einer die Schwingungen (45)
der Flackerfrequenz der Flamme bzw. Störstrahlung umhQllenden Hüllkurve (46) abhängt und deren
Amplidule konstant ist, und daß das Verknüpfungsmittel (18) ein UND-Tor aufweist, das auf seinem
ersten Eingang die Nutz-Rechteck-Impulse (47) und auf seinem zweiten Eingang, dem ein Inverter (17)
vorgeschaltet ist, die invertierten Stör-Rechteck-Impulse (49) unterschiedlicher Breite und konstanter
Amplitude empfängt.
5. Flammenmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromkreise je einen
Schwellenwertdetektor (23) aufweisen, der die Flakkerfrequenz der Flamme bzw. Störstrahlung repräsentierenden
elektrischen Schwingungen (60) aus dem zugehörigen Bandpaßfilter (4) empfängt und bei Überschreiten
eines bestimmten Schwellenwertes ein Nutz-Ausgangssignal (61) bzw. ein Stör-Ausgangssignal (62)
erzeugt, und daß das Verknüpfungsmittel (26) einen Phasenkomparator aufweist, der auf seinem Eingang
das Nutzausgangssignal (16) des Schwellenwertdetektors und auf seinem zweiten Eingang, dem ein Inverter
(25) vorgeschaltet ist, das invertierte Stör-Ausgangssignal (63) des andern Schwellenwertdetektors
(24) empfängt (Fig. 12).
6. Flammenmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsmittel (18) als
NOR-Schaltung (59) ausgebildet Ist, deren einem Eingang
ein Inverter (58) vorgeschaltet ist (Fig. 13).
7. Flammenmelder nach einem oder mehreren der vorhergenannten 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 (19) nach einer vorbestimmten Zeit zurückstellt und somit
Fehlaiarme durch vereinzelte unerwünschte Impulse vermeidet (F I g. 9, 10, 11, 12, 13).
8. Flammenmelder nach Anspruch 7, 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 Zeltabschnittes rückstellen.
9. Flammenmelder nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Integrationsglied (19) einen die Ausgangssignale des Verknüpfungsmittels
(18) aufsummierenden Kondensator enthält, der mit einer größeren Entladeze'.tkonstante entladen als
er durch die Ausgangssignale aufgeladen wird.
10. Flammenmelder nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, 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 überschreiten (F I g. 8, 9, 10, 11, 12).
11. Flammenmelder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schwellenwert-Schalter
und dem Alarmgeber (22) ein Verzögerungsglied (21) angeordnet Ist, welches das Ausgangssignal
des Schwellenwert-Schalters zeltlich verzögert auf den
Alarmgeber (22) gibt.
12. Flammenmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, 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 mindestens einem der optischen Wellenlängenbereiche λ = 4 bis
4,8 pm, 3 bis 3,8 μπι, 1,8 bis 2,8 μιη, 0,7 bis 1,2 μηι
oder 0,1 bis 0,5 μπι der Flamme und ein Stromkreis des zweiten Typs (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16; 31. 33;
39; 24, ?,5) zum Erzeugen von elektrischen Störsignalen entsprechend dem optischen Wellenlängenbereich
λ > 6 μιη der Störquelle mit dem Verknüpfungsmittel
(18, 26, 59, 17, 25, 58) verbunden sind.
13. Flammenmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche I bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Filter (1) des ersten Stromkreises aus einer Quarzschicht (72), Halbleiterschicht (70) und einem breitbandigen
Interferenzfilter (71) im Wellenlängenbereich λ = 4,0 bis 4,8 pm besteht (Flg. 8).
14. Flammenmelder nach Anspruch 13, 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 μηι besteht (Fig. 8).
15. Flammenmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste fotoelektrische
Mittel (2) eine Substanz der Gruppe von Lithium-Tantalat (LiTa O4) und Blei-Selenid (PbSe)
aufweist.
16. Flammenmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite photoelektrische
Mittel (10) Lithium-Tantalat (LiTO4) aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH446678A CH628171A5 (de) | 1978-04-25 | 1978-04-25 | Flammenmelder. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2823411A1 DE2823411A1 (de) | 1979-11-08 |
DE2823411C2 true DE2823411C2 (de) | 1982-06-03 |
Family
ID=4276616
Family Applications (2)
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