DE3025985C2

DE3025985C2 - Überwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3025985C2
Application number: DE3025985A
Authority: DE
Inventors: Hartmut 7067 Plüderhausen Teut
Original assignee: Individual
Current assignee: Teut Hartmut 1000 Berlin De
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1985-05-30
Also published as: DE3025985A1

Description

$f Zwischen Sensor und Verstärker kann zweckmäßige gerweise eine Temperaturkompensation geschaltet |f sein, die es gestattet, die Ansprechgenauigkeit des Senil sors zu verbessern und die deshalb in de Regel eingep setzt wird.

|| Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Ausgang des

Il Spannungs-Frequenz-Umsetzers bei konzentration »0« JI der überwachten Gasanteile eine von »0« abweichende H Frequenz abgibt Damit kann gleichzeitig die Funktion JS der ganzen Anlage stetig überprüf t werden.

%{ In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand eines

ί Ausführungsbeispiels näher erläutert Die Figur zeigt

das Blockschaltbild einer Gaswarnvorrichtung.
[a Die Vorrichtung wird von einer Leitung 1 aus dem

•ff Netz gespeist Ober einen Transformator 2 wird die fe Spannung auf die für die Speisung erforderliche Wech- |l selspannung umgeformt An die Sekundärseite des |f ^Transformators 2 ist ein Gleichrichter 3 angeschlossen, ·?§ der einerseits über einen Spannungskonstanthalter 4 ei-Jl nen Heizwiderstand 5 eines Sensors 6 speist der einen 11 Metalloxid-Halbleiterwiderstand 7 als Meßelement umif faßt Andererseits speist der Gleichrichter 3 über ein Il Siebglied 8 einen Verstärker 9, einen Spannungs-Fre- fi quenz-Umsetzer 10, einen Optokoppler 11 und eine Lei- fk stungsausgangsstufe 12.

?:i Das Meßelement 7 ist mit einer an sich bekannten

rl Widerstandsbeschaltung versehen, beispielsweise einer ::: Brückenschaltung, die ebenfalls über das Siebglied 8 H sowie ggfls. einen Spannungskonstanthalter, der nicht

dargestellt ist, mit Strom versorgt ist Der Ausgang die- ; ser Widerstandsschaltung ist mit dem Eingang des Ver- ■:. .;■ stärkers 9 verbunden, bei dem es sich um einen Operationsverstärker handelt, der durch entsprechende Beschattung hinsichtlich seines Verstärkungsfaktors einstellbar ist. Dabei wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 9 so eingestellt, daß an seinem Ausgang beispielsweise eine Spannung im Bereich zwischen 1 Volt und 10 Volt ansteht, wenn das Meßelement 7 seinen Meßbereich überstreicht Der Ausgang des Verstärkers 9 ist unmittelbar an den Eingang des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 10 geführt, der je Volt Eingangsspannung eine Ausgangsfrequenz von 1 kHz abgibt. Diese Ausgangsspannung gelangt an den Eingang des Opto- ; kopplers 11, dessen galvanisch vollständig getrennter

Ausgang mit dem Eingang der Leistungsstufe 12 verbunden ist. Der Ausgang der Leistungsstule 12 führt zu einer Meßwertverarbeitung 13, die sowohl den Kompa-' rator als auch die Anzeige- bzw. Alarmanlage umfaßt, ; die jedoch räumlich getrennt von der eigentlichen De-

■ tektoranlage 5 bis 12 angeordnet ist.

Es versteht sich, daß die beanspruchte Vorrichtung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Gegenstand des Anspruchs 1 zu verlassen

Zur Erzielung einer exakten Ansprechschwelle und einer hohen Funktionssicherheit ist zwischen das Meßelement 7 und den Verstärker 9 eine Temperaturkompensation Heingeschaltet.

60

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 samte Schaltung einschließlich des den Lautsprecher Patentansprüche: ansteuernden Tonfrequenzoszillators räumlich dem Sensor, d. h. der Meßwerterfassungsschaltung, zugeord-

1. Vorrichtung zur Überwachung der Luft auf net werden, weil die Schnittstelle für die Signalübertra-Gasanteile, wie Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstof- 5 gung praktisch lediglich am Ausgang dieses Tonfrefe und deren Derivate, Ammoniak, Schwefeldioxid quenzoszillators vorgesehen werden kann. Das heißt, und dergL, mit einem Gasdetektor, bei dem der elek- daß bei der Installation nur der Lautsprecher außerhalb trische Widerstand des Sensors von dem Gasgehalt des überwachten Raumes angeordnet werden kann, woder Luft abhängt, mit einer an den Sensor ange- bei dann die modulierten Tonfrequenzsignale in der unschlossenen Meßschaltung, an die ein Spannungs- io mittelbar zur Ansteuerung des Lautsprechers dienen-Frequenzumsetzer angeschlossen ist, von dessen den Form übertragen werden müssen, was unerwünscht Ausgang aus eine Anzeige- oder Alarmanlage an- ist. Außerdem sind diese Tonfrequenzsignale nicht ohne steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, weiteres für eine digitale Weiterverarbeitung, bspw. zur daß dem Spannungs-Frequenz-Umsetzer (10) ein Ansteuerung eines Rechners, geeignet.

Verstärker (9) mit einstellbarem Verstärkungsfaktor 15 Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der vorgeschaltet ist und daß der Ausgang des Span- eingangs genannten Art so auszubilden, daU sie sich bei nungs-Frequenzumsetzers (10) mit einer von dem der Fernübertragung der Meßsignale durch hohe Über Spannungs-Frequenzumsetze*· räumlich entfernt an- tragungszuverlässigkcit auszeichnet und gleichzeitig geordneten, einen Komparator enthaltenden Meß- das Meßsignal auswertegerecht zur Weiterverarbeitung Wertverarbeitungsstufe (13) verbunden ist, durch de- 20 in rechnergesteuerten Anlagen zur Verfügung stellt, ren Komparator bei Erreichen eines bestimmten Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Grenzfrequenzwertes die Anzeige- oder Alarmanla- Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß dem Spange (13) angesteuert wird. nungs-Frequenz-Umsetzer ein Verstärker mit einstell-

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekenn- barem Verstärkungsfaktor vorgeschaltet ist und daß der zeichnet, daß zwischen den Ausgang des Spannungs- 25 Ausgang des Spannungs-Frequenz-Umsetzers mit einer Frequenz-Umsetzers (10) und den Komparator (13) von dem Spannungs-Frequenz-Umsetzer räumlich entein Optokoppler (11) geschaltet ist, dem eine Lei- fernt angeordneten, einen Komparator enthaltenden stungsausgangsstufe (12) nachgeschaltet ist. Meßwerlverarbeitungsstufe verbunden ist, durch deren

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Komparator bei Erreichen eines bestimmten Grenzfrezeichnet, daß der Leistungsausgangsstufe (12) ein 30 quenzwertes die Anzeige- oder Alarmanlage angesteuthermischer Überlastschutz zugeordnet ist. ert wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Die Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Aufbau und hohe Störunempfindlichkeit bei der Fern-Sensor (7) und Verstärker ("i) eine Temperaturkom- Übertragung der Meßsignale aus, die erforderlichenfalls pensation (14) geschaltet ist. 35 von dem empfangenden Medium, z. B. in einer Anlage

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden mit Rechnersteuerung, digital weiterverarbeitet werden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus- können. Eine kontinuierliche Echtzeit-Auswertung ist gang des Spannungs-Frequenzumsetzers (10) bei möglich. Der Komparator kann einfach als Digital-Konzentration 0 der überwachten Gasanteile eine Komparator ausgebildet sein, der einen vorgeschalteten von 0 abweichende Frequenz abgibt. 40 Frequenzzähler umfaßt und dann anspricht, wenn der

Ausgang des Frequenzzählers eine bestimmte Anzeige übersteigt. Alternativ kann der Komparator aber auch

unmittelbar ein Frequenzvergleicher sein.

Es können mit der neuen Vorrichtung auch eine gan-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwa- 45 ze Reihe von Meßsignalen überwacht werden, wobei chung der Luft auf Gasanteile, wie Kohlenmonoxid, das erhaltene Meßsignal dann zuverlässig zu einer zen-Kohlenwasserstoffe und deren Derivate, Ammoniak, tralen Überwachungsanlage übermittelt wird, die die Schwefeldioxid und dergL, mit einem Gasdetektor, bei von dem Spannungs-Frequenz-Umsetzer räumlich entdem der elektrische Widerstand des Sensors von dem fernt angeordnete Meßwertverarbeitungsstufe enthält, Gasgehalt der Luft abhängt, mit einer an den Sensor 50 deren Komparator im Bedarfsfall den Alarm auslöst' angeschlossenen Meßschaltung, an die ein Spannungs- oder bei Überschreiten vorgegebener Gaskonzentra-Frequenzumsetzer angeschlossen ist, von dessen Aus- tionen entsprechende Gegenmaßnahmen einleitet, gang aus eine Anzeige- oder Alarmanlage ansteuerbar Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrich-

ist. tung ist zwischen den Ausgang des Spannungs-Fre-

Eine Überwachungsvorrichtung mit diesen Merkma- 55 quenz-Umsetzers und den Komparator ein Optokopplen ist aus der GB-PS 14 74 700 bekannt. Das analoge ler geschaltet, dem eine Leitungsausgangsstufe nachge-Ausgangssignal der an den Sensor angeschlossenen schaltet ist. Damit wird die bei solchen Anlagen häufig Meßschaltung wird dabei einem spannungsgesteuerten erwünschte Potentialtrennung zwischen dem eigentli-Tonfrequenzgenerator zugeführt, der ein Tonfrequenz- chen Gasdetektor und der Signalverarbeitungselektrosignal mit einer für die gemessene Gaskonzentration 60 nik erzielt. Über die Leistungsausgangsstufe kann die kennzeichnenden Frequenz zwischen 0,5 und 100 Hz Signalspannung ohne weiteres an die jeweilige Beabgibt. Dieses Ausgangssignal erfährt eine Pulsbreiten- triebsspannung der Anlage angepaßt werden. In einer modulation und wird sodann bspw. einem Lautsprecher bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung der Alarmanlage zugeführt, der ein entsprechendes aku- kann der Leistungsausgangsstufe des Optokopplers ein stisches Warnsignal im Tonfrequenzbereich abgibt, des- 65 thermischer Überlastschutz zugeordnet sein. Damit ist sen Pulswiederholungsfrequenz und damit Tonhöhe von es möglich, einen hohen Signalpegel zu erhalten und dem jeweiligen Meßwert der Gaskonzeniration abhän- auch unter schwierigen Bedingungen eine zuverlässige gig ist. Aus praktischen Erwägungen muß dabei die ge- Signalübertragung sicherzustellen.