DE3121705A1

DE3121705A1 - Glasbruchmelder

Info

Publication number: DE3121705A1
Application number: DE19813121705
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Alfasystem Vertrieb Von Elektronischen Sicherheitssystemen GmbH; ALFASYSTEM GmbH; Alfasystem Vertrieb Von Elektronischen Sicherheitssystemen 8034 Germering GmbH
Current assignee: Alfasystem Herstellung und Vertrieb Von Elekt GmbH
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1981-06-01
Publication date: 1982-12-16

Description

Glasbruchmelder
Die Erfindung bezieht sich auf einen Glasbruchmelder nach DE-PS 30 43 912, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Glasbruchmelder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß er bei kompaktem Aufbau eine verbesserte Zuverlässigkeit hinsichtlich der Erfassung von durch Glasbruch verursachten Alarmsignalen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst.
Demnach ist der Sensor als elektromagnetischer Sensor ausgebildet, bei dem durch Geräusche an dem zu überwachenden Objekt, nämlich einer zu überwachenden Fensterscheibe oder dergleichen über die Sensorplatte der an dieser befestigte Permanentmagnet innerhalb der Spule bewegt wird und damit in der Spule ein dem Geräusch eiitsprechendes elektrisches Signal für den Signalverstärker erzeugt. Der Sensor mit diesem Aufbau kan äußerst kompakt gestaltet werden, so daß er "versteckt" angebracht werden kann, wodurch ein Erkennen und Sabotieren durch einen Einbrecher erschwert und damit die Zuverlässigkeit gesteigert wird. Der einfache Aufbau ist insbesondere im Vergleich zu einem piezoelektrischen Sensor robust und gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit unempfindlich. Die Geräuschempfindlichkeit kann so weit gesteigert werden, daß der Sensor ein Bruchgeräusch indirekt über an den Fensterrahmen nder dergleichen erfaßt, an dem er dann noch unauffälliger als an der Fensterscheibe angebracht werden kann. Die Spule des Sensors stelle eine niederohmige Signalquelle dar, so daß ohne Gefahr einer Störungseinstreuung auch eine lange Leitung zum Signalverstärker führen kann, was wiederum das unauffällige Anbringen der Gesamtanlage erleichtert. Selbstverständlich können mehrere Sensoren in Reihenschaltung oder unter entsprechender Entkoppelung parallel an den Signalverstärker a.lgeschlossen werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Glasbruchmelders sind in den Unteransprüchen angeführt. Im einzelnen wird gemäß Unteranspruch 2 die Eigenresonanz des Gebildes aus dem Permanentmagneten und der Sensorplatte dazu genutzt, die Empfindlichkeit des Sensors im Bereich von Glasbruchgeräusch-Frequenzen von 180 kHz selektiv zu steigern und damit gleichzeitig die Empfindlichkeit gegenüber anderen Geräuschen herabzusetzen, womit die richtige Erkennung von tatsachlichen Alarmzuständen und damit die Zuverlässigkeit weiter verbessert wird. Bei der Ausgestaltung gemäß den Unteransprüchen 5 oder 6 werden die Eigenschaften des Sensors vorteilhaft dazu genutzt, das Entfernen des Sensors von seiner wirksamen Einsatzstelle zu verhindern oder beispielsweise die Möglichkeit zu unterbinden, durch Entfernen oder Öffnen der Glasscheibe ohne Glasbruch Zugang zu den Zuleitungen oder zur Auswerteelektronik zu erlangen und dort eine Alarmabgabe zu unterbrechen. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Glasbruchmelders weiter gesteigert. Bei der vorteilhaften Weiterbildung gemäß den Ansprüchen 7 bis 10 erfolgt mit dem Sensor unter einer geringfügigen Abwandlung seines Aufbaus eine Eigenüberprüfung bis zu den akustischen Signalen hin.
Dabei wird der Sensor kurzzeitig als Schallgeber eingesetzt, wonach mit dem Sensor Echosignale aufgenommen und daraufhin untersucht werden1 ob sie bestimmten Signalen entsprechen. Dadurch wird beispielsweise ein Lösen des Sensors von der Glasscheibe oder ein Bedämpfen der Glasscheibe verhindert, die ein darauffolgendes Zerbrechen der Glasscheibe ohne Alarm-abgabe ermöglichen würden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 stellt eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines Sensors des Glasbruch.
melders in einer ersten Ausführungsform dar.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines ersten A1lsführungsbeispiels des Glasbruchmelders mit dem Sensor nach Fig. 1.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des Glasbruchmelders mit dem Sensor nach Fig. 1.
Fig. 4 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines Sensors des Glasbruchmelders in einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels des Glasbruchmelders mit dem Sensor nach Fig. 4.
Di Fig. 1 zeigt einen Fühlerkopf mit einem Sensor 2, ei welchem in die Mittelöffnung einer Spule 3 axial bewegbar ein Permanentmagnet 4 eingesetzt ist.
An dem Stirnende des Permanentmagneten 4 außerhalb der Spule 3 ist eine Sensorplatte 5 befestigt, die an das zu überwachende Objekt wie beispielsweise eine Glasscheibe 6 oder aber zur indirekten Erfassung an den Rahmen einer solchen Glasscheibe geklebt wird. Über den Sensor 2 ist eine Abschirmhaube 7 gesetzt, die mittels einer ela-ischen Dichtung 8 mit der Sensorplatte 5 verbunden ist, so daß diese zusammen mit der Abschirmhaube 7 ein geschlossenes Gehäuse des Fühlerkopfs 1 bilden. Sobald in der Glasscheibe 6 Geräusch-Signale entstehen, wird dadurch über die Sensorplatte 5 der Permanentmagnet 4 in der Spule 3 bewegt, wodurch in der Spule 3 dementsprechende elektrische Signale induziert werden. Die Sensorplatte und die Abschirmhaube 7 bestehen aus Metall und verhindern das Einstreuen von Fremdfeldern in die Spule 3.
Nach Fig. 2 ist die Spule 3 an eine Auswerteelektronik 9 angeschlossen. Das Signal aus der Spule 3 wird hierbei mit einem Signalverstärker 10 verstärkt und einem Bandpaßfilter 11 zugeführt. Das Bandpaßfilter 11 hat eine Mittenfrequenz fl im Bereich von 180 kHz, der dem Frequenzbereich von bei Glasbruch entstehenden Geräuschen entspricht. Von dem Bandpaßfilter 11 werden auf Außengeräuschen anderer Art beruhende Signale sowie durch Störeinstreuung entstehende Brummsignale und dergleichen unterdrückt.
Vorzugsweise wird das Bandpaßfilter als aktives RC-Filter ausgebildet. Die dem Durchlaßbereich entsprechenden Signale werden dann in eine Auswertungsstufe 12 eingegeben,deren Einzelheiten wie die Selbsthaltestufe, die Stromversorgung usw. in der DE-PS 30 43 912 in Einzelheiten beschrieben sind, so daß hier eine Beschreibung weggelassen ist. Sobald ein Glasbruchgeräusch auftritt, gibt entsprechend dem daraus abgeleiteten elektrischen Signal die Auswertungsstufe 12 ein Alarmsignal an eine Melde leitung 13 ab.
In der Fig. 2 ist ferner eine weitere Art des Einsatzes des Fühlerkopfs 1 für das zuverlässige Erfassen eines Glasbruchs gezeigt. Hierbei wird der Fühlerkopf 1 dafür verwendet, sein Entfernen von einer bestimmten wirksamen Einsatzstelle zu erfassen. Dazu wird in der Nähe des Fühlerkopfs 1 ein Magnet 14 angebracht, während dem Signalverstärker 10 in der Auswerteelektronik 9 eine Schwellenwert-Schaltstufe 15 nachgeschaltet wird, deren Ausgangssignal der Auswertungsstufe 12 zugeführt wird. Sobald der Fühlerkopf 1 und damit die Spule 3 in bezug auf den Magneten 14 bewegt werden, wird in der Spule 3 ein sehr starkes Signal induziert, das nach Verstärkung in dem Signal- verstärker 10 beträchtlich höher als ein durch ein normales Geräusch verursachtes Signal ist. Sobald der Signalverstärker 10 ein derart hohes Signal abgibt, gibt im Ansprechen hierauf die Schwellenwert-Schaltstufe ein Signal ab, welches in der Auswertungsstufe 12 zu einem Alarmsignal oder Meldesignal an der Meldeleitung 13 umgewandelt wird. Der Magnet 14 kann beispielsweise am Rahmen einer Fensterscheibe angebracht sein, an die der Fühlerkopf 1 angeklebt ist.
Sobald der Fühlerkopf 1 entfernt wird, führt das daraus entstehende starke Signal zu einer Alarmmeldung. Das gleiche geschieht, wenn beispielsweise die Fensterscheibe zusammen mit dem Fühlerkopf 1 ohne Glasbruch entfernt wird. Falls das Fenster geöffnet werden kann und dadurch der Glasbruchmelder ohne Zerbrechen des Glases zugänglich wird, kann der Magnet 14 an dem Fensterstock angebracht werden und der Fühlerkopf 1 am Fensterrahmen angeklebt werden, über den er indirekt Bruchgeräusche von der Fensterscheibe her empfangen kann. In diesem Fall erfolgt eine Meldung über das Öffnen des Fensters und damit über eine Gefahr der Umgehung oder Ausschaltung des Glasbruchmelders.
Eine ähnliche Art der Überwachung der Einsatzfähigkeit und d8lr,l der Zuverlässigkeit des Glasbruchmelders erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
3. Hierbei wird die Induktivität der Spule 3 auf eine Änderung hin überwacht. Dazu wird in der Nähe des Fühlerkopfs 1 ein Metallteil 16 angebracht, der die Induktivität der Spule 3 beeinflußt. Hierzu sind natür-.
lich dementsprechend die Sensorplatte 5, die Abschirmhaube 7 und die Dichtung 8 in ihren Materialien und Dimensionen so zu wählen, daß das Metallteil 16 eine für eine Induktivitätsänderung ausreichende Kopplung zur Spule 3 hat. Zur Induktivitätsüberwachung wird bei diesem Ausführungsbeispiel von einem Oszillator 17 die Reihenschaltung aus einem Vorwiderstand 18 und der Spule 3 mit einem Signal einer Frequenz f2 gespeist, welche außerhalb des Bereichs von bei einem Glasbruch entstehenden Frequenzen liegt. Das Signal mit der Frequenz f2 ergibt an der Spule 3 eine von deren Induktivität bestimmte Spannung, die nach Verstärkung durch den Signalverstärker 10 in der Auswerteelektronik 9 einem zweiten Bandpaßfilter 19 zugeführt wird, das auf die Meßfrequenz f2 abgestimmt ist. Das Ausgangssignal des Meßfrequenzfilters 19 ändert sich entsprechend einer durch eine Relativbewegung zwischen dem Filterkopf 1 und dem Metallteil 16 hervorgerufenen Änderung der Induktivitat der Spule 3. Die Änderung des Ausgangssignals des Meßfrequenzfilters 19 wird dann auf nicht weiter dargestellte Weise so ausgewertet, daß sich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bei einem die Zuverlässigkeit des Glasbruchmelders beeinträchtigenden Zustand ein Alarmsignal ergibt.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Fühlerkopfs 1 mit dem darin untergebrachten Sensor 2.
Hierbei ist parallel zur Spule 3 auf den Permanentmagneten 4 eine Erregerspule 20 aufgesetzt, mittels der der Sensor als elektromagnetischer Schallgeber verwendet wird. Der Sensor in dieser Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird gemäß dem Ausführungsbeispiel des Glasbruchmelders nach Fig. 5 betrieben. Die Erregerspule 20 wird mittels eines Festfrequenzoszillators 21 über ein Schaltglied 22 und ein Einstellglied 23 gespeist, wodurch der Sensor 2 im Fühlerkopf 1 an die Glasscheibe 6 eine Schwingung mit einer bestimmten Frequenz f3 abgibt. Diese Schwingung wird von der Glasscheibe 6 aufgenommen und an ihrer, rändern reflektiert. Die reflektierte Welle wird wiederum von dei, Sensor 2 aufgenommen und in ein elektrisches Signal an der Spule 3 umgesetzt. Das Signal wird von dem Signalverstärker 10 der Auswerteelektronik 9 verstärkt, über das Bandpaßfilter 11 geführt und dann an die Auswertungsstufe 12 angelegt. Für diesen Prüfungsoorgarlg wird das Schaltglied 22 in bestimmten Zeitabständen von einem Impulsgeber 24 durchgeschaltet, mit dem zugleich ein Umschaltglied 25 so umgeschaltet wird, daß es während des Umschaltens und für eine bestimmte Zeitdauer t danach den Auswertungsvorgang in der Auswertungsstufe 12 invertiert, nämlich eine Alarmabgabe dann hervorruft, wenn das während der Schallabgabe und der bestimmten Zeitdauer danach entstehende Signal unter einen einstellbaren Sollwert abfällt. Dadurch wird einerseits die Funktionsfähigkeit des Sensors 2 und andererseits dessen Anschluß an das zu untersuchende Objekt, nämlich an die Glasscheibe 6 oder dergleichen überprüft. Die Überprüfung kann in völlig unregelmäßigen Abständen gdnz kurzzeitig erfolgen, was durch die Impulse aus dem Impulsgeber 24 bestimmt wird.
In der Fig. 5 ist auch eine abgewandelte Art dieser Überprüfung gezeigt. Hierbei erzeugt der Festfrequenzoszillatcr 21 an dem Sensor 2 eine Schallwelle mit einer Frequenz f3, die außerhalb des Durchlaßbereichs des Bandfilters 19- liegt, das mit der Mittenfrequenz fl von ungefähr 180 kHz, wie z.B. 150 oder 220 kHz die bei einem Glasbruch entstehenden Signaledurchdurchläßt. Diemit der Festfrequenz f3 abgegebenen, innerhalb der Glasscheibe 6 reflektierten und von der Spule 3 in elektrische Signale umgewandelten Signale werden einem Einschaltglied 26 zugeführt, das während einer der Schaltdauer des Umschaltglieds 25 entsprechenden Zeitdauer vom Beginn der Speisung der Erregerspule 20 an bis zum Ablauf' der bestimmten Zwei dauer t nach dem Abschalten der Erregerspule 20 das Signal mit der Frequenz f3 einem Bandpaßfilter 27 zuführt, das auf die Frequenz f3 abgestimmt ist. Damit wird unter gleichzeitiger Invertierung der Auswertung mittels des Umschaltglieds 25 das Schallgeber-Signal sowie Echo-Signal überwacht. Ein Signalabfall wird hierbei zu einem Alarmsignal ausgewertet, das einen Fehler an dem Sensor 2 oder dessen Anschluß an das zu untersuchende Objekt angibt.

Claims

Patentansprüche Glasbruchmelder nach DE-PS 30 43 912, mit abgesetzter Auswerteelektronik mit einem von einem elektromagnetischen Bruchgeräusch-Sensor angesteuerten Signalverstärker zur Alarmsignalabgabe an eine Meldeleitung, der mit einer auf ein Alarmsignal ansprechenden Selbsthaltestufe eine Einheit bildet, an die extern mindestens ein Sensor und mindestens eine Anzeigeeinrichtung anschließbar sind, die ein aufgetretenes Anzeigesignal bis zur Rückstellung der Selbsthaitestufe anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) in einem Fühlerkopf (1) eine mit dem Signalverstärker (10) verbundene Spule (3) aufweist, in der axial ein Permawlentmagnet (4) bewegbar ist, an dessen einem Stirnende eine Sensorplatte (5) befestigt ist, die mit dem zu bewachenden Objekt (6) in mechanischer Verbindung steht.
2. Glasbruchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (4) zusammen mit der Sensorplatte (5) eine mechanische Eigenresonanz (fl) im Bereich von 180 kHz hat.
3. Glasbruchmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den Sensor (2) eine mit der Sesorplatte (5) elastisch verbundene Abschirmhaube (7) gesetzt ist.
4. Glasbruchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Signalverstärker (10) ein Bandpaßfilter (11) nachgeschaltet ist, dessen-Mittenfrequenz'ifl) im Bereich von 180 kHz liegt.
5. Glasbruchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) im Wirkungsbereich eines bezüglich des Sensors bewegbaren Magneten (14) angeordnet ist und dem Signalverstärker (10) eine Schwellenwert-Schaltstufe (15) nachgeschal -tet ist, die beim Überschreiten eines bestimmten Signalpegels an dem Signalverstärker ein Meldesignal an eine Auswertungsstufe (12) der Auswerteelektronik (9) abgibt.
6. Glasbruchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) im Wirkungsbereich eines die Induktivität der Spule (3) ändernden Metallteils (16) angeordnet ist und daß die Spulen-Induktivität mittels einer Induktivitätsmeßeinrichtung (17 bis 19) meßbar ist, die bei Abweichung von einer Sollinduktivität ein Meldesignal an eine Auswertungsstufe (12) der Auswerteelektronik (9) abgibt.
7. Glasbruchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß um den Permanentmagnet (4) herum eine Erregerspule (20) angeordnet ist, die aus einem Festfrequenzoszillator (21) über ein Schaltglied (22) ansteuerbar ist, welches gleichzeitig mit einem Umschaltglied (25) gesteuert ist, das während seiner Ansteuerung sowie für eine vorbestimmte Zeitdauer (t) danach die Signalverstärker-Ausgangssignal-Auswertung an einer Auswertungsstufe (12) der Auswerteelektronik (9) invertiert.
8. Glasbruchmelder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerspule (20) ein Einstellglied (23) zur Speisestromeinstellung vorgeschaltet ist.
9. Glasbruchmelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (23) im Fühlerkopf (1) angebracht ist.
10. Glasbruchmelder nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Festfrequenzoszillator (21) auf eine Festfrequenz (f2) außerhalb des Bereichs von 180 kHz abgestimmt ist und dem Signalverstärker (10) über ein mit dem Schaltglied (22) ansteuerbares Einschaltglied (26), das während des Ansteuerns sowie während der vorbestimmten Zeitdauer (t) danach schaltet, ein auf die Festfrequenz abgestimmtes Bandpaßfilter (27) nachgeschaltet ist.