DE3314015C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Diskriminatoreinrichtung zur Ver­ wendung in einer Feuer- und/oder Explosionsdetektions- und -un­ terdrückungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Diskriminatoreinrichtung ist aus der DE 31 00 482 A1 bekannt.

Nach dem Stande der Technik ist eine Anzahl von Feuer- und Ex­ plosionsdetektionsanordnungen bekannt. Beispiele solcher Anord­ nungen, in denen UV- und IR-Detektoren verwendet werden, sind in US 36 65 440, US 36 53 016 und US 42 70 613 beschrieben und dargestellt.

Die US 42 70 613 beschreibt eine besonders brauchbare Detek­ tions- und Unterdrückungsanordnung, die ein Ausgangssignal in Ansprechung auf eine koinzidente Detektion von Ultraviolett­ strahlung und Infrarotstrahlung liefert, wobei in den Detek­ tionsbereichen das sichtbare Spektrum ausgeschaltet ist. Ein spezielles Merkmal der in der US 42 70 613 beschriebenen Feuer- und Explosionsdetektionsanordnung besteht darin, daß sie sofort auf eine Detektion zum Zwecke des Betätigens einer Unterdrüc­ kungseinrichtung anspricht. Es wird zwischen unterschiedlichen Arten von Detektionen bezüglich der Anzahl der Detektionen in­ nerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer in gewissen Betriebswei­ sen diskriminiert. In diesen Betriebsweisen resultiert eine gleichzeitige oder nahezu gleichzeitige Detektion durch eine Mehrzahl von Detektoren in einem verbesserten und erhöhten An­ sprechen bezüglich der Betätigung der Unterdrückungseinrich­ tung.

Die Feuerdetektionseinrichtung nach der US 36 65 440 umfaßt ebenfalls einen ersten Strahlungsdetektor zum Detektieren von Strahlung im Infrarotbereich und einen zweiten Strahlungsdetek­ tor zum Detektieren von Strahlung im Ultraviolettbereich. Diese Strahlungsdetektoren sind über eine Logikschaltung mit einer Alarmeinrichtung verbunden. Die Logikschaltung ist so ausgebil­ det, daß sie die Alarmbetätigung unterdrückt, wenn beide Strah­ lungsdetektoren innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer in der Größenordnung von 5 bis 10 sec auf eine Flammenflackerfrequenz im Bereich von 5 bis 20 Hz ansprechen, dagegen einen Alarm aus­ löst, wenn der erste Strahlungsdetektor im Infrarotbereich auf eine Flammenflackerfrequenz von 5 bis 20 Hz anspricht, der zweite Strahlungsdetektor im Ultraviolettbereich jedoch entwe­ der nicht anspricht oder die Flackerfrequenz der Ultraviolett­ strahlung außerhalb von 5 bis 20 Hz liegt. Dieser Funktions­ weise liegt die Beobachtung zugrunde, daß die von Flammen er­ zeugte Strahlung fast ausschließlich im nahen und fernen Infra­ rotbereich liegt und von Flammen nur sehr wenig Energie im Ul­ traviolettbereich emittiert wird. Im Gegensatz hierzu werden von Störstrahlungsquellen, die Fehlalarme auslösen können, wie Sonnenlicht, Schweißeinrichtungen und künstlichen Beleuchtungs­ einrichtungen, beträchtliche Strahlungsenergien sowohl im In­ frarot- als auch im Ultraviolettbereich erzeugt. Demgemäß be­ deutet ein gleichzeitiges Ansprechen der beiden Strahlungsde­ tektoren innerhalb einer Zeitdauer in der Größenordnung von 5 bis 10 sec in der Feuerdetektionseinrichtung nach der Druck­ schrift US 36 65 440, daß die Strahlungsdetektoren durch eine Störstrahlungsquelle zum Ansprechen gebracht worden sind, so daß infolgedessen in diesem Falle eine Alarmbetätigung verhin­ dert wird.

Die Diskriminatoreinrichtung nach der DE 31 00 482 A1 und der FR 24 86 691 umfaßt ebenfalls eine Mehrzahl von Detektoren und eine von der Diskriminatoreinrichtung betätigte Unterdrückungs­ einrichtung, wobei die Diskriminatoreinrichtung durch logische Verknüpfung der Ausgangssignale der Detektoren und aufgrund ihres Auftretens innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zwi­ schen den Fällen unterscheidet, in denen ein Geschoß ein Koh­ lenwasserstoffeuer verursacht oder nicht, und im zweiten Fall ein Sperrsignal zum Sperren der Betätigung der Unterdrückungs­ einrichtung erzeugt. Jedoch besteht hier das entscheidende Dis­ kriminationskriterium in dem Verhältnis zwischen den Detektor­ signalen zweier Detektoren und je nachdem, ob dieses Verhältnis oberhalb oder unterhalb eines vorbestimmten Diskriminations­ werts liegt, wird - abhängig davon, wie lange der Verhältnis­ wert anhält - ein Sperrsignal erzeugt oder nicht.

Schließlich ist aus der DE 30 25 268 A1 eine Strahlungsdetek­ tionseinrichtung mit einem Infrarotdetektor und einem Ultravio­ lettdetektor bekannt, in welcher dann, wenn diese beiden Detek­ toren innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ansprechen, kein Sperrsignal abgegeben wird. Ein solches Sperrsignal wird viel­ mehr unabhängig vom Ansprechen oder Nichtansprechen des Infra­ rotdetektors immer dann abgegeben, wenn der Ultraviolettdetek­ tor kontinuierlich anspricht, d. h. wenn die Strahlungsdetek­ tionseinrichtung feststellt, ob eine Zeitdauer in der Größen­ ordnung von 60 sec seit dem Auftreten eines Ultraviolettaus­ gangssignals vergangen ist. Nur wenn das Ultraviolettausgangs­ signal 60 sec lang nicht vorhanden gewesen ist, wird die Strah­ lungsdetektionseinrichtung nicht gesperrt und ein Nachweis­ signal, das eine kombinierte Ultraviolett- und Infrarotdetek­ tion anzeigt, kann zu einer Anwendungsschaltung durchgehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Diskriminatoreinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur Verfügung zu stellen, die einfacher und zuverlässiger ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Auf diese Weise wird mit der Erfindung eine Diskriminatorein­ richtung zur Verfügung gestellt, die in der Art von oben be­ schriebenen Anordnungen verwendbar ist, die jedoch nicht not­ wendigerweise auf die Kombination von Ultraviolett- und Infra­ rot-Detektoren beschränkt ist. Die Diskriminatorschaltung nach der vorliegenden Erfindung arbeitet dahingehend, daß sie zwi­ schen den Fällen unterscheidet, in denen ein auftreffendes Ge­ schoß, wie beispielsweise ein HEAT-Geschoß oder ein Kinetik­ energiegeschoß, ein Kohlenwasserstoffeuer verursacht, und wenn es das nicht tut, wobei im Gegensatz zu dem obigen Stand der Technik das Diskriminationskriterium, das in der vorliegenden Erfindung angewandt wird, die bloße Tatsache des Ansprechens oder Nichtansprechens einer Mehrzahl von Detektoren innerhalb einer Zeitdauer von ungefähr 5 msec ist. Dieses Kriterium be­ ruht auf der Entdeckung, daß eine Detektion durch mehrere De­ tektoren innerhalb von ungefähr 5 msec dem "Durchgang" eines Geschosses durch ein geschütztes Volumen hindurch entspricht, so daß eine Auslösung der Feuer- und Explosionsunterdrückungs­ einrichtung in diesem Falle dann, wenn später keine weitere De­ tektion erfolgt oder keine weiteren Detektionen stattfinden, nicht zu erfolgen braucht, weil das Geschoß "nur" durch das ge­ schützte Volumen hindurchgegangen ist, also das geschützte Vo­ lumen wieder verlassen hat.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevor­ zugter Ausführungsformen näher erläutert, anhand deren ins ein­ zelne gehenden Beschreibung die Erfindung vollständiger erläu­ tert wird; es zeigen:

Fig. 1 eine Ablaufdiagrammdarstellung einer Ausführungs­ form der Diskriminatoreinrichtung nach der vorliegenden Erfin­ dung und

Fig. 2 eine Elektronikschaltbilddarstellung einer Ausfüh­ rungsform der Diskriminatoreinrichtung nach der Erfindung.

Es sei zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der eine Ab­ laufdiagrammdarstellung des Betriebs einer Ausführungsform ei­ ner hier vorgeschlagenen Diskriminatorschaltung veranschaulicht ist. Der Betrieb dieser Ablaufdiagrammdarstellung steht im Zu­ sammenhang mit einer Feuer- und Explosionsdetektions- und -un­ terdrückungsanordnung, wie sie beispielsweise in der Druck­ schrift US 42 70 613 beschrieben ist. Die hier vorgeschlagene Diskriminatorschaltung ist jedoch nicht auf die Anwendung einer solchen Anordnung beschränkt.

Diese Anordnung besitzt eine Mehrzahl von Detektoren, eine Lo­ gikschaltung und eine durch die Logikschaltung in Ansprechung auf eine Detektion mittels der Detektoren betriebene Unterdrüc­ kungseinrichtung. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede geeignete Art von Detektoren, Logikschaltungen und Unterdrüc­ kungseinrichtungen verwendet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Anzahl von Detektoren zur Detektion von ankommenden, auftreffenden Geschossen vorge­ sehen, wie beispielsweise von HEAT-Geschossen und Kinetikener­ giegeschossen. Wenn eine Detektion durch einen der Detektoren stattfindet, wird ein Detektionssignal bei 10 abgegeben. Wenn bei 12 festgestellt wird, daß zwei Detektionssignale innerhalb einer vorbestimmten Zeit, typischerweise- bzw. vorzugsweise 3 ms, abgegeben werden, wird ein Sperrsignal abgegeben, das eine Sperrung des Betriebs oder der Betätigung der Unterdrüc­ kungseinrichtung bewirkt, wie bei 14 angedeutet. Es kann jede gewünschte Anzahl von Detektoren verwendet werden.

Die Bedingung, daß zwei Detektionen innerhalb von weniger als 3 msec festgestellt werden, bedeutet, daß zwei gesonderte De­ tektionssignale von unterschiedlichen Detektoren innerhalb der bestimmten Zeitdauer abgegeben werden, wie bei 12 angedeutet.

Die Sperrung des Betriebs oder der Betätigung der Unterdrüc­ kungseinrichtung, die bei 14 angedeutet ist, erfolgt typischer- oder vorzugsweise während einer Dauer von 15 msec, kann aber jede geeignete Zeitdauer erfolgen. Diese Sperrung bedeutet, daß die Unterdrückungseinrichtung innerhalb der angegebenen Sperr­ dauer in Ansprechung auf zwei Detektionssignale überhaupt nicht aktiviert oder betätigt wird und nicht auf irgendwelche Detek­ tionssignale anspricht. Der normale Betrieb der Unterdrückungs­ einrichtung erfolgt erst wieder, wenn die Sperrdauer beendet ist, wie bei 16 angedeutet.

Eine Schaltung, deren Betriebsweise in Fig. 1 veranschaulicht ist, ist so ausgebildet, daß sie zwischen auftreffenden Ge­ schossen, wie beispielsweise HEAT-Geschossen und Kinetikener­ giegeschossen, unterscheidet, welche Kohlenwasserstoffeuer ver­ ursachen und solchen, welche das nicht tun. Es wurde gefunden, daß eine Detektion durch zwei Detektoren innerhalb von 3 msec dem Durchgang eines HEAT-Geschosses oder eines Kinetikenergie­ geschosses durch ein geschütztes Volumen entspricht. Wird keine weitere Detektion festgestellt, dann besteht keine Notwendig­ keit, die Unterdrückungseinrichtung zu betätigen, da kein Feuer verursacht worden ist und es zu keiner Explosion kommt. Eine weitere Detektion, die der Sperrdauer folgt, leitet natürlich den Betrieb oder die Betätigung der Unterdrückungseinrichtung ein, sofern nicht die angegebene gleichzeitige Detektion erneut vorliegt.

Die Maßnahme einer verlängerten Sperrdauer anstatt eines einfa­ chen Sperransprechens auf die angegebenen gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen Detektionen ist deswegen vorgesehen, weil der Durchgang des Geschosses durch das geschützte Volumen und aus dem geschützten Volumen hinaus nachfolgend auf die anfäng­ lichen Detektionen zusätzliche Detektionen bewirken kann, die ebenfalls nicht notwendigerweise zu einem Feuer oder einer Ex­ plosion führen und auf die wünschenswerterweise kein Ansprechen erfolgen soll.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Detektoren, die für den Betrieb in der Sperrbetriebsweise erforderlich sind, in geeigneter Weise gewählt werden kann, wie auch - im Rahmen der Patentansprüche - die Zeitdauer, welche eine gleichzeitige De­ tektion definiert, und wie auch die Dauer der Sperrperiode oder -zeit in geeigneter Weise gewählt werden können. Mit der darge­ stellten Schaltung können gewünschtenfalls andere Arten von Sperrschaltungen und Logikschaltungen kombiniert werden.

Es sei nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der eine exemplari­ sche bevorzugte Ausführungsform einer Diskriminatoreinrichtung für eine typische Detektoranordnung veranschaulicht ist, die drei Detektoren 20, 22 und 24 aufweist. Jeder der Detektoren 20, 22 und 24 liefert ein Ausgangssignal an ein ODER-Tor 26, welches das Vorhandensein eines Detektionssignals anzeigt, und an je zwei UND-Tore aus den UND-Toren 29, 30 und 32. So liefert der Detektor 20 Ausgangssignale an die UND-Tore 28 und 30, der Detektor 22 liefert Ausgangssignale an die UND-Tore 29 und 32, und der Detektor 24 liefert Ausgangssignale an die UND-Tore 30 und 32.

Das Ausgangssignal des ODER-Tors 26 wird einer One-Shot-Schal­ tung oder einem Univibrator 34 zugeführt, deren bzw. dessen Ausgangssignal ein Signal von 3 ms Dauer ist. Die Ausgangs­ signale der UND-Tore 29, 30 und 32, von denen jedes eine gleichzeitige Detektion durch zwei der Detektoren 20, 22 und 24 anzeigt, werden einem ODER-Tor 36 zugeführt, dessen Ausgangs­ signal das Vorliegen einer gleichzeitigen Detektion mittels we­ nigstens zwei Detektoren anzeigt. Die Ausgangssignale der ODER- Tore 26 und 36 werden einem UND-Tor 39 zugeführt, dessen Aus­ gangssignal das Vorhandensein einer gleichzeitigen Detektion von wenigstens zwei Detektoren innerhalb einer Zeitdauer von 3 msec, beginnend mit einer ersten oder anfänglichen Detektion, anzeigt.

Das Ausgangssignal des UND-Tors 38 wird einer Verzögerungs­ schaltung 40 zugeführt, deren Ausgangssignal ein Sperrsignal von vorbestimmter Dauer, typischer- oder vorzugsweise 15 msec ist, welches einen normalen Betrieb oder eine normale Betäti­ gung der Unterdrückungseinrichtung während dieser 15 msec ver­ hindert.

Claims (5)

1. Diskriminatoreinrichtung zur Verwendung in einer Feuer- und/oder Explosionsdetektions- und -unterdrückungs­ anordnung umfassend eine Mehrzahl von Detektoren und eine von der Diskriminatoreinrichtung betätigte Unterdrückungseinrich­ tung, wobei die Diskriminatoreinrichtung durch logische Ver­ knüpfung der Ausgangssignale der Detektoren und aufgrund ihres Auftretens innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zwischen den Fällen unterscheidet, in denen ein Geschoß ein Kohlen­ wasserstoffeuer verursacht oder nicht, und im zweiten Fall ein Sperrsignal zum Sperren der Betätigung der Unterdrückungsein­ richtung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatoreinrichtung (26-40) immer dann das Sperrsi­ gnal erzeugt, wenn wenigstens zwei der Detektoren (20, 22, 24) innerhalb von ungefähr 5 msec ansprechen.

2. Diskriminatoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsignal erzeugt wird, wenn wenigstens zwei der Detektoren (20, 22, 24) in we­ niger als 3 msec ansprechen.

3. Diskriminatoreinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsignal nur dann erzeugt wird, wenn wenigstens zwei der Detektoren (20, 22, 24) gleichzeitig ansprechen.

4. Diskriminatoreinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsignal erzeugt wird, wenn zwei Detektoren (20, 22, 24) ansprechen.

5. Diskriminatoreinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsignal auf eine Dauer von ungefähr 15 msec gebracht wird.