DE3316466A1

DE3316466A1 - Detektionseinrichtung, insbesondere feuer- und explosionsdetektionseinrichtung

Info

Publication number: DE3316466A1
Application number: DE19833316466
Authority: DE
Inventors: Ilan Petach Tikva Cohen; Yehiel Tel-Aviv Spector
Original assignee: Spectronix Ltd
Current assignee: Spectronix Ltd
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1983-05-05
Publication date: 1983-11-10
Also published as: FR2526565B1; GB2119985B; IL65715A; IL65715A0; US4765413A; GB8311404D0; GB2119985A; FR2526565A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft allgemein eine Detektionseinrichtung, insbesondere eine Feuer- und Explosionsdetektionseinrichtung, und sie betrifft im einzelnen eine Detektionseinrichtung, die wenigstens einen Ultraviolettdetektor und wenigstens einen Infrarotdetektor aufweist.

Es sind eine Anzahl von Feuer- und Explosionsdetektionsanordnung bekannt, in denen Ultraviolett- und Infrarotdetektoren in Kombination vorgesehen sind. Beispiele solcher Anordnungen sind in den US-Patentschriften 3 665 440 und 3 653 016 beschrieben und dargestellt. Die in der US-Patentschrift 3 665 440 beschriebene Einrichtung liefert ein Alarmausgangssignal, wenn Infrarotstrahlung in Abwesenheit von Ultraviolettstrahlung detektiert wird. Die in der US-Patentschrift 3 653 016 beschriebene Einrichtung hingegen liefert ein Alarmausgangssignal, wenn Infrarotstrahlung und Ultraviolettstrahlung gemeinsam detektiert werden, bei dieser Einrichtung umfassen die Detektionsbereiche der Detektoren jedoch einen Teil des sichtbaren Spektrums.

Die US-Patentschrift 4 270 613, die auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung zurückgeht, beschreibt eine besonders brauchbare Detektionsanordnung, die eine Ausgangsanzeige bzw. ein Ausgangssignal in Ansprechung auf koinzidente Detektion von Ultraviolettstrahlung und Infrarotstrahlung liefert, wobei in den Detektionsbändern bzw. -bereichen das sichtbare Spektrum ausgeschaltet ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß nachstehend in üblicher Weise die Begriffe Ultraviolett und Infrarot durch UV und IR abgekürzt sind.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination einer UV- und IR-Detektionsschaltung zur Verfügung gestellt, die für Charakteristika des UV-Eingangssignals bzw. der UV-Eingangssignale empfindlich ist, wie beispielsweise auf dessen bzw. deren Dauer und dessen bzw. deren Niveau.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird demgemäß eine Detektionseinrichtung zur Verfügung gestellt, die folgendes umfaßt: eine UV-Fühleinrichtung; eine IR-Fühleinrichtung; eine sperrbare UND-Tor-Logikeinrichtung, die Ausgangssignale von der UV-Fühleinrichtung und der IR-Fühleinrichtung empfängt und dahingehend wirksam ist, daß sie, sofern sie nicht durch den Empfang eines Sperrsignals gesperrt ist, ein Ausgangssignal in Ansprechung auf eine gleichzeitige Detektion mittels der UV- und IR-Fühleinrichtung erzeugt; und eine Sperrsignalerzeugungseinrichtung, die in der Weise operativ ist, daß sie ein Sperrsignal in Ansprechung auf Charakteristika des UV, das durch die UV-Fühleinrichtung festgestellt worden ist, erzeugt.

Außerdem umfaßt die SperrsignalerZeugungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Einrichtung zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen vorbestimmten Niveaus der empfangenen UV-Strahlung und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Sperrsignals in Ansprechung auf das Vorhandensein von UV-Strahlung, welche sich oberhalb eines vorbestimmten Niveaus befindet.

Zusätzlich umfaßt die Sperrsignalerzeugungseinrichtung gemaß einer anderen Ausführung der Erfindung eine Einrichtung zum Abfühlen bzw. Ermitteln der Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der IR-Strahlung, die von der IR-Fühleinrichtung festgestellt worden ist, sowie eine Einrichtung zum Erzeugen eines Sperrsignals dann, wenn die Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der IR-Strahlung unterhalb einer vorbestimmten positiven Grenze ist.

Die vorstehend sowie nachfolgend beschriebene Einrichtung ist insbesondere dazu brauchbar, zwischen dem Eintritt von gewissen Arten von Geschossen, wie beispielsweise HEAT-Geschossen, Hohlladungen und Kinetikenergiegeschossen, sowie von denselben erzeugten Kohlenwasserstoffeuern zu unterscheiden. Diese Unterscheidung ist brauchbar und wichtig, da es normalerweise nur in dem Fall, daß Kohlenwasserstoff euer erzeugt worden sind, erwünscht ist, eine Unterdrückungseinrichtung in einem maximalen Ausmaß zu aktivieren.

Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 der Zeichnung anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsformen zu ihrem besseren und umfassenderen Verständnis näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Blockschaltdarstellung einer Detektionseinrichtung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und operativ ist; 20

Figur 2 eine schematische Darstellung der Einrichtung nach Figur 1 in näheren Einzelheiten in einer bevorzugten Ausführungsform;

Figur 3 eine Darstellung eines logischen Ablaufdiagramms, nach dem die Einrichtung der Figur 1 arbeitet;

Figur 4 eine Blockschaltdarstellung einer alternativen Ausführungsform einer Detektionseinrichtung, die gemaß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und operativ ist;

Figur 5 eine schematische Darstellung der Einrichtung der Figur 4 in näheren Einzelheiten in einer bevorzugten Ausführungsform; und

Figur 6 eine Darstellung des logischen Ablaufdiagramms, aufgrund dessen die Einrichtung der Figur 4 arbeitet.

Es sei nun zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, in der ein Blockschaltbild einer Detektionseinrichtung gezeigt ist, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und operativ ist. Es ist wenigstens eine UV-Fühleinrichtung 10, wie beispielsweise vom Typ R149O, die im Wellenlängenbereich von 0,18 bis 0,26 um arbeitet, und wenigstens eine IR-Fühleinrichtung 12, wie beispielsweise vom Typ RPY 76 PHILIPS, die im Wellenlängenbereich von 1 bis 3 \im arbeitet, vorgesehen.

Das Ausgangssignal der IR-Fühleinrichtung 12 wird einem Verstärker 14 zugeführt und gelangt dann auf einen Niveaudetektor 16, der ein Ausgangssignal an ein erstes UND-Tor 18 abgibt. Das Ausgangssignal der UV-Fühleinrichtung 10 wird einem Zähler 20 zugeführt, der mit einer One-Shot-Schaltung 22 bzw. einem Univibrator von konventionellem Aufbau verbunden ist und ein Ausgangssignal hohen Zählwerts an eine Verzögerungsschaltung 23 sowie ein Ausgangssignal niedrigen Zählwerts an das UND-Tor 18 liefert. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 23 wird einem zweiten UND-Tor 24 zusammen mit dem Ausgangssignal des UND-Tors 18 zugeführt. Am Ausgang des UND-Tors 24 wird ein Detektionssignal zum Betrieb einer Unterdrückungseinrichtung, die nicht dargestellt ist, abgegeben, und dieses Ausgangssignal ist charakteristisch für das Vorhandensein von Kohlenwasserstoffeuer.

Die Figur 2 ist eine schematische Darstellung der Einrichtung der Figur 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und hier sind die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung von entsprechenden Schaltungselementen verwendet worden.

* * «Ρ t

Der Betrieb der Einrichtung der Figuren 1 und 2 sei nun in Verbindung mit Figur 3 erläutert. Wenn ein vorbestimmtes sehr hohes Niveau, wie beispielsweise 8 bis 10 Zählungen pro Millisekunde, mittels einer bzw. der UV-Fühleinrichtung, wie beispielsweise vom Typ R 1490, festgestellt wird, wird eine vorbestimmte Verzögerung auf ein bzw. das Detektionsausgangssignal ausgeübt. Diese Verzögerung beträgt typischer- bzw. vorzugsweise wenigstens 15 ms, aber sie wird erneuert, solange die UV-Detektion das vorbestimmte sehr hohe Niveau übersteigt. Wenn die UV-Detektion einmal unter das sehr hohe Niveau fällt, dann wird bestimmt, ob das Detektionsniveau über einem vorbestimmten Minimalniveau, wie beispielsweise 0,1 Zählungen pro Millisekunde, liegt. Wenn das nicht der Fall ist, beginnt der Zyklus erneut. Wenn das jedoch der Fall ist, dann wird bestimmt, ob IR-Strahlung, die über einem vorbestimmten Minimalniveau liegt, vorhanden ist. Wenn das wiederum der Fall ist, dann wird ein Detektionssignal erzeugt.

Es sei nun auf Figur 4 Bezug genommen, in der ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform einer Detektionseinrichtung gezeigt ist, die gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und operativ ist. Diese Einrichtung umfaßt wenigstens eine üV-Fühleinrichtung 30 und wenigstens eine IR-Fühleinrichtung 32.

Die IR-Fühleinrichtung 32 liefert ein Ausgangssignal an einen Verstärker 34, und das Ausgangssignal des Verstärkers 34 wird einem Neigungsdetektor 36, beispielsweise einem Anstiegs- und/oder Abfalldetektor, insbesondere einem Flankengleichrichter, zugeführt. Das Ausgangssignal des Neigungsdetektors 36 wird einem Niveaudetektor 38 zugeführt, der ein Ausgangssignal an ein UND-Tor 40 liefert. Das Ausgangssignal der UV-Fühleinrichtung 30 wird einem Zähler 42 zugeführt. Der Zähler 42 liefert ein Ausgangssignal hohen Zählwerts an eine Sperrschaltung 44 und ein Aus-

gangssignal niedrigen Zählwerts an das UND-Tor 40. Das UND-Tor 40 gibt ein Detektionssignal ab, wenn die Sperrschaltung nicht arbeitet bzw. kein Sperrsignal abgibt.

Es sei nun auf Figur 5 verwiesen, in der eine schematische Darstellung der Schaltung der Figur 4 in näheren Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt ist, wobei die gleichen Bezugszeichen für identische bzw. entsprechende Schaltungselemente verwendet worden sind. 10

Die Betriebsweise der Schaltungen der Figuren 4 und 5 sei nun unter Bezugnahme auf Figur 6 erläutert, die ein Logikdiagramm des Betriebs dieser Schaltungen ist.

Nach dem Logikdiagramm der Figur 6, welches die Betriebsweise der Schaltungen nach den Figuren 4 und 5 in näheren Einzelheiten angibt, wird ein ankommendes Detektionssignal bei 50 untersucht, um zu bestimmen, ob ein sehr hohes Niveau von UV-Strahlung vorhanden ist. Wenn das zutrifft, wird ein Sperrdetektionssignal bei 52 abgegeben. Dieses Sperrsignal bleibt solange fortbestehen, solange die Detektion einer UV-Strahlung sehr hohen Niveaus fortbesteht. Wenn keine Detektion von UV-Swahlung sehr hohen Niveaus erfolgt, dann wird bei 54 festgestellt, ob eine UV-Strahlung hohen Niveaus vorhanden ist, wobei dieses hohe Niveau niedriger als das vorstehend erwähnte sehr hohe Niveau ist. Diese Abfrage bei 54, ob ein hohes Niveau vorhanden ist, erfolgt beispielsweise dahingehend, ob zwei bis drei Zählungen pro Millisekunde durch die UV-Fühleinrichtung, wie beispielsweise vom Typ R 1490, an UV-Strahlung ermittelt werden, was also ein hohes Niveau ist, das niedriger als das oben genannte sehr hohe Niveau von beispielsweise 8 bis 10 Zählungen pro Millisekunde ist. Wenn festgestellt wird, daß UV-Strahlung von einem solchen hohen Niveau (also nicht von einem sehr hohen Niveau) vorhanden ist, dann wird bei 56 durch Abfrage ermittelt, ob die Anstiegsrate

bzw. -geschwindigkeit der IR-Strahlung wenigstens oberhalb eines vorbestimmten Niveaus ist, durch das eine Kohlenwasser stoff verbrennung angezeigt wird. Wenn das der Fall ist, dann wir bei 58 ein Detektionssignal für den Betrieb der Unterdrückungseinrichtung abgegeben.

In dem Fall, in dem entweder das UV-Niveau nicht das vorbestimmte hohe Niveau erreicht, oder in dem die Anstiegsrate bzw. -geschwindigkeit der IR-Strahlung unter dem vorbestimmten Schwellwert ist, wird kein Detektionssignal abgegeben, und der vorstehend beschriebene Abfragezyklus beginnt von neuem.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie ist im Rahmen des Gegenstands der Erfindung, wie er in den Ansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er den gesamten Unterlagen zu entnehmen ist, in vielfältiger Weise abwandel- und ausführbar.

•Μ.

Leerseite

Claims

" ^ ■» ^ ™ ■ m t m 9 * * *

K RAb'ä ''&'νν^:Ε>άΐRT 331 6A66

PATENTANWÄLTE

UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER ■ DR.-I N G. AN N EKÄTE WEISERT DIPL-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 ■ TE LEFO N Ο89/79 7O 77-79 7O 78 ■ TELEX Ο5-212 156 kpat d

TELEGRAMM KRAUSPATENT

3782 JS/an

SPECTRONIX LTD.
Tel-Aviv, Israel

Detektionseinrichtung, insbesondere Feuer- und Explosionsdetektionseinrichtung

PATENTANSPRÜCHE

( 1·/ Detektionseinrichtung, insbesondere Feuer- und Explosionsdetektionseinrientlang, umfassend eine Ultraviolett-Füh!einrichtung und eine Infrarot-Fühleinrichtung, gekennzeichnet durch

eine sperrbare UND-Tor-Logikeinrichtung (18,24;40), die Ausgangssignale von der Ultraviolett-Fühleinrichtung (10; 30) und von der Infrarot-Fühleinrichtung (12;32) erhält und im nichtgesperrten Zustand dahingehend operativ ist, daß sie ein Ausgangssignal in Ansprechung auf die gleichzeitige Detektion von Strahlung durch die Ultraviolett-Fühleinrichtung (10;30) und die Infrarot-Fühleinrichtung (12; 32) erzeugt; und

eine Sperrbewirkungseinrichtung bzw. Sperrsignalerzeugungseinrichtung (20,22,23;42,44) zum Sperren der Operation der UND-Tor-Logikeinrichtung (18,24;40) in Ansprechung auf von der Ultraviolett-Fühleinrichtung (10;30) festgestellte Eigenschaften des Ultravioletts bzw. der Ultraviolettstrahlung.

• CV *
2. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die Sperrbewirkungseinrichtung bzw. Sperrsignalerzeugungseinrichtung (20,22,23;
42,44) eine Einrichtung (20;42) zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen vorbestimmten Niveaus von empfangener
Ultraviolettstrahlung und eine Einrichtung (22,23;44) zum Erzeugen eines Sperrausgangssignals in Ansprechung auf das Vorhandensein von Ultraviolettstrahlung an der Ultraviolett-Fühleinrichtung (10;30) von wenigstens einem vorbestimmten hohen Niveau umfaßt.
3. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrbewirkungseinrichtung bzw. Sperrsignalerzeugungseinrichtung eine Ein-

richtung (36) zum Fühlen bzw. Feststellen der Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der Infrarotstrahlung, die in der Infrarot-Fühleinrichtung (32) festgestellt worden ist, und eine Einrichtung (38) zum Erzeugen eines Sperrausgangssignals, wenn die Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit in der Infrarotstrahlung unterhalb einer vorbestimmten positiven
Grenze ist, umfaßt.
4. Detektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrbewirkungseinrichtung bzw. Sperrsignalerzeugungseinrichtung eine Einrichtung (36) zum Fühlen bzw. Feststellen der Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der Infrarotstrahlung, die in der Infrarot-Fühleinrichtung (32) festgestellt worden ist, und eine Einrichtung (38) zum Erzeugen eines Sperrausgangssi-

gnals, wenn die Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit in der infrarotstrahlung unterhalb einer vorbestimmten positiven
Grenze ist, umfaßt.
5. Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Feuer- und Explosionsunterdrückungseinrichtung ausgebildet

ist, indem sie eine in Ansprechung auf ein Ausgangssignal von der sperrbaren UND-Tor-Logikeinrichtung (18,24;40) operative bzw. wirksam werdende Unterdrückungseinrichtung aufweist.
5
6. Detektxonseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterdrückungseinrichtung so aufgebaut ist, daß sie eine erste und zweite Ansprechweise hat, wobei in der zweiten Ansprechweise ein wesentlicheres Ansprechen als in der ersten Ansprechweise erfolgt, und wobei ferner die Unterdrückungseinrichtung in der ersten Ansprechweise in Ansprechung auf eine gleichzeitige Detektion mittels der Ultraviolett-Fühleinrichtung (10;30) und der Infrarot-Fühleinrichtung (12;32) unabhängig vom Betrieb der sperrbaren UND-Tor-Logikeinrichtung (18,24;40) operativ bzw. wirksam 1st, während die Unterdrückungseinrichtung in der zweiten Ansprechweise in Ansprechung auf das Ausgangssignal von der sperrbaren UND-Tor-Logikeinrichtung (18,24;40) operativ bzw. wirksam ist.