DE3904979C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es aus der DE-OS 30 50 185 bekannt ist.

Es ist bekannt, mit Hilfe einer offenen Ionisationskammer den an­ steigenden Aerosolgehalt (Rauch) in der Luft zu detektieren. Ein radioaktives Element erzeugt in der Ionisationskammer einen Ionen­ strom, der durch den sogenannten Kleinionenanlagerungseffekt bei Vorhandensein von Rauchaerosolen verringert wird. Herkömmliche Ionisationsrauchmelder lösen bei Über- bzw. Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes für den Ionenstrom bzw. eines dadurch hervorgerufenen Potentials (an der Meßelektrode) über die Melde­ linie Alarm aus. Neuerdings werden zunehmend sogenannte Analog­ melder verwendet (DE-AS 22 57 931, DE-OS 29 46 507, EP 00 70 449). Bei diesen wird in Abhängigkeit von dem Analog­ wert des jeweiligen Meßkammerstroms ein entsprechendes Signal für die Auswerteeinrichtung erzeugt.

Normalerweise besteht eine Brandmeldeanlage aus einer Viel­ zahl von Brandmeldern, die über Stromversorgungs- und Signalleitungen gruppenweise mit einer Brandmeldezentrale verbunden sind. Das Auswerten der Analogsignale erfordert für jeden Melder sowie seinen jeweiligen Meßwert ein zuge­ ordnetes eindeutiges Kennungssignal. Um einen Brand mög­ lichst unmittelbar zu erkennen, ist eine Abgabe von Analog­ signalen in kurzen Zeitintervallen erforderlich. Da eine größere Anzahl von Brandmeldern üblicherweise an ein ge­ meinsames Kabel angeschlossen ist, kommt es zu einer großen Signalanhäufung. Ein sehr hochwertiges, aus jeweils einer Signalfolge bestehendes Melderkennungswort und ein den zugehörigen Analogwert enthaltendes Kennungsdatenwort sind ebenso wie ein hochwertiges Kabelnetz für eine sichere Übertragung zu der von den Meldern oft weit entfernten Zentrale zwingend erforderlich (EP 01 21 048 oder auch EP 0 70 449). In der Zentrale selbst ist ebenfalls ein rela­ tiv hoher Aufwand für die datentechnische Verarbeitung der vielen Signalfolgen erforderlich (EP 00 67 339).

Dieser Aufwand wird getrieben, um möglichst frühzeitig nicht auf einen Brand zurückführende Veränderungen des Meß­ kammerstroms zu erkennen und Fehlalarme zu vermeiden (DE- AS 22 57 931 oder DE-OS 29 46 507).

Abgesehen von klimatischen Einflüssen wie Temperatur, Druck usw. sowie von Alterungerscheinungen, insbesondere des radioaktiven Elements, wird der ordnungsgemäße Betrieb derartiger Rauchmelder durch Verschmutzungen beeinträch­ tigt, die naturgemäß stark variieren, je nachdem welcher Atmosphäre der Melder ausgesetzt ist. Es werden im wesent­ lichen zwei auf unterschiedlicher Verschmutzung beruhende schädliche Auswirkungen unterschieden. Überwiegt die Ver­ schmutzung an der Isolation des die Meßelektrode tragenden Bauteils, so kommt es aufgrund von Leckströmen zu einer Verminderung der Ansprechempfindlichkeit oder gar zu einem Nichtansprechen. Um diesen Zustand rechtzeitig zu erfassen, sind bereits Lösungen vorgeschlagen worden (DE-PS 20 29 794, EP 00 33 888 = DE-OS 30 04 753 oder DE-PS 20 04 584).

Überwiegt hingegen eine Verschmutzung des radioaktiven Elements, zum Beispiel aufgrund von Staubablagerungen, kommt es zu einer Verringerung des Meßkammerstroms auf­ grund einer Verringerung der Bewegungsenergie bzw. der Ionisierungsfähigkeit der radioaktiven Strahlung; der Ionisationsrauchmelder wird auf Rauch empfindlicher. Bei unbemerkt fortschreitender Verschmutzung des radioaktiven Elements kommt es zu einem Fehlalarm, wenn nicht entspre­ chende Vorkehrungen getroffen werden.

Um diesen höchst kritischen Zustand eines Melders früh­ zeitig zu erkennen, sind bereits verschiedene Lösungen vor­ geschlagen worden. Bei herkömmlich arbeitenden Schwellwert­ meldern werden zum Beispiel eine oder mehrere zusätzliche Vorwarnschwellen vorgesehen, die bereits bei relativ ge­ ringer Kammerstromabnahme eine Auslösung bewirken (CH-PS 6 29 905 oder CH-PS 5 74 532). Um die Funktion der Ionisa­ tionsrauchmelder von der Zentrale aus überprüfen zu können bzw. die tatsächliche Ansprechempfindlichkeit oder prä­ ziser gesagt, die für eine Alarmauslösung an der Meßelek­ trode zu überwindende Spannungsdifferenz zu ermitteln, wurde auch bereits vorgeschlagen, die Spannung an der Meßelektrode der Meßkammer kontinuierlich oder schritt­ weise zu erhöhen (DE-AS 20 19 791, DE-PS 20 27 064 oder DE- PS 20 50 719). In der DE-OS 21 21 382 wird auch bereits vorgeschlagen, nur sich über längere Zeiträume erstreckende Veränderungen des Meßkammerstromes für eine Unterscheidung, ob Rauch oder zum Beispiel Schmutz die Ursache für eine Kammerstromänderung ist, auszuwerten. Äußerst langsame Veränderungen des Stroms werden dabei auf Schmutzeinwir­ kung zurückgeführt. Des weiteren wird in der letztgenannten Schrift auch der Einbau eines Strahlungsdetektors vorge­ schlagen, mit dem die Radioaktivität direkt gemessen wird, um Veränderungen der Ionisierungsleistung unmittelbar feststellen zu können. In der gleichen Schrift wird auch der Einbau von Hilfselektroden beschrieben, um eine Er­ höhung des Isolationsleckstroms eindeutiger erkennen bzw. kompensieren zu können.

Aus der DE-OS 30 50 185 ist bekanntgeworden, durch Umschaltung der Betriebsspannung eine andere Feldstärke an die Elektroden einer Ionisiationsmeßkammer zu legen. Der sich dabei einstellende Potentialwert wird mit dem gleichen Schwellwert der Auswerteschaltung in Beziehung gesetzt wie das bei Betriebsspannung sich einstellende Potential, wobei jedoch der Schwellwert so gewählt ist, daß die aufgrund der Umschaltung auf die höhere Gleichspannung einer Steuerstrecke eines Feldeffekttransistors auftretende Spannung nur dann die Schwellspannung überschreitet, wenn die Meßkammer aufgrund der Verschmutzung der sie ionisierenden Strahlungsquelle ein gegenüber dem insoweit ungestörten Ruhezustand erhöhten Innenwiderstand aufweist. Da der Schwellwert der Auswerteschaltung für den Rauchalarmfall ausgelegt ist, kann mit Hilfe der bekannten Maßnahme nur ein betimmter Verschmutzungsgrad ermittelt werden ohne Rücksicht auf seine tatsächliche Relevanz.

Aus der DE-OS 32 00 620 ist bekanntgeworden, eine in der Meßkammer angeordnete Hilfselektrode im Testfall an eine andere Spannung zu legen, so daß bei Abwesenheit von Rauch eine stärkere Kammerstromverringerung bewirkt wird. Mit dieser Maßnahme soll die Funktionsfähigkeit des Rauchmelders bei Auftreten von Rauch simuliert werden.

Aus der EP 01 21 048 ist auch bekannt, jeden Ionisations­ rauchmelder mit sogenannten Störpegeln auszurüsten. Hierbei werden zusätzliche Schwellen unterhalb der Alarmschwelle gebildet und zusätzlich ein überlagertes langzeitiges Driften berücksichtigt. Ein vergleichbares Verfahren ist auch bei Analogmeldern bekanntgeworden (EP 00 70 449).

Es ist ferner aus der EP 00 67 339 bekanntgeworden, durch schwankende Umgebungsbedingungen verursachte Veränderungen des Meßkammerruhestroms als Kriterium dafür heranzuziehen, ob sich der Melder überhaupt im ordnungsgemäßen Betriebs­ zustand befindet.

Alle bisher bekanntgewordenen Verfahren weisen keinen Weg, der hinreichend sicher eine Unterscheidung zuläßt, ob Schmutzablagerungen auf dem radioaktiven Element oder schwebende Rauchaerosole die Ursache für eine Verringerung des Meßkammerstroms sind. Das Ansprechen eines Melders bei sogenannten Vorwarnschwellen erfordert eine unmittelbar durch eine Person durchzuführende Überprüfung, ob ein Schadensfeuer im Entstehen ist, d.h. es wird bei einem verantwortungsbewußten Betreiber eine umfangreiche Alarm­ organisation ausgelöst. Zwar ist in der Vielzahl der Fälle eine Verschmutzung die Ursache für die Auslösung der Vor­ warnschwelle, es besteht jedoch die Gefahr, daß dadurch die Aufmerksamkeit herabgesetzt oder zumindest eine große Verunsicherung heraufbeschworen wird. Brandmelder, die einen Alarm bei einer relativ langsamen Änderung des Meß­ kammerstroms unterdrücken, bergen in sich die Gefahr, daß sie langsam schwelende Brände sehr spät oder gar nicht erfassen. Eine sehr starke kurzzeitig auftretende Ver­ schmutzung oder zum Beispiel eine Betauung der radioaktiven Strahler sind mit Hilfe dieser Verfahren von einer durch einen raschen Rauchanstieg bewirkten Stromänderung in der Meßkammer nicht zu unterscheiden.

Diese aufgezeigten Mängel weisen prinzipiell auch die be­ kannten Analogsysteme auf. Es können hierbei auch mit ver­ gleichsweise hohem technischen Aufwand nur wenige der tatsächlich auftretenden Fehler, die durch Verschmutzung vorgetäuscht werden, erkannt werden. Bei den meisten Ana­ logmelder betreffenden bekannten Lösungen wird entweder bei einer sehr langsamen Veränderung der Meßkammerstrom­ werte eine Verschmutzung oder Alterung unterstellt oder eine wenig aussagekräftige Auswertung der im Normalbetrieb vorkommenden Schwankungen des Meßkammerstroms vorgenommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders anzugeben, mit dem sicher erkannt werden kann, ob die Änderung des Meß­ kammerstroms einerseits durch den Eintritt von Rauchaero­ solen oder andererseits durch Verschmutzung oder sonstige Beeinträchtigung der radioaktiven Quelle verursacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­ male des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß der Meßkammerstrom bei einer Änderung der Feldstärke unterschiedliche Werte annimmt, abhängig davon, ob eine Stromverringerung zum Beispiel durch eine Verschmutzung und damit Teilabdeckung des radioaktiven Elements oder den Eintritt von Rauchaerosolen bedingt ist. Unabhängig vom Verschmutzungsgrad wird sich eine Meßkammer bei Änderung des Spannungsabfalls durch die Erhöhung oder die Erniedrigung der anliegenden Speisespannung anders verhalten als wenn sich in der Meßkammer schwebende Rauch­ aerosole befinden. Nach dem Anlagerungsgesetz von Schweitler (DE-AS 59 227) hängt nämlich die relative Änderung der Ionenkonzentration von der Verweil­ zeit der Ionen in einem betrachteten Volumenelement ab. Die Ionenverweilzeit hängt jedoch ihrerseits von der elek­ trischen Feldstärke ab. Mit anderen Worten, mit zunehmen­ der Feldstärke in der Ionisationskammer ist die relative Änderung des Meßkammerstroms bei gleicher Rauchdichte immer geringer. Bei gleicher Rauchdichte kommt es bei geringeren Feldstärken (z.B. von einigen V/cm) zu einer prozentual größeren Verminderung des Kammerstroms verglichen mit der Verminderung bei höheren Feldstärken. Ursache ist die An­ lagerungsfähigkeit der Ionen an Aerosole, die mit zunehmen­ der Feldstärke kleiner wird.

Aufgrund der oben beschriebenen Erkenntnis ist eine Viel­ zahl von Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Es kann sowohl bei einem aus einer oder zwei Ioni­ sationskammern bestehenden Anordnung als auch bei einem mit Schwellenwerten oder Analogwerten arbeitenden System angewendet werden. Eine relativ einfache Ausgestaltung der Erfindung kann wie folgt arbeiten.

Bei einer ungesättigten Ionisationskammer, die in einem für den Anlagerungsvorgang von Ionen an Rauchaerosolen günstigen Feldstärkenbereich von einigen Volt/cm arbeitet, wird bei Erreichen einer vorgegebenen Änderung des Meß­ kammerstroms eine definierte Änderung der Feldstärke vor­ genommen. Sind Rauchaerosole Ursache für die Auslösung der Feldstärkenveränderung, so wird sich der dem Anlagerungs­ gesetz entsprechende neue (veränderte) Kammerstrom ein­ stellen. Ist zum Beispiel die Feldstärke deutlich erhöht worden, so ist sie für die Ionenanlagerung nicht mehr optimal, und es wird sich ein entsprechend geringerer Wert für den Kammerstrom einstellen. Ist hingegen eine Schmutz­ ablagerung oder ein Feuchtigkeitsfilm auf dem radioaktiven Präparat die Ursache für die Kammerstromänderung, so wird sich bei sonst gleichen Voraussetzungen im Falle einer Feldstärkenerhöhung eine wesentlich stärkere Veränderung des Ionisationsstroms ergeben. Aufgrund der Auswertung der bei den verschiedenen Feldstärken auftretenden Kammerstrom­ werte ist eine Entscheidung möglich, ob ein Feueralarm auszulösen oder ob zum Beispiel bei dem betreffenden Brandmelder lediglich eine Reinigung erforderlich ist. Eine Fehlalarmierung aufgrund verschmutzter oder betauter radioaktiver Strahler kann durch die Erfindung vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ferner, eine Feld­ stärkenveränderung in bestimmten Zeitintervallen, um be­ reits eine geringe Verschmutzung feststellen zu können und ggf. eine entsprechende Korrektur der Ansprechempfindlich­ keit auf Rauch zu veranlassen. Hierbei ist die Anwendung des Verfahrens sowohl in analog arbeitenden Ionisations­ rauchmeldern als auch in solchen möglich, die als Schwell­ wertmelder arbeiten. So kann die Feldstärkenumschaltung und die Auswertung auch erst nach Erreichen einer oder mehrerer unterschiedlich starker Veränderungen des Kammer­ stroms ausgelöst werden. Je nach Stärke der festgestellten Verschmutzung kann dann entweder eine Korrektur der Alarm­ schwelle bei geringer Verschmutzung oder ab einem bestimm­ ten Verschmutzungsgrad eine Wartungsanforderung ausgelöst bzw. bei starker Verschmutzung auch der Ausfall des Brand­ melders signalisiert werden. Mit Hilfe des erfindungsge­ mäßen Verfahrens können auch unterschiedlich starke Rauch­ dichten erkannt werden, um entsprechende Vorwarnungs- und Alarmmeldungen auszulösen. Das Erkennen unterschiedlich starker Rauchdichten ist jedoch auch im Stand der Technik bekannt.

Geht man von einer für die Rauchanlagerung günstigen Feld­ stärke aus, wird sich bei einer Erhöhung der Feldstärke bei Anwesenheit von Rauch, wie beschrieben, eine verhält­ nismäßig kleinere Veränderung des Ionenkammerstroms ein­ stellen als wenn Schmutzablagerungen auf dem radioaktiven Element die Ursache für das Erreichen der ursprünglichen Kammerstromänderung sind. Führt man jedoch unter gleichen Ausgangsbedingungen eine Herabsetzung der Feldstärke durch, so führt Rauch zu einer stärkeren Kammerstromänderung als eine Schmutzablagerung auf dem Meßkammerstrahler.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist erforderlich, daß die Kennlinie in der Meßkammer (Kammer­ strom im Verhältnis zur Kammerspannung) zumindest punkt­ weise bekannt ist (sind). Um die Änderung des Potentials bei mindestens einer weiteren Feldstärke zu bestimmen, kann zum Beispiel auf einen Potentialwert Bezug genommen werden, den die Meßkammer im Neuzustand hat. Die Bezugs­ werte können zum Beispiel durch Messung der neuen Ionisa­ tionskammer bzw. aus deren Daten unmittelbar abgeleitet werden.

Bei entsprechend günstigem Verlauf der Kennlinie reicht unter Umständen die Messung des Potentials bei nur einer zweiten Feldstärke aus, um eine Aussage zu machen, ob die gemessene Potentialänderung auf das Vorhandensein von Rauchaerosolen oder durch Schmutzablagerungen des radio­ aktiven Strahlers bedingt ist. Vorzugsweise erfolgt eine Messung der Potentiale an der Meßelektrode für mindestens eine Feldstärke oberhalb und mindestens eine Feldstärke unterhalb der ersten Feldstärke (Betriebsfeldstärke), um eine sichere Auswertung vornehmen zu können. Wie bereits erwähnt, kann die Prüfung eines Ionisationsrauchmelders auf Verschmutzung zum Beispiel dann eingeleitet werden, wenn eine Kammerstromabnahme und damit Potentialerhöhung stattgefunden hat. Alternativ kann die Prüfung nach einem festen Zeitprogramm erfolgen, was vor allem dann von Vor­ teil ist, wenn, wie in analog arbeitenden Systemen, die Auswertung der Daten nicht in den einzelnen Rauchmeldern, sondern in einer Zentrale durchgeführt wird.

Eine Möglichkeit, eine Messung bei einer anderen Feld­ stärke vorzunehmen, besteht erfindungsgemäß darin, der Prüfschaltung eine Umschaltvorrichtung zuzuordnen, die durch Anlegen unterschiedlicher Speisespannungen die Feld­ stärke in der Meßkammer ändert. Alternativ dazu kann vor­ gesehen werden, daß durch einen spezifischen Aufbau der Meßkammer in dieser ständig mindestens zwei unterschied­ liche Feldstärkenbereiche gebildet werden. Hierfür sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Meßkammer mindestens zwei Elektrodenpaare enthält, die an unter­ schiedliche Spannungen angeschlossen und die Meßelektroden beider Elektrodenpaare an die Prüfschaltungen angeschlos­ sen sind. Alternativ kann die Meßkammer mindestens zwei getrennte, mit der Prüfschaltung verbundene Meßelektroden aufweisen sowie eine gemeinsame Gegenelektrode. Die Gegen­ elektrode weist zwei den Meßelektroden zugeordnete Elek­ trodenabschnitte auf, deren Abstände von den zugeordneten Meßelektroden unterschiedlich sind. Bei Erreichen einer vorgegebenen Spannungsdifferenz gegenüber dem Normalzu­ stand bei dem im kleineren Feldstärkenbereich arbeitenden Kammerbereich bzw. der ihm zugeordneten Meßelektrode ist bei Einwirkung durch Rauchaerosole auch in dem mit der höheren Spannung arbeitenden Bereich eine der Feldstärke entsprechende Spannungsdifferenz festzustellen. Ist hin­ gegen eine Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Element die Ursache für die Potentialänderung in dem einen Kammer­ bereich, so wird sich in dem anderen Bereich eine Spannungs­ änderung entsprechend deutlich einstellen. Eventuelle Ab­ weichungen hängen bei der zuletzt genannten Konstruktion in erster Linie von der Ausgestaltung der Übergangsbereiche der Meßkammer, insbesondere der dort jeweils wirkenden Feldstärke ab.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Strom-Spannungs-Diagramm eines Ionisations­ rauchmelders für verschiedene Bedingungen.

Fig. 2 zeigt ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1 mit zusätz­ lichen Kennlinien.

Fig. 3 zeigt ein ähnliches Diagramm wie die Fig. 1 und 2, jedoch bei Verwendung eines Ohm′schen Widerstands als Referenz für die Meßkammer.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine Ionisationskammeranordnung nach der Erfindung mit unterschiedlichen Feldstärke­ bereichen.

Fig. 5 zeigt eine andere Ionisationskammeranordnung mit un­ terschiedlichen Feldstärkebereichen.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild für den Betrieb eines Ioni­ sationsrauchmelders nach der Erfindung.

Fig. 7 zeigt detailliert den Funktionsablauf für die Steuer- und Auswertelogik des Blockschaltbilds nach Fig. 6.

In Fig. 1 sind Kennlinien einer Kammernanordnung eines Ionisationsrauchmelders dargestellt, bei der eine für die Umgebungsluft frei zugängliche Ionisationsmeßkammer und eine abgeschlossene Ionisationsreferenzkammer, die jeweils ein radioaktives Element aufweisen, in Reihe geschaltet sind. Auf der Abzisse ist die Kammerspannung UK und auf der Ordinate der Kammerstrom IK aufgetragen. Die Kennlinien mit durchgezogener Linie stellen den Kennlinienverlauf der Meßkammer im Neuzustand MK (neu) und bei Vorhandensein von Rauch MK (Rauch) von vorgegebener gleichbleibender Dichte dar. Die strichpunktierten Kennlinien RK zeigen den Kenn­ linienverlauf der Referenzkammer. Die gestrichelte Kenn­ linie MK (verschmutzt) stellt einen Kenn-linienverlauf bei einer signifikanten Verschmutzung des radioaktiven Elements in der Meßkammer dar.

Ausgehend von einer normalen über beide Kammern anlie­ genden Spannung U_N stellt sich an der gemeinsamen Meß­ elektrode ein Spannungspotential entsprechend Schnittpunkt C ein. Wird während des Betriebes eine Potentialverschie­ bung an der Meßelektrode festgestellt, etwa um die Span­ nungsdifferenz X, so wird ein Schnittpunkt D erreicht. Er­ findungsgemäß wird nun zum Aufbau einer anderen Feldstärke die Kammerspannung geändert, zum Beispiel durch Herunter­ schaltung auf den Spannungswert U_P1. Im Neuzustand der Meß­ kammer würde sich der Arbeitspunkt A an der Meßelektrode einstellen. Ist jedoch Rauch die Ursache für die Potential­ änderung X gewesen, so gilt die abgesenkte Kennlinie MK (Rauch). Bei verringerter Kammernspannung wird sich mithin das Potential B an der Meßelektrode einstellen. Die Poten­ tialdifferenz zwischen A und B beträgt a₁. Ist hingegen Schmutz auf dem radioaktiven Element für die Potential­ änderung X ursächlich gewesen, kommt die Meßkammerkenn­ linie MK (verschmutzt) zum Zuge, und es ergibt sich nunmehr ein Schnittpunkt K, d.h. es wird lediglich die Potential­ differenz b₁ erreicht.

Wird hingegen nach dem Auftreten der Spannungsdifferenz X eine Umschaltung auf eine höhere Kammerspannung U_P2 vorge­ nommen, würde sich im Neuzustand das Potential L an der Meßelektrode einstellen. Ist hingegen Rauch in der Kammer, ergibt sich der Schnittpunkt M, d.h. die Potentialdiffe­ renz a₂. Diese kann nunmehr für die Raucherkennung ausge­ wertet werden. Ist jedoch ein verschmutzter Strahler die Ursache für die Potentialänderung X bei der Nennspannung gewesen, würde sich bei der höheren Prüfspannung der Schnittpunkt N ergeben. Diese große Potentialdifferenz b₂ stände für eine sichere Verschmutzungserkennung zur Ver­ fügung. Die sehr großen Potentialdifferenzen ergeben sich dadurch, daß die Kennlinien bei der höheren Kammerspannung weitgehend im Sättigungsbereich liegen.

Bei der Herabsetzung der Kammerspannung auf kleinere aus­ wertbare Potentialdifferenzen gegenüber der Nennspannung läßt sich jedoch sehr wohl bereits diskriminieren, ob Rauch oder Schmutz die Ursache für die Potentialerniedri­ gung bei Nennspannung gewesen sind. Bei der Erhöhung der Kammerspannung ergeben sich unter den hier gewählten Kenn­ linien- und Schnittpunktverläufen nicht nur jeweils höhere Potentialdifferenzen, sondern auch deutliche Unterschiede im Hinblick auf die Ursache der Kammerstromerniedrigung bzw. Potentialänderung. Man erkennt ferner, daß bei nie­ driger Kammerspannung das Verhältnis der Potentialdiffe­ renzen a₁ zu b₁ größer als 1 ist. Demgegenüber ist bei einer höheren Prüfspannung als der Normalspannung das Ver­ hältnis der Potentialdifferenzen a₂ zu b₂ kleiner als 1. Wird von einer mittleren normalen Kammerspannung ausge­ gangen, so wirkt sich eine Schmutzablagerung bei kleinerer Prüfspannung weniger stark als Rauch aus. Bei einer höhe­ ren Prüfspannung hingegen wirkt sich Schmutz wesentlich stärker als Rauch in der Meßkammer aus. Wie bereits er­ wähnt, ergeben sich bei Sättigungsverhältnissen der Kammern, insbesondere bei der gezeigten Prüfspannung U_P2 große Potentialdifferenzen, die eine genaue Auswertung der je­ weils herrschenden Rauchdichte ermöglichen bzw. eine klare Diskriminierung, ob eine Schmutzablagerung auf dem Strahler vorliegt.

Das Diagramm nach Fig. 2 gleicht weitgehend dem nach Fig. 1, es zeigt jedoch eine detailliertere Auswertungsmöglich­ keit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Vollinien MK (neu) und MK (Rauch) sowie die gestrichelte Linie MK (verschmutzt) entsprechen den nach Fig. 1. Eine zusätz­ liche Kennlinie charakterisiert die Meßkammer bei MK (wenig Rauch) bei vorgegebener gleicher Rauchdichte während der Messung. Eine zusätzliche Kennlinie MK (wenig Schmutz) charakterisiert die Meßkammer bei geringerer Schmutzab­ lagerung auf dem radioaktiven Element. Der Verlauf der Referenzkammerkennlinien ist identisch mit dem nach Fig. 1.

Befindet sich relativ wenig Rauch in der Meßkammer, ergibt sich an der Meßelektrode die Potentialdifferenz y. Dies kann Anlaß sein, auf die höhere Prüfspannung U_P2 umzu­ schalten. Ist Rauch die Ursache für die Potentialänderung y gewesen, so wird sich die Meßelektrodenspannung vom Schnittpunkt O zum Schnittpunkt P verlagern, was eine Po­ tentialänderung d an der Meßelektrode bewirkt. Ist hin­ gegen Schmutzablagerung die Ursache gewesen, so nimmt die Meßkammerkennlinie den geschilderten Verlauf MK (wenig Schmutz). Ausgehend von dem nach dem Auftreten der Poten­ tialdifferenz y erreichten Schnittpunkt bei U_N verlagert sich das Potential von der Meßelektrode bei der Prüfspan­ nung U_P2 zum Schnittpunkt R. Die Potentialdifferenz von den Punkten L zu R erreicht nun statt der Differenz d bei Raucheinwirkung den größeren Wert f durch Schmutzeinwir­ kung. Die Potentialdifferenz d kann als eine Vorwarnung für geringen Rauch dienen, und bei Auftreten der Potential­ differenz f kann diese als Hinweis für eine notwendig werdende Reinigung des Ionisationsmelders gewertet werden.

Nach erfolgter Auswertung kann die Kammerspannung wieder auf ihren Nennwert U_N zurückgeschaltet werden. Wird jedoch im Laufe des Betriebs die Potentialdifferenz an der Meß­ elektrode größer und erreicht zum Beispiel den Wert x, so erfolgt wiederum eine Umschaltung auf die höhere Prüf­ spannung U_P2. Nunmehr wird sich, wie bereits im Zusammen­ hang mit Fig. 1 beschrieben, bei Vorhandensein von Rauch die Potentialdifferenz a₂ für eine Alarmauswertung oder die Potentialdifferenz b₂ für die Schmutzablagerung ein­ stellen. b₂ weist auf eine starke Verschmutzung des Melders hin und kann bei sehr großem Verschmutzungsgrad als Hinweis auf einen nicht mehr voll funktionsfähigen Rauchmelder gewertet werden.

Bei dem Diagramm nach Fig. 3 ist eine Kammernanordnung zu­ grunde gelegt, bei der die Ionisationsreferenzkammer durch einen Ohm'schen Widerstand ersetzt ist. Die durch den Punkt U_N gehende Widerstandsgerade schneidet die betriebs­ neue Meßkammerlinie in Punkt U. Wird durch Kammerstrom­ änderung eine Potentialdifferenz z erreicht, erfolgt eine Umschaltung auf die niedrige Kammerspannung U_P1. Bei Rauch­ einwirkung ergibt sich nun der Schnittpunkt P mit der Kennlinie MK (Rauch). Es wird die Potentialdifferenz m₁ erreicht. Bei Schmutzeinwirkungen nimmt die Meßkammerkenn­ linie den gestrichelt gezeichneten Verlauf MK (ver­ schmutzt). Die Widerstandsgerade bei U_P1 schneidet die gestrichelt gezeichnete Meßkammerkennlinie im Punkt Q. Die Potentialdifferenz nimmt nunmehr den Wert r₁ an. Bei der Umschaltung auf eine höhere Prüfspannung U_{P 2} ergibt sich bei Raucheinwirkung der Schnittpunkt T und die Potential­ differenz m₂. Bei Schmutzeinwirkung hingegen verlagert sich das Meßelektrodenpotential zum Schnittpunkt S, und es wird die Potentialdifferenz r₂ gemessen. Gegenüber den in Fig. 1 erhaltenen Potentialdifferenzen sind die bei der Anordnung nach Fig. 2 ermittelten Differenzen kleiner, je­ doch ist auch hier das Verhältnis m₁ zu r₁ größer als 1 (Prüfspannung U_P1). Das entsprechende Verhältnis m₂ zu r₂ ist bei der Prüfspannung U_P2 kleiner als 1. Somit kann eine eindeutige Auswertung, ob Schmutz oder Rauch die Kammerstromveränderung bewirkt haben, vorgenommen werden.

Um eine sehr detaillierte und sichere Entscheidung über die Rauchdichte und den Verschmutzungsgrad zu treffen, kann es sinnvoll sein, zusätzlich auf eine Referenzkammer umzuschalten (Kennlinie RK). Nunmehr würden sich bei glei­ chen Kammerverhältnissen die Schnittpunkte L, M und N und dementsprechend die Potentialdifferenzen a₂ und b₂ für eine sehr genaue Auswertung anbieten.

Es kann auch mit Hilfe einer Widerstandskombination und ggf. einer Referenzkammer ein gezielter Kennlinienverlauf eingestellt werden, um Potentialdifferenzen zu erhalten, mit denen schwerpunktmäßig entweder eine Raucheinwirkung oder eine Schmutzeinwirkung bevorzugt ausgewertet werden.

Wie bereits erwähnt, kann die Auswertung, ob Rauch im Melder vorhanden ist oder eine Verschmutzung vorliegt, im Melder selbst oder an einer zentralen Stelle erfolgen. Er­ folgt die Auswertung an zentraler Stelle, kann es vortei­ haft sein, auch einen Wechsel der Kammerspannung für eine Änderung der elektrischen Feldstärke von zentraler Stelle aus durchzuführen, zum Beispiel durch linienweise Änderung der Versorgungsspannung. Wählt man jedoch eine Ausführung, bei der die Ionisationskammern und die Ausführung der Schaltung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, so ist es zweckmäßig, den Prüfvorgang mit jedem Melder abhängig von seinem jeweiligen Meßkammerzustand durchzu­ führen. Um nur bei einem bestimmten an der gleichen Melde­ linie, d.h. Spannungsversorgungslinie arbeitenden Rauch­ melder eine Prüfung automatisch durchführen zu können und die anderen Melder im Überwachungszustand zu belassen, wird zweckmäßigerweise eine Spannungsumschaltung bzw. Feldstärkenänderung nur in dem jeweils zu prüfenden Melder durchgeführt. Es versteht sich, daß in der elektronischen Schaltung des Melders die dafür erforderlichen Umschal­ tungsmöglichkeiten und die erforderlichen Auswerte- und Signalbausteine enthalten sind.

Das oben beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß es mit herkömmlich gestalteten Ionisationskammern durchge­ führt werden kann. Kommt es hingegen darauf an, in sehr kurzer Zeit einen sich zum Beispiel sehr rasch entwickeln­ den Brand zu melden ist der nachfolgend beschriebenen Anordnung der Vorzug zu geben.

In Fig. 4 ist eine Ionisationskammeranordnung 10 darge­ stellt, welche aus einer Meßkammer 11 und einer Referenz­ kammer 12 besteht. Die Referenzkammer 12 weist eine Refe­ renzkammerelektrode 13 auf und die Meßkammer 11 weist eine äußere Meßkammerelektrode 14 auf. Beiden Kammern 11, 12 ist eine äußere Meßelektrode 15 gemeinsam sowie eine innere Meßelektrode 16, die durch eine geeignete Isolie­ rung 17 voneinander getrennt sind. Auf beiden Seiten der inneren Meßelektrode sind radioaktive Strahler angeordnet, wobei die Pfeile in den Kammern 11 und 12 die Reichweite der radioaktiven Strahlen andeuten sollen. Die Elektroden 13, 15 und 16 sind eben ausgebildet. Die Außenelektrode 14 hingegen ist gestuft napfförmig ausgebildet mit einem mittleren Abschnitt 18 und einem ringförmig darum verlau­ fenden Abschnitt 19, welche Abschnitte durch einen im wesentlichen axialen ringförmigen Wandabschnitt 20 mitein­ ander verbunden sind. Dadurch wirkt die mittlere Meßelektrode 16 weitgehend mit dem mittleren Abschnitt 18 der äußeren Elektrode 14 zusammen und die äußere Meßelektrode 15 im wesentlichen mit dem äußeren ringförmigen Abschnitt 19 der äußeren Elektrode 14. Somit liegen in der Meßkammer 11 zwei Bereiche unterschiedlicher Feldstärken vor, die Über­ gangsfeldstärkenbereiche nicht mit einbezogen. An die äußere Elektrode 14 und die Referenzkammerelektrode 13 wird zum Beispiel eine Speisespannung von 12 Volt angelegt. Die Feldstärke im mittleren Bereich ist, wie erläutert, geringer als im äußeren Bereich, da die äußere Elektrode 14 bzw. der Abschnitt 19 einen geringeren Abstand hat zur äußeren Meßelektrode 15 als der mittlere Abschnitt 18 zur inneren Meßelektrode 16. Ist nun bei der Kammeranordnung nach Fig. 4 die Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Strahler der Meßkammer 11 Ursache für eine Veränderung an der inneren Meßelektrode 16, die im Bereich der gerin­ geren Feldstärke betrieben wird, so wird sich an der im Bereich der höheren Feldstärke arbeitenden äußeren Meßelek­ trode 15 ein abweichendes Potential einstellen. Zieht man die Fig. 1 sinngemäß zum Vergleich heran, und würde sich an der inneren Elektrode 16 das Potential vom Arbeitspunkt C zu D verschoben haben, so verschiebt sich dann an der äußeren Elektrode 15 das Potential L zum Punkt N. Bei diesem zur Verdeutlichung des Verfahrens herangezogenen Beispiel sind die durch die Potentialdifferenz zwischen den Meßelektroden fließenden Ausgleichsströme nicht berück­ sichtigt worden. Ist hingegen Rauch für die Potentialver­ ringerung ursächlich, stellen sich an den Elektroden 15 und 16 demgegenüber veränderte Werte ein, da sich die Anlage­ rung von Ionen an Rauchaerosole im Bereich kleinerer Feld­ stärke günstiger gestaltet als in den Bereichen größerer Feldstärke. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ver­ hältnisse lassen sich entsprechend anwenden.

Eine derartige Kammeranordnung hat den Vorteil, daß Zeit­ verzögerungen nach dem Umschalten auf eine oder mehrere unterschiedliche Feldstärken aufgrund der jeweiligen Ein­ schwingvorgänge vermieden werden kann.

Die in Fig. 5 dargestellte Kammeranordnung 15 gleicht in wesentlichen Teilen der nach Fig. 4. Eine Meßkammer 26 und eine Referenzkammer 27 sind durch eine äußere Meßelektrode 28 und eine innere Meßelektrode 29, die durch eine Iso­ lation 30 voneinander getrennt sind, radial auf Abstand gehalten. Die innere Meßelektrode 29 weist auf beiden Seiten jeweils einen radioaktiven Strahler auf, wobei die gezeigten Pfeile die Reichweite der Strahlung wiedergeben. Die Referenzkammer 27 weist eine Referenzkammerelektrode 31 auf, und die Meßkammer 26 weist eine äußere Elektrode auf, die von einer inneren Teilelektrode 32 und einer äußeren Teilelektrode 33 gebildet ist, die durch eine ringförmige Isolierung 34 voneinander isoliert sind. Die innere Teilelektrode 32 ist ebenfalls eben wie die Meßelek­ troden 28, 29 und die Referenzkammerelektrode 31. Ein Teil der äußeren Teilelektrode 33 ist ebenfalls eben, woran sich ein zylindrischer Abschnitt, der die Kammer 26 ab­ schließt, anschließt. An die innere Teilelektrode 32 wird nun eine andere Spannung angelegt als an die äußere Teilelektrode 33, wodurch sich in der Meßkammer 26 zwei Bereiche unterschiedlicher Feldstärke ergeben - die Über­ gangsbereiche wiederum nicht mit einbezogen. Dabei ist die mittlere Meßelektrode 29 im wesentlichen der mittleren Teilelektrode 32 zugeordnet, während die ringförmige äußere Meßelektrode 28 der ringförmigen Teilelektrode 33 zugeord­ net ist.

Angewendet auf das Beispiel nach Fig. 1, kann die eine Speise­ spannung U_N und die andere U_P2 betragen. Bei Erreichen einer vorgegebenen Spannungsdifferenz gegenüber dem Normal­ zustand bei dem im kleineren Feldstärkenbereich arbeitenden Kammerbereich bzw. der ihm zugeordneten Meßelektrode ist bei Einwirkung durch Rauchaerosole auch in dem mit der höheren Spannung U_P1 arbeitendem Bereich eine der Feld­ stärke entsprechende Spannungsdifferenz festzustellen. Ist hingegen eine Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Ele­ ment die Ursache für die Potentialänderung in dem einen Kammerbereich, so wird sich in dem anderen Bereich eine Spannungsänderung entsprechend deutlich einstellen.

Bei den Darstellungen der Fig. 4 und 5 wurde vorausgesetzt, daß im Neuzustand bei der normalen Betriebsspannung sich die inneren und äußeren Meßelektroden auf gleichem elek­ trischen Potential befinden. Dieses ist erzielbar durch eine entsprechende geometrische Dimensionierung der mit unterschiedlichen Feldstärken betriebenen Meßkammerbe­ reiche, z.B. durch Wahl aufeinander abgestimmter Meßelek­ trodenflächen, Kammervolumina sowie auch durch die Anzahl der jeweils durch die radioaktive Strahlung gebildeten Ionenpaare in den beiden Meßkammerteilbereichen. Treten während des Betriebes durch Rauch- oder Schmutzeinwirkung unterschiedliche Potentiale an den beiden Meßelektroden auf, so kommt es zu einer entsprechenden Veränderung des elektrischen Feldbildes. Insbesondere im Bereich um die elektrische Isolation zwischen Teil-Meßelektroden wird dadurch das Fließen von Ausgleichsströmen begünstigt. Diese Ausgleichsströme führen zu einer Verminderung der Potentialdifferenzen und sind bei der Festlegung der Meß­ schwellen zu berücksichtigen.

In Fig. 6 ist schematisch eine herkömmliche Ionisations­ kammeranordnung 40 dargestellt, bestehend aus einer Meß­ kammer 41 und einer damit in Reihe geschalteten Referenz­ kammer 42, wobei die gemeinsame innere Elektrode oder Meß­ elektrode 43 zu beiden Seiten einen radioaktiven Strahler trägt. Die Kammeranordnung 40 liegt über einen Schalter 44 normalerweise an der normalen Betriebsspannung U_N (Block 45) oder einer Prüfspannung U_P (Block 46a). Über eine elek­ tronische Schaltung 46, die vorzugsweise einen Feldeffekt­ transistor enthält, ist ein Komparator 47 an die Meßelek­ trode 43 angeschlossen. Im Komparator 47 sind vier Schwellen­ wertstufen vorgesehen, nämlich Alarmschwellenwert 48, Schmutzschwellenwert 49, Vorwarnschwellenwert 50 und Test­ schwellenwert 51. An den Ausgang des Komparators 47 ist eine Steuer- und Auswertelogik 52 angeschlossen, von der ein Ausgang auf eine Vorwarnsignalstufe 53 für Rauch, einer auf eine Verschmutzungssignalstufe 54 und einer auf eine Alarmsignalstufe 55 geht.

Die gezeigte Schaltung arbeitet wie folgt. Während der normalen Betriebsspannung U_N sind nur geringe Feldstärken von wenigen Volt/cm für den Ionentransport in den Kammern 41 und 42 wirksam. Das sich an der Meßelektrode 43 ein­ stellende Potential wird dem Komparator 47 zugeführt. Er­ reicht das Potential die Testschwelle 51, zum Beispiel Potential O in Fig. 2, erfolgt eine entsprechende Ansteue­ rung der Steuer- und Auswertelogik. Über diese wird der Schalter 44 betätigt und schaltet auf eine höhere Prüf­ spannung U_P2 (46a) um. Stellt sich während der Prüfzeit bei der höheren Spannung bzw. der höheren elektrischen Feld­ stärke ein Potential R ein, spricht der Komparator mit seinem Schmutzschwellenwert an, und über die Steuer- und Auswertelogik wird ein Verschmutzungssignal in der Stufe 54 ausgelöst. Wird dieses Potential jedoch nicht erreicht, sondern Potential P, so wird über Komparator 47 die Vorwarn­ schwelle 50 erreicht und mit Hilfe der Steuer- und Aus­ wertelogik 52 ein Vorwarnsignal über die Stufe 53 abgege­ ben, das besagt, daß eine geringe Rauchdichte vorliegt. Die Steuer- und Auswertelogik des Melders 40 wird in diesem Zustand belassen, um bei einem weiteren Rauchanstieg nach Erreichen der Alarmschwelle 48 unverzüglich Alarm auszu­ lösen (Alarmsignalstufe 54). Wird indessen innerhalb einer vorgegebenen Zeit die Alarmschwelle nicht erreicht oder das Potential P wieder unterschritten (in Richtung Normal­ wert L), wird der Melder wieder auf seinen normalen Über­ wachungszustand mit der Speisespannung U_N zurückgeschaltet. Sollte jedoch das Testschwellenpotential O wieder erreicht werden, wird ein neuer Testzyklus ausgelöst.

Der Funktionsablauf der Steuer- und Auswertelogik 52 ist in Fig. 7 detaillierter dargestellt. Bei Erreichen der Test­ schwelle 51 (Fig. 6) wird ein Speicher 60 gesetzt und ein Steuersignal zum Schalter für die Spannungsumschaltung gegeben (Leitung 61). Um erst nach den durch die Spannungs­ umschaltung hervorgerufenen Einschwingvorgängen eine wei­ tere Auswertung der Meßelektrodenpotentiale einzuleiten, tritt ein Verzögerungsglied T_v1 in Aktion, das mit der Schmutzschwelle 49 über die Leitung 62 verbunden ist. Ist nach Ablauf der Verzögerungszeit das der Verschmutzung entsprechende Signal (Potential R in Fig. 2) vorhanden, liegt an dem Gatter G1 als zweite UND-Bedingung auch ein der höheren Spannung U_P2 entsprechendes Signal vom Speicher 60 an, so wird der die Verschmutzung signalisierende Aus­ gang 64 angesteuert und ein Verschmutzungssignal (Stufe 54; siehe auch Fig. 6) ausgelöst. Sollte nach Ablauf der Verzögerungszeit die Schwelle (Schmutz; Potential R in Fig. 2) nicht erreicht worden sein, so erhält ein Gatter G2 ein negiertes Signal. Des weiteren liegt auch am Gatter G2 ein die höhere Betriebsspannung kennzeichnendes Signal vom Speicher 60 an. Das Gatter G2 löst ein Verzögerungsglied T_v2 aus, dessen Zeitkonstante größer ist als die des Verzöge­ rungsgliedes T_v1. Nach Ablauf der Zeit von T_v2 wird die Be­ obachtungszeit durch einen Timer T_v3 gestartet. Wird inner­ halb der Beobachtungszeit die Alarmschwelle bei der höheren Prüfspannung erreicht, so sind die Bedingungen eines Gat­ ters G3 erfüllt. Es erfolgt eine Ansteuerung des Alarmaus­ gangs 65 und damit eine Auslösung des Alarmsignals (Stufe 55; siehe auch Fig. 6). Wird indessen während der Beobach­ tungszeit die Alarmschwelle nicht erreicht, liegt aber das auf geringe Rauchdichte zurückzuführendes Potential P an, so sind die Bedingungen für ein Gatter G4 erfüllt, und es wird der Vorwarnausgang 63 angesteuert und ein Vorwarnsig­ nal ausgelöst (Stufe 53; siehe auch Fig. 6). Sollte dann während der Beobachtungszeit eine weitere Potentialver­ schiebung, durch Rauchanstieg verursacht, ausbleiben, so wird von der Verzögerungsstufe T_v3 ein Signal an ein Zeit­ glied M_v gegeben. Dieses Zeitglied überbrückt die Ein­ schwingvorgänge, die durch das Rücksetzen in den Überwa­ chungszustand bei niedriger Versorgungsspannung auftreten. Gleichzeitig wird der Speicher 60 zurückgesetzt. Der Melder arbeitet wieder unter normalen Bedingungen. Wird jedoch die Testschwelle 51 wieder erreicht, so erfolgt ein neuer Prüfzyklus. Es versteht sich, daß bei einer erweiterten Prüfung gleichartig wirkende feiner gestufte Schwellenwerte verwendet werden können.

Für die Durchführung des Verfahrens ist es nicht erforder­ lich, daß jedem Ionisationsbrandmelder eine vollständige wie zuvor beschriebene Steuer-, Auswerte- und Signalelek­ tronik einzeln zugeordnet ist. Zumindest ein Teil der besagten Elektronik kann sich in der Überwachungszentrale befinden, um entweder in vorgegebener Reihenfolge oder nach Erreichen vorgegebener Kammerstromänderungen zur ver­ fahrungsgemäßen Auswertung mit dem jeweiligen zu überprü­ fenden Melder über Leitungen zusammengeschaltet zur werden.

Claims (20)

1. Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders, der eine für die Umgebungsluft zugängliche, von einer radioaktiven Quelle ionisierbare Meßkammer aufweist, die eine an Speisegleichspannung angeschlossene erste Elektrode sowie eine Meßelektrode besitzt, wodurch eine der Gleichspannung entsprechende, einen Ionenstrom erzeugende erste Feldstärke mit einer von der Beschaffenheit der radioaktiven Quelle und der Atmosphäre in der Meßkammer abhängigen Feldstärkeverteilung herrscht, wobei das Potential der Meßelektrode bzw. des Stroms zwischen den Elektroden sich bei Raucheintritt in die Meßkammer in Abhängigkeit von der Rauchdichte ändert und gemessen wird zwecks Erzeugung eines Rauchalarmsignals, wenn es einen ersten vorgegebenen Wert erreicht und wobei in der Meßkammer wenigstens eine weitere Feldstärke zu Prüfzwecken erzeugt wird, wobei der bei der weiteren Feldstärke gemessene Potentialwert Aufschluß über eine Verschmutzung in der Meßkammer gibt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) die weitere Feldstärke wird so gewählt, daß sich bei Rauch einerseits und bei Verschmutzung der radioaktiven Quelle andererseits eine deutlich unterschiedliche Feldstärkeverteilung oder ein deutlich unterschiedlicher Ionenstrom einstellt und es wird wenigstens eine weitere Messung des Meßelektrodenpotentials oder des Ionenstroms durchgeführt,
• b) der bei der weiteren Messung ermittelte Potential- oder Stromwert (Potential beim Punkt M oder N; B oder K; P oder R; Q oder P; S oder T) wird mit bekannten Meßwerten der ungestörten Meßkammer (MK neu, Potential bei den Punkten A, C, L; Q, L, R; U) verglichen,
• c) aus der Differenz oder dem Verhältnis der weiteren und der bekannten Meßwerte (a1, b1; a2, b2; x, y; d, f; m1, r1, m2, r2) wird auf das Vorhandensein von Rauch in der Meßkammer oder eine Verschmutzung der radioaktiven Quelle geschlossen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer erhöhten Feldstärke und einer verhältnismäßig großen Potential- bzw. Stromänderung (b2; f; r2) von einer Verschmutzung, bei einer verhältnismäßig kleinen Potential- bzw. Stromänderung (a2; d; m2) von Rauch in der Meßkammer ausgegangen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer verringerten Feldstärke und einer verhältnismäßig großen Potential- bzw. Stromänderung (a1; m1) Rauch, bei einer verhältnismßig kleinen Potential- bzw. Stromänderung (b1; r1) Schmutz in der Meßkammer angenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen des Potentials bei der zweiten Feldstärke bestimmt werden bezogen auf einen Potentialwert der Meßkammer im Neuzustand.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Potentials für die zweite Feldstärke bestimmt wird bezogen auf einen zuvor gemessenen bzw. rechnerisch ermittelten aktuellen Potentialwert im rauchlosen oder annähernd rauchlosen Zustand.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des Potentials bzw. der Potentialänderung für die zweite Feldstärke erfolgt, wenn das Potential für die erste Feldstärke einen vorgegebenen Wert erreicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des Potentials bzw. der Potentialänderung für die zweite Feldstärke nach einem vorgegebenen Zeitprogramm erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Messung des Potentials an der Meßelektrode bei mindestens einer zweiten Feldstärke spätestens dann eingeleitet wird, wenn das Meßpotential bei der ersten Feldstärke einen Alarmschwellenwert erreicht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale an der Meßelektrode für mindestens eine Feldstärke oberhalb und mindestens eine Feldstärke unterhalb der ersten Feldstärke (Betriebsfeldstärke) gemessen werden.

10. Ionisationsrauchmelder zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfschaltung vorgesehen ist zur Messung der Potentiale oder Potentialänderungen an der Meßelektrode für mindestens die erste und zweite Feldstärke und die Prüfschaltung eine Auswertestufe aufweist, in der die vorgegebenen Potentialschwellenwerte für die erste und zweite Feldstärke gespeichert und mit dem gemessenen Potential bzw. der Potentialänderung verglichen werden.

11. Melder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verschmutzungs-, Vorwarn- und Alarmschwellenwert gespeichert werden.

12. Melder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung bei Erreichen des Vorwarnschwellenwerts eine vorgegebene Zeit aktiviert bleibt, jedoch inaktiviert wird, wenn nach der vorgegebenen Zeit der Alarmschwellenwert nicht erreicht wird oder das gemeinsame Potential bei der zweiten Feldstärke unter einen weiteren niedrigen vorgegebenen Potentialwert fällt.

13. Melder nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung im Ionisationsrauchmelder angeordnet ist.

14. Melder nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine mit einzelnen Ionisationsrauchmeldern verbundene von diesen getrennte zentrale Prüfschaltung.

15. Melder nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung eine Umschaltvorrichtung (44) enthält, die durch Anlegen unterschiedlicher Speisespannungen (U_N, U_P) die Feldstärke in der Meßkammer (41) ändert.

16. Melder nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung kontinuierlich oder intermittierend betrieben wird.

17. Melder nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung zur Veränderung der Ansprechempfindlichkeit den vorgegebenen Alarmschwellenwert nach Maßgabe der Abweichungen der von der Prüfschaltung bestimmten Meßpotentiale von vorgegebenen Ausgangswerten ändert.

18. Melder nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationsrauchmelder unwirksam gemacht wird, wenn der bei Verschmutzung bestimmte Potentialwert sich dem Alarmschwellenwert annähert.

19. Melder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (11, 26) mindestens zwei Elektrodenpaare (32, 29; 33, 28) enthält, die an unterschiedliche Spannungen angeschlossen sind und die Meßelektroden beider Elektrodenpaare (28, 29) an die Prüfschaltung angeschlossen sind.

20. Melder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (11) mindestens zwei getrennte, mit der Prüfschaltung verbundene Meßelektroden (15, 16) aufweist und eine gemeinsame Gegenelektrode (14), die zwei den Meßelektroden (15, 16) zugeordnete Elektrodenabschnitte (18, 19) aufweist, deren Abstände von den zugeordneten Meßelektroden (15, 16) unterschiedlich sind.