DE8915081U1

DE8915081U1 - Detektor für Luftdruckänderungen

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Publication number: DE8915081U1
Application number: DE8915081U
Authority: DE
Original assignee: KWON OHTAI 2000 HAMBURG DE
Current assignee: KWON OHTAI 2000 HAMBURG DE
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1990-02-08
Anticipated expiration: 1999-12-23
Also published as: KR910012755A; KR100187904B1

Description

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Detektor für Luftdruckänderungen Die Erfindung geht aus von einem

Detektor zum Erfassen geringer Luftdruckänderungen mit einem pyroeLektrisehen Element, das in eirem, z.B. zylindrischen, Gehäuse hinter einer, vorzugsweise für Infrarot-Strahlung undurchlässigen, Blende angeordnet isl_f wobei von dem Raum zwischen Element und Blende zu dem Außenluftraum eine Verbindung besteht.

Sc?! ehe Detektoren sir.d bekennt aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 34 18 132.? und aus tier europäischen Patentschrift B: 0 187 180.

Bei einem derartigen Detektor wird davon ausgegangen, daß sich di* Lu't in einem abgeschlossenen Raum adiabatisch erwärswt, wenn das vorhandene Volumen etwas zusammengedrückt wird, z.B. durch das Bewegen eines *^önsterf lügeis oder einer Tür. Pyroelektrisehe Elemente liefern ein Signal bei Erwärmung durch auffallende geringe Strahlung,wie sie z.B. von einem Menschen, einem Hund oder einer Katze ausgeht. Eine Luftdruckänderung der erwähnten Art liefert ebenfalls eine solche Erwärmung; dazu wird für die Umgebungs luft ein Zutritt zu dem Raum über dem pyroe lektrisehen Element vorgesehen, das üblicherweise in einem kleinen Gehäuse angebracht ist.

Für die gute Meßbarkeit einer solchen Erwärmung ist es erforderlich, daß der Luftzutritt in dem gegebenen Umfang rasch erfolgt, damit ein Signal mit deutlicher Flanke auftritt. Dann kann ein derartiges Signal leicht

unterschieden werden von allmählichen Erwärmungen oder Abkühlungen, wie sie im Laufe eines Tages durch Sonneneinstrahlung, Heizung oder nachts durch Ausstrahlung eintreten kann.

Es kommt daher auch darauf an zu vermeiden, daß die Hinzutretende Luft auf ihrem Wege durch einen engen KanaL abgebremst und behindert wird. Der Erfindung Uedt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Detektor der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem kleine Luftdruckschwankungen schnell in das Gehäuse mit dem pyroelektrisehen Element eintreten können, so daß eine deutliche Verbesserung der Empfindlichkeit erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch qelöst, daß die Blende mit einer Mehrzahl von Löchern versehen ist.

Der Durchmesser der Löcher in der Blende kann in der Größenordnung von einem Zehntel des Durchmessers der Oberfläche des pyroelektrisehen Elementes liegen. Durch die Mehrzahl von Löchern wird dt-nnoch ein ausreichender Querschnitt für den Luftzutritt zur Verfugung gestellt, wie er für einen schnellen Druckanstieg erwünscht ist..

Die Höhe des Raumes zwischen pyroe lektrischem Element und Blende kann etwa dem Durchmesser des pyroelektrifchen Elementes betragen. Dadurch wird begünstigt, daß die bei einer Druckzunahme eintretende Luft i\i einer gleichmäßigen Druckänderung über dem pyroelektrisehen Element und damit zu einer guten Ausnutzung seiner Temperaturempfindlichkeit führt.

Es kann zweckmäßig sein, den direkten Zutritt von Strahlung/ insbesondere Infrarot-Strahlung (Wärmestrahlung) zum pyroelektrisehen Element, auch durch die Löcher, zu verhindern. Sonst könnte eine einfache Wärmestrahlung bereits eine Druckänderung der Luft vortäuschen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird daher vor bzw. hinter der (ersten) Blende in einem bestimmten Abstand eine zweite Blende gleicher Art angeordnet, deren Löcher jeweils einem Bereich zwischen Löchern der erste Blende gegenüberliegen. So kann sichergestellt werden, daß von außen auffallende Strahlung nicht hintereinander durch Löcher der ersten und der zweiten Blende hindurchtreten und das pyroelektrische Element treffen kann.

Ähnliches kann erreicht werden, wenn bei einer einfachen Blende die Löcher oberhalb des Bereiches außerhalb der aktiven Fläche des pyroelektrise hen Elementes angebracht sind derart, daß von außen auffallende Strahlung nur auf inaktive Oberflächenteile fallen kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, die in

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel im achsialen Schnitt (A-A) und in

F i g. 2 in der Aufsicht zeigt.

Der Detektor besteht in einem zylindrischen Gehäuse 1, das an seinem oberen Ende am Rande 3 nach innen umgebördelt ist und ein Fenster 2 aufweist. Innerhalb des

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Randes 3 hinter dem Fenster 2 ist eine Filterscheibe 4 angebracht/ die vorzugsweise keine Strahlung durchläßt. Wenn jedoch außer der gewünschten Erfassung von Luftdruckänderungen aucn Strahlungen festgestellt werden sollen, kann das Filter 4 eine entsprechende, spektral ausgewählte Strahlungsdurchlässigkeit besitzen.

Der untere Teil des Gehäuses 1 ist mit einem Material 5, z.B. einem Kunststoff, ausgefüllt, en dessen Oberfläche das etwa &rgr; lä11chenförmige pyroe Iektrisehe Element 6 angebracht ist. Das Element 6 ist, außer an der Vorderseite, vorzugsweise mit einem wärmeundurchlässigen Material, z.B. auch einer dünnen Luftschicht, umgeben, um eine unerwünschte Wärmeabfuhr in das Material 5 zu vermeiden, die ggf. die Empfindlichkeit vermindern würde. Das Gehäuse 1 ist an seiner unteren Seite mit einer Bodenplatte 7 verschlossen. Durch diese Bodenplatte 7 hindurch ragen Anschlußdrähte oder Anschlußstifte 8, mit denen die elektrischen Verbindungen zur in an sich bekannter Weise angeschlossenen Schaltung zur Signalauswertung hergestellt werden.

Das vom pyroe lektrise hen Element 6, z.B. in Form einer Widerstandsänderung abgegebene Signal, wird über Verbindungsleitungen 9 den Stiften 8 entweder direkt oder über eine im Material 5 mit angebrachte Verstärkereinheit 10 zugeführt.

Um Luftdruckänderungen und die damit zusammenhängende Temperaturerhöhung zu erfassen, ist die Filterplatte 4 mit kleinen Löchern 11 versehen, durch die bei Druckänderungen die Luft von außen in den Raum zwischen dem

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Filter 4 und dem pyroeLektrisehen Element 6 eindringen und dort eine Temperaturänderung hervorrufen kann, die dann von dem pyroe lektrisehen Element 6 erfaßt und als Signal an den Anschlüssen 8 nach außen weitergegeben wird.

Wenn nur die Luftdruckänderungen erfaßt werden sollen, darf keine Strahlung, insbesondere Infrarot-Strahlung, von außen auf das pyroelektrise he Element 6 fallen. Das kann dadurch erreicht werden, daß die Löcher 11 lediglich in der Randzone außerhalb der wirksamen Oberfläche des pyroe lektrisehen Elementes 6 angeordnet sind. Aus geometrischen Gründen, z.B. wenn die Randzone sehr schmal ist, oder zur Verbesserung des Luftzutrittes durch eine größere Anzahl von Löchern kann es auch zweckmäßig sein, direkt oberhalb des pyroe lektrise hen Elementes 6 Löcher 12 anzubringen. Dann kann der Zutritt von Strahlung zum pyroe lektrise hen Element 6 dadurch verhindert werden, daß hinter der als Blende wirkenden Filterscheibe 4 eine zweite Blende 13 angeordnet ist, auf der die Löcher gegenüber den Löchern in der Blende 4 versetzt, vorzugsweise unterhalb der Zwischenräume der Löcher der Blende 4, angeordnet sind. Dann ist ein direkter Zutritt von Strahlung zum pyroelektrischen Element verhindert, und trotzdem kann die Luft durch eine Vielzahl von Löchern in den Innenraum oberhalb des pyroelektrisehen Elementes einströmen.

Claims

RICHTER, WäkdfeRMANN &'G£RBAULET

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS PATENTANWÄLTE

Anmelder: dipl-inq. j. Richter

DlPU-INQ. M. GERBAULET

Herr dipl-inq. f. werdermann

...... - &igr;&bgr;&bgr;&bgr;

Ohtai «won,

Hamburg 20 neubp. wall &iacgr;&ogr;

2000 HAMBURG 36 • (0 40) 34 00 45/34 00 SG TELEX 2103301 INTLI D TELEFAX (040) 38 24 15

IHR ZEICHEN/YOUR FILE

UNSER ZEICHEN/OUR FILt= K .89472~I I

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HAMBURG. DEN 2 2.12.1989

Titel:

"Detektor für Luftdruckänderungen"

Sc hut zansprüche:

1. Detektor zum Erfassen geringer Luftdruckänderungen mit einem pyroelektrischen Element, das in einem,
z.B. zylindrischen, Gehäuse hinter einer, vorzugsweise für Infrarot-Strahlung undurchlässigen, Blende angeordnet ist, wobei von dem Raum zwischen Element und Blende zu dem Außen luftraum eine Verbindung besteht,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blende (4) mit einer Hehrzahl von Löchern

(11) versehen ist.
2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Löcher (11) in der Größenordnung von einem Zehntel des Durchmessers der Ober-

fläche des pyroelektri sehen Elementes (6) liegt.
3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (11) oberhalb der Bereiche neben der aktiven Fläche des pyroelektrisehen Elementes (6) angebracht sind derart, daß von außen auffallende Strahlung nicht auf die aktive Fläche fallen kann.
4. Detektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Raumes zwischen pyroelektrischem Element (6) und Blende (4) etwa dem Oberflächendurchmesser des pyroelektrisehen Elementes (6) entspricht.

Detektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der (ersten) Blende (4) in einigem Abstand eine zweite Blende (13) etwa gleicher Art angeordnet ist, deren Löcher jeweils einem Bereich zwischen Löchern (11,12) der ersten Blende (4) gegenüber liegen derart, daß auffallende Strahlung nicht hintereinander durch Löcher der ersten und der zweiten Blende hindurchtreten kann.