EP0218056B1 - Pyrodetektor zur Detektion eines in seinen Detektionsbereich eintretenden Körpers - Google Patents

Pyrodetektor zur Detektion eines in seinen Detektionsbereich eintretenden Körpers Download PDF

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EP0218056B1
EP0218056B1 EP86111437A EP86111437A EP0218056B1 EP 0218056 B1 EP0218056 B1 EP 0218056B1 EP 86111437 A EP86111437 A EP 86111437A EP 86111437 A EP86111437 A EP 86111437A EP 0218056 B1 EP0218056 B1 EP 0218056B1
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EP
European Patent Office
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concave mirror
pyrodetector
film
sensor elements
circuit board
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP86111437A
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English (en)
French (fr)
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EP0218056A1 (de
Inventor
Felix Dipl.-Ing. Pettke
Hans Siwon
Hans Dr. Dipl.-Phys. Meixner
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT86111437T priority Critical patent/ATE50374T1/de
Publication of EP0218056A1 publication Critical patent/EP0218056A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
    • G08B13/191—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems using pyroelectric sensor means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
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    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
    • G08B13/193—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems using focusing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S250/00—Radiant energy
    • Y10S250/01—Passive intrusion detectors

Definitions

  • the invention relates to a pyrodetector for the detection of a body entering its detection area, which has a temperature deviating from its surroundings, containing a concave mirror for focusing the heat radiation emanating from this body, a first sensor element attached in the focus of the concave mirror, and at least one further sensor element for compensation environmental influences, a film made of one and the same electrically non-conductive material, in particular polyvinylidene difluoride, with the same permanent orientation polarization and electrodes located thereon for the first and the further sensor elements, and this arrangement is fastened in a holder, also containing one for the incident radiation-permeable cover of the mirror cavity and an electronic evaluation device, the film with the sensor elements being arranged in the concave mirror so that the i In the concave mirror, reflected radiation is present on both surface sides of the film, the concave mirror being a parabolic mirror that is dimensioned such that its focus lies in the inner half of the concave mirror, the film with the sensor elements also lying
  • EP-A-0 023 354 A pyrodetector with these features is described in detail in EP-A-0 023 354 with regard to its structural design and in particular its mode of operation.
  • the European patent mentioned corresponds to DE-A-2 930 632 together with DE-A-3 028 252 and US-A-4 404 468.
  • the present invention has for its object to provide an embodiment for the pyrodetector of the type specified, which is particularly space-saving due to a compact design and construction and can therefore have particularly small external dimensions.
  • the ratio between the small axis and the large axis of the body of the concave mirror is preferably in the range from 1: 1.3 to 1: 1.7.
  • Preferred dimensions for the minor axis are 24.0 mm and for the major axis 36.0 mm or for the minor axis 13.6 mm and for the major axis 18 mm.
  • the length of the pyrodetector is 36 mm, measured from the front front given by the honeycomb grid to the outside of the housing base, while in the second case this length is 52 mm, because here the evaluation device can be arranged differently.
  • the two parts of the holder preferably protrude into the cavity of the concave mirror or they are integrated in the two side walls of the concave mirror, which are parallel to the major axis of the body of the concave mirror.
  • the circuit board of the electronic evaluation device is preferably perpendicular to the optical axis of the concave mirror, and the connector pins of the holding frame are fastened in holes in the circuit board. These holes and thus the connector pins are electrical over the printed Lei railways connected with the overall economy.
  • the circuit board of the electronic evaluation device is arranged in the direction of the optical axis and parallel to the major axis of the concave mirror, and if the connector pins are mechanically connected to the circuit board and to the overall circuit via the printed conductor tracks.
  • the circuit board can preferably be arranged perpendicular to the plane of the film with the sensor elements.
  • the body of the concave mirror is preferably made of plastic and is mirrored at least on the surface of its cavity by a metal coating forming the reflector part.
  • At least the housing consists of electrically conductive plastic, but the body of the concave mirror can also consist of electrically conductive plastic.
  • the housing can be made of metal.
  • the shielding against external interference is completed if the honeycomb grille itself contains a metal coating or is also made of conductive plastic or metal. This is explained in detail in the European patent mentioned at the beginning.
  • the invention ensures a particularly space-saving possibility of constructing a pyrodetector since external dimensions can be achieved which are at least five to ten times smaller than previously known pyrodetectors.
  • the concave mirror 1 consists of a body 25 which has a rectangular cross section with a large axis 16 and a small axis 17.
  • the concave mirror 1 contains a reflector part 26 which is curved to form a curved surface 18 in two planes.
  • the hollow spine 1 also contains perpendicular side walls 27 and 28, the side walls 27 being arranged parallel to the minor axis 17 and the side walls 28 being arranged parallel to the major axis 16.
  • the concave mirror 1 contains barbs 8 on its front part (left in FIG. 1), behind which the honeycomb grid 7 is fastened by barbs 9.
  • a cover 5 made of a polyethylene film is stretched over the honeycomb grid 7.
  • the concave mirror 1 has an opening 15 in the optical axis 6 - 6, from which the two parts of the holder 12 protrude into the cavity of the concave mirror 1. These two parts are U-shaped.
  • a holding frame 14 is inserted through the opening 15 and carries the film 13 with the sensor elements 2, 3 and 4.
  • sensor elements 2, 3 and 4 are formed by electrodes, as described in detail, for example, in the aforementioned European patent specification or also in the aforementioned priority German patent application.
  • the two electrodes are separated from one another by a quasi-meandering metal-free strip 30.
  • the sensor element arrangement is connected to the evaluation device 11 via lines which merge into plug pins 22 of the holding frame 14.
  • the electronic evaluation device 11 which, as is known per se in the other context, is preferably provided with a layer of, for example, polyimide, polyethylene terephthalate or zappon lacquer for protection against environmental influences, is held by resilient clamps 24 which are provided with barbs 23.
  • resilient clamps 24 which are provided with barbs 23.
  • spacers 31 which are preferably also integrally connected to the body 25 of the concave mirror 1, as are the resilient clamps 24.
  • the spacers 31 effectively represent an extension of the side walls 28 of the body 25.
  • the length of the spacers 31 is dimensioned such that active and passive electrical components located on the circuit board 19, which are not shown here for reasons of clarity, between the board 19 and the reflector part 26 ha sufficient space ben if the printed conductor tracks are present on the side of the board 19 facing away from the reflector part 26.
  • FIG. 8, 9 and 10 show another embodiment of the pyrodetector, in which the circuit board 19 of the evaluation device 11 is arranged in the direction of the optical axis 6 - 6 and parallel to the major axis 16. Active and passive electrical components are shown on the side of the circuit board 19 that is visible in plan view, which ensure the functioning of the evaluation device 11 by means of appropriate circuitry, namely in that a corresponding signal is generated from the respective detection situation, which signal is then sent to a switch to be actuated, for example is passed on via the connection contacts 32.
  • the opening 15 has a corresponding width which almost - except for the wall thicknesses - extends to the side walls 28.
  • the plane of the board 19 of the evaluation device 11 is perpendicular to the plane of the film 13, so that it is necessary to deform the connector pins 22 accordingly.
  • FIG. 10 shows the housing 10 with the honeycomb grating 7 mounted in front thereof and a dashed side view of the pyrodetector according to arrow C in FIG. 8.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Pyrodetektor zur Detektion eines in seinen Detektionsbereich eintretenden Körpers, der eine von seiner Umgebung abweichende Temperatur besitzt, enthaltend einen Hohlspiegel zur Fokussierung der von diesem Körper ausgehenden Wärmestrahlung, ein erstes im Fokus des Hohlspiegels angebrachtes Sensorelement, wenigstens ein weiteres Sensorelement zur Kompensation von Umgebungseinflüssen, wobei für das erste und die weiteren Sensorelemente eine Folie aus ein und demselben elektrisch nicht leitenden Material, insbesondere aus Polyvinylidendifluorid, mit gleichgerichteter permanenter Orientierungspolarisation und mit darauf befindlichen Elektroden vorgesehen und diese Anordnung in einer Halterung befestigt ist, enthaltend ferner eine für die einfallende Strahlung durchlässige Abdeckung des Spiegelhohlraumes und eine elektronische Auswerteeinrichtung, wobei die Folie mit den Sensorelementen in dem Hohlspiegel so angeordnet ist, daß ein Strahlungseinfall der im Hohlspiegel reflektierten Strahlung auf beiden Oberflächenseiten der Folie vorliegt, wobei der Hohlspiegel ein parabolischer Spiegel ist, der so bemessen ist, daß sein Fokus in der inneren Hälfte des Hohlspiegels liegt, wobei ferner die Folie mit den Sensorelementen in der optischen Achse des Hohlspiegels liegt, so daß das erste Sensorelement im wesentlichen nur von einer solchen Strahlung des in größerer Entfernung befindlichen zu detektierenden Körpers getroffen wird, die im Hohlspiegel rekflektiert worden ist, und wobei als Abdeckung eine dünne Folie aus Polyethylen verwendet ist, die über ein als Stütze wirkendes, vor dem Spiegelhohlraum angeordnetes Wabengitter gespannt ist.
  • Ein Pyrodetektor mit diesen Merkmalen ist hinsichtlich seiner konstruktiven Gestaltung und insbesondere seiner Wirkungsweise in der EP-A-0 023 354 eingehend beschrieben. Die genannte europäische Patentschrift entspricht der DE-A-2 930 632 zusammen mit der DE-A-3 028 252 sowie der US-A-4 404 468.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung für die als Abdeckung dienende dünne, Folie aus Polyethylen ist in der prioritätsgleichen europäischen Patentanmeldung EP-A-0 218 057 beschrieben.
  • Eine besonders bevorzugte konstruktive Gestaltung für die Anordnung aus den Sensorelementen in einem Halterahmen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung ist in der prioritätsgleichen europäischen Patentanmeldung EP-A-0 216 136 beschrieben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausführungsform für den Pyrodetektor der eingangs angegebenen Art anzugeben, die durch eine kompakte Konstruktion und Bauweise besonders raumsparend ist und damit besonders geringe äußere Abmessungen aufweisen kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Pyrodetektor der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Merkmale:
    • a) der Hohlspiegel besteht aus einem Körper mit rechteckigem Querschnitt mit einer großen Achse und einer kleinen Achse, und enthält einen Reflektorteil, der zu zwei Ebenen eine gewölbte Fläche bildend gekrümmt ist, und senkrecht aufeinanderstehende Seitenwände,
    • b) die Folie mit den Sensorelementen ist parallel zur kleinen Achse angeordnet und zusammen mit einem die Folie tragenden Halterahmen durch eine Öffnung im Reflektorteil des Hohlspiegels eingesetzt,
    • c) von der Öffnung verlaufen parallel zueinander zwei U-förmige Teile einer Halterung für den Halterahmen der Folie mit den Sensorelementen in den Hohlraum des Hohlspiegels,
    • d) außerhalb des Hohlspiegels und hinter seinem Reflektorteil ist eine elektronische, aus einer Platine mit gedruckten Leiterbahnen, aktiven und passiven elektrischen Bauelementen bestehende Auswerteeinrichtung angeordnet, an die über Steckerstifte des Halterahmens die Sensorelemente angeschlossen sind,
    • e) die elektronische Auswerteeinrichtung wird von mit Widerhaken versehenen federnden Klammern gehalten, die an der Außenseite des Hohlspiegels befestigt sind,
    • f) die gesamte Anordnung aus Hohlspiegel mit den Sensorelementen, der elektronischen Auswerteeinrichtung und dem mit der Abdeckfolie versehehenen Wabengitter ist in einem Störeinflüsse abschirmenden Gehäuse untergebracht.
  • Das Verhältnis zwischen kleiner Achse und großer Achse des Körpers des Hohlspiegels liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 1,3 bis 1 : 1,7.
  • Bevorzugte Abmessungen für die kleine Achse sind 24,0 mm und für die große Achse 36,0 mm oder für die kleine Achse 13,6 mm und für die große Achse 18 mm. Im ersten Fall beträgt die Länge des Pyrodetektors 36 mm, gemessen von der durch das Wabengitter gegebenen Vorderfront bis zur Außenseite des Gehäusebodens, während im zweiten Fall diese Länge 52 mm beträgt, weil hier die Auswerteeinrichtung anders angeordnet sein kann.
  • Die gewölbte Fläche des Reflektorteiles des Hohlspiegels ist vorzugsweise rotationssymmetrisch, wobei die Krümmung dieser Fläche einer Parabelfunktion folgt, beispielsweise der Funktion y2 = f(x) = 22 x.
  • Die beiden Teile der Halterung ragen vorzugsweise in den Hohlraum des Hohlspiegels hinein oder sie sind in den beiden Seitenwänden des Hohlspiegels integriert, die zur großen Achse des Körpers des Hohlspiegels parallel liegen.
  • Die Platine der elektronischen Auswerteeinrichtung steht vorzugsweise senkrecht zur optischen Achse des Hohlspiegels, und die Steckerstifte des Halterahmens sind in Löchern der Platine befestigt. Diese Löcher und damit die Steckerstifte sind elektrisch über die gedruckten Leitungsbahnen mit der Gesamtschaftung verbunden.
  • Andererseits ist es vorteilhaft, wenn die Platine der elektronischen Auswerteeinrichtung in Richtung der optischen Achse und parallel zur großen Achse des Hohlspiegels angeordnet ist, und wenn die Steckerstifte mit der Platine mechanisch und über die gedruckten Leitungsbahnen mit der Gesamtschaltung verbunden sind.
  • Die Platine kann zur besseren Raumausnutzung und im Falle, daß sie nicht extrem klein ausgestaltet werden kann, vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Folie mit den Sensorelementen angeordnet sein.
  • Der Körper des Hohlspiegels besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist wenigstens auf der Oberfläche seines Hohlraumes durch einen den Reflektorteil bildenden Metallauftrag verspiegelt.
  • Für diesen Fall ist es vorteilhaft, die federnden Klammern einstückig mit dem Körper des Hohlspiegels zu verbinden, d.h. daß der Körper und die Klammern in einem Arbeitsgang, z. B. durch Schleuderguß oder im Preßverfahren hergestellt werden.
  • Um eine ausreichende Abschirmung gegen Störeinflüsse von außen zu gewährleisten, besteht zumindest das Gehäuse aus elektrisch leitfähigem Kunststoff, es kann aber auch der Körper des Hohlspiegels ebenfalls aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen.
  • Andererseits kann das Gehäuse aus Metall bestehen.
  • In den beiden letzten Fällen wird die Abschirmung gegen Störeinflüsse von außen vervollständigt, wenn das Wabengitter selbst an seiner Oberfläche einen Metallauftrag enthält oder ebenfalls aus leitfähigem Kunststoff oder aus Metall besteht. In der eingangs genannten europäischen Patentschrift ist dies im einzelnen erläutert.
  • Durch die Erfindung ist eine besonders raumsparende Möglichkeit der konstruktiven Gestaltung eines Pyrodetektors gewährleistet, da äußere Abmessungen erzielt werden können, die gegenüber bisher bekannten Pyrodetektoren mindestens um das Fünf- bis Zehnfache kleiner sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgand anhand der beigefügten Figuren erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Pyrodetektor im Schnitt längs der Linie I - in Fig. 2;
    • Fig. 2 . den Pyrodetektor nach Fig. 1 im Schnitt längs der Linie 11 - 11;
    • Fig. 3 eine Draufsicht auf den Pyrodetektor gemäß Fig. 1 entsprechend Pfeil A;
    • Fig. 4 einen Pyrodetektor gemäß Fig. 2 im Schnitt längs der Linie IV - IV;
    • Fig. 5 eine Draufsicht auf die Frontpartie des Pyrodetektors gemäß Pfeil B in Fig. 1;
    • Fig. 6 einen Schnitt durch den Pyrodetektor gemäß Fig. 1 längs der Linie VI - Vl;
    • Fig. 7 den Pyrodetektor gemäß Fig. 1 läng der Linie VII - Vll;
    • Fig. 8 eine andere Ausführungsform des Pyrodetektors im Schnitt längs der Linie VIII - VIII in Fig. 9;
    • Fig. 9 den Pyrodetektor gemäß Fig. 8 im Schnitt längs der Linie IX - IX in Fig. 8;
    • Fig. 10 eine Seitenansicht des Pyrodetektors gemäß den, Fig. 8 und 9 in Richtung des Pfeiles C in Fig. 8.
  • Einander entsprechende Teile der Zeichnungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In den Fig. 1 bis 4 ist dargestellt, daß der Hohlspiegel 1 aus einem Körper 25 besteht, der rechteckigen Querschnitt mit einer großen Achse 16 und einer kleinen Achse 17 aufweist. Der Hohlspiegel 1 enthält einen Reflektorteil 26, der zu zwei Ebenen eine gewölbte Fläche 18 bildend gekrümmt ist. Der Hohlspilegel 1 enthält ferner senkrecht aufeinanderstehende Seitenwände 27 und 28, wobei die Seitenwände 27 parallel zur kleinen Achse 17 und die Seitenwände 28 parallel zur großen Achse 16 angeordnet sind.
  • Der Hohlspiegel 1 enthält an seinem vorderen Teil (in Fig. 1 links) Widerhaken 8, hinter denen das Wabengitter 7 mittels Widerhaken 9 befestigt ist. Über das Wabengitter 7 ist eine Abdeckung 5 aus einer Polyethylenfolie gespannt.
  • Der Hohlspiegel 1 weist in der optischen Achse 6 - 6 eine Öffnung 15 auf, von der aus in den Hohlraüm des Hohlspiegels 1 die beiden Teile der Halterung 12 hineinragen. Diese beiden Teile sind U-förmig. Durch die Öffnung 15 ist ein Hafterahmen 14 eingeschoben, der die Folie 13 mit den Sensorelementen 2, 3 und 4 trägt.
  • Diese Sensorelemente 2, 3 und 4 sind durch Elektroden gebildet, wie es beispielsweise in der genannten europäischen Patentschrift oder auch in der genannten prioritätsgleichen deutschen Patentanmeldung im einzelnen beschrieben ist. Die beiden Elektroden sind durch einen quasi-mäanderförmig verlaufenden metallfreien Streifen 30 voneinander getrennt. Über Leitungen, die in Steckerstifte 22 des Halterahmens 14 übergehen, ist die Sensorelementeanordnung mit der Auswerteeinrichtung 11 verbunden.
  • Die elektronische Auswerteeinrichtung 11, die vorzugsweise, wie im anderen Zusammenhang an sich bekannt, mit einer Schicht aus beispielsweise Polyimid, Polyethylenterephthalat oder Zapponlack zum Schutz gegen Einflüsse der Umgebung versehen ist, wird von federnden Klammern 24, die mit Widerhaken 23 versehen sind, gehalten, wobei für den Fall, daß die Platine 19 nicht unmittelbar am Reflektorteil 26 anliegt, Abstandhalter 31 vorhanden sind, die vorzugsweise ebenfalls, wie auch die federnden Klammern 24, einstückig mit dem Körper 25 des Hohlspiegels 1 verbunden sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stellen die Abstandshalter 31 gewissermaßen eine Verlängerung der Seitenwände 28 des Körpers 25 dar. Die Länge der Abstandhalter 31 ist so bemessen, daß auf der Platine 19 befindliche aktive und passive elektrische Bauelemente, die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, zwischen der Platine 19 und dem Reflektorteil 26 ausreichend Platz haben, wenn auf der vom Reflektorteil 26 abgewandten Seite der Platine 19 die gedruckten Leiterbahnen vorhanden sind.
  • Die gesamte Anordnung des Pyrodetektors aus Hohlspiegel 1 mit den Sensorelementen 2, 3, 4, der elektronischen Auswerteeinrichtung 11 und dem mit der Abdeckfolie 5 versehenen Wabengitter 7 ist in einem Störeinflüsse abschirmenden Gehäuse 10 untergebracht. Dieses Gehäuse 10 kann aus Metall oder aus mit Metall beschichtetem Kunststoff oder vorzugsweise aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen, wobei als Kunststoff mit Vorteil ein elektrisch leitfähiger Spritzgußkunststoff auf Polyamidbasis verwendet werden kann, z. B. EP Grilamid W 5941, ein Polyamid 12 der Fa. Ems-Chemie AG.
    • Fig. 3 zeigt den Pyrodetektor gemäß Fig. 1 mit Blick gemäß Pfeil A als Draufsicht, und zwar etwa im Maßstab 1,5 : 1 zur tatsächlichen Größe des Pyrodetektors.
    • Fig. 4 läßt erkennen, daß in den beiden U-förmigen Teilen der Halterung 12 der Halterahmen 14 mit der die Sensorelemente tragenden Folie 13 eingesetzt ist. Fig. 4 zeigt ferner, daß die Dicke des Gehäuses 10 relativ gering ist, so daß die für die Achsen 16 und 17 angegebenen Abmessungen beim fertigen Pyrodetektor nur geringfügig überschritten sind.
    • Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorderfront des Pyrodetektors gemäß Pfeil 8 in Fig. 1. Man erkennt die Anordnung des Wabengitters 7, die beiden Teile der Halterung 12 und die Widerhaken 8, die am Hohlspiegel 1 angebracht sind. Ferner befindet sich in Blickrichtung hinter dem Wabengitter die Abdeckfolie 5.
    • Fig. 6, die einen Schnitt längs der Linie VI - VI in Fig. 1 darstellt, läßt die Öffnung 15 im Reflektorteil 26, die Seitenwände 27 und 28, die federnden Klammern 24 und die Abstandhalter 31 deutlich hinsichtlich ihrer Lage und Anordnung erkennen.
    • Fig. 7, die einen Schnitt längs der Linie VII - VII in Fig. 1 darstellt, zeigt die Seite der Platine 19, auf der die gedruckten Leiterbahnen 20 der Auswerteeinrichtung enthalten sind. Durch die Löcher 29 ragen die hier nicht gezeigten Steckerstifte 22 des Halterahmens 14 hindurch und sind beispielsweise durch Tauchlötung mit den gedruckten Leiterbahnen 20 verbunden. Die Widerhaken 23, die sich an den federnden Klammern 24 befinden, übergreifen die Platine 19, wofür in diesen Randbereichen Ausnehmungen gezeigt sind. Auf diese Weise wird die Platine 19 und damit die gesamte Auswerteeinrichtung 11, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit den Abstandhaltern 31, sehr sicher an der Rückseite des Hohlspiegels 1 festgehalten.
  • Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen eine andere Ausführurgsform des Pyrodetektors, bei der die Platine 19 der Auswerteeinrichtung 11 in Richtung der optischen Achse 6 - 6 und parallel zur großen Achse 16 angeordnet ist. Auf der in Draufsicht sichtbaren Seite der Platine 19 sind aktive und passive elektrische Bauelemente dargestellt, die durch entsprechende Verschaltung die Funktionsweise der Auswerteeinrichtung 11 sicherstellen, nämlich dahingehend, daß aus der jeweiligen Detektionssituation ein entsprechendes Signal erzeugt wird, das dann beispielsweise an einen zu betätigenden Schalter über die Anschlußkontakte 32 weitergegeben wird.
  • Aus Fig. 9 geht hervor, daß die beiden U-förmigen Teile der Halterung 12 in die Seitenwände 28 integriert sind, die zur großen Achse 16 des Körpers 25 des Hohlspiegels 1 parallel liegen. Die Öffnung 15 besitzt eine dementsprechende Breite, die fast - ausgenommen die Wandstärken - bis zu den Seitenwänden 28 reicht.
  • Hierdurch ist es möglich, in diesem Pyrodetektor einen Halterahmen 14 mit der die Sensorelemente 2, 3 und 4 tragenden Sensorfolie 13 einzusetzen, dessen Abmessungen praktisch den Abmessungen eines Halterahmens entsprechen, der in die Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 paßt.
  • Die Ebene der Platine 19 der Auswerteeinrichtung 11 steht zur Ebene der Folie 13 senkrecht, so daß es erforderlich ist, die Steckerstifte 22 entsprechend zu verformen.
  • In Fig. 10 ist das Gehäuse 10 mit dem davor angebrachten Wabengitter 7-und gestrichelt eine Seitenansicht des Pyrodetektors gemäß Pfeil C in Fig. 8 dargestellt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Hohlspiegel
    • 2 erstes Sensorelement
    • 3 weiteres Sensorelement
    • 4 weiteres Sensorelement
    • 5 strahlungsdurchlässige Abdeckung
    • 6 optische Achse
    • 7 Wabengitter
    • 8 Widerhaken am Hohlspiegel
    • 9 Widerhaken am Wabengitter
    • 10 Gehäuse
    • 11 elektronische Auswerteeinrichtung
    • 12 Halterung für die Sensorelemente
    • 13 Folie (Sensorelementefolie)
    • 14 Halterahmen
    • 15 Öffnung im Hohlspiegel 1
    • 16 große Achse des Hohlspiegels 1
    • 17 kleine Achse des Hohlspiegels 1
    • 18 gewölbte Fläche
    • 19 Platine der elektronischen Auswerteeinrichtung
    • 20 gedruckte Leiterbahnen auf der Platine 19 21 aktive und passive elektrische Bauelemente
    • aufderPiatine 19
    • 22 Steckerstifte des Halterahmens 14
    • 23 Widerhaken an den federnden Klammern 24 24 federnde Klammern
    • 25 Körper des Hohlspiegels 1
    • 26 Reflektorteil
    • 27 Seitenwände des Hohlspiegels 1
    • 28 Seitenwände des Hohlspiegels 1
    • 29 Löcher in der Platine 19 für die Steckerstifte 22
    • 30 metallfreier Streifen
    • 31 Abstandhalter
    • 32 Anschlußkontakte

Claims (12)

1. Pyrodetektor zur Detektion eines in seinen Detektionsbereich eintretenden Körpers, der eine von seiner Umgebung abweichende Temperatur besitzt, enthaltend einen Hohlspiegel (1) zur Fokussierung der von diesem Körper ausgehenden Wärmestrahlung, ein erstes im Fokus des Hohlspiegels (1) angebrachtes Sensorelement (2), wenigstens ein weiteres Sensorelement (3, 4) zur Kompensation von Umgebungseinflüssen, wobei für das erste und die weiteren Sensorelemente (2, 3, 4) eine Folie (13) aus ein und demselben elektrisch nicht leitenden Material, insbesondere aus Polyvinylidendifluorid (PVDF), mit gleichgerichteter permanenter Orientierungspolarisation und mit .darauf befindlichen Elektroden vorgesehen und diese Anordnung in einer Halterung (12) befestigt ist, enthaltend ferner eine für die einfallende Strahlung durchlässige Abdeckung (5) des Spiegelhohlraumes und eine elektronische Auswerteeinrichtung (11), wobei die Folie (13) mit den Sensorelementen (2, 3, 4) in dem Hohlspiegel (1 so angeordnet ist, daß ein Strahlungseinfall der im Hohlspiegel (1) reflektierten Strahlung auf beiden Oberflächenseiten der Folie (13) vorliegt, wobei der Hohlspiegel (1) ein parabolischer Spiegel ist, der so bemessen ist, daß sein Fokus in der inneren Hälfte des Hohlspiegels (1) liegt, wobei ferner die Folie (13) mit den Sensorelementen (2, 3, 4) in der optischen Achse (6 - 6) des Hohlspiegels (1) liegt, so daß das erste Sensorelement (2) im wesentlichen nur von einer solchen Strahlung des in größerer Entfernung befindlichen zu detektierenden Körpers getroffen wird, die im Hohlspiegel (1) reflektiert worden ist, und wobei als Abdeckung (5) eine dünne Folie aus Polyethylen verwendet ist, die über ein als Stütze wirkendes, vor dem Spiegelhohlraum angeordnetes Wabengitter (7) gaspannt ist, gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) der Hohlspiegel (1) besteht aus einem Körper (25) mit rechteckigem Querschnitt mit einer großen Achse (16) und einer kleinen Achse (17), enthält einen Reflektorteil (26), der zu zwei Ebenen eine gewölbte Fläche (18) bildend gekrümmt ist, und senkrecht aufeinanderstehende Seitenwände (27, 28),
b) die Folie (13) mit den Sensorelementen (2, 3, 4) ist parallel zur kleinen Achse (17) angeordnet und zusammen mit einem die Folie (13) tragenden Halterahmen (14) durch eine Öffnung (15) im Reflektorteil (26) des Hohlspiegels (1) eingesetzt,
c) von der Öffnung (15) verlaufen parallel zueinander zwei U-förmige Teile einer Halterung (12) für den Halterahmen (14) der Folie (13) mit den Sensorelementen (2, 3, 4) in den Hohlraum des Hohlspiegels (1),
d) außerhalb des Hohlspiegels (1) und hinter seinem Reflektorteil (26) ist eine elektronische, aus einer Platine (19) mit gedruckten Leiterbahnen (20), aktiven und passiven elektrischen Bauelementen (21) bestehende Auswerteeinrichtung (11) angeordnet, an die über Steckerstifte (22) des Halterahmens (14) die Sensorelemente (2, 3, 4) angeschlossen sind,
e) die elektronische Auswerteeinrichtung (11) wird von mit Widerhaken (23) versehenen federnden Klammern (24) gehalten, die an der Außenseite des Hohlspiegels (1) befestigt sind,
f) die gesamte Anordnung aus Hohlspiegel (1) mit den Sensorelementen (2, 3, 4), der elektronischen Auswerteeinrichtung (11) und dem mit der Abdeckfolie (5) versehenen Wabengitter (7) ist in einem Störeinflüsse abschirmenden Gehäuse (10) untergebracht.
2. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis zwischen kleiner Achse (17) und großer Achse (16) des Körpers (25) im Bereich von 1 : 1,3 bis 1 : 1,7 liegt.
3. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Fläche (18) des Reflektorteiles (26) des Hohlspiegels (1) rotationssymmetrisch ist und die Krümmung dieser Fläche einer Parabelfunktion folgt.
4. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Teile der Halterung (12) in den Hohlraum des Hohlspiegels (1) hineinragen. -
5. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Teile der Halterung (12) in den beiden Seitenwänden (28) des Hohlspiegels (1) integriert sind, die zur großen Achse (16) des Körpers (25) des Hohlspiegels (1) parallel liegen.
6. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Platine (19) der elektronischen Auswerteeinrichtung (11) senkrecht zur optischen Achse (6 - 6) des Hohlspiegels (1) angeordnet ist und die Steckerstifte (22) des Hafterahmens (14) in Löchern (29) der Platine (19) befestigt sind.
7. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (19) der elektronischen Auswerteeinrichtung (11) in Richtung der optischen Achse (6 - 6) und parallel zu einer der beiden Achsen (16 oder 17) des Hohlspiegels (1) angeordnet ist und die Steckerstifte (22) mit der Platine (19) verbunden sind.
8. Pyrodetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Platine (19) senkrecht zur Ebene der Folie (13) mit den Sensorelementen (2, 3, 4) angeordnet ist.
9. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Körper (25) des Hohlspiegels (1) aus Kunststoff besteht und wenigstens auf der Oberfläche seines Hohlraumes durch einen den Reflektorteil (26) bildenden Metallauftrag verspiegelt ist.
10. Pyrodetektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die federnden Klammern (24) einstückig mit dem Körper (25) des Hohlspiegels (1) verbunden sind.
11. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß wenigstens das Gehäuse (10) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff besteht.
12. Pyrodetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus Metall besteht.
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