EP0384209A2 - Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders und Ionisationsrauchmelder - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders und Ionisationsrauchmelder Download PDF

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EP0384209A2
EP0384209A2 EP90102292A EP90102292A EP0384209A2 EP 0384209 A2 EP0384209 A2 EP 0384209A2 EP 90102292 A EP90102292 A EP 90102292A EP 90102292 A EP90102292 A EP 90102292A EP 0384209 A2 EP0384209 A2 EP 0384209A2
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EP
European Patent Office
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potential
field strength
measuring
smoke
electrode
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EP0384209A3 (de
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Hartwig Dipl.-Ing. Beyersdorf
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/002—Generating a prealarm to the central station
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/04—Monitoring of the detection circuits
    • G08B29/043—Monitoring of the detection circuits of fire detection circuits
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an ionization smoke detector according to the preamble of patent claim 1.
  • a fire alarm system normally consists of a large number of fire alarms that are connected in groups to a fire alarm control panel via power supply and signal lines.
  • the evaluation of the analog signals requires an assigned unique identification signal for each detector and its respective measured value.
  • a very high-quality detector identification word each consisting of a signal sequence and an identification data word containing the associated analog value, are imperative, as is a high-quality cable network for secure transmission to the control center, which is often far away from the detectors (EP 0 121 048 or EP 0 070 449) .
  • a relatively high level of complexity is required for the data processing of the many signal sequences (EP 0 067 339).
  • the radioactive element is predominantly contaminated, for example due to dust deposits, there is a reduction in the measuring chamber current due to a reduction in the kinetic energy or the ionization ability of the radioactive radiation; the Ionization smoke detectors become more sensitive to smoke. If the radioactive element continues to become soiled unnoticed, a false alarm will occur if appropriate measures are not taken.
  • DE-OS 21 21 382 also suggests evaluating only changes in the measuring chamber current that extend over longer periods of time in order to distinguish whether smoke or, for example, dirt is the cause of a change in the chamber current. Extremely slow changes in the current affect dirt The latter also suggests the installation of a radiation detector with which the radioactivity is measured directly in order to be able to immediately detect changes in the ionization power. The installation of auxiliary electrodes is also described in the same document in order to be able to more clearly identify or compensate for an increase in the insulation leakage current.
  • Fire detectors that suppress an alarm in the event of a relatively slow change in the measuring chamber current harbor the risk that they will slowly detect smoldering fires very late or not at all.
  • a very strong short-term contamination or, for example, condensation on the radioactive emitters cannot be distinguished with the aid of these methods from a current change in the measuring chamber caused by a rapid rise in smoke.
  • the invention has for its object to provide a method for operating an ionization smoke detector with which it can be reliably detected whether the change in the measuring chamber current is caused on the one hand by the entry of smoke aerosols or on the other hand by pollution or other impairment of the radioactive source.
  • the measuring chamber current assumes different values when the field strength changes, depending on whether a current reduction is due, for example, to contamination and thus partial coverage of the radioactive element or the entry of smoke aerosols. Regardless of the degree of contamination, there will be a measuring chamber behave differently when the voltage drop changes due to the increase or decrease in the applied supply voltage than if there are smoke aerosols floating in the measuring chamber.
  • the attachment law by Schweitler (DE-AS 12 53 277), the relative change in the ion concentration depends on the residence time of the ions in a volume element under consideration. However, the ion residence time depends on the electric field strength.
  • the relative change in the measuring chamber current is always smaller with the same smoke density.
  • lower field strengths for example of a few V / cm
  • the cause is the ability of the form to attach to aerosols, which decreases with increasing field strength.
  • a defined change in the field strength is carried out when a predetermined change in the measuring chamber current is achieved. If smoke aerosols are the cause of the triggering of the change in field strength, the new (changed) chamber flow corresponding to the Accumulation Act will set in. If, for example, the field strength has been increased significantly, it is no longer optimal for the ion attachment, and a correspondingly lower value for the chamber current will result.
  • the method according to the invention also allows a change in the field strength at certain time intervals in order to be able to detect even a small amount of contamination and, if necessary, to initiate a corresponding correction of the sensitivity to smoke.
  • the method can be used both in analog ionization smoke detectors and in those that operate as threshold detectors. In this way, the field strength switchover and the evaluation can only be triggered after one or more changes of the chamber current of different strengths have been reached. Depending on the severity of the detected contamination, either a correction of the alarm threshold in the case of low contamination or a maintenance request from a certain degree of contamination can then be triggered or the failure of the fire detector can also be signaled in the case of heavy contamination.
  • smoke densities of different strengths can also be detected in order to trigger corresponding pre-warning and alarm messages. However, the detection of smoke densities of different strengths is also known in the prior art.
  • the characteristic curve in the measuring chamber (chamber current in relation to the chamber voltage) is (at least point) known.
  • reference can be made, for example, to a potential value that the measuring chamber has when new.
  • the reference values can be derived directly, for example, by measuring the new ionization chamber or from its data.
  • the measurement of the potential with only a second field strength may be sufficient to make a statement as to whether the measured potential change is due to the presence of smoke aerosols or due to dirt deposits on the radio active radiator.
  • the potentials are preferably measured on the measuring electrode for at least one field strength above and at least one field strength below the first field strength (operating field strength) in order to be able to carry out a reliable evaluation.
  • the test of an ionization smoke detector for contamination can be initiated, for example, when a decrease in chamber current and thus an increase in potential has taken place.
  • the test can be carried out according to a fixed time program, which is particularly advantageous if, as in analog systems, the data is not evaluated in the individual smoke detectors, but in a control center.
  • one possibility of carrying out a measurement at a different field strength is to assign a switching device to the test circuit which changes the field strength in the measuring chamber by applying different supply voltages.
  • a switching device to assign a switching device to the test circuit which changes the field strength in the measuring chamber by applying different supply voltages.
  • at least two different field strength ranges are continuously formed in the measuring chamber due to a specific structure.
  • the measuring chamber contains at least two pairs of electrodes which are connected to the bottom different voltages are connected and the measuring electrodes of both pairs of electrodes are connected to the test circuits.
  • the measuring chamber can have at least two separate measuring electrodes connected to the test circuit and a common counter electrode.
  • the counter electrode has two electrode sections assigned to the measuring electrodes, the distances between which are different from the assigned measuring electrodes.
  • a voltage difference corresponding to the field strength can also be determined in the area working with the higher voltage when exposed to smoke aerosols. If, on the other hand, a deposit of dirt on the radioactive element is the cause of the change in potential in one chamber area, a change in voltage will accordingly clearly occur in the other area. Any deviations in the latter construction depend primarily on the design of the transition areas of the measuring chamber, in particular the field strength acting there.
  • FIG. 1 shows characteristic curves of a chamber arrangement of an ionization smoke detector in which an ionization measuring chamber which is freely accessible to the ambient air and a closed ionization reference chamber, which each have a radioactive element, are connected in series.
  • the chamber voltage UK is plotted on the abscissa and the chamber current IK is plotted on the ordinate.
  • the characteristic lines with a solid line represent the characteristic curve of the measuring chamber when new MK (new) and in the presence of smoke MK (smoke) of a predetermined constant density.
  • the dash-dotted characteristic curves RK show the characteristic curve of the reference chamber.
  • the dashed characteristic curve MK (dirty) represents a characteristic curve if the radioactive element in the measuring chamber is significantly contaminated.
  • a voltage potential corresponding to intersection point C is established at the common measuring electrode. If a potential shift is detected on the measuring electrode during operation, for example around the span voltage difference X, an intersection point D is reached.
  • the chamber voltage is now changed to build up a different field strength, for example by switching down to the voltage value U P1 .
  • the working point A would be set at the measuring electrode.
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the reduced characteristic MK smoke was the cause of the potential change X
  • the measuring chamber characteristic MK dirt on the radioactive element was the cause of the potential change X
  • the measuring chamber characteristic MK dirt on the radioactive element comes into play,
  • the chamber voltage when the chamber voltage is reduced to smaller evaluable potential differences compared to the nominal voltage, it can already be discriminated whether smoke or dirt was the cause of the lowering of the potential at the nominal voltage.
  • the chamber voltage When the chamber voltage is increased, there are not only higher potential differences under the characteristic curves and intersection curves selected here, but also significant differences with regard to the cause of the chamber current decrease or potential change. It can also be seen that at low chamber voltage the ratio of the potential differences a 1 to b 1 is greater than 1. In contrast, at a test voltage higher than the normal voltage, the ratio of the potential differences a2 to b2 is less than 1. If an average normal chamber voltage is assumed, dirt deposits with a lower test voltage have less of an effect than smoke.
  • FIG. 2 The diagram of FIG. 2 is largely the same as that of FIG. 1, but it shows a more detailed evaluation option using the method according to the invention.
  • the solid lines MK (new) and MK (smoke) as well as the dashed line MK (dirty) correspond to those in FIG. 1.
  • An additional characteristic characterizes the measuring chamber at MK (little smoke) with a given, identical smoke density during the measurement.
  • An additional characteristic curve MK little dirt characterizes the measuring chamber with less dirt deposition on the radioactive element.
  • the course of the reference chamber characteristics is identical to that of FIG. 1.
  • the potential difference y results at the measuring electrode. This can be a reason to switch to the higher test voltage U P2 . Is smoke the cause of the potential change? y has been, the measuring electrode voltage will shift from the intersection point L to the intersection point P, which causes a change in potential d at the measuring electrode. If, on the other hand, the accumulation of dirt was the cause, the measuring chamber characteristic curve follows the described course MK (little dirt). Starting from the point of intersection at U N reached after the occurrence of the potential difference y, the potential shifts from the measuring electrode at the test voltage U P2 to the point of intersection R. The potential difference from the points L to R now reaches the larger value f instead of the difference d when exposed to smoke due to dirt. The potential difference d can serve as a prewarning for low smoke, and if the potential difference f occurs, this can be interpreted as an indication that the ionization detector needs to be cleaned.
  • the chamber voltage can be switched back to its nominal value U N.
  • the potential difference at the measuring electrode becomes larger during operation and reaches the value x, for example, then a switchover to the higher test voltage U P2 takes place again.
  • the potential difference a2 for an alarm evaluation or the potential difference b2 for dirt accumulation put. b2 indicates heavy soiling of the detector and, if the degree of soiling is very high, can be used as an indication of a smoke detector that is no longer fully functional.
  • the diagram in FIG. 3 is based on a chamber arrangement in which the ionization reference chamber is replaced by an ohmic resistor.
  • the straight line of resistance passing through point U N intersects the new measuring chamber line at point U. If a potential difference z is reached by changing the chamber current, a switchover to the low chamber voltage U P1 takes place . In the event of smoke, the intersection point P with the characteristic curve MK (smoke) results. The potential difference m 1 is reached. In the event of contamination, the measuring chamber characteristic curve takes the dashed MK (dirty) curve.
  • the straight line at U P1 intersects the dashed curve of the measuring chamber at point Q. The potential difference now assumes the value r 1.
  • a targeted characteristic curve can also be set with the aid of a combination of resistors and, if applicable, a reference chamber, in order to obtain potential differences with which either smoke or dirt is preferably evaluated.
  • the evaluation of whether there is smoke in the detector or whether it is contaminated can be carried out in the Detectors themselves or at a central location. If the evaluation is carried out at a central point, it can be advantageous to also change the chamber voltage for a change in the electric field strength from a central point, for example by changing the supply voltage line by line. However, if you choose a version in which the ionization chambers and the circuit design are housed in a common housing, it is expedient to carry out the test procedure with each detector depending on its respective measuring chamber state.
  • the electronic switching circuit of the detector contains the necessary switching options and the necessary evaluation and signal modules.
  • the method described above has the advantage that it can be carried out with conventionally designed ionization chambers. On the other hand, it depends in a lot For example, to report a rapidly developing fire in a short time is to be preferred to the arrangement described below.
  • FIG. 4 shows an ionization chamber arrangement 10 which consists of a measuring chamber 11 and a reference chamber 12.
  • the reference chamber 12 has a reference chamber electrode 13, and the measuring chamber 11 has an outer measuring chamber electrode 14.
  • Both chambers 11, 12 have an outer measuring electrode 15 in common and an inner measuring electrode 16, which are separated from one another by suitable insulation 17.
  • Radioactive emitters are arranged on both sides of the inner measuring electrode, the arrows in the chambers 11 and 12 indicating the range of the radioactive rays.
  • the electrodes 13, 15 and 16 are flat.
  • the outer electrode 14, on the other hand, has a stepped cup-shaped design with a central section 18 and a section 19 running around it in an annular manner, which sections are connected to one another by a substantially axial annular wall section 20.
  • the central measuring electrode 16 acts largely with the central section 18 of the outer electrode 14 together and the outer measuring electrode 15 substantially with the outer annular portion 19 of the outer electrode 14.
  • the transition field strength regions not being included.
  • a supply voltage of 12 volts is applied to the outer electrode 14 and the reference chamber electrode 13.
  • the field strength in the central region is lower than in the outer region, since the outer electrode 14 or the section 19 is at a smaller distance from the outer measuring electrode 15 than the middle section 18 from the inner measuring electrode 16.
  • Such a chamber arrangement has the advantage that time delays after switching to one or more different field strengths due to the respective transient processes can be avoided.
  • the chamber arrangement 15 shown in FIG. 5 is essentially the same as that of FIG. 4.
  • a measuring chamber 26 and a reference chamber 27 are kept radially at a distance by an outer measuring electrode 28 and an inner measuring electrode 29, which are separated from one another by insulation 30 .
  • the inner measuring electrode 29 has a radioactive emitter on both sides, the arrows shown reflecting the range of the radiation.
  • the reference chamber 27 has a reference chamber electrode 31, and the measuring chamber 26 has an outer electrode which is formed by an inner partial electrode 32 and an outer partial electrode 33, which are insulated from one another by an annular insulation 34.
  • the inner partial electrode 32 is also the same as the measuring electrode electrodes 28, 29 and the reference chamber electrode 31.
  • a part of the outer partial electrode 33 is also flat, followed by a cylindrical section which closes the chamber 26.
  • a different voltage is now applied to the central partial electrode 32 than to the outer partial electrode 33, which results in two areas of different field strength in the measuring chamber 26 - again the transition areas are not included.
  • the middle measuring electrode 29 is essentially assigned to the middle partial electrode 32, while the annular outer measuring electrode 28 is assigned to the annular partial electrode 33.
  • the supply voltage can be U N and the other U P2 .
  • a voltage difference corresponding to the field strength can also be determined in the area working with the higher voltage U P1 when exposed to smoke aerosols. If, on the other hand, a deposit of dirt on the radioactive element is the cause of the change in potential in one chamber area, a change in voltage will accordingly clearly occur in the other area.
  • the inner and outer measuring electrodes are at the same electrical potential when they are new at the normal operating voltage. This can be achieved by appropriate geometric dimensioning of the measuring chamber areas operated with different field strengths, e.g. through the choice of coordinated measuring electrode surfaces, chamber volumes and also through the number of ion pairs formed in each case by the radioactive radiation in the two measuring chamber subareas. If different potentials occur at the two measuring electrodes during operation due to the effects of smoke or dirt, the electrical field image changes accordingly. In particular in the area around the electrical insulation between partial measuring electrodes, the flow of equalizing currents is promoted. These compensating currents lead to a reduction in the potential differences and must be taken into account when determining the measuring thresholds.
  • FIG. 6 schematically shows a conventional ionization chamber arrangement 40, consisting of a measuring chamber 41 and a reference chamber 42 connected in series therewith, the common inner electrode or measuring electrode 43 being a radioactive radiator on both sides wearing.
  • the chamber arrangement 40 is normally connected to the normal operating voltage U N (block 45) or a test voltage U P (block 46a) via a switch 44.
  • a comparator 47 is connected to the measuring electrode 43 via an electronic circuit 46, which preferably contains a field effect transistor.
  • Four threshold levels are provided in the comparator 47, namely alarm threshold value 48, dirt threshold value 49, prewarning threshold value 50 and test threshold value 51.
  • a control and evaluation logic 52 is connected to the output of the comparator 47, from which an output to a prewarning signal stage 53 for smoke, one to one Pollution signal level 54 and one goes to an alarm signal level 55.
  • the circuit shown works as follows. During the normal operating voltage U N , only low field strengths of a few volts / cm are effective for the ion transport in the chambers 41 and 42.
  • the potential arising at the measuring electrode 43 is fed to the comparator 47. If the potential reaches the test threshold 51, for example potential O in FIG. 2, the control and evaluation logic is actuated accordingly.
  • the switch 44 is actuated via this switch and switches to a higher test voltage U P2 (46a). This occurs during the test time at the higher voltage or the higher electrical field strengthen a potential R, the comparator responds with its dirt threshold value, and a pollution signal is triggered in stage 54 via the control and evaluation logic.
  • the prewarning threshold 50 is reached via comparator 47 and, with the aid of the control and evaluation logic 52, a prewarning signal is emitted via stage 53, which indicates that the smoke density is low.
  • the control and evaluation logic of the detector 40 is left in this state in order to immediately trigger an alarm in the event of a further increase in smoke after the alarm threshold 48 has been reached (alarm signal level 54). If, however, the alarm threshold is not reached within a predetermined time or the potential P is undershot again (in the direction of normal value L), the detector is switched back to its normal monitoring state with the supply voltage U N. However, if the test threshold potential O is reached again, a new test cycle is triggered.
  • the functional sequence of the control and evaluation logic 52 is shown in more detail in FIG. 7.
  • a memory 60 is set and a control signal is sent to the switch for switching the voltage (line 61).
  • a delay element T v1 comes into action, which is connected to the dirt threshold 49 via the line 62. If, after the delay time has elapsed, the signal corresponding to the contamination (potential R in FIG. 2) is present, a signal from the memory 60 corresponding to the higher voltage U P2 is also present at the gate G1 as the second voltage, so that the signal indicates the contamination Output 64 driven and a contamination signal (stage 54; see also FIG.
  • a gate G2 receives a negated signal. Furthermore, a signal from memory 60 characterizing the higher operating voltage is also present at gate G2.
  • the gate G2 triggers a delay element T v2 , the time constant of which is greater than that of the delay element T v1 .
  • the observation time is started by a timer T v3 . If the alarm threshold at the higher test voltage is reached within the observation time, the conditions of a gate G3 are fulfilled. The alarm output 65 is triggered and thus the alarm signal is triggered (stage 55; see also FIG. 6).
  • each ionization fire detector it is not necessary for each ionization fire detector to be individually assigned complete control, evaluation and signal electronics as described above. At least part of said electronics can be located in the monitoring center in order to ver either in a predetermined order or after reaching predetermined chamber flow changes evaluation according to the driving method can be interconnected via lines with the respective detector to be checked.

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Abstract

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, deren Potential sich bei Raucheintritt in die Meßkammer in Abhängigkeit von der Rauchdichte ändert und gemessen wird zwecks Erzeugung eines Rauchalarmsignals,wenn es einen vorgegebenen Wert erreicht, wobei das Potential der Meßelektrode für mindestens eine weitere elektrische Feldstärke gemessen und mit mindestens einem zweiten Potentialwert verglichen wird, der nach dem Gesetz der Kleinionenanlagerung bei der zweiten Feldstärke auftritt,wenn sich Rauchaerosole in der Meßkammer befinden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Ionisationsrauchmelders nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Es ist bekannt, mit Hilfe einer offenen Ionisationskammer den an­steigenden Aerosolgehalt (Rauch) in der Luft zu detektieren. Ein radioaktives Element erzeugt in der Ionisationskammer einen Ionen­strom, der durch den sogenannten Kleinionenanlagerungseffekt bei Vorhandensein von Rauchaerosolen verringert wird. Herkömmliche Ionisationsrauchmelder lösen bei Über- bzw. Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellwertes für den Ionenstrom bzw. eines dadurch hervorgerufenen Potentials (an der Meßelektrode) über die Melde­linie Alarm aus. Neuerdings werden zunehmend sogenannte Analog­ melder verwendet (DE-AS 22 57 931, DE-OS 29 46 507, EP 0 070 449). Bei diesen wird in Abhängigkeit von dem Analog­wert des jeweiligen Meßkammerstroms ein entsprechendes Signal für die Auswerteeinrichtung erzeugt.
  • Normalerweise besteht eine Brandmeldeanlage aus einer Viel­zahl 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 zuge­ordnetes eindeutiges Kennungssignal. Um einen Brand mög­lichst unmittelbar zu erkennen, ist eine Abgabe von Analog­signalen in kurzen Zeitintervallen erforderlich. Da eine größere Anzahl von Brandmeldern üblicherweise an ein ge­meinsames 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 0 121 048 oder auch EP 0 070 449). In der Zentrale selbst ist ebenfalls ein rela­tiv hoher Aufwand für die datentechnische Verarbeitung der vielen Signalfolgen erforderlich (EP 0 067 339).
  • Dieser Aufwand wird getrieben, um möglichst frühzeitig nicht auf einen Brand zurückführende Veränderungen des Meß­kammerstroms 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 beeinträch­tigt, die naturgemäß stark variieren, je nachdem welcher Atmosphäre der Melder ausgesetzt ist. Es werden im wesent­lichen zwei auf unterschiedlicher Verschmutzung beruhende schädliche Auswirkungen unterschieden. Überwiegt die Ver­schmutzung 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 0 033 888, 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 auf­grund 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 entspre­chende Vorkehrungen getroffen werden.
  • Um diesen höchst kritischen Zustand eines Melders früh­zeitig zu erkennen, sind bereits verschiedene Lösungen vor­geschlagen worden. Bei herkömmlich arbeitenden Schwellwert­meldern werden zum Beispiel eine oder mehrere zusätzliche Vorwarnschwellen vorgesehen, die bereits bei relativ ge­ringer Kammerstromabnahme eine Auslösung bewirken (CH-PS 629 905 oder CH-PS 574 532). Um die Funktion der Ionisa­tionsrauchmelder von der Zentrale aus überprüfen zu können bzw. die tatsächliche Ansprechempfindlichkeit oder prä­ziser gesagt, die für eine Alarmauslösung an der Meßelek­trode zu überwindende Spannungsdifferenz zu ermitteln, wurde auch bereits vorgeschlagen, die Spannung an der Außenelektrode der Meßkammer kontinuierlich oder schritt­weise zu erhöhen (DE-AS 20 19 791, DE-PS 202 764 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 vorge­schlagen, 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 Er­höhung des Isolationsleckstroms eindeutiger erkennen bzw. kompensieren zu können.
  • Aus der EP 0 121 048 ist auch bekannt, jeden Ionisations­rauchmelder 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 0 070 449).
  • Es ist ferner aus der EP 0 067 339 bekanntgeworden, durch schwankende Umgebungsbedingungen verursachte Veränderungen des Meßkammerruhestroms als Kriterium dafür heranzuziehen, ob sich der Melder überhaupt im ordnungsgemäßen Betriebs­zustand 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 Alarm­organisation ausgelöst. Zwar ist in der Vielzahl der Fälle eine Verschmutzung die Ursache für die Auslösung der Vor­warnschwelle, 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 Meß­kammerstroms unterdrücken, bergen in sich die Gefahr, daß sie langsam schwelende Brände sehr spät oder gar nicht erfassen. Eine sehr starke kurzzeitig auftretende Ver­schmutzung 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 be­kannten Analogsysteme auf. Es können hierbei auch mit ver­gleichsweise hohem technischen Aufwand nur wenige der tatsächlich auftretenden Fehler, die durch Verschmutzung vorgetäuscht werden, erkannt werden. Bei den meisten Ana­logmelder betreffenden bekannten Lösungen wird entweder bei einer sehr langsamen Veränderung der Meßkammerstrom­werte 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 Meß­kammerstroms einerseits durch den Eintritt von Rauchaero­solen oder andererseits durch Verschmutzung oder sonstige Beeinträchtigung der radioaktiven Quelle verursacht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­male 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 Rauch­aerosole befinden. Nach dem Anlagerungsgesetz von Schweitler (DE-AS 12 53 277) hängt nämlich die relative Änderung der Ionenkonzentration von der Verweil­zeit der Ionen in einem betrachteten Volumenelement ab. Die Ionenverweilzeit hängt jedoch ihrerseits von der elek­trischen Feldstärke ab. Mit anderen Worten, mit zunehmen­der 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 An­lagerungsfähigkeit der Form an Aerosole, die mit zunehmen­der Feldstärke kleiner wird.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Erkenntnis ist eine Viel­zahl von Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Es kann sowohl bei einem aus einer oder zwei Ioni­sationskammern bestehenden Anordnung als auch bei einem mit Schwellwerten 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 Meß­kammerstroms eine definierte Änderung der Feldstärke vor­genommen. Sind Rauchaerosole Ursache für die Auslösung der Feldstärkenveränderung, so wird sich der dem Anlagerungs­gesetz entsprechende neue (veränderte) Kammerstrom ein­stellen. 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 Schmutz­ablagerung 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 Kammerstrom­werte 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 Feld­stärkenveränderung in bestimmten Zeitintervallen, um be­reits eine geringe Verschmutzung feststellen zu können und ggf. eine entsprechende Korrektur der Ansprechempfindlich­keit auf Rauch zu veranlassen. Hierbei ist die Anwendung des Verfahrens sowohl in analog arbeitenden Ionisations­rauchmeldern als auch in solchen möglich, die als Schwell­wertmelder arbeiten. So kann die Feldstärkenumschaltung und die Auswertung auch erst nach Erreichen einer oder mehrerer unterschiedlich starker Veränderungen des Kammer­stroms ausgelöst werden. Je nach Stärke der festgestellten Verschmutzung kann dann entweder eine Korrektur der Alarm­schwelle bei geringer Verschmutzung oder ab einem bestimm­ten Verschmutzungsgrad eine Wartungsanforderung ausgelöst bzw. bei starker Verschmutzung auch der Ausfall des Brand­melders signalisiert werden. Mit Hilfe des erfindungsge­mäßen Verfahrens können auch unterschiedlich starke Rauch­dichten 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 Feld­stärke aus, wird sich bei einer Erhöhung der Feldstärke bei Anwesenheit von Rauch, wie beschrieben, eine verhält­ nismäßig kleinere Veränderung des Ionenkammerstroms ein­stellen 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 (Kammer­strom im Verhältnis zur Kammerspannung) zumindest punkt­weise 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 Bezugs­werte können zum Beispiel durch Messung der neuen Ionisa­tionskammer 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 Vor­teil 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 Feld­stärke vorzunehmen, besteht erfindungsgemäß darin, der Prüfschaltung eine Umschaltvorrichtung zuzuordnen, die durch Anlegen unterschiedlicher Speisespannungen die Feld­stärke in der Meßkammer ändert. Alternativ dazu kann vor­gesehen werden, daß durch einen spezifischen Aufbau der Meßkammer in dieser ständig mindestens zwei unterschied­liche 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 angeschlos­sen sind. Alternativ kann die Meßkammer mindestens zwei getrennte, mit der Prüfschaltung verbundene Meßelektroden aufweisen sowie eine gemeinsame Gegenelektrode. Die Gegen­elektrode weist zwei den Meßelektroden zugeordnete Elek­trodenabschnitte auf, deren Abstände von den zugeordneten Meßelektroden unterschiedlich sind. Bei Erreichen einer vorgegebenen Spannungsdifferenz gegenüber dem Normalzu­stand 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 hin­gegen eine Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Element die Ursache für die Potentialänderung in dem einen Kammer­bereich,so wird sich in dem anderen Bereich eine Spannungs­änderung entsprechend deutlich einstellen. Eventuelle Ab­weichungen 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 Ionisations­rauchmelders für verschiedene Bedingungen.
    • Fig. 2 zeigt ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1 mit zusätz­lichen Kennlinien.
    • Fig. 3 zeigt ein ähnliches Diagramm wie die Figuren 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 Feldstärke­bereichen.
    • Fig.5 zeigt eine andere Ionisationskammeranordnung mit un­terschiedlichen Feldstärkebereichen.
    • Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild für den Betrieb eines Ioni­sationsrauchmelders nach der Erfindung.
    • Fig. 7 zeigt detailliert den Funktionsablauf für die Steuer- und Auswertelogik des Blockschaltbilds nach Fig. 6.
  • Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelhei­ten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Beschreibung von erfindungswesentlicher Be­deutung sein kann.
  • 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 Kenn­linienverlauf der Referenzkammer. Die gestrichelte Kenn­linie MK (verschmutzt) stellt einen Kenn-linienverlauf bei einer signifikanten Verschmutzung des radioaktiven Elements in der Meßkammer dar.
  • Ausgehend von einer normalen über beide Kammern anlie­genden Spannung UN stellt sich an der gemeinsamen Meß­elektrode ein Spannungspotential entsprechend Schnittpunkt C ein. Wird während des Betriebes eine Potentialverschie­bung an der Meßelektrode festgestellt, etwa um die Span­ nungsdifferenz X, so wird ein Schnittpunkt D erreicht. Er­findungsgemäß wird nun zum Aufbau einer anderen Feldstärke die Kammerspannung geändert, zum Beispiel durch Herunter­schaltung auf den Spannungswert UP1. Im Neuzustand der Meß­kammer würde sich der Arbeitspunkt A an der Meßelektrode einstellen. Ist jedoch Rauch die Ursache für die Potential­änderung X gewesen, so gilt die abgesenkte Kennlinie MK (Rauch). Bei verringerter Kammernspannung wird sich mithin das Potential B an der Meßelektrode einstellen. Die Poten­tialdifferenz zwischen A und B beträgt a₁. Ist hingegen Schmutz auf dem radioaktiven Element für die Potential­änderdung X ursächlich gewesen, kommt die Meßkammerkenn­linie MK (verschmutzt) zum Zuge,und es ergibt sich nunmehr ein Schnittpunkt K, d.h. es wird lediglich die Potential­differenz b₁ erreicht.
  • Wird hingegen nach dem Auftreten der Spannungsdifferenz X eine Umschaltung auf eine höhere Kammerspannung UP2 vorge­nommen, 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 Potentialdiffe­renz a₂. Diese kann nunmehr für die Raucherkennung ausge­wertet 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 Ver­fügung. 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 aus­wertbare Potentialdifferenzen gegenüber der Nennspannung läßt sich jedoch sehr wohl bereits diskriminieren, ob Rauch oder Schmutz die Ursache für die Potentialerniedri­gung bei Nennspannung gewesen sind. Bei der Erhöhung der Kammernspannung ergeben sich unter den hier gewählten Kenn­linien- 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 nie­driger Kammerspannung das Verhältnis der Potentialdiffe­renzen a₁ zu b₁ größer als 1 ist. Demgegenüber ist bei einer höheren Prüfspannung als der Normalspannung das Ver­hältnis der Potentialdifferenzen a₂ zu b₂ kleiner als 1. Wird von einer mittleren normalen Kammerspannung ausge­gangen, 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 er­wähnt, ergeben sich bei Sättigungsverhältnissen der Kammern, insbesondere bei der gezeigten Prüfspannung UP2 große Potentialdifferenzen, die eine genaue Auswertung der je­weils 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 Auswertungsmöglich­keit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die Vollinien MK (neu) und MK (Rauch) sowie die gestrichelte Linie MK (verschmutzt) entsprechen den nach Fig. 1. Eine zusätz­liche 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 Schmutzab­lagerung 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 UP2 umzu­schalten. Ist Rauch die Ursache für die Potentialänderung y gewesen, so wird sich die Meßelektrodenspannung vom Schnittpunkt L zum Schnittpunkt P verlagern, was eine Po­tentialänderung d an der Meßelektrode bewirkt. Ist hin­gegen Schmutzablagerung die Ursache gewesen, so nimmt die Meßkammerkennlinie den geschilderten Verlauf MK (wenig Schmutz). Ausgehend von dem nach dem Auftreten der Poten­tialdifferenz y erreichten Schnittpunkt bei UN verlagert sich das Potential von der Meßelektrode bei der Prüfspan­nung UP2 zum Schnittpunkt R. Die Potentialdifferenz von den Punkten L zu R erreicht nun statt der Differenz d bei Raucheinwirkung den größeren Wert f durch Schmutzeinwir­kung. Die Potentialdifferenz d kann als eine Vorwarnung für geringen Rauch dienen, und bei Auftreten der Potential­differenz f kann diese als Hinweis für eine notwendig werdende Reinigung des Ionisationsmelders gewertet werden.
  • Nach erfolgter Auswertung kann die Kammerspannung wieder auf ihren Nennwert UN zurückgeschaltet werden. Wird jedoch im Laufe des Betriebs die Potentialdifferenz an der Meß­elektrode größer und erreicht zum Beispiel den Wert x, so erfolgt wiederum eine Umschaltung auf die höhere Prüf­spannung UP2. Nunmehr wird sich, wie bereits im Zusammen­hang 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 zu­grunde gelegt, bei der die Ionisationsreferenzkammer durch einen Ohm'schen Widerstand ersetzt ist. Die durch den Punkt UN gehende Widerstandsgerade schneidet die betriebs­neue Meßkammerlinie in Punkt U. Wird durch Kammerstrom­änderung eine Potentialdifferenz z erreicht, erfolgt eine Umschaltung auf die niedrige Kammerspannung UP1. Bei Rauch­einwirkung ergibt sich nun der Schnittpunkt P mit der Kennlinie MK (Rauch). Es wird die Potentialdifferenz m₁ erreicht. Bei Schmutzeinwirkungen nimmt die Meßkammerkenn­linie den gestrichelt gezeichneten Verlauf MK (ver­schmutzt). Die Widerstandsgerade bei UP1 schneidet die gestrichelt gezeichnete Meßkammerkennlinie im Punkt Q. Die Potentialdifferenz nimmt nunmehr den Wert r₁ an. Bei der Umschaltung auf eine höhere Prüfspannung UP2 ergibt sich bei Raucheinwirkung der Schnittpunkt T und die Potential­differenz 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, je­doch ist auch hier das Verhältnis m₁ zu r₁ größer als 1 (Prüfspannung UP1). Das entsprechende Verhältnis m₂ zu r₂ ist bei der Prüfspannung UP2 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 glei­chen 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. Er­folgt die Auswertung an zentraler Stelle, kann es vorteil­haft 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 durchzu­führen. Um nur bei einem bestimmten an der gleichen Melde­linie, d.h. Spannungsversorgungslinie arbeitenden Rauch­melder 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 Umschal­tungsmöglichkeiten und die erforderlichen Auswerte- und Signalbausteine enthalten sind.
  • Das oben beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß es mit herkömmlich gestalteten Ionisationskammern durchge­führt werden kann. Kommt es hingegen darauf an, in sehr kurzer Zeit einen sich zum Beispiel sehr rasch entwickeln­den Brand zu melden, ist der nachfolgend beschriebenen Anordnung der Vorzug zu geben.
  • In Fig. 4 ist eine Ionisationskammeranordnung 10 darge­stellt, welche aus einer Meßkammer 11 und einer Referenz­kammer 12 besteht. Die Referenzkammer 12 weist eine Refe­renzkammerelektrode 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 Isolie­rung 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 verlau­fenden Abschnitt 19, welche Abschnitte durch einen im wesentlichen axialen ringförmigen Wandabschnitt 20 mitein­ander 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 Über­gangsfeldstärkenbereiche 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 gerin­geren Feldstärke betrieben wird, so wird sich an der im Bereich der höheren Feldstärke arbeitenden äußeren Meßelek­trode 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 berück­sichtigt worden. Ist hingegen Rauch für die Potentialver­ringerung ursächlich, stellen sich an den Elektroden 15, 16 demgegenüber veränderte Werte ein, da sich die Anlage­rung von Ionen an Rauchaerosole im Bereich kleinerer Feld­stärke günstiger gestaltet als in den Bereichen größerer Feldstärke. Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ver­hältnisse lassen sich entsprechend anwenden.
  • Eine derartige Kammeranordnung hat den Vorteil, daß Zeit­verzögerungen nach dem Umschalten auf eine oder mehrere unterschiedliche Feldstärken aufgrund der jeweiligen Ein­schwingvorgänge 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 Iso­lation 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 ab­schließt, anschließt. An die mittlere 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 Über­gangsbereiche 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 zugeord­net ist.
  • Angewendet auf das Beispiel nach Fig. 1, kann die Speise­spannung UN und die andere UP2 betragen. Bei Erreichen einer vorgegebenen Spannungsdifferenz gegenüber dem Normal­zustand bei dem im kleineren Feldstärkenbereich arbeitenden Kammerbereich bzw. der ihm zugeordneten Meßelektrode ist bei Einwirkung durch Rauchaerosole auch in dem mit der höheren Spannung UP1 arbeitendem Bereich eine der Feld­stärke entsprechende Spannungsdifferenz festzustellen. Ist hingegen eine Schmutzablagerung auf dem radioaktiven Ele­ment 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 elek­trischen Potential befinden. Dieses ist erzielbar durch eine entsprechende geometrische Dimensionierung der mit unterschiedlichen Feldstärken betriebenen Meßkammerbe­reiche, z.B. durch Wahl aufeinander abgestimmter Meßelek­trodenflächen, 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 Meß­schwellen zu berücksichtigen.
  • In Fig. 6 ist schematisch eine herkömmliche Ionisations­kammeranordnung 40 dargestellt, bestehend aus einer Meß­kammer 41 und einer damit in Reihe geschalteten Referenz­kammer 42, wobei die gemeinsame innere Elektrode oder Meß­elektrode 43 zu beiden Seiten einen radioaktiven Strahler trägt. Die Kammeranordnung 40 liegt über einen Schalter 44 normalerweise an der normalen Betriebsspannung UN (Block 45) oder einer Prüfspannung UP (Block 46a). Über eine elek­tronische Schaltung 46, die vorzugsweise einen Feldeffekt­transistor enthält, ist ein Komparator 47 an die Meßelek­trode 43 angeschlossen. Im Komparator 47 sind vier Schwell­wertstufen vorgesehen, nämlich Alarmschwellenwert 48, Schmutzschwellenwert 49, Vorwarnschwellenwert 50 und Test­schwellenwert 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 UN sind nur geringe Feldstärken von wenigen Volt/cm für den Ionentransport in den Kammern 41 und 42 wirksam. Das sich an der Meßelektrode 43 ein­stellende Potential wird dem Komparator 47 zugeführt. Er­reicht das Potential die Testschwelle 51, zum Beispiel Potential O in Fig. 2, erfolgt eine entsprechende Ansteue­rung der Steuer- und Auswertelogik. Über diese wird der Schalter 44 betätigt und schaltet auf eine höhere Prüf­spannung UP2 (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 Vorwarn­schwelle 50 erreicht und mit Hilfe der Steuer- und Aus­wertelogik 52 ein Vorwarnsignal über die Stufe 53 abgege­ben, 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 auszu­lösen (Alarmsignalstufe 54). Wird indessen innerhalb einer vorgegebenen Zeit die Alarmschwelle nicht erreicht oder das Potential P wieder unterschritten (in Richtung Normal­wert L), wird der Melder wieder auf seinen normalen Über­wachungszustand mit der Speisespannung UN 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 Test­schwelle 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 wei­tere Auswertung der Meßelektrodenpotentiale einzuleiten, tritt ein Verzögerungsglied Tv1 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 UP2 entsprechendes Signal vom Speicher 60 an, so wird der die Verschmutzung signalisierende Aus­gang 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 Tv2 aus, dessen Zeitkonstante größer ist als vom Verzöge­rungsglied Tv1. Nach Ablauf der Zeit von Tv2 wird die Be­obachtungszeit durch einen Timer Tv3 gestartet. Wird inner­halb der Beobachtungszeit die Alarmschwelle bei der höheren Prüfspannung erreicht, so sind die Bedingungen eines Gat­ters G3 erfüllt. Es erfolgt eine Ansteuerung des Alarmaus­gangs 65 und damit eine Auslösung des Alarmsignals (Stufe 55; siehe auch Fig. 6). Wird indessen während der Beobach­tungszeit 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 Vorwarnsig­nal ausgelöst (Stufe 53; siehe auch Fig. 6). Sollte dann während der Beobachtungszeit eine weitere Potentialver­schiebung, durch Rauchanstieg verursacht, ausbleiben, so wird von der Verzögerungsstufe Tv3 ein Signal an ein Zeit­glied Mv gegeben. Dieses Zeitglied überbrückt die Ein­schwingvorgänge, die durch das Rücksetzen in den Überwa­chungszustand 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 erforder­lich, daß jedem Ionisationsbrandmelder eine vollständige wie zuvor beschriebene Steuer-, Auswerte- und Signalelek­tronik 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 überprü­fenden Melder über Leitungen zusammengeschaltet zur werden.

Claims (19)

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, zwischen denen eine der Gleichspannung entsprechende von der Beschaffenheit der radioaktiven Quelle und der Atmos­phäre in die Meßkammer abhängige erste Feldstärke herrscht, wobei das Potential der Meßelektrode 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 vorübergehend eine zweite Feldstärke zwischen den Elektroden erzeugt wird zur willkürlichen Veränderung des Potentials an der Meßelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Meßelektrode für die zweite elektrische Feld­stärke mit mindestens einem zweiten Potentialwert verglichen wird, der nach dem Gesetz der Kleinionen­anlagerung bei der zweiten Feldstärke auftritt, wenn sich Rauchaerosole in der Meßkammer befinden und der auf einen Potentialwert der Meßkammer im rauch­ losen Neuzustand oder auf einen zuvor gemessenen bzw. rechnerisch ermittelten aktuellen Potentialwert im rauchlosen oder annähernd rauchlosen Zustand be­zogen ist und ein Rauch kennzeichnendes elektrisches Signal erzeugt wird, wenn das Potential der Meßelektrode etwa den zweiten Potentialwert erreicht.
2. 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, zwischen denen eine der Gleichspannung entsprechende von der Beschaffenheit der radioaktiven Quelle und der Atmos­phäre in der Meßkammer abhängige erste Feldstärke herrscht, wobei das Potential der Meßelektrode 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 vorübergehend eine zweite Feldstärke zwischen den Elektroden angelegt und ein eine Verschmutzung der radioaktiven Quelle an­zeigendes Verschmutzungssignal erzeugt wird, wenn das Potential an der Meßelektrode bei der zweiten Feld­stärke einen vorgegebenen Wert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Meßelektrode bei der zweiten Feldstärke mit einem dritten Potentialwert verglichen wird, der auftritt, wenn die radioaktive Quelle durch Verschmutzung, Feuchtigkeit oder der­gleichen eine verminderte Ionisation in der Meßkammer bewirkt und der auf einen Potentialwert der Meßkammer im rauchlosen Neuzustand oder auf einen zuvor gemesse­nen bzw. rechnerisch ermittelten aktuellen Potential­wert im rauchlosen oder annähernd rauchlosen Zustand bezogen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen des Potentials bei der zweiten Feld­stärke bestimmt werden bezogen auf einen Potentialwert der Meßkammer im Neuzustand.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Bestimmung des Potentials bzw. der Potentialänderung für die zweite Feldstärke nach einem vorgegebenen Zeitprogramm erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Potentiale an der Meßelektrode für mindestens eine Feldstärke oberhalb und mindestens eine Feldstärke unterhalb der ersten Feldstärke (Be­triebsfeldstärke) gemessen werden.
9. Ionisationsrauchmelder zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 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 Potentialschwellwerte für die erste und zweite Feldstärke gespeichert und mit dem gemessenen Potential bzw. Potentialänderung verglichen werden.
10. Melder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verschmutzungs-, Vorwarn- und Alarm­schwellwert gespeichert werden.
11. Melder nach Anspruch 9 oder 10, 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.
12. Melder nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Prüfschaltung im Ionisations­rauchmelder angeordnet ist.
13. Melder nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeich­net durch eine mit einzelnen Ionisationsrauchmeldern verbundene von diesen getrennte zentrale Prüfschaltung.
14. Melder nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Prüfschaltung eine Umschaltvor­richtung (44) enthält, die durch Anlegen unterschied­licher Speisespannungen (UN, UP) die Feldstärke in der Meßkammer (41) ändert.
15. Melder nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Prüfschaltung kontinuierlich oder intermittierend betrieben wird.
16. Melder nach einem der Ansprüche 9 bis 15, 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.
17. Melder nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Ionisationsrauchmelder unwirksam gemacht wird, wenn der bei Verschmutzung bestimmte Potentialwert sich dem Alarmschwellenwert annähert.
18. Melder nach Anspruch 9, 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.
19. Melder nach Anspruch 9, 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.
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