NO148691B - Optisk anordning for en roekmelder basert paa lysspredningsprinsippet - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en optisk anordning som skal benyttes ved en røkmelder basert på lysspredningsprinsippet og opp-viser de følgende trekk:

a) en optisk sender er rettet mot et testrom,

b) en optisk mottager er under en spiss vinkel 3 i forhold til senderen rettet slik mot testrommet at den mottar baklengsstrål ingen fra partikler som er spredt i testrommet, c) ved strålingsføringen for sender og mottager benyttes optiske blendere.

En slik optisk anordning er kjent,f.eks. er den beskrevet i DE-OS 26 30 843. Røkmelderens prinsipp beror på spredningen av elektromagnetisk stråling på røkpartikler som befinner seg i et testrom. Fordelaktig for en jevn detektering av store og små røkpartikler er anvendelsen av ren baklengsstråling, dvs. baklengsstråling som er spredt på partiklene i en spiss vinkel 3 til den optiske sender.

Den kjente anordning har imidlertid den ulempe at byggelengden blir forholdsvis stor i forhold til utnyttet utstrålings- resp. mottagningsvinkel. Det har sin forklaring i at strålingsføringen utelukkende oppnås ved hjelp av blendere. Med baklengsstrålingen oppstår der en slipslignende overiapningssone mellom sender- og mottager-strålevei, en sone som bestemmer den nødvendige byggelengde av anordningen etter følgende funksjon

Her betyr h byggelengden, b senderens avstand fra mottageren,

3 vinkelen mellom de optiske akser for sender og mottager og a åpningsvinkelen for utstråling og mottagning. Ut fra denne sammenheng vil det ses at byggelengden h blir stor ved liten vinkel 3 (3 bør være minst mulig) og stor a (a bør være størst mulig, for at overlapningssonen.skal bli så stor som mulig, dvs. at et tilstrekkelig stort testrom blir mulig). For å oppnå en liten byggelengde måtte man derfor ved gitt vinkel minske vinkelen, et.

Dette forhold vil bli belyst under henvisning til fig..

1 på tegningen. En optisk sender 1 har en utstrålings-åpningsvinkel a,og en mottager 2 har en mottagnings-åpningsvinkel a av samme størrelse. Sender 1 og mottager 2 har innbyrdes avstand b. Deres utstrålings- resp. mottagningsarealer over-lapper hverandre i et slipsformet område som er antydet ved randskravering på fig. 1. Dette område er den snittflate av testrommet hvor der befinner seg røkpartikler som kan påvises. Den fra sender 1 og mottager 2 bortvendte spiss av overlap-ningsområdet bestemmer den nødvendige byggelengde h.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger den oppgave å gi anvisning på en optisk anordning for en røkmelder som arbeider etter lysspredningsprinsippet, og hvor byggelengden av den samlede anordning holder seg liten under bi-behold av en liten vinkel 3 for utnyttelsen av baklengsstrålingen.

For løsning av denne oppgave blir der for en optisk anordning av den innledningsvis angitte art ifølge oppfinnelsen foreslått følgende trekk: d) foran sender og mottager befinner seg én og én optisk linse som retter den mot testrommet rettede stråling i det minste tilnærmet parallelt, resp. fokuserer den spredte, i det minste tilnærmet parallelle baklengsstråling mot mottageren , e) foran linsene begrenser blendere i området for supplementvinklene til 3 stråleveiene for sender og mottager, f) hinsides testrommet sett fra sender og mottager, befinner der seg ett og ett lyssluk.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen er det til tross

for valget av vinkelen a -v 0°, takket være anvendelsen av fokuserende elementer sikret at der kan utnyttes store rom-vinkler på sender- og mottagersiden. Dermed oppnås en høy intensitet. Blenderne får her utelukkende til oppgave å fange opp strålene fra sprednings- og refleksjonseffekter som ikke er ønskelige. Det er gunstig om blenderne står i en spiss vinkel til den felles optiske akse for sender og mottager og er rettet mot disse. Hvis blenderne enn videre hver er knekket til en større vinkel, unngår man dels tilbakestrålinger til

stråleveien og dels en større mekanisk fasthet av blenderne.

Ifølge en ytterligere gunstig utformning av en anordning ifølge oppfinnelsen er strålebunten mellom senderen resp. mottageren og den foranliggende linse omgitt av en rilleanordning som tjener som lyssluk for stråling i annen retning enn svarende til strålebunten av parallell stråling for testrommet. Dermed blir det forhindret at de ikke parallelle stråler som oppstår i linsene ved flerdobbelt refleksjon, kommer inn i testrommet, resp. til mottageren.

Foruten den prinsippielle avbildning av den kjente an--ordning på fig. 1 viser fig. 2 et utførelseseksempel på en optisk anordning i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 2 viser snitt av en optisk røkmelder i henhold til oppfinnelsen, tatt i planet for en optisk sender 1 og en optisk mottager 2. Den optiske sender 1 retter elektromagnetisk stråling mot et testrom 3, hvori de røkpartikler som skal påvises, kan befinne seg. Blikkretningen fra senderen 2 peker likeledes mot testrommet 3. Sender 1 og mottager 2 står i en spiss vinkel {3 til hverandre. Foran senderen 1 sitter en optisk linse 4,og foran mottageren en optisk linse 5. Imellom er der anordnet én og én optisk rilleanordning 6 resp. 7. Denne rilleanordning 6, 7 omgir stråleveien mellom sender 1 og linse 4, resp. mellom linse 5 og mottager 2, og tjener med et belegg av lysabsorberende materiale som lyssluk. De stråler fra senderen 1 som ikke er reflektert flere ganger eller spredt, trer tilnærmelsesvis parallelt ut av linsen 4 og inn i testrommet 3 og kommer så, såfremt de ikke er avbøyet ved partikkelstråling,inn i et lyssluk 8 hvor de absorberes. Den baklengsstråling som er blitt spredt på partiklene i testrommet 3, kommer tilnærmelsesvis parallelt via linsen 5 inn i mottageren 2. Den spredte stråling i den motsatte retning kommer inn i et lyssluk 9 hvor den absorberes. Lysslukene 8 og 9 består av fire blendere hver. I området for supplementvinklene på begge sider av vinkelen 3 begrenser fem og fem blendere stråleveiene mellom sender 1 og lyssluk 8, resp. mellom mottager 2 og lyssluk 9. De er betegnet med 10 på

den side av den felles optiske akse som ligger innenfor

vinkelen 3, og på den annen side med 11. Samtlige blendere 10

og 11 står i en spiss vinkel til den felles optiske akse for sender 1 og mottager 2 og rettet mot den, og er hver for seg knekket bort fra denne akse. Blenderne 10 og 11 begrenser bare stråleveiene og beskjærer hverandre ikke. De har utelukkende til oppgave å fange opp stråler fra sprednings- og refleksjonseffekter. Den spisse vinkel mot den felles optiske akse er gunstig for en utblending av påtreffende stråling fra testrommet 3.

Den parallelle stråleføring ved en optisk anordning

ifølge oppfinnelsen har foruten den fordel at røkmelderens byggelengde kan holdes liten,også den fordel at byggehøyden loddrett på snittplanet for fig. 2 kan være liten. Blendere ovenfor og nedenfor de stråleveier som er vist på fig. 2, behøves ikke.

Claims (4)

1. Optisk anordning for en røkmelder beroende på lysspredningsprinsippet,og med de følgende trekk: a) en optisk sender er rettet mot et testrom, b) en optisk mottager er under en spiss vinkel 3 i forhold til senderen rettet slik mot testrommet at den mottar baklengsstrålingen fra partikler som er spredt i testrommet, c) ved strålingsføringen for sen;der og mottager benyttes optiske blendere, karakterisert ved følgende trekk: d) foran senderen (1) og mottageren (2) befinner seg én og én optisk linse (4 resp. 5) som retter den mot testrommet (3) rettede stråling i det minste tilnærmet parallelt, resp. fokuserer den spredte,i det minste tilnærmet parallelle baklengsstråling på mottageren (2), e) foran linsene (4, 5) i området for supplementvinkelene til begrenser blendere (10, 11) stråleveiene for sender (1) og mottager (2), f) hinsides testrommet sett fra sender (1) og mottager (2), befinner seg ett og ett lyssluk (8 resp. 9).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at blenderne (10, 11) står i en spiss vinkel til den felles optiske akse for sender (1) og mottager (2) og er rettet mot den.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at blenderne (10, 11), regnet ut fra den felles optiske akse, har hver sin knekk til større vinkel med denne.

4. Anordning som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at strålebunten mellom senderen (1) resp. mottageren (2), og den foranliggende linse (4 resp. 5) er omgitt av en rilleanordning (6 resp. 7) som tjener som lyssluk for stråling i annen retning enn svarende til strålebunten av den parallelle stråling for testrommet (3).