NO175693B - Strålingsdetektor - Google Patents

Description

Strålingsdetektor av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Infrarøddetektor blir anvendt som bevegelsegiver ved romovervåkning såvel innendørs som også utendørs. Som passiv detektor reagerer de umiddelbart på strålingsobjekter som avgir varmestråling. Et slikt strålingsobjekt er f.eks. også et menneske som trenger inn i et rom som overvåkes. Ved overvåkningen er det derved ikke nødvendig med noen ytterligere sender, som ellers er nødvendig ved bevegelsegiver av annen type.

Mens tidligere infrarøddetektorer hadde kun en relativt liten spissvinklet registreringsvinkel er det fra EP-A2-0 113 468 kjent en anordning hvor det tilveiebringes i horisontalplanet en registreringsvinkel på opptil 180°. Ved denne detektoren blir varmestrålingen fokusert ved hjelp av en samleoptikk på en føler som er følsom i infrarødområdet. Samleoptikken består av flere med hverandre forbundne enkelte samlelinser, som er anordnet i en halvsirkel om føleren. Hver enkelt samlelinse danner dermed et stripeformet segment av et aksialt segmentert sylinderutsnitt. Samlelinsene har derved struktur av en Fresnel-linse slik at det ikke sikres bare en registrering radialt i forhold til den sylindriske samleoptikken, men også aksialt langs den strimmelformede samlelinsen.

Antas det at en detektor av den beskrevne typen er montert på en vegg og at aksen til den sylindriske samleoptikken er rettet vertikalt, så kan den overvåke tilsvarende sin rekkevidde, horisontalplanet som strekker seg helt til veggen hvor den er festet.

For de fleste anvendelsestilfellene er det ønskelig med en bred registreringsvinkel da det er mulig å overvåke det foranliggende rommet uten avbrudd. Det oppstår imidlertid problemer når rekkevidden til detektoren er så stor, dvs. når den strekker seg inn i et område hvor det oppholder seg strålingsobjekter som er tillatt. Det er rett nok mulig å tilveiebringe en tilpasning ved at følsomheten til detektoren reduseres, men ved smale områder, f.eks. hvor det går forbi en gate eller en gangvei gir dette tiltaket ikke det ønskede resultatet.

For å unngå feilmeldinger ved et for stort registrerings-område har man tidligere utnyttet muligheten å begrense registreringsvinkelen. Dette blir foretatt ved at det ble anbrakt en passende infrarødgjennomslippelig folie på Fresnel-linsen. Som regel oppnådde man ikke en tilstrekkelig begrensning av registreringsvinkelen ved det første forsøk slik at detekteringen ble begrenset til det ønskede område. Det må altså foretas en tilpasning som betinger at folien må bli fjernet flere ganger fra linsen og satt på pånytt. Her er det nesten uunngåelig å få en tilsmussing av linsen, og til og med en beskadigelse av linsen.

Det er derfor oppgaven til oppfinnelsen å tilveiebringe en strålingsdetektor av den innledningsvis nevnte art som er utformet med et enkelt utformet hjelpeorgan som muliggjør en reduksjon av registreringsområdet. Justering av registreringsområdet skal kunne bli utført uten vanskeligheter og uten å beskadige linsen.

Denne oppgaven blir løst ved hjelp av en detektor av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

Den med en føringskanal forsynt ramme har uten innsetting av tildekningselementet ingen påvirkning av opptaksvinkeloptik-ken. Ved de vanlige anvendelsestilfellene, ved hvilke det et ønskelig med en mest mulig bred opptaksvinkel, kan dette bli tilveiebrakt uten isetting av et tildekningselement henholdsvis ved at et slikt fjernes eller blir brakt i en stilling hvor den ikke begrenser registreringsområdet til optikken. Er det imidlertid nødvendig med en reduksjon av registreringsvinkelen er det generelt nødvendig med et tildekningselement, som kan bli skjøvet på den ene siden over optikken. Dette gjelder spesielt for slike tilfeller hvor detektoren ligger i en vinkel til et firkantet rom som skal overvåkes. I rommet vendt mot detektoren er det i dette tilfelle nødvendig med en registreringsvinkel på 90°, noe som betyr ved en 180°'s detektor at halvparten av optikken må bli tildekket. Fortrinnsvis blir imidlertid tildekningsrammen utformet slik at det fremkommer føringskanaler på begge sider av optikken slik at det kan bli innført tildekningselement på begge sidene og at disse er forskyvbare i forhold til optikken. Herved kan registreringsvinkelen bli begrenset valgvis fra den ene eller den andre siden og det vil også være mulig å foreta en begrensning symmetrisk i forhold til den optiske aksen.

Det er mulig, i det minste på ene siden umiddelbart i tilslutning til optikken å anordne en åpning gjennom hvilken det er mulig å skyve inn tildekningselementet. I dette tilfelle kan etter justeringen av opptaksvinkelen kan den ut av føringskanalen ragende ende av tildekningselementet bli fjernet, noe som ved en folie kan gjøres med en saks. En hensiktsmessig videreutførelse av oppfinnelsen sørger imidlertid for at føringskanalen forlenges på området av vinduet som ligger ved frontsiden av huset slik at dette kan strekke seg langs lengdesiden av huset. En slik forlenget føringskanal gjør det mulig å ta opp tildekningselementet i hele sin lengde, f.eks. når det ikke er ønskelig med noen tildekning.

En åpning for innføring av tildekningselementet befinner seg fortrinnsvis ved den enden til føringskanalen som befinner seg lengst borte fra vinduet, idet denne eller en andre åpning muliggjør en tilgang til tildekningselementet. Tildekningselementet kan bringes på enkel måte inn i den ønskede stillingen foran et delområde av optikken.

For justering av tildekningselementet må dette kunne registreres, noe som foregår i enkleste tilfelle for hånd. For dette formål kan tildekningselementet, utformet som strimler, rage ut med sin ende fra en av åpningene vendt bort fra vinduet til detektoren. Utformes føringskanalen i sitt endeområde lommelignende, så kan den overblivende enden av tildekningselementet etter justeringen bli skjøvet inn i den ensidige åpne lommen, hvor det forblir, men kan ved behov igjen tas ut.

Ved en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen er en mer betjeningsvennlig løsning anordnet. Her har tildekningselementet ved enden vendt bort fra vinduet en håndteringsinnretning, som f.eks. kan bestå av et rettvinklet utragende steg. Dette steget må rage ut av føringskanalen slik at man kan ta den for hånd. For at forskyvningen av et tildekningselement skal kunne utføres er det langs føringskanalen anordnet en sliss, som er akkurat så bred at håndteringsinnretningen kan bli beveget heri, men hvor føringskanalen for det bredere tildekningselementet imidlertid ikke påvirkes.

Optikken til detektoren er som regel utformet slik at det fremkommer såvel i horisontal som også i vertikalt plan en tilsvarende forskjellig opptaksvinkel. Ved hjelp av oppfinnelsen er det mulig å begrense begge opptaksvinklene. Vesentlig er imidlertid en begrensning av den i horisontalplanet liggende opptaksvinkel.

For dannelse av føringskanalen kan rammen være tilformet umiddelbart huset. Denne muligheten utnyttes spesielt når det skal konstrueres et nytt hus. For allerede bestående hus er det fordelaktig å utforme rammen som separat del, som kan settes på huset. En slik med fleksible klemelementer forsynt ramme er fortrinnsvis å utforme slik at den kan forankres til huset. Området av vinduet og monteringselementene anordnet for montering av huset, eventuelt også ytre liggende tilførselsledninger må derved ligge fritt.

Det fortrinnsvis folielignende, strimmelformede tildekningselementet kan være tilpasset de respektive kravene til anvendelsen. I enkleste tilfelle består det av infrarødtgjen-nomslippelig materiale. Videre er det imidlertid mulig å ikke avgrense registreringsvinkelen plutselig, men kun foreta en reduksjon i følsomheten til detektoren i et delområde. I dette tilfelle anvendes en infrarøddempende folie.

Går man ut fra at detektoren ved begge endeområdene lengst borte fra den optiske aksen til optikken har i normaltilfelle den laveste følsomheten, så kan ved dette tilfelle anvendes en folie tilpasset behovet til brukeren, hvilken folie har forskjellig infrarød dempning. Dette tilveiebringes ved at det legges flere folier med forskjellige dempninger trinnvis over hverandre slik at delområder oppstår som dannes ved henholdsvis en, to eller flere folier. Eventuelt kan naturligvis også denne trinninndelingen utelates og man tilveiebringer ved å legge likt over hverandre flere infrarøddempende folier med ønsket totaldempning. For at stillingen på foliene som skal dempe ikke forskyves i forhold til hverandre kan det anvendes infrarødgjennomslippelige bærere på hvilke foliene er påklebet på ønsket form. I enkleste tilfelle er denne bæreren en transparent klebefilm, men den kan også bestå av en kraftig transparent folie og forsynt med den nevnte håndteringsinnretningen for å muliggjøre en justering av tildekningselementet.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av utførelseseksempler og med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser strålingsdetektoren sett fra frontsiden mot

vinduet.

Fig. 2 viser snitt gjennom huset med påsatt ramme langs den

optiske aksen sett fra siden.

Fig. 3 viser den fremre delen av detektoren sett ovenfra i

snitt.

Fig. 4 viser et tildekningselement sett forfra satt sammen

av flere folier.

Fig. 5 viser detektoren forfra delvis i snitt.

Fig. 6 viser detektoren fra siden i et langs den optiske

aksen forløpende snitt.

Fig. 7 viser detektoren sett ovenfra i snitt for å vise

føringskanalen.

Fig. 8 viser detektoren sett fra siden.

Som det fremgår av fig. 1 til 3 har strål ingsdetektoren et hus 1, som på frontsiden er forsynt med et vindu 2, i hvilket befinner seg en som Fresnel-linse utformet optikk 3. Optikken 3 har en registreringsvinkel a ±, som i dette tilfelle er mindre enn 180°. Det område avregistreringsvinkelen a ^ opptatte infrarødstråling blir fokusert gjennom optikken 3 på en føler 4.

Ved det foreliggende eksempelet er på huset 1 påklebet en ramme 5, som likeledes kan være materialenhetlig tilformet. Som det fremgår av fig. 3 danner rammen 5 med optikken 3 en føringskanal 7, i hvilken kan føres et tildekningselement 6. Det fortrinnsvis som strimmelformet folie utformede tildekningselementet 6 skyves derved inn i et delområde 8 foran optikken 3, som blir tildekket i et vinkelområde a 3. Dersom tildekningselementet 6 er ugjennomslippelig for infrarød stråling tilføres føleren 4 i området av vinkelen a 3 ingen stråling. Virker tildekningselementet 6 imidlertid dempende, så reduseres strålingen mottatt av føleren 4. Den egentlige registreringsvinkelen hvor infrarøddetektoren mottar uten reduksjon infrarød stråling reduseres dermed til en vinkel a 2-

Ifølge oppfinnelsen er detektoren forsynt med åpninger 9 på begge sidene, som ligger i endeområdet av optikken 3 og muliggjør innføring av tildekningselementet 6. Derved er det mulig å begrense den seg i horisontalplanet strekkende registreringsvinkel cx ved hjelp av et tildekningselement 6 på ene siden eller ved hjelp av to tildekningselementer 6 på begge sidene.

En ytterligere variant er å utforme en føringskanal 7 ved hjelp av en ramme 5, som er vist på fig. 5 til 8. På fig. 5 og 6 fremgår at rammen 5 er tilformet i ett med huset 1. For å tilveiebringe føringskanalen vist på fig- 7 er den omsluttende rammen 5 forlenget over frontsiden til huset 1 inn i området til sine begge sidevegger. Ved denne løsningen kan delen av føringskanalen 7, som strekker seg inn i området av sideveggene, oppta tildekningselementet 6 i sin hele lengde. Detektoren kan ved denne utførelsesformen altså prinsipielt være forsynt med tildekningselement 6 som kun ved behov kan bli skjøvet inn i området av optikken.

For å lette håndteringen ved justeringen er tildekningselementet 6 ved sin ende som ligger lengst borte fra vinduet forsynt med en håndteringsinnretning 11, som kan betjenes med hånden eller ved hjelp av et verktøy. Som vist på fig. 7 og 8 danner et steg i håndteringsinnretningen, hvilket steg rager ut i en rett vinkel fra tildekningselementets plan. Håndteringsinnretningen 11 er smalere enn tildekningselementet 6, slik at det er tilstrekkelig med en smalere sliss 10 for å sikre bevegeligheten til steget 11 ved forskyvning av tildekningselementet og samtidig forhindre at tildekningselementet 6 faller ut. Det skal dessuten bemerkes at håndteringsinnretningen 11 også kan være anordnet i området av vinduet eller på et annet vilkårlig sted så sant dens frie bevegelighet er sikret.

Et ytterligere alternativ til den på tegningen viste rammetype er en påsettbar ramme. Denne rammen er ikke vist på tegningene da den prinsipielle oppbygningen av rammen såvel som den derved dannede føringskanal ikke endres spesielt og forankringen av rammen til huset foregår ved hjelp av i og for seg kjente elementer. En slik separat ramme kan også være utformet av et fleksibelt materiale slik at rammen ved en korttidig utvidelse kan bli skjøvet på huset. Rammen må naturligvis la være de deler av huset frie som på grunn av konstruksjonen ikke må tildekkes.

Som fig. 4 viser kan strålingsdetektoren ved tilsvarende utforming av tildekningselementet 6 tilpasses universelt de respektive anvendelsestilfellene. Således kan det være ønskelig at tildekningselementet 6 er fullstendig ugjennomslippelig i delområdet a 3 til registreringsvinkelen for infrarød stråling eller kun demper i dette området. For å tilveiebringe en bestemt dempning kan det være nødvendig å arbeide med folier som absorberer infrarød stråling på forskjellig måte. Det er på ingen måte nødvendig at det er like stor absorpsjon i hele delområdet 8. For å tilpasse de eventuelt forskjellige kravene må det således stå til rådighet flere forskjellige tildekningselementer 6, noe som medfører et større lagerhold.

Ifølge oppfinnelsen er det imidlertid mulig å løse denne oppgaven ved at man har kun en folie med relativt liten absorpsjon og at tildekningselementet 6 tilveiebringes ved å legge flere folier på hverandre med den ønskede infrarødgjen-nomslippeligheten. I avhengighet av anvendelsestilfelle kan de enkelte foliene 12 legges likt oppå hverandre eller som vist på fig. 4 ved en trinnmessig forskyvning i forhold til hverandre. Også i sistnevnte tilfelle kan de strimmelformede follene 12 ha lik lengde og derved "bli avtrinnet etter ønske. For at folien 12 ikke skal forskyve seg er det mulig å påklebe en transparent hærer 13. Bæreren kan være en infrarødgjennomslippelig klebefolie eller også være anordnet som en spesialutførelse med en håndteringsinnretning ved sin ene ende. Ved en Fresnel-sonelinse kan de enkelte trinnene være tilpasset den forskjellige infrarødstrålegjennomslip-peligheten på bredden av de enkelte sonene til linsen. Herved kan forskjellig følsomhet i kantområdet til optikken bli utlignet.

Claims (12)

1. Strålingsdetektor, fortrinnsvis en infrarøddetektor som tjener som bevegelsegiver og som reagerer på varmestråling, med et hus (1) i hvilket befinner seg et vindu (2) som slipper gjennom stråling, idet vinduets størrelse er avstemt på registreringsvinkelen til en bakenfor anordnet optikk (3), som fortrinnsvis bevirker en fokusering av strålingen på en optisk føler ved hjelp av en Fresnel-linse, karakterisert ved at vinduet (2) er forsynt med en ramme (5). som tjener til opptak og føring av minst ett tildekningselement (6), som reduserer infrarødstrålingen, idet tildekningselementet (6) fortrinnsvis er en strimmelformet kunststoffolie, som kan forskyves i en føringskanal (7) langs vinduet (2), og at optikken (3) er tildekket i et variabelt delområde (8).

2. Detektor ifølge krav 1, karakterisert ved at føringskanalen (7) går ut over området til vinduet (2) som ligger på frontsiden av huset (1) og er videreført på den seg tilsluttende lengdeside av huset (1), fortrinnsvis på begge sidene av huset (1).

3. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at føringskanalen (7) har minst en første åpning (9) på ene siden gjennom hvilken tildekningselementet (6) kan skyves inn, og at gjennom den første eller en andre åpning (9) er det mulig å få tilgang til tildekningselementet (6) hvorved dette kan skyves inn i den ønskede stillingen fra foran et delområde (8) av optikken (3).

4 . Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at tildekningselementet (6), utformet som strimmel, med sin første ende begrenser registreringsvinkelen (a 2) til optikken (3), og at dens andre ende som rager ut av en åpning (9) kan gripes med hånden og derved endre stillingen til tildekningselementet.

5. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at i forlengelsen av føringskanalen (7) er utformet en i samme retning liggende lomme, i hvilken den andre enden til det fleksible tildekningselementet (6) kan legges inn etter justeringen og ved behov tas ut.

6. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at enden av det strimmelf ormede tildekningselementet (6), som rager inn i området av vinduet (2), er forsynt med en håndteringsinnretning (11), fortrinnsvis i form av et rettvinklet utoverragende steg, som rager ut av føringskanalen (7) og som ved forskyvning av tildekningselementet (6) beveger seg i en i føringskanalen (7) utoveråpnende sliss (10), som er smalere enn det strimmelformede tildekningselementet (6).

7. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rammen (5) er utformet med føringskanalen (7) på huset (1).

8. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rammen (5) med føringskanalen (7) danner en separat del, som kan settes på huset (1) slik at den ikke påvirker vinduet (2) ved huset (1) anordnede monteringselementer såvel som utenforliggende tilførselsled-ninger.

9. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rammen (5) har fleksible klemelementer som griper rundt huset (1) ved hjelp av hvilke det fastholdes på huset (1).

10. Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rammen (5) omslutter alle seks sidene til et i det vesentlige kvadratformet hus, og at dermed minst to sider av huset er tilgjengelig via utsparin-ger .

11 • Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det strimmelformede tildekningselementet (6) består av ét infrarødtgjennomslippelig eller infrarødtdempende materiale.

12 . Detektor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at føringskanalen er dimensjonert i forhold til tildekningselementet slik at flere infrarød-dempende folier kan legges over hverandre, idet den over hverandre liggende folien etter behov kan foretas trinnvis forskjøvet i forhold til hverandre eller lagvis likt over hverandre.