DE3318974C2 - Flame detector - Google Patents
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Abstract
Bei einem Flammenmelder mit einem ersten optisch-elektrischen Wandler (T1), dessen relative Empfindlichkeit einen Extremwert im sichtbaren bis nahen infraroten Wellenlängenbereich aufweist, und einer dem Wandler nachgeschalteten Signalaufbereitungsschaltung ist ein zweiter optisch-elektrischer Wandler (T2), dessen relative Empfindlichkeit einen Extremwert im sichtbaren bis nahen infraroten Wellenlängenbereich und mindestens einen Extremwert im ultravioletten Wellenlängenbereich aufweist, parallel zum ersten Wandler (T1), jedoch bezüglich des die Wandler (T1, T2) durchfließenden Photostromes gegensinnig zum ersten Wandler (T1) an den Eingang der Signalaufbereitungsschaltung (S1) geschaltet, so daß sich die von den Wandlern (T1, T2) erzeugten Signale im sichtbaren bis nahen infraroten Wellenlängenbereich kompensieren. Für den infraroten Wellenlängenbereich kann ein pyroelektrischer Aufnehmer (T3) mit der Signalaufbereitungsschaltung (S1) verbunden sein.In the case of a flame detector with a first optical-electrical converter (T1), the relative sensitivity of which has an extreme value in the visible to near infrared wavelength range, and a signal conditioning circuit connected downstream of the converter, there is a second optical-electrical converter (T2), the relative sensitivity of which has an extreme value in visible to near infrared wavelength range and at least one extreme value in the ultraviolet wavelength range, connected to the input of the signal processing circuit (S1) in parallel to the first transducer (T1), but with regard to the photocurrent flowing through the transducers (T1, T2) in the opposite direction to the first transducer (T1) so that the signals generated by the transducers (T1, T2) compensate each other in the visible to near infrared wavelength range. A pyroelectric sensor (T3) can be connected to the signal processing circuit (S1) for the infrared wavelength range.
Description
Die Erfindung betrifft einen Flammenineider gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a flame liner according to the preamble of claim 1.
Ein Flammenmelder dieser Art ist beispielsweise aus der DE-AS 22 04 718 bekannt. In dieser Schrift wird vorgeschlagen, anstelle eines Rot- oder Infrarotfilters zur Unterdrückung von Störstrahlungen vor dem photoelektrischen Element Wandler mit verschiedener spektraler Empfindlichkeit zu verwenden, um Störstrahlungen bestimmter spektraler Zusammensetzung zu unterdrücken. Die Schrift gibt keine Auskunft über eine nähere Ausgestaltung eines derartigen Flammenmelders. A flame detector of this type is known from DE-AS 22 04 718, for example. In this scripture proposed instead of a red or infrared filter to suppress interference radiation before the photoelectric Element transducers with different spectral sensitivity to use to interfering radiation to suppress certain spectral composition. Scripture gives no information about a detailed configuration of such a flame detector.
Flammenmelder sollen möglichst nur auf Strahlung im ultravioletten und/oder infraroten Wellenlängenbereich, nicht jedoch im sichtbaren Bereich der Flammenstrahlung ansprechen. Ein Ansprechen der Flammenmelder auf Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich kann leicht zu einem fehlerhaften oder irrtümlichen Ansprechen der Flammenmelder führen. Signifikant für das Auftreten von Bränden ist dagegen die zu Beginn insbesondere bei Flüssigkeitsbränden auftretende UV-Strahlung sowie die bei fortschreitender Brandentwicklung auftretende Infrarotstrahlung. Es ist dabei eine Eigenheit von Bränden, insbesondere zu Beginn, daß die von ihnen ausgehende Strahlung ungleichmäßig istFlame detectors should, if possible, only respond to radiation in the ultraviolet and / or infrared wavelength range, however, do not respond in the visible range of the flame radiation. The flame detector responds Exposure to radiation in the visible wavelength range can easily be erroneous or erroneous Trigger the flame detector to respond. On the other hand, the to is significant for the occurrence of fires Beginning of UV radiation, which occurs particularly in the case of liquid fires, as well as that of the progressive fire development occurring infrared radiation. It is a peculiarity of fires, especially at the beginning, that the radiation emanating from them is uneven
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flammenmelder der eingangs genannten Art anzugeben, der auf UV-Strahlung, nicht jedoch auf sichtbares Licht anspricht und der auch bei ungleichmäßiger Bestrahlung eine hohe Empfindlichkeit aufweistThe invention is based on the object of specifying a flame detector of the type mentioned above, which responds to UV radiation but not to visible light and which also reacts to uneven radiation has a high sensitivity
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen MerkmaleAccording to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1
ίο gelöstίο solved
Durch die kreisförmige Anordnung mehrerer erster und zweiter Wandler in alternierender Reihenfolge wird die bei einem Brand bestrahlte Fläche vergrößert, wobei bei unregelmäßiger Bestrahlung der Fläche ein Aus-Due to the circular arrangement of several first and second transducers in alternating order increases the area irradiated in the event of a fire, with irregular irradiation of the area
t* gleich über die Mehrzihl von Elementen erzielt wird. Eine derartige relativ großflächige Anordnung wird dadurch ermöglicht daß durch die Gegeneinanderschaltung der ersten und zweiten Wandler auf optische Filter verzichtet werden kann. Optische Filter in dieser Größe würden erhebliche Kosten verursachen.t * is achieved over the plurality of elements. Such a relatively large-area arrangement is made possible by being connected against one another the first and second transducers can be dispensed with optical filters. Optical filters of this size would incur considerable costs.
Optisch-elektrische Wandler, deren relative Empfindlichkeit einen Extremwert im sichtbaren bis nahen infraroten Wellenlängenbereich aufweisen, sind seit langem bekannt Optisch-elektrische Wandler, deren relative Empfindlichkeit zusätzlich einen Extremwert im ultravioletten Wellenlängenbereich aufweisen, werden beispielsweise von özr Firma KONTRON unter der Typenbezeichnung UDT-FIL-UV 100 vertrieben. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird im wesentlichen nur ein UV-Signal verwertet wobei die Lösung durch das Fehlen optischer Filter nicht nur preiswerter sondern auch empfindlicher ist da auch ein gutes optisches Filter in den Durchlaßbereichen eine gewisse Dämpfung der durchtretenden Strahlung bewirkt.Optical-electrical converter whose relative sensitivity have an extreme value in the visible to near-infrared wavelength range, have long been known optical-electrical converter whose relative sensitivity additionally have an extreme value in the ultraviolet wavelength range, for example, of özr company KONTRON under the type designation UDT-FIL -UV 100 distributed. In the solution according to the invention, essentially only one UV signal is used, the solution not only being cheaper but also more sensitive due to the lack of optical filters since a good optical filter also causes a certain attenuation of the radiation in the transmission ranges.
Die Signalaufbereitungsschaltung kann dabei grundsätzlich so aufgebaut sein, wie dies beispielsweise in
dem deutschen Patent 26 3i 454 beschrieben ist. Die dort beschriebene Schaltung eliminiert die Hintergrundstrahlung,
so daß nur die Flackerstrahlung ausgewertet wird. Die erfindungsgemälie Lösung hat aber
den weiteren Vorteil, daß durch das Unterdrücken des von dem sichtbaren Licht herrührenden Signales auch
der von der Hintergrundstrahlung herrührende Signalteil wegfällt, der mit der Flammenfilterschaltung gemäß
dem deutschen Patent 26 31454 ausgefiltert werden muß. Bei dem erfindungsgemäßen Flammenmelder genügt
somit ein einfacher Verstärker in der Signalaufbcreitungsschaltung.
Um eine vollständige Kompensation der dem sichtbaren Wellenlängenbereich entsprechenden Signalanteile
der beiden optisch-elektrischen Wandler zu erreichen, kann einem der beiden Wandler ein Stellwiderstand
parallel geschaltet sein.The signal conditioning circuit can in principle be constructed as described, for example, in German patent 26 3 454. The circuit described there eliminates the background radiation so that only the flicker radiation is evaluated. The solution according to the invention, however, has the further advantage that by suppressing the signal originating from the visible light, the signal part originating from the background radiation, which has to be filtered out with the flame filter circuit according to German Patent 2,631,454, is also omitted. In the flame detector according to the invention, a simple amplifier in the signal processing circuit is thus sufficient.
In order to achieve complete compensation of the signal components of the two optical-electrical converters corresponding to the visible wavelength range, a variable resistor can be connected in parallel to one of the two converters.
Um ein Ansprechen des Flammenmelders auch auf Infrarotstrahlung zu erreichen, ist der Eingang der Signalaufbereitungsschaltung zweckmäßigerweise mit einem pyroelektrischen Aufnehmer verbunden, der im Mittelpunkt der Kreisanordnung der ersten und zweiten Wandler angeordnet ist und der per definitionem nur die von der Flackerstrahlung gelieferten Anteile in ein Signal umsetzt und darüber hinaus kapazitiv an die Signalaufbereitungsschaltung angekoppelt sein kann, um eventuelle Signalanteile unterhalb einer gewissen Flackerfrequenz nicht in die Signalaufbereitungssch;<ltung gelangen zu lassen.In order to achieve a response of the flame detector to infrared radiation, the input of the signal conditioning circuit is expediently connected to a pyroelectric transducer, which is in the center of the circular arrangement of the first and second Converter is arranged and, by definition, only the components supplied by the flicker radiation into a Signal converts and also capacitive to the signal conditioning circuit can be coupled to any signal components below a certain Flicker frequency not to get into the signal processing circuit.
Die ersten und zweiten optisch-elektrischen Wandler können von Bauelementen gebildet sein, die auf dem Träger befestigt werden. Eine andere Möglichkeit bc-The first and second opto-electrical converter can be formed by components on the Brackets are attached. Another possibility bc-
steht darin, die optisch-elektrischen Wandler auf dem Träger aufzudampfen oder als flächige Elemente anzukleben. is to vaporize the opto-electrical converter on the carrier or to glue it as flat elements.
Zum Schutz gegen Korrosion und mechanische Beschädigung sind die optisch-elektrischen Wandler und der pyroelektrische Aufnehmer zweckmäßigerweise von einem für Strahlung des zu erfassenden Wellenlängenbereiches transparenten geeigneten Material bedeckt To protect against corrosion and mechanical damage, the opto-electrical converters and the pyroelectric pick-up is expediently one for radiation of the wavelength range to be detected transparent suitable material covered
Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es zeigtThe following description explains the invention in conjunction with the drawings on the basis of exemplary embodiments. It shows
F i g. 1 den Verlauf der relativen Empfindlichkeit der ersten optisch-elektrischen Wandler in Abhängigkeit der Wellenlänge der einfallenden Strahlung,F i g. 1 shows the course of the relative sensitivity of the first optical-electrical converter as a function of the wavelength of the incident radiation,
F i g. 2 den Verlauf der relativen Empfindlichkeit der zweiten optisch elektrischen Wandler in Abhängigkeit der Wellenlänge der einfallenden Strahlung,F i g. 2 the course of the relative sensitivity of the second opto-electrical converter depending on the wavelength of the incident radiation,
F i g. 3 den Verlauf der relativen Empfindlichkeit in Abhängigkeit der Wellenlänge der einfallenden Strahlung für eine aus ersten und zweiten optisch-elektrischen Wandlern sowie einem pyroelektrischer Aufnehmer bestehende Detektor-Anordnung,F i g. 3 shows the course of the relative sensitivity as a function of the wavelength of the incident radiation for one of the first and second opto-electrical Transducers as well as a pyroelectric sensor existing detector arrangement,
F i g. 4 eine erste Schaltungsanordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Rammenmelders,F i g. 4 shows a first circuit arrangement for realizing the ram detector according to the invention,
F i g. 5 eine zweite Schaltungsanordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Flammenmelders,F i g. 5 a second circuit arrangement for realizing the flame detector according to the invention,
F i g. 6 eine schematische Draufsicht auf eine Trägeranordnung mit den Detektorelementen gemäß einer ersten Ausf ührungsform undF i g. 6 is a schematic plan view of a carrier arrangement with the detector elements according to a first embodiment and
F i g. 7 eine der F i g. 6 entsprechende Ansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.F i g. 7 one of the F i g. 6 corresponding view according to a second embodiment of the invention.
F i g. 1 gibt die Kennlinie für die verwendeten ersten optisch-elektrischen Wandler wieder, bei denen es sich um handelsübliche Photoelemente handelt. Man erkennt, daß diese ersten optisch-elektrischen Wandler ein Maximum der relativen Empfindlichkeit im nahen infraroten Wellenlängenbereich besitzen.F i g. 1 shows the characteristic curve for the first optical-electrical converter used, which are are commercially available photo elements. It can be seen that this was the first optical-electrical converter have a maximum of the relative sensitivity in the near infrared wavelength range.
Gemäß Fig.2 weisen die zweiten optisch-elektrischen Wandler, bei denen es sich ebenfalls um Photoelemente handeln kann, die beispielsweise unter der Typenbezeichnung UDT-FIL-UV100 von der Firma KONTRON im Handel vertrieben werden, ebenfalls ein Maximum der relativen Empfindlichkeit im nahen infraroten Wellenlängenbereich auf. Der Verlauf der relativen Empfindlichkeit im sichtbaren Wtüenlängenbereich und im nahen infraroten Wellenlängenbereich stimmt bei beiden optisch-elektrischen Wandlern mindestens annähernd überein. Darüber hinaus weist jedoch der zweite optisch-elektrischeii Wandler auch noch Extremwerte der relativen Empfindlichkeit im ultravioletten Wellenlängtnbereich auf, wie dies die F i g. 2 zeigtAccording to FIG. 2, the second opto-electrical converters, which are also photo elements can act, for example under the type designation UDT-FIL-UV100 from the company KONTRON are commercially available, also a maximum of the relative sensitivity in the near infrared Wavelength range. The course of the relative sensitivity in the visible desert length range and in the near infrared wavelength range is at least correct with both optical-electrical converters approximately match. In addition, however, the second optical-electrical converter also has extreme values the relative sensitivity in the ultraviolet wavelength range, as shown in FIG. 2 shows
Schaltet man nun den ersten und den zweiten optischelektrischen Wandler bezüglich des die Wandler durchfließenden Photostroms gegensinnig an den Eingang einer Signalaufbereitungsschaltung, so kompensieren sich die von den beiden Wandlern gelieferten Signale im sichtbaren und im nahen infraroten Wellenlängenbereich, während das vom einfallender Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich von dem zweiten Wandler erzeugte Signal unverändert bleibt, wie man dies in der Fig.3 erkennt, welche die Überlagerung der in F i g. 2 dargestellten fimpfindlichkeitskurve mit der invertierten Empfindlichkeilskurve gemäß F i g. 1 wiedergibt. An diese Überlagefungskurve schließt sich zum infraroten Wellenlängenbereich hin in der Fig.3 ein Kurvenast an, welcher die relative Empfindlichkeit eines pyroelektrischen Aufnehmers wiedergibt. Somit zeigt die F i g. 3 die relative Empfindlichkeit einer Detektoranordnung, die aus den beiden optisch-elektrischen Wandlern und dem pyroelektrischen Aufnehmer besteht Die Detektoranordnung spricht also auf Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich und im infraroten Wellenlängenbereich an, während der sichtbare und nahe infrarote Wellenlängenbereich ausgeblendet wird.If you now switch the first and the second opto-electrical converter with respect to the one flowing through the converter Photocurrent in opposite directions to the input of a signal conditioning circuit compensate each other the signals delivered by the two transducers in the visible and near infrared wavelength range, while that of incident radiation in the ultraviolet wavelength range from the second transducer The signal generated remains unchanged, as can be seen in FIG. 3, which shows the superimposition of the in F i g. 2 with the inverted sensitivity curve Sensitive wedge curve according to FIG. 1 reproduces. This overlap curve is followed by infrared wavelength range in Figure 3 a curve branch, which the relative sensitivity of a pyroelectric transducer reproduces. Thus, FIG. 3 the relative sensitivity of a detector arrangement, which consists of the two opto-electrical converters and the pyroelectric transducer The detector arrangement therefore speaks to radiation in the ultraviolet wavelength range and in the infrared Wavelength range on, while the visible and near infrared wavelength range faded out will.
F i g. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Realisierung eines Flammenmelders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Detektoranordnung besteht aus einem ersten optisch-elektrischen Wandler T\, einem zweiten optisch-elektrischen Wandler Ti und einem pyroelektrischen· Aufnehmer 7V Die von dieser Detektoranordnung 7Ί, Tj und Ti gelieferten Signale werden einer Signalaufbereitungsschaltung Si zugeführt, die in wesentlichen Teilen mit der in dem deutschen Patent 26 31 454 beschriebenen Flammenfilterschaltung übereinstimmt und dazu dient, nur die von der Flackerstrahlung herrührenden Signa)? aufzubereiten.F i g. 4 shows a circuit arrangement for realizing a flame detector according to a first embodiment of the invention. The detector arrangement consists of a first opto-electrical converter T \, a second opto-electrical converter Ti and a pyroelectric transducer 7V The signals supplied by this detector arrangement 7Ί, Tj and Ti are fed to a signal processing circuit Si, which is essentially connected to the in corresponds to the German patent 26 31 454 described flame filter circuit and serves to only the Signa)? to prepare.
Der Wandler Tj liegt mit seinem t«sitiven Anschluß am Referenzpotential 0 und mit seinem negativen Anschluß über einen Widerstand R\ an dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers Vi. Der Wandler Tz liegt mit seinem negativen Anschluß am Referenzpotential G und ist mit seinem positiven Anschluß über einen Widerstand R2 ebenfalls an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers Vi angeschlossen. Dem Wandler Tz parallel geschaltet ist ein Stellwiderstand R3, der dazu dient Unterschiede in der relativen Empfindlichkeit der Wandler Ti und Ti im sichtbaren und nahen infraroten Wellenlängenbereich auszugleichen, so daß eine möglichst weitgehende Kompensation der von den beiden Wandlern Ti und Ti in diesen WeI-lenlängenbereichen gelieferten Signale am invertierenden Eingang des Verstärkers VJ erreicht wird.The transducer Tj is connected with its positive connection to the reference potential 0 and with its negative connection via a resistor R \ to the inverting input of an operational amplifier Vi. The negative terminal of the converter Tz is connected to the reference potential G and its positive terminal is also connected to the inverting input of the operational amplifier Vi via a resistor R 2. A variable resistor R 3 is connected in parallel to the converter Tz , which serves to compensate for differences in the relative sensitivity of the converters Ti and Ti in the visible and near infrared wavelength range, so that the greatest possible compensation of the two converters Ti and Ti in these ranges lenlängenverbindungen delivered signals at the inverting input of the amplifier VJ is achieved.
An den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers Vi ist ein pyroelektrischer Aufnehmer Tz über einen Kondensator C kapazitiv angekoppelt. Der pyroeiuktrisehe Aufnehmer T3 besitzt eine eigene zusätzliche Verstär! sreinheit und liefert Signale, die nur von der Flakkerstrahlung der Flammen herrühren. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers Vi ist ferner über einen Widerstand A4 mit dem Referenzpoteniial 0 verbunden. A pyroelectric sensor Tz is capacitively coupled to the non-inverting input of the amplifier Vi via a capacitor C. The pyrotechnic sensor T3 has its own additional amplifier! purity and provides signals that only come from the flak radiation emitted by the flames. The non-inverting input of the amplifier Vi is also connected to the reference potential 0 via a resistor A4.
Der invertierende Eingang des Verstärkers Vi ist über eine Impedanz Z\ und über einen Stellwiderstand λ mit dem Ausgang des Verstärkers Vi verbunden. Das Element Z\ kann dabei ein ohmscher Widerstand, eine Induktivität oder eine Kapazität sein. Der Ausgang des Verstärkers Vi ist über einen Widerstand R$ mit dem Ausgang der Signalaufbereitungsschaltung Si verbun den, der seinerseits mit einer nicht dargestellten Ausgangsstufe in Verbindung steht.The inverting input of the amplifier Vi is connected to the output of the amplifier Vi via an impedance Z \ and a variable resistor λ. The element Z \ can be an ohmic resistance, an inductance or a capacitance. The output of the amplifier Vi is connected to the output of the signal conditioning circuit Si via a resistor R $ , which in turn is connected to an output stage, not shown.
Der von dem Verstärker V) gebildete Vorwärtszv.cig der Signalaufbereitungsschaltung Si ist durch einen Gegenkopplungszweig rückgekoppelt, der zwei Operationsverstärker V2 und V3 umfaßt. Der invertierende Eingang des Verstärkers V3 ist mit dem Ausgang der Signalaufbereitungsschaltung Si und über einen Widerstand Rf1 mit seinem eigenen Ausgang verbunden. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers V3 ist über einen Widerstand Ry mit dem Referenzpotential 0 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers V3 steht über einen Widerstand As mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers Vj in Verbindung, der seinerseits über eine Impedanz Z2 mit seinem Ausgang verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers V2The forward signal processing circuit Si formed by the amplifier V) is fed back through a negative feedback branch which comprises two operational amplifiers V2 and V3. The inverting input of the amplifier V3 is connected to the output of the signal conditioning circuit Si and via a resistor Rf 1 to its own output. The non-inverting input of the amplifier V 3 is connected to the reference potential 0 via a resistor Ry. The output of the amplifier V 3 is connected via a resistor As to the inverting input of the amplifier Vj, which in turn is connected to its output via an impedance Z 2. The non-inverting input of amplifier V2
steht über einen Widerstand /?g mit dem Referenzpotential in Verbindung. Der Ausgang des Verstärkers V2 ist über einen Widerstand R\o mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers Vi verbunden. Je nach Ausbildung der Impedanzen Z\ und Zi verhält sich die Signalaufbereitungsschaltung im wesentlichen wie die in dem deutschen Patent 26 31434 beschriebene Filterschaltung. is connected to the reference potential via a resistor /? g. The output of the amplifier V 2 is connected to the inverting input of the amplifier Vi via a resistor R \ o. Depending on the design of the impedances Z \ and Zi , the signal conditioning circuit behaves essentially like the filter circuit described in German Patent 2,631,434.
Diese Filterschaltung dient an sich dazu, die Hintergrundstrahlung auszufiltern und nur die Signale weiterzuverarbeiten, die von der Flammenflackerstrahlung herrühren. Durch das Ausblenden des sichtbaren und nahen infraroten Wellenlängenbereiches bei der erfindungsgemäßen Detektorschaltung entfällt aber die Notwendigkeit einer Ausfilterung der Hintergrundstrahlung, da diese im wesentlichen im sichtbaren und nahen infraroten Wellenlängenbereich auftritt. Somit kann eine einfache Verstärkerschaltung zur Signalaufbereitung verwendet werden, wie sie beispielsweise in dci F i g. 5 innerhalb des gestrichelten Rechteckes dargestellt und mit Si bezeichnet ist.This filter circuit itself serves to filter out the background radiation and only further process the signals that originate from the flame flicker radiation. By masking out the visible and near infrared wavelength range in the detector circuit according to the invention, there is no need to filter out the background radiation, since this occurs essentially in the visible and near infrared wavelength range. Thus, a simple amplifier circuit can be used for signal processing, as shown, for example, in FIG. 5 is shown within the dashed rectangle and denoted by Si.
Die Detektoranordnung gemäß F i g. 5 unterscheidet sich von jener in der F i g. 4 außerdem dadurch, daß mehrere erste Wandler Ti und mehrere erste Wandler Ti zur Erhöhung der Empfindlichkeit jeweils parallel geschaltet sind. Es können beliebig viele derartige Elemente parallel geschaltet werden.The detector arrangement according to FIG. 5 differs from that in FIG. 4 also in that a plurality of first transducers Ti and a plurality of first transducers Ti are each connected in parallel to increase the sensitivity. Any number of such elements can be connected in parallel.
Bei der Signalaufbereitungsschaltung Si sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Wandler T\ und Ti sowie der pyroelektrische Aufnehmer Tj sind wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 mit einem Operationsverstärker Vi verbunden. Der Ausgang des Verstärkers Vi ist über einen Widerstand Ri mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers V4 verbunden, dessen Ausgang direkt mit dem Ausgang der Signalaufbereitungsschaltung Si verbunden und übsr eine Impedanz Z2 sowie einen Steüwiderstand λ mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers V4 in Verbindung steht. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers V4 ist über einen Widerstand /?ii mit dem Referenzpotential 0 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers Vt, ist über ein RC-G\\ed Rn, Λ13, Ci mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers Vi verbunden. Dieses RC-GWed Λ12, Rn, C2 dient u. a. zur Kompensation der Drift und der Offsetspannung. Auch kann mit diesem RC-CWed ein Rest an Hintergrundstrahlung eliminiert werden, wenn sich die Signale der optisch-elektrischen Wandler nicht genau kompensieren.In the signal conditioning circuit Si , the same parts are provided with the same reference numerals. The transducers T 1 and Ti and the pyroelectric pick-up T j are as in the embodiment according to FIG. 4 connected to an operational amplifier Vi. The output of the amplifier Vi is connected via a resistor Ri to the inverting input of an operational amplifier V4, the output of which is connected directly to the output of the signal processing circuit Si and is connected to the inverting input of the amplifier V4 via an impedance Z2 and a control resistor λ. The non-inverting input of the amplifier V 4 is connected to the reference potential 0 via a resistor /? Ii. The output of the amplifier Vt is connected to the non-inverting input of the amplifier Vi via an RC-G \\ ed Rn, Λ13, Ci. This RC-GWed Λ12, Rn, C 2 is used, among other things, to compensate for the drift and the offset voltage. This RC-CWed can also be used to eliminate a residual amount of background radiation if the signals from the opto-electrical converters do not exactly compensate each other.
Fig.6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Detektoranordnung. Sie umfaßt einen kreisförmigen Träger 10, auf den in Kreisringsektoren die optischelektrischen Wandler Γι und Tj in alternierender Reihenfolge aufgedampft oder auch aufgeklebt sind. Im Mittelpunkt des kreisförmigen Trägers 10 ist der pyroelektrische Aufnehmer Tz angeordnet Diese Anordnung dient dazu, die Empfindlichkeit des Flammenmelders zu erhöhen und einen Ausgleich bei ungleichmäßiger Bestrahlung zu erzielen.6 shows a preferred embodiment of the detector arrangement. It comprises a circular carrier 10, onto which the opto-electrical transducers Γι and Tj are vapor-deposited or glued in alternating order in circular ring sectors. The pyroelectric sensor Tz is arranged in the center of the circular carrier 10. This arrangement serves to increase the sensitivity of the flame detector and to compensate for uneven irradiation.
Anstelle des flächigen Aufbringens der Wandler T\ und Ti auf den Träger 10 kann auch eine Anordnung gemäß F i g. 7 gewählt werden, bei welcher die Wandler in Form von Bauelementen oder Chips auf dem Träger 10 sternförmig um den im Mittelpunkt des Trägers 10 angeordneten pyroeiektrischen Aufnehmer Tj angeordnet sind. Die gesamte Detektoranordnung wird in beiden Fällen zweckmäßigerweise mit einem im Bereich von ca.l00nm bis mindestens 10 μπι ausreichend durchlässigen Material fester Konsistenz, ausreichender Härte und Korrosionsunempfindlichkeit abgedeckt, um die Detektoranordnung gegen Staub und äußere Einflüsse wie mechanische Einwirkungen, Feuchte usw. zu schützen.Instead of applying the transducers T 1 and Ti over a large area to the carrier 10, an arrangement according to FIG. 7, in which the transducers are arranged in the form of components or chips on the carrier 10 in a star shape around the pyroelectric transducer Tj arranged in the center of the carrier 10. In both cases, the entire detector arrangement is expediently covered with a material of solid consistency that is sufficiently permeable in the range from about 100 nm to at least 10 μm, sufficient hardness and insensitivity to corrosion in order to protect the detector arrangement against dust and external influences such as mechanical effects, moisture, etc.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (5)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19809763A1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Fire detection method and sensor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2749177B1 (en) * | 1996-06-03 | 1998-07-17 | Inst Francais Du Petrole | METHOD AND SYSTEM FOR THE REMOTE SENSING OF THE FLAMMABILITY OF THE DIFFERENT PARTS OF A ZONE OVERFLOW BY AN AIRCRAFT |
| US8547238B2 (en) * | 2010-06-30 | 2013-10-01 | Knowflame, Inc. | Optically redundant fire detector for false alarm rejection |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE759559A (en) * | 1969-12-03 | 1971-04-30 | Cerberus Ag | DEVICE TO DETECT FIRE OR FLAMES |
| CH519761A (en) * | 1971-03-04 | 1972-02-29 | Cerberus Ag | Flame detector |
| CH558577A (en) * | 1973-09-25 | 1975-01-31 | Cerberus Ag | METHOD OF FLAME DETECTION AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD. |
| DE2631454C3 (en) * | 1976-07-13 | 1979-05-03 | Preussag Ag Feuerschutz, 2060 Bad Oldesloe | Flame detector |
| US4101767A (en) * | 1977-05-20 | 1978-07-18 | Sensors, Inc. | Discriminating fire sensor |
-
1983
- 1983-05-25 DE DE19833318974 patent/DE3318974C2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19809763A1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Fire detection method and sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3318974A1 (en) | 1984-11-29 |
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