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WO2010069353A1 - Verfahren und vorrichtung zur früherkennung von bränden - Google Patents

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WO2010069353A1
WO2010069353A1 PCT/EP2008/010916 EP2008010916W WO2010069353A1 WO 2010069353 A1 WO2010069353 A1 WO 2010069353A1 EP 2008010916 W EP2008010916 W EP 2008010916W WO 2010069353 A1 WO2010069353 A1 WO 2010069353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
ion
ions
ionized
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/010916
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Lenkeit
Achim Schumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minimax GmbH and Co KG
Original Assignee
Minimax GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minimax GmbH and Co KG filed Critical Minimax GmbH and Co KG
Priority to PCT/EP2008/010916 priority Critical patent/WO2010069353A1/de
Priority to PCT/EP2009/006445 priority patent/WO2010091703A1/de
Priority to CN200980150753.8A priority patent/CN102257543B/zh
Priority to EP09740256A priority patent/EP2368236A1/de
Publication of WO2010069353A1 publication Critical patent/WO2010069353A1/de
Priority to US13/158,738 priority patent/US9035243B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US14/682,177 priority patent/US20150221195A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • G08B17/117—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for the early detection of fires according to the preamble of the first claim and an apparatus for carrying out the method.
  • the present invention relates to a method for the detection of volatile combustible gases whose release in the phase of thermal decomposition precedes a fire. With the help of the detection of these gases, a pre-alarm and alerting is possible to take appropriate preventive measures. Furthermore, the invention describes a novel fire detector, which uses the simultaneous detection of positive and negative ions of volatile gases by their separation after passing through an electromagnetic field. This makes it possible to detect substance-specific thermal decomposition products in extremely low concentrations at a very early stage of fire formation.
  • the invention is suitable for use for fire detection, where smoldering fires and thermal decomposition processes in different areas are to be expected. For example, in the woodworking industry, food industry, IT, telecommunications and warehousing.
  • Conventional fire detectors can be divided into smoke, heat, and flame detectors. They are based on the measurement of physical quantities such as temperature, electromagnetic radiation and light scattering on smoke aerosols. In addition to the detection of these classic fire parameters, gases can be detected at an early stage of thermal decomposition.
  • BESTATIGUNGSKOPIE Cell catalytic converter, semiconductor gas sensor / sensor arrays and infrared absorption gas sensors.
  • a disadvantage of the said conventional fire detectors and gas sensors is that they react only in the advanced stage of decomposition of the fire or after fire outbreak. Furthermore, the fire characteristics are not substance-specific. Furthermore, there may be alarms caused by environmental influences of identical physical quantities.
  • Component should be suitable. This method is based on the known ion mobility spectrometry or ion mobility spectrometry. The description will be made of the detection of gases resulting from the heating of electrical components, e.g. printed circuit boards and resistors are emitted. The identities of these gases are not described. It merely describes how an ion mobility spectrum changes when gases are released from heated paint-coated circuit boards and fed to the spectrometer.
  • the principle of ion mobility spectrometry is based on the fact that ions generated under normal pressure drift in an electric field against the flow direction of a gas. Ions of different mass and / or structure reach different drift velocities and are separated from each other until they hit one detector in succession.
  • the ratio of the ion drift velocities to the strength of the electric field is referred to as ion mobility and the separation of these ions over a certain distance based on the different drift velocities as ion mobility spectrometry. Characteristic of this method are the low field strengths and the resulting field independence of the ion mobility.
  • An ion mobility spectrometer essentially consists of a drift tube, which in turn is made up of a reaction space and a drift space. Both rooms are separated by an electric control grid.
  • a disadvantage of this method is that electrical switching grid are required for sample inlet and Ablegitter before the detector, so that the detector is often expensive and has larger dimensions. Furthermore, it may be disadvantageous that either only negative or positive ions are measured, so that no simultaneous detection of positive and negative ions as fire development characteristics is possible.
  • Thermolysis In this case, the ambient air is extracted and ionized from the area to be monitored, wherein in the suction filtering and heating of the gas can be made.
  • the ionized gas stream which contains material-specific gases in a dangerous situation during thermal decomposition, is conducted through an electromagnetic field. This is designed so that the resulting field strength in their temporal and spatial dependence, the trajectories of the ions changed so that at least with a constant, pre-selected parameter set for generating the field positive and negative ions of thermolysis gases are forced to defined trajectories and detected simultaneously , Changing the field generation parameters can be done step by step.
  • a significant increase over a period of the thus measured ion current leads to a fire alarm when exceeding a predefined value or a predefined rate of increase (gradient).
  • the pre-selected parameter set depends on the type of field. With defined geometry and arrangement of the electrodes and / or the coils for generating the field and frequency of the field, these are voltage and / or current values.
  • the pre-selected parameter set is determined in advance for substances and substance groups and is available as a saved data set for selection when parameterizing the process. This is useful if the burned material consists of only one previously known substance / substance group.
  • the stored measured values are examined for the presence of maxima of the ion currents. If substance-specific maxima are found, this leads to a signaling of fire detection at a very early stage.
  • the ionized gas stream is preferably passed through a high field intensity electric field superimposed by a field generated by a DC voltage.
  • the electric field should advantageously be an asymmetrical alternating field. It is advantageous if this has a voltage of 300 to 2,000 volts, preferably 500 to 1,500 volts.
  • the field strength is between 5,000 and 50,000 V / cm, preferably 10,000 to 30,000 V / cm.
  • the applied alternating field may have a frequency between 0.1 to 10 MHz, preferably 1 MHz.
  • the DC voltage can be between -100 to +100 volts, preferably -43 to +15 volts.
  • At least one DC voltage value positive and negative ions are forced in the electric field to a predefined trajectory and detected simultaneously detector.
  • the time dependence of the ion current is measured at a preset parameter set, the DC voltage value that defines a defined field.
  • ions of a substance-specific thermolysis gas are usually measured, but at most only of two different gases, if at this DC voltage value positive ions of one gas and negative ions of another gas are forced onto the trajectories for detector detection.
  • the steps in which the DC voltage is increased may be the same or different. It is advantageous, for example, to make the increase in steps by 0.3 volts in the entire range. In this way, a family of curves is measured and stored, which represents the time dependence of the currents of positive and negative ions at each set DC voltage value.
  • the stored measured values are preferably continuously examined in a signal processing unit with evaluation algorithms for the presence of maxima of the ion currents. If substance-specific maxima are found, this leads to a signaling of the fire detection, preferably as a function of the number of maxima and the exceeding of predefined values of the ion streams or their rates of rise.
  • the identification of the substance-specific maxima of the ion currents under defined process parameters is preferably carried out by comparing stored signal patterns. The duration of acquisition and analysis of a complete set of curves is 2 to 3 seconds. This is significantly less than the time required, for example, other methods to identify substance-specific thermolysis gases.
  • the method makes it possible to trigger a multi-level fire alarm. This can be done, for example, in such a way that at a first significant increase in the ion current at one of the DC voltage values, a first signal is displayed, is given to a monitoring device or person. At a second significant increase in another DC value, a second alarm threshold is output. In a third significant increase in the ion current at a further DC voltage value, an alarm can be triggered, for example, a fire alarm panel. For this purpose, different alarm scenarios can be set according to the type of fire and the extent of the danger or nature of the specific system.
  • the proposed method makes it possible to detect substance-specific thermal decomposition products in extremely low concentrations at a very early stage of the formation of fires and to trigger alarms in various stages.
  • the fire detection and staged alerting process is based on the field dependence of ion mobilities that occurs when high field strengths are used.
  • the device for the early detection of fires on the basis of the detection of characteristic volatile Thermolyse commission that are specific to the monitored fires consists of a suction unit and an iontechnischsvoriques in which the sucked gas stream is ionized.
  • the suction unit may be exchangeable, for. B. after contamination.
  • a rigid or flexible piping system can be connected with suction to suck in the ambient air from different areas or devices.
  • the suction unit usually consists of a filter unit, a valve, a pump and a Meßgastechnisch through which the gas stream is sucked.
  • a flow sensor can be connected to the sample gas line.
  • the filter unit can consist of hydrophobic Teflon, another hydrophobic material or of a membrane, for example of dimethylsilicone for gas permeation.
  • the membrane can be individually exchangeable. Furthermore, the membrane can be arranged directly in front of the ion generation chamber or else exchangeably in an inlet nozzle.
  • the inlet connection is designed so that a further gas supply is possible parallel to the measuring gas inlet.
  • This additional gas supply can be used for cleaning and / or dilution purposes by means of purified dry air or nitrogen without interrupting the actual measurement process.
  • this gas supply should allow the parallel function test of the detector with different gas standards.
  • the valve should advantageously be designed as a needle valve. It is also conceivable, however, a mass flow controller or a simple flow reduction means pinhole. As a pump, a diaphragm pump can be used. But it is also conceivable one Rotary vane pump, a linear compressor or at lower pressures a fan.
  • the sample gas line may be heated and exchangeable and should be provided with a chemically inert, thermally stable and non-adhesive or non-adhesive surface.
  • the aspirated gas stream may, for example, pass through an inlet nozzle into an ion generation and ion current measuring chamber.
  • This can be arranged in a heatable, temperature-controlled housing in or on which a temperature sensor is located.
  • an ionization device is arranged on the housing of the ion generation and lonenstrommeßhunt, which generates ions from the aspirated gas.
  • the ionization device may be a radioactive emitter, such as 63 Ni, or a UV source.
  • electrodes for generating an alternating field are arranged. These may have a chemically inert, thermally stable and anti-adhesive or non-adhesive surface.
  • the electrodes for generating and regulating an alternating field Connected to the electrodes are terminals for generating and regulating an alternating field and terminals for generating and regulating a DC voltage, which are connected to the generation and regulation of the DC voltage or the generation and control of the alternating field.
  • electrometer electrodes designed as electrometer plates for negative and positive ions, which are connected to a microcontroller system and memory for measuring control, data storage, data analysis and control. It is advantageous to arrange signal amplifiers between the microcontroller system and the electrometer plates.
  • the housing of the ion generation and ion current measuring chamber has a gas outlet unit, which is exchangeable and can be equipped with chemically inert, thermally stable and anti-or non-adhesive surface.
  • the microcontroller system can display device malfunctions, operating conditions and alarms via a display unit.
  • the display can be made by LEDs. Conceivable, however, are the messages by message texts on an alphanumeric, graphic display. Furthermore, a combination is possible in that the displays are made by LEDs and display.
  • the microcontroller system can be connected to a control unit, various interfaces, for example, the fire alarm and danger center, building services, but also with the flow sensor and temperature sensor on the housing of the ion generation and Lonenstrommeßhunt, the electrometer plates and the circuit for generating and controlling the alternating field and the DC voltage for the overlay field. Via a control panel, a defined operating status can be set, stored data can be displayed and parameters set for detection. An interface can be used to parameterize, read out measured data and update the software. Furthermore, via an interface or an exchangeable communication module, the integration into a loop of fire detectors for passing state, fault and alarm messages via a log to the fire alarm panel done.
  • An advantage of the method and apparatus for early detection of fires is that fires in the earliest possible phase before their full expression with little technical effort and small devices quickly and reliably recognizable and classifiable in different levels of alarm, so that particularly fast and early seize is possible.
  • Figure 1 Schematic representation of an apparatus for the early detection of fires on the basis of the detection of characteristic volatile Thermolyse.
  • Figure 2 Time course of the characteristic negative ion trace at a DC voltage of -3.81 V and the CO concentration during the
  • Figure 3 Time course of the characteristic positive ion trace at a
  • Figure 5 Time course of the characteristic positive ion trace in a
  • FIG. 1 shows the schematic representation of the device for the early detection of fires on the basis of the detection of characteristic volatile thermolysis products which are specific for fires to be monitored.
  • the device consists of all parts that are inside the frame shown. It exists in the present
  • the filter element has a pore size of 5 to 80 microns and allows moisture separation, further from the valve 3, which is a needle valve, the pump 4, which is designed as a diaphragm pump, the Meßgastechnisch. 6 , which is heatable and on which a flow sensor 7 is arranged, which is connected to the micro-control system 8.
  • the gas stream 5 is sucked from the ambient air of the danger spot to be monitored, for which a fire early detection is relevant.
  • the suction unit 1 is screwed to the inlet port 9, which is located on the housing 12 of the ion generating and lonenstrommeßcromedia.
  • the ionization device 14 ionizes the gas stream 5 entering the ion generation and ion current measuring chamber 10 and leads it through the electrodes 16, 17 to produce an alternating field and a superimposed DC field, forcing positive and negative ions in the electric field to a predefined trajectory become.
  • amplifiers 24, 25 are connected in the present case, which amplify the measurement signals and are connected to the microcontroller system 8 for measuring control, data storage, data analysis and control.
  • the electrodes 16, 17 are provided with terminals 18, 19 for generating and controlling the alternating field 20 and for generating and regulating the DC voltage 21.
  • Both the generation and control of the DC voltage 21 and the generation and control of the AC voltage 20 is connected to the microcontroller system 8.
  • signals and data are transmitted from the microcontroller system 8 to the display unit 27, the operating unit 28, the interface to the fire alarm and / or alarm control panel or to the building management system 29.
  • the device Via the interface 30, the device can be controlled by PC or e.g. be parameterized to a service device, and the readout of measured data and updates of the software is carried out.
  • the interface or a replaceable communication module 31 allows the integration into a ring circuit of fire detectors for relaying status, fault and alarm messages via a protocol to e.g. a fire alarm control panel.
  • the display unit 27 enables display of disturbances and different ones
  • the gas stream 5 leaves via the gas outlet unit 26, which is exchangeable, the housing 12 of the ion generation and ion current measuring chamber.
  • Figure 2 shows the time course of the negative ion current at an applied DC voltage of - 3.81 V and an AC voltage of 1500 V in comparison with a commercially available electrochemical carbon monoxide sensor.
  • the curve increases after 780 seconds (corresponds to a sample temperature of 155 ° C) and reaches a maximum after 950 seconds. Only after reaching this maximum increases the curve of the carbon monoxide sensor. This behavior makes it clear that with the evaluation of the signal of the new fire detector there is a considerable time advantage over the commercially available CO detector.
  • Figure 6 shows the temperature profile at the respective time in Figures 2 to 5. It can be seen that at about 170 ° C, the first alarm level is triggered at about 190 0 C, a second alarm level and at about 210 0 C a third alert level is triggered.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung von Bränden auf der Basis der Detektion von für das zu überwachende Gut charakteristischen flüchtigen Thermolyseprodukte, wobei aus einem auf einen Brand zu überwachenden Bereich Umgebungsluft abgesaugt und ionisiert wird, der ionisierte Gasstrom durch ein elektromagnetisches Feld geleitet wird, dessen resultierende Feldstärke in ihrer zeitlichen und räumlichen Abhängigkeit die Flugbahnen der Ionen bei einem Stoff spezifischen Parametersatz so verändert, daß positive oder/und negative Ionen des ionisierten Gases auf vordefinierte Flugbahnen gezwungen und detektorisch simultan erfaßt werden, und eine Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakterischer flüchtiger Thermolyseprodukte, welche für die zu überwachenden Brandgüter spezifisch sind, bestehend aus einer Ansaugeinheit (1), einer lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer (10), in welcher der Gasstrom (5) der angesaugten Umgebungsluft ionisiert wird, Elektroden (16, 17), mit einem Anschluß (19) zur Erzeugung und Regelung einer Gleichspannung (21), einer Erdung und einem Anschluß (18) zur Erzeugung und Regelung eine Wechselfeldes (20) und zwei Elektrometerelektroden (22, 23), die charakteristische Ionen detektieren, einem Mikrokontrollersystem (8), das die zeitliche Abhängigkeit der lonenströme auswertet und speichert und eine signifikante Erhöhung des gemessenen Stromes über einen Zeitraum bei mindestens einem Gleichspannungswert zur Alarmierung nutzt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung von Bränden entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion flüchtiger brandgutspezifischer Gase, deren Freisetzung in der Phase der thermischen Zersetzung einem Brand vorausgehen. Mit Hilfe des Aufspürens dieser Gase ist eine Voralarmierung und Alarmierung möglich um entsprechende Präventivmaßnahmen zu ergreifen. Weiterhin beschreibt die Erfindung einen neuartigen Branddetektor, welcher die simultane Detektion positiver und negativer Ionen flüchtiger Gase durch deren Trennung nach Durchlauf eines elektromagnetischen Feldes nutzt. Dadurch ist es möglich, stoffspezifische thermische Zersetzungsprodukte in extrem geringen Konzentrationen in einem sehr frühen Stadium der Brandentstehung nachzuweisen.
Die Erfindung ist geeignet für den Einsatz zur Branderkennung, wo mit Schwelbränden und mit thermischen Zersetzungsprozessen in unterschiedlichen Bereichen zu rechnen ist. Beispielsweise in der holzverarbeitenden Industrie, Lebensmittelindustrie, IT, Telekommunikationsbereich und Lagerwirtschaft.
Konventionelle Brandmelder lassen sich in Rauch-, Wärme-, und Flammenmelder einteilen. Sie beruhen auf der Messung physikalischer Meßgrößen wie Temperatur, elektromagnetische Strahlung sowie der Lichtstreuung an Rauchaerosolen. Neben der Detektion dieser klassischen Brandkenngrößen können in einem frühen Stadium der thermischen Zersetzung Gase detektiert werden.
Häufig sind örtliche, engbegrenzte Überhitzungen die Quellen eines Brandes. Schwelbrände, die in ihrer Entstehungsphase nicht oder zu spät detektiert werden, verursachen dabei oft große Schäden. Während des thermischen Zersetzungsprozesses in einem Schwelbrand werden gasförmige Produkte in unterschiedlichen Konzentrationen freigesetzt. Hierzu zählen z.B. CO, H2, CH4 und Stickstoffoxide. Bei der weiteren Brandentwicklung und zunehmender Temperatur nimmt die Emission von Produkten der vollständigen Verbrennung, wie CO2 und H2O zu. Diese in der Entstehungsphase eines Brandes emittierten Gase können durch den Einsatz geeigneter Gassensorik frühzeitig erkannt werden. Bekannt sind
Brandgasdetektoren unter Verwendung der bekannten Sensortypen wie Elektrochemische
BESTATIGUNGSKOPIE Zelle, Wärmetönungs-Gassensor, Halbleiter-Gassensor/-sensorarrays und Infrarotabsorptions-Gassensoren.
Nachteilig an den genannten konventionellen Brandmeldern und Gassensoren ist, daß sie erst im fortgeschrittenen Zersetzungsstadium des Brandgutes oder nach Brandausbruch reagieren. Weiterhin sind die Brandkenngrößen nicht stoffspezifisch. Weiterhin kann es zu Alarmen kommen, die durch Umgebungsbeeinflussungen von identischen physikalischen Meßgrößen entstehen.
Um die Interventionszeit, die sich aus der Zeit zwischen der Brandentstehung und dem Ansprechen des Melders bis hin zur vollständigen Brandbekämpfung zusammensetzt, so kurz wie möglich zu halten, kommt es besonders auf eine möglichst frühe Detektion von Brandkenngrößen an.
Aus DE 600 05 789 12 ist ein Verfahren zur Branderkennung bekannt, welches zur Erfassung eines erhöhten Risikos für das Ausbrechen eines Brandes eines elektrischen
Bauteils geeignet sein soll. Dieses Verfahren beruht auf der bekannten lonenmobilitätsspektrometrie bzw. lonenbeweglichkeitsspektrometrie. Es wird das Aufspüren von Gasen beschrieben, die bei der Erwärmung von elektrischen Bauteilen, wie z.B. gedruckten Leiterplatten und Widerständen emittiert werden. Die Identitäten dieser Gase werden nicht beschrieben. Es wird lediglich beschrieben, wie sich ein lonenmobilitätsspektrum ändert, wenn Gase aus erhitzten lackbeschichteten Leiterplatten freigesetzt und dem Spektrometer zugeführt werden.
Das Prinzip der lonenmobilitätsspektrometrie beruht darauf, daß unter Normaldruck erzeugte Ionen in einem elektrischen Feld gegen die Strömungsrichtung eines Gases driften. Ionen unterschiedlicher Masse und/oder Struktur erreichen unterschiedliche Driftgeschwindigkeiten und werden voneinander getrennt bis sie zeitlich nacheinander auf einen Detektor auftreffen.
Das Verhältnis der lonendriftgeschwindigkeiten zur Stärke des elektrischen Feldes wird als lonenmobilität und die Trennung dieser Ionen auf einer bestimmten Wegstrecke auf der Basis der unterschiedlichen Driftgeschwindigkeiten als lonenmobilitätsspektrometrie bezeichnet. Kennzeichnend für dieses Verfahren sind die geringen Feldstärken und die daraus resultierende Feldunabhängigkeit der lonenmobilität.
Ein lonenmobilitätsspektrometer besteht im Wesentlichen aus einer Driftröhre, die wiederum aus einem Reaktionsraum und einem Driftraum aufgebaut ist. Beide Räume sind durch ein elektrisches Schaltgitter voneinander getrennt. Nachteilig an diesem Verfahren ist es, daß elektrische Schaltgitter zum Probeneinlaß und Abschirmgitter vor dem Detektor benötigt werden, so daß der Detektor häufig teuer ist und größere Abmaße aufweist. Weiterhin kann von Nachteil sein, daß entweder nur negative oder positive Ionen gemessen werden, so daß keine Simultanerfassung positiver und negativer Ionen als Brandentstehungskenngrößen möglich ist.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigen, so daß Brände vor ihrer Entstehung mit geringem technischen Aufwand und kleinen Geräten schnell und zuverlässig erkennbar sind und ein Alarm unter Berücksichtigung von Erkennungsmerkmalen ausgelöst werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches und einer Vorrichtung nach Anspruch 14 gelöst.
Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung wieder.
Die vorgeschlagene Lösung beschreibt ein Verfahren zur Früherkennung von Bränden auf der Basis der Detektion von für das zu überwachende Gut charakteristischen flüchtigen
Thermolyseprodukten. Dabei wird aus dem zu überwachenden Bereich die Umgebungsluft abgesaugt und ionisiert, wobei bei dem Absaugen ein Filtern und Erwärmen des Gases vorgenommen werden kann. Der ionisierte Gasstrom, welcher in einer Gefahrensituation bei der thermischen Zersetzung stoffspezifische Gase enthält, wird durch ein elektromagnetisches Feld geleitet. Dieses ist so ausgelegt, dass die resultierende Feldstärke in Ihrer zeitlichen und räumlichen Abhängigkeit die Flugbahnen der Ionen so verändert, dass mindestens mit einem konstanten, vorab ausgewählten Parametersatz zur Erzeugung des Feldes positive und negative Ionen von Thermolysegasen auf definierte Flugbahnen gezwungen und detektorisch simultan erfaßt werden. Das Verändern der Felderzeugungsparameter kann schrittweise erfolgen.
Während die restlichen Ionen, die nicht detektiert wurden, mit dem Gasfluß entweichen, entsteht durch die detektorisch erfaßten Ionen ein Strom, der gemessen wird.
Eine signifikante Erhöhung über einen Zeitraum des so gemessenen lonestromes führt zu einem Brandalarm beim Überschreiten eines vordefinierten Wertes oder einer vordefinierten Anstiegsgeschwindigkeit (Gradienten). Der vorab ausgewählte Parametersatz richtet sich nach der Art des Feldes. Bei definierter Geometrie und Anordnung der Elektroden und/oder der Spulen zur Erzeugung des Feldes und Frequenz des Feldes sind dies Spannungs- und/oder Stromwerte.
Der vorab ausgewählte Parametersatz wird für Stoffe und Stoffgruppen vorab bestimmt und steht als gespeicherter Datensatz zur Auswahl bei Parametrierung des Verfahrens zur Verfügung. Dies ist sinnvoll, wenn das Brandgut aus nur einem vorab bekannten Stoff/Stoffgruppe besteht.
Da in der Regel aber eine Mischung verschiedener Stoffe vorhanden ist, die bei der
Brandenstehung thermisch zersetzt wird, werden in diesem Fall die zeitliche Abhängigkeit der lonenströme bei verschiedenen Einstellungen des Feldes gemessen und gespeichert.
Die gespeicherten Messwerte werden auf das Vorhandensein von Maxima der lonenströme untersucht. Werden stoffspezifische Maxima gefunden führt dies zu einer Signalisierung der Branderkennung in einem sehr frühen Stadium.
Der ionisierte Gasstrom wird vorzugsweise durch ein elektrisches Feld mit hoher Feldstärke geleitet, welches durch ein durch eine Gleichspannung erzeugtes Feld überlagert wird. Bei dem elektrischen Feld sollte es sich in vorteilhafter Weise um ein asymmetrisches Wechselfeld handeln. Dabei ist es vorteilhaft, wenn dieses eine Spannung von 300 bis 2.000 Volt, vorzugsweise 500 bis 1.500 Volt, aufweist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Feldstärke zwischen 5.000 und 50.000 V/cm, vorzugsweise 10.000 bis 30.000 V/cm beträgt.
Das angelegte Wechselfeld kann eine Frequenz zwischen 0,1 bis 10 MHz, vorzugsweise 1 MHz, aufweisen.
Die Gleichspannung kann zwischen -100 bis +100 Volt, vorzugsweise -43 bis +15 Volt liegen.
Durch mindestens einen Gleichspannungswert werden positive und negative Ionen im elektrischen Feld auf eine vordefinierte Flugbahn gezwungen und detektorisch simultan erfaßt. In diesem Fall wird die zeitliche Abhängigkeit des lonenstromes bei voreingestelltem Parametersatz, dem Gleichspannungswert, der ein definiertes Feld vorgibt, gemessen. Auf diese Weise werden in der Regel Ionen eines stoffspezifischen Thermolysegases gemessen, maximal aber nur von zwei verschiedenen Gasen, wenn bei diesem Gleichspannungswert zufällig positive Ionen eines Gases und negative Ionen eines anderen Gases auf die Flugbahnen zur detektorischen Erfassung gezwungen werden. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, die Gleichspannung schrittweise in einem vordefinierten Intervall zu verändern, so daß positive und negative Ionen auf definierte Flugbahnen gezwungen und simultan detektorisch erfaßt werden. Die Schritte, in denen die Gleichspannung erhöht wird, können gleich oder unterschiedlich weit sein. Vorteilhaft ist es beispielsweise, die Erhöhung in Schritten um 0,3 Volt im gesamten Bereich vorzunehmen. Auf diese Weise wird eine Kurvenschar gemessen und gespeichert, welche die zeitliche Abhängigkeit der Ströme positiver und negativer Ionen bei jedem eingestellten Gleichspannungswert darstellt.
Die gespeicherten Messwerte werden vorzugsweise kontinuierlich in einer Signalverarbeitungseinheit mit Auswertealgorithmen auf das Vorhandensein von Maxima der lonenströme untersucht. Werden stoffspezifische Maxima gefunden führt dies zu einer Signalisierung der Branderkennung, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Anzahl der Maxima und der Überschreitung vordefinierter Werte der lonenströme oder deren Anstiegsgeschwindigkeiten. Die Identifizierung der stoffspezifischen Maxima der lonenströme bei definierten Verfahrensparametern wird vorzugsweise durch den Vergleich von gespeicherten Signalmustern vorgenommen. Die Zeitdauer der Erfassung und Analyse einer kompletten Kurvenschar liegt bei 2 bis 3 Sekunden. Dieses liegt deutlich unter der Zeit, die beispielsweise andere Methoden benötigen, um stoffspezifische Thermolysegase zu identifizieren.
Das Verfahren erlaubt es, einen mehrstufigen Brandalarm auszulösen. Das kann z.B. in der Weise geschehen, daß bei einer ersten signifikanten Erhöhung des lonenstromes bei einem der Gleichspannungswerte ein erstes Signal angezeigt wird, an eine Überwachungseinrichtung oder Person gegeben wird. Bei einer zweiten signifikanten Erhöhung bei einem weiteren Gleichspannungswert wird einen zweite Alarmschwelle ausgegeben. Bei einer dritten signifikanten Erhöhung des lonenstromes bei einem weiteren Gleichspannungswert kann ein Alarm an z.B. eine Brandmelderzentrale ausgelöst werden. Dazu sind unterschiedliche Alarmszenarien je nach Brandart und Umfang der Gefahr oder Beschaffenheit der konkreten Anlage einstellbar. Durch das vorgeschlagene Verfahren ist es möglich, stoffspezifische thermische Zersetzungsprodukte in extrem geringen Konzentrationen in einem sehr frühen Stadium der Brandentstehung nachzuweisen und Alarmierungen in verschiedenen Stufen auszulösen.
Im Gegensatz zum lonenbeweglichkeitsspektrometrie werden keine elektrischen Schaltgitter benötigt, wodurch praktisch alle erzeugten Ionen zum Nachweis des Gases herangezogen werden können. Die Nachweisgrenzen werden hierdurch um ein Vielfaches herabgesetzt.
Das Verfahren zur Früherkennung von Bränden und zur stufenweisen Alarmierung basiert auf der Feldabhängigkeit der lonenmobilitäten, die bei Anwendung hoher Feldstärken auftritt.
Die Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakteristischer flüchtiger Thermolyseprodukte, welche für die zu überwachenden Brandgüter spezifisch sind, besteht aus einer Ansaugeinheit und einer lonisierungsvorrichtung, in der der angesaugte Gasstrom ionisiert wird. Die Ansaugeinheit kann austauschbar sein, z. B. nach Verunreinigung. An die Ansaugeinheit kann ein starres oder flexibles Rohrleitungssystem mit Ansaugöffnungen angeschlossen werden, um aus verschiedenen Bereichen oder Geräten die Umgebungsluft anzusaugen. Die Ansaugeinheit besteht in der Regel aus einer Filtereinheit, einem Ventil, einer Pumpe und einer Meßgasleitung, durch die der Gasstrom angesaugt wird. An die Meßgasleitung kann ein Strömungssensor angeschlossen sein. Die Filtereinheit kann aus hydrophoben Teflon, einem anderen hydrophoben Material oder aus einer Membrane, beispielsweise aus Dimethylsilikon zur Gaspermeation bestehen. Die Membrane kann einzeln austauschbar sein. Weiterhin kann die Membrane unmittelbar vor der lonenerzeugungskammer oder auch austauschbar in einem Eingangsstutzen angeordnet sein.
Der Eingangsstutzen ist dabei so gestaltet, dass parallel zum Meßgaseingang eine weitere Gaszufuhr möglich ist. Diese weitere Gaszufuhr kann zu Reinigungs- und/oder Verdünnungszwecken mittels gereinigter trockener Luft oder Stickstoff verwendet werden ohne den eigentlichen Meßvorgang zu unterbrechen. Weiterhin soll diese Gaszufuhr die parallele Funktionsüberprüfung des Detektors mit unterschiedlichen Gasstandards ermöglichen.
Das Ventil sollte vorteilhafterweise als Nadelventil ausgeführt sein. Denkbar ist aber auch ein Massendurchflußregler oder eine einfache Strömungsreduzierung mittels Lochblende. Als Pumpe kann eine Membranpumpe eingesetzt werden. Denkbar ist aber auch eine Drehschieberkolbenpumpe, ein Linearkompressor oder bei geringeren Drücken ein Ventilator.
Die Meßgasleitung kann beheizbar und austauschbar sein und sollte mit einer chemisch inerten, thermisch stabilen und anti- bzw. nicht adhäsiver Oberfläche versehen sein. Mittels der Ansaugeinheit werden Gase aus der Umgebungsluft, welche die Veränderungen am Brandgut schnell und zuverlässig widerspiegelt, erfaßt und über einen Eingangsstutzen in das Gehäuse des lonenerzeugers bzw. der lonenstrommeßkammer geführt.
Der angesaugte Gasstrom kann beispielsweise über einen Eingangsstutzen in eine lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer gelangen. Diese kann in einem beheizbaren, temperaturgeregeltem Gehäuse angeordnet sein, in oder an dem sich ein Temperatursensor befindet. Weiterhin ist am Gehäuse der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer eine lonisierungsvorrichtung angeordnet, die aus dem angesaugten Gas Ionen erzeugt. Bei der lonisierungsvorrichtung kann es sich um einen radioaktiven Strahler, beispielsweise aus 63Ni, oder um eine UV-Quelle handeln. Nach der lonisierungsvorrichtung sind Elektroden zur Erzeugung eines Wechselfeldes angeordnet. Diese können eine chemisch inerte, thermisch stabile und anti- bzw. nicht adhäsive Oberfläche aufweisen. An die Elektroden sind Anschlüsse zur Erzeugung und Regelung eines Wechselfeldes und Anschlüsse zur Erzeugung und Regelung einer Gleichspannung angeschlossen, die mit der Erzeugung und Regelung der Gleichspannung oder der Erzeugung und Regelung des Wechselfeldes verbunden sind. Nach den Elektroden zur Erzeugung eines Wechselfeldes sind Elektrometerelektroden, ausgeführt als Elektrometerplatten für negative und positive Ionen angeordnet, die mit einem Mikrokontrollersystem und Speicher zur Meßsteuerung, Datenspeicherung, Datenanalyse und Regelung verbunden sind. Vorteilhaft ist es, zwischen dem Mikrokontrollersystem und den Elektrometerplatten Signalverstärker anzuordnen. Weiterhin weist das Gehäuse der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer eine Gasaustrittseinheit auf, die austauschbar ist und mit chemisch inerter, thermisch stabiler und anti- bzw. nicht adhäsiver Oberfläche ausgestattet sein kann. Das Mikrokontrollersystem kann über eine Anzeigeeinheit Störungen der Vorrichtung, Betriebszustände und Alarme anzeigen. Die Anzeige kann durch LEDs erfolgen. Denkbar sind aber auch die Anzeigen durch Meldungstexte auf einem alfanumerischen, graphikfähigen Display. Weiterhin ist eine Kombination möglich dadurch, daß die Anzeigen durch LEDs und Display erfolgen. Das Mikrokontrollersystem kann mit einer Bedieneinheit, diversen Schnittstellen, beispielsweise zur Brandmelder- und Gefahrenzentrale, zur Gebäudetechnik verbunden sein, aber auch mit dem Strömungssensor und Temperatursensor am Gehäuse der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer, den Elektrometerplatten sowie mit der Schaltung zur Erzeugung und Regelung des Wechselfeldes und der Gleichspannung für das Überlagerungsfeld. Über ein Bedienfeld kann ein definierter Betriebszustand eingestellt, gespeicherte Daten zur Anzeige gebracht werden und Parameter zur Detektion eingestellt werden. Über eine Schnittstelle kann eine Parametrierung, Auslesung von Meßdaten und Updates der Software erfolgen. Weiterhin kann über eine Schnittstelle oder ein austauschbares Kommunikationsmodul die Einbindung in eine Ringleitung von Brandmeldern zur Weitergabe von Zustands-, Störungs- und Alarmmeldungen über ein Protokoll an die Brandmelderzentrale erfolgen.
Vorteilhaft an dem Verfahren und der Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden ist, daß Brände in der frühst möglichen Phase vor ihrer vollen Ausprägung mit geringem technischen Aufwand und kleinen Geräten schnell und zuverlässig erkennbar und in verschiedenen Alarmstufen klassifizierbar sind, so daß besonders schnell und frühzeitig ein Ergreifen möglich ist.
Im Folgenden werden die Vorrichtung und das Verfahren an einem Ausführungsbeispiel und 6 Figuren erläutert. Die Figuren zeigen:
Figur 1 : Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakteristischer flüchtiger Thermolyseprodukte
Figur 2: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen negativen lonenspur bei einer Gleichspannung von -3,81 V und der CO-Konzentration während der
Thermolyse von Buchenholz mit einer möglichen Alarmstufe.
Figur 3: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen positiven lonenspur bei einer
Gleichspannung von -6,02 V und der CO-Konzentration während der Thermolyse von Buchenholz mit einer zweiten möglichen Alarmstufe. Figur 4: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen negativen lonenspur bei einer
Gleichspannung von -6,29 V und der CO-Konzentration während der Thermolyse von Buchenholz mit einer dritten möglichen Alarmstufe.
Figur 5: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen positiven lonenspur bei einer
Gleichspannung von +4,44 V und der CO-Konzentration während der Thermolyse von Buchenholz.
Figur 6: Zeitlicher Verlauf der Temperatur während der Thermolyse von Buchenholz zu den Verläufen in den Figuren 2, 3, 4 und 5. Die Figur 1 zeigt die schematische Darstellung der Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakteristischer flüchtiger Thermolyseprodukte, welche für zu überwachende Brandgüter spezifisch sind. Die Vorrichtung besteht aus allen Teilen, die sich innerhalb des gezeigten Rahmens befinden. Sie besteht im vorliegenden
Ausführungsbeispiel aus der austauschbaren Ansaugeinheit 1 mit einer Filtereinheit 2, deren Filterelement eine Porengröße von 5 bis 80 μm aufweist und eine Feuchtigkeitsabscheidung erlaubt, weiterhin aus dem Ventil 3, welches ein Nadelventil darstellt, der Pumpe 4, die als Membranpumpe ausgebildet ist, der Meßgasleitung 6, die beheizbar ist und an der ein Strömungssensor 7 angeordnet ist, der mit dem Mikrokontrollsystem 8 verbunden ist. In der Meßgasleitung 6 wird der Gasstrom 5 aus der Umgebungsluft der zu überwachenden Gefahrenstelle angesaugt, für die eine Brandfrüherkennung relevant ist. Die Ansaugeinheit 1 ist auf den Eingangsstutzen 9 geschraubt, der sich am Gehäuse 12 der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer befindet. Durch die lonisierungsvorrichtung 14 wird der Gasstrom 5, der in die lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer 10 gelangt, ionisiert und durch die Elektroden 16, 17 zur Erzeugung eines Wechselfeldes und eines überlagerten Gleichspannungsfeldes geführt, wobei positive und negative Ionen im elektrischen Feld auf eine vordefinierte Flugbahn gezwungen werden. Sie gelangen zwischen die Elektrometerplatten 22, 23, an denen positive und negative Ionen simultan erfaßt werden. An die Elektrometerplatten 22, 23 sind im vorliegenden Fall Verstärker 24, 25 angeschlossen, die die Meßsignale verstärken und mit dem Mikrokontrollersystem 8 zur Meßsteuerung, Datenspeicherung, Datenanalyse und Regelung verbunden sind. Die Elektroden 16, 17 sind mit Anschlüssen 18, 19 zur Erzeugung und Regelung des Wechselfeldes 20 und zur Erzeugung und Regelung der Gleichspannung 21 versehen. Sowohl die Erzeugung und Regelung der Gleichspannung 21 als auch die Erzeugung und Regelung der Wechselspannung 20 ist mit dem Mikrokontrollersystem 8 verbunden. Vom Mikrokontrollersystem 8 werden im vorliegenden Fall Signale und Daten an die Anzeigeeinheit 27, die Bedieneinheit 28, die Schnittstelle zur Brandmelder- und/oder Gefahrenmeldezentrale oder zur Gebäudeleittechnik 29 übermittelt. Über die Schnittstelle 30 kann die Vorrichtung mittels PC oder z.B. einem Servicegerät parametriert werden, und das Auslesen von Messdaten und Updates der Software erfolgen. Die Schnittstelle oder ein austauschbares Kommunikationsmodul 31 ermöglicht die Einbindung in eine Ringleitung von Brandmeldern zur Weitergabe von Zustande, Störungsund Alarmmeldungen über ein Protokoll an z.B. eine Brandmelderzentrale. Die Anzeigeeinheit 27 ermöglicht eine Anzeige von Störungen und unterschiedlichen
Alarmstufen und die Anzeige einer geringen Alarmstufe, mit der die Aufmerksamkeit auf die zu überwachende Brandquelle erhöht werden kann und bei Erreichen der höchsten Alarmstufe ein Alarm oder ein Löschvorgang auslösbar ist. Der Gasstrom 5 verläßt über die Gasaustrittseinheit 26, die austauschbar ist, das Gehäuse 12 der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer.
Die Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf des negativen lonenstromes bei einer angelegten Gleichspannung von - 3,81 V und einer Wechselspannung von 1500 V im Vergleich mit einem handelsüblichen elektrochemischen Kohlenmonoxid-Sensor. Die Kurve steigt nach 780 Sekunden an (entspricht einer Probentemperatur von 155°C) und erreicht nach 950 Sekunden ein Maximum. Erst nach dem Erreichen dieses Maximums steigt die Meßkurve des Kohlenmonoxid-Sensors an. Dieses Verhalten verdeutlicht, dass mit der Auswertung des Signals des neuen Branddetektors ein erheblicher zeitlicher Vorteil gegenüber dem handelsüblichen CO-Melders vorliegt.
Zur Auslösung eines generellen Brandalarmes werden drei weitere lonenströme (Figuren 3, 4 und 5) unterschiedlicher Polarität und unterschiedlicher Gegenspannung (-6,02; -6,29 und +4,4 V) herangezogen, die in der Gesamtheit das generelle Alarmkriterium absichern und die Möglichkeit eines falsch positiven Alarms minimieren. Für den jeweiligen Verlauf wurden drei Alarmstufen festgelegt.
Alle vier Kurven zeigen, daß mit dem vorgeschlagenen Verfahren das Erkennen von Bränden sehr viel früher möglich ist, als mit herkömmlichen Verfahren und daß bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt unterschiedliche Alarmstufen auslösbar sind. Zu diesem Zeitpunkt sind weder messbare Rauchaerosole vorhanden noch Flammen detektierbar.
Die Figur 6 zeigt den Temperaturverlauf zur jeweiligen Zeit in den Figuren 2 bis 5. Daraus geht hervor, daß bei ca. 170 °C die erste Alarmstufe ausgelöst wird, bei ca. 190 0C eine zweite Alarmstufe und bei ca. 210 0C eine dritte Alarmstufe ausgelöst wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Früherkennung von Bränden auf der Basis der Detektion von für das zu überwachende Gut charakteristischen flüchtigen Thermolyseprodukte, wobei - aus einem auf einen Brand zu überwachenden Bereich Umgebungsluft abgesaugt und ionisiert wird,
- der ionisierte Gasstrom durch ein elektromagnetisches Feld geleitet wird,
- dessen resultierende Feldstärke in ihrer zeitlichen und räumlichen Abhängigkeit die Flugbahnen der Ionen bei einem stoffspezifischen Parametersatz so verändert wird, daß positive oder/und negative Ionen des ionisierten Gases auf vordefinierte
Flugbahnen gezwungen und detektorisch simultan erfaßt werden,
- die restlichen Ionen mit dem Gas entweichen,
- durch die detektorisch erfaßten Ionen ein Strom entsteht, der gemessen wird, und
- eine signifikante Erhöhung des gemessenen Stromes über einen Zeitraum bei mindestens einem stoffspezifischen Parametersatz genutzt wird, um beim
Überschreiten eines vordefinierten Wertes oder eines Gradienten einen Brandalarm auszulösen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrstufiger Brandalarm ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Feld ein asymmetrisches elektrisches Wechselfeld darstellt, das
- durch ein durch eine Gleichspannung erzeugtes Feld überlagert wird, - mindestens mit einem Gleichspannungswert positive oder/und negative Ionen der ionisierten Gase auf eine vordefinierte Flugbahn gezwungen und detektorisch simultan erfaßt werden,
- die Gleichspannung schrittweise in einem vordefinierten Intervall veränderbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Wechselfeld eine Frequenz zwischen 0,1 bis 10 MHz aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz 1 MHz beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld als elektrisches Wechselfeld mit einer Spannung zwischen 100 bis 3.000 Volt erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld durch eine Spannung von 500 bis 1.500 Volt erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke zwischen 5.000 bis 50.000 V/cm liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke 10.000 bis 30.000 V/cm beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung von -100 bis +100 V beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung -43,0 bis +15,0 V beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung in Schritten von 0,3 V im gesamten Bereich geändert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Gas gefiltert wird.
14. Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakterischer flüchtiger Thermolyseprodukte, welche für die zu überwachenden Brandgüter spezifisch sind, bestehend aus:
- einer Ansaugeinheit (1 ), - einer lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer (10), in welcher der
Gasstrom (5) der angesaugten Umgebungsluft ionisiert wird, Elektroden (16, 17), mit einem Anschluß (19) zur Erzeugung und Regelung einer Gleichspannung (21 ), einer Erdung und einem Anschluß (18) zur Erzeugung und Regelung eines Wechselfeldes (20) und - zwei Elektrometerelektroden (22, 23), die charakteristische Ionen detektieren,
- einem Mikrokontrollersystem (8), das die zeitliche Abhängigkeit der lonenströme auswertet und speichert und eine signifikante Erhöhung des gemessenen Stromes über einen Zeitraum bei mindestens einem Gleichspannungswert zur Alarmierung nutzt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorrichtung eine Anzeigeeinheit (27) eine Bedieneinheit (28) und eine Schnittstelle (30) zur
Parametrierung der Vorrichtung über PC oder Servicegerät vorhanden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugeinheit (1 ) aus einer Meßgasleitung (6) und einer Filtereinheit (2), einer Pumpe (4) und einem Ventil (3) besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (4), eine Membranpumpe darstellt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgasleitung (6) beheizbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (16, 17) plättchenartig angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (16, 17) zylindrisch sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalverstärker (24,25) zwischen den Elektrometerelektroden (22, 23) und dem Mikrokontrollersystem (8) angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrokontrollersystem (8) mindestens aus einem Mikroprozessor, einem Speicher besteht.
23. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer (10) einen Temperatursensor (13) aufweist und temperaturgeregelt ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schnittstellen (29) zur Weiterleitung von Zustands-, Störungs- und Alarmmeldungen an eine Brandmeldezentrale, ein Alarmierungssystem und/oder, eine Gebäudeleittechnik vorhanden sind.
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