EP1879158A1 - Method for smoke detection and optical smoke alarm - Google Patents
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Definitions
- the present invention is in the field of fire detection and relates to a method for the detection of smoke by determining the caused by an aerosol in a scattering volume scattering of light in two optical links, each containing a transmitter, and a receiver, and an optical smoke detector with at least two optical links each having a transmitter, a receiver and a common scattering volume.
- scattered light detectors contain a transmitter, preferably an LED, a spreader and a receiver, which usually consists of a PIN diode or other suitable photodiode or a phototransistor with a downstream amplifier.
- the light beam emitted by the transmitter illuminates the spreader room and the receiver looks in the direction of the spreader room, but is in no way within the range of the emitted light beam.
- smoke or another aerosol enters the spreader room, light is scattered by the transmitter and thus partially reaches the receiver.
- the amount of light received is a measure of the smoke density.
- the detector triggers an alarm.
- Such scattered light detectors are for example in the EP-A-0 772 170 and the EP-A-0 821 331 described.
- optical smoke detectors Another known type of optical smoke detector are the so-called extinction detectors, which detect the attenuation of a light beam emitted by a transmitter to a receiver, caused by smoke. A distinction is made between line and point extinction detectors, the essential difference between these being the length of the light beam between transmitter and receiver.
- this length is usually more than 10 meters and for the point extinction detector less than 10 centimeters.
- the extinction detectors see for example the EP-A-1 391 860 (Line extinction detector) and the EP-A-1 017 034 (Point-Extin Needlessmelder).
- the signal of the receiver depends not only on the aerosol that has entered the spreader room, but also on the physical properties of the sender and receiver, and can also be influenced by other variables such as soiling of the detector, the influencing variables in their entirety can have a very large dispersion.
- an adjustment of the Detectors required in the manufacture can also change during the lifetime of the detector. For example, the efficiency of the transmitter diodes may drop and / or the detector may become dirty.
- the invention will now be a method for detecting smoke and an optical smoke detector of the type specified are given, in which in the manufacture of the smoke detector no adjustment is required and changes in the factors during the life of the detector have no effect on its signal.
- the at least two optical paths are arranged so that scattered in the scattering volume of the transmitter of an optical path can partially enter the receiver of the other optical path and vice versa and that for Determining the aforementioned scatter the signals received from the two receivers are linked.
- the smoke detector according to the invention is characterized in that each transmitter sends a light beam into the scattering volume and directly to its associated receiver, that the at least two optical paths are arranged so that light from the transmitter of the one optical path which is scattered in the scattering volume, partially in can reach the receiver of the other optical path and vice versa, and that the determination of the scattering caused by an aerosol in the scattering volume by linking the received signals from the two receivers.
- a first preferred embodiment of the inventive optical smoke detector is characterized in that two optical paths are provided and that the transmitter and receiver of each optical path are arranged so that the optical paths intersect in the scattering volume at a certain angle.
- a second preferred embodiment is characterized in that the determination of the smoke density caused by an aerosol in the scattering volume is effected by a combination of four signals, namely the signals received by both receivers from both transmitters.
- a further preferred embodiment of the optical smoke detector according to the invention is characterized in that both transmitters are supplied with an electrical signal and the electrical signals of the two receivers are determined, the signal emitted by the first transmitter and received by the second receiver being transmitted by the second transmitter multiplied and multiplied by the product of the signal transmitted by the first transmitter and received by the first receiver multiplied by the signal transmitted by the second transmitter and received by the second receiver.
- the illustrated optical smoke detector includes two inclined optical paths A and B which intersect at the absorptive and scattering volume of the detector indicated by reference V.
- the volume V referred to below as the scattering volume, is located in the measuring chamber of the detector in a known manner.
- the first optical path A consists of a first transmitter 1 and a first receiver 5 arranged on the opposite side of the scattering volume V, the second optical path B analogously of a second transmitter 11 and a second receiver 15 arranged on the opposite side of the scattering volume V.
- the angle of inclination between the two optical paths A and B is approximately 60 ° as shown, but is variable within wide limits. It should also be noted that the illustrated smoke detector and the measuring principle described also work when the optical paths A and B do not cross or intersect but are only slightly offset from each other.
- an electrical signal S 1 is applied , which is converted with a certain efficiency into optical power.
- the corresponding optical signal passes through a path 2 in the scattering volume and propagates in this straight for the most part on a path 3, where it suffers a certain attenuation.
- the light emitted by the first transmitter 1 propagates on a path 4 until it enters the first receiver 5 and is converted therein into the electrical power E 1 with a certain degree of efficiency.
- the ratio of the electric power output from the first receiver 5 to the optical power entering the path 4 is hereinafter referred to as e 1 (Table 1).
- An electrical signal S 2 is applied to the second transmitter 11, which is converted into optical power with a certain degree of efficiency.
- the corresponding optical signal passes through a path 12 in the scattering volume V and propagates in this straight for the most part on a path 13, wherein it suffers a certain attenuation.
- the light emitted by the second transmitter 11 propagates on a path 14 until it enters the second receiver 15 and is converted therein into the electrical power E 2 with a certain degree of efficiency.
- the ratio of the electrical power output from the second receiver 15 to the optical power entering the path 14 is hereinafter referred to as e 2 (Table 1).
- the individual components are chosen and the circuit is designed so that the ratio of the output from the second receiver 15 electrical to the path 14 entering optical power over a large range is sufficiently constant, so that this ratio even in the case of the path 13 to the path 14 reaching stray light with sufficient accuracy equal to e 2 can be set.
- the scattering volume V In the scattering volume V, in the presence of an aerosol, moreover, a certain proportion of the light entering via the path 12 is scattered. This scattered light leaves the scattering volume V via a dashed path 16 and propagates thereon until it enters the first receiver 5. In this, it is with a certain efficiency in an electric power E 12 implemented. If the above-mentioned conditions for selection of the components and design of the circuit are met, the ratio of the electrical power output from the first receiver 5 to the optical power entering the path 4 may also be in the case of passing over the path 16 to the path 4 Stray light can be set to e1 with sufficient accuracy.
- Table 1 S 1 electrical signal to first transmitter 1 S 1 Ratio of the entering into the scattering volume V optical power to the voltage applied to the first transmitter 1 electrical power x 1 Attenuation of light from path 2 in the scattering volume V (path 3) e 1 Ratio of the electrical power delivered by the first receiver 5 to the optical power entering the path 4 S 2 electrical signal to second transmitter 11 S 2 Ratio of the entering into the scattering volume V optical power to the applied to the second transmitter 11 electrical power x 2 Attenuation of the light from the path 12 in the scattering volume V (path 13) e 2 Ratio of the electrical power delivered by the second receiver 15 to the optical power entering the path 14 X 21 Ratio of the scattered light emerging from the path 13 to the light entering the scattering volume V on the path 2 X 12 Ratio of the scattered light emerging from the path 16 to the light entering the scattering volume V on the path 12 E 1 electric power of the first
- Each of the two receivers 5, 15 receives direct light from the transmitter 1 or 11 of its optical path 2 or 12 and scattered light from the transmitter 11 or 1 of the other optical path 12 or 2. From the various of the two receivers 5, 15th emitted signals E 1 , E 12 ; E 2 , E 21 is now determined in the following manner, the smoke density:
- the power of the light entering the scattering volume V from the first transmitter 1 is S 1 s 1 .
- this light is attenuated by the factor x 1 .
- the power of the light coming from the first transmitter 1 to the second receiver 15 can be calculated in the same way.
- the power of the light entering the scattering volume V from the first transmitter 1 is S 1 s 1 .
- the electrical power output by the second receiver 15 is here designated E 21 to indicate that the optical power originates from the first transmitter 1 and not from the second transmitter 11.
- E 21 The electrical power output by the second receiver 15
- the smoke detector shown schematically in the drawing is constructed so that the scattering angle between the paths 3 and 13 with sufficient accuracy is the same size as the scattering angle between the paths 6 and 16.
- the coefficients s 1 , s 2 , e 1 and e 2 are eliminated in the simplest manner and thus all fabrication tolerances and aging phenomena of the electronic components can be eliminated, so that it is no longer necessary to protect the detector during fabrication or in the process Framework of maintenance work.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Brandmeldung und betrifft ein Verfahren zur Detektion von Rauch durch Bestimmung der von einem Aerosol in einem Streuvolumen verursachten Streuung des Lichts in zwei optischen Strecken, welche je einen Sender, und einen Empfänger enthalten, sowie einen optischen Rauchmelder mit mindestens zwei je einen Sender, einen Empfänger und ein gemeinsames Streuvolumen aufweisenden optischen Strecken.The present invention is in the field of fire detection and relates to a method for the detection of smoke by determining the caused by an aerosol in a scattering volume scattering of light in two optical links, each containing a transmitter, and a receiver, and an optical smoke detector with at least two optical links each having a transmitter, a receiver and a common scattering volume.
Es sind verschiedene Arten von Funktionsprinzipien optischer Rauchmelder bekannt. Am weitesten verbreitet sind die so genannten Streulichtmelder. Diese enthalten einen Sender, vorzugsweise eine LED, einen Streuraum und einen Empfänger, der üblicherweise aus einer PIN-Diode oder einer anderen geeigneten Fotodiode oder auch aus einem Fototransistor mit nachgeschaltetem Verstärker besteht. Der vom Sender ausgesandte Lichtstrahl leuchtet den Streuraum aus und der Empfänger blickt in Richtung des Streuraums, liegt aber keinesfalls im Bereich des ausgesandten Lichtstrahls. Sobald Rauch oder ein anderes Aerosol in den Streuraum eintritt, wird Licht vom Sender gestreut und gelangt so teilweise zum Empfänger. Die Menge des empfangenen Lichts ist ein Mass für die Rauchdichte. Sobald ein gewisser Schwellwert erreicht wird, löst der Melder Alarm aus. Derartige Streulichtmelder sind beispielsweise in der
Ein anderer bekannter Typus von optischen Rauchmeldern sind die so genannten Extinktionsmeldern, welche die durch Rauch verursachte Abschwächung eines von einem Sender zu einem Empfänger ausgesandten Lichtstrahls detektieren. Man unterscheidet zwischen Linien- und Punkt-Extinktionsmeldern, wobei der wesentliche Unterschied zwischen diesen in der Länge des Lichtstrahls zwischen Sender und Empfänger liegt.Another known type of optical smoke detector are the so-called extinction detectors, which detect the attenuation of a light beam emitted by a transmitter to a receiver, caused by smoke. A distinction is made between line and point extinction detectors, the essential difference between these being the length of the light beam between transmitter and receiver.
Beim Linien-Extinktionsmelder beträgt diese Länge in der Regel mehr als 10 Meter und beim Punkt-Extinktionsmelder weniger als 10 Zentimeter. Zu den Extinktionsmeldern siehe beispielsweise die
Zur Ermöglichung der Erkennung der Art eines Brandes sind Streulichtmelder mit mehreren Empfängern bekannt, die das Streuvolumen unter verschiedenen Winkeln sehen. Ebenso können mehrere Sender vorhanden sein, die den Streuraum unter verschiedenen Winkeln beleuchten, und man kann auch mehrere Sender mit mehreren Empfängern kombinieren (siehe beispielsweise
In der
Es ist auch bekannt, mehrere Sender und/oder mehrere Empfänger zu verwenden, die aber nicht dasselbe sondern räumlich versetzte Streuvolumina überwachen. Eine solche Anordnung wird vorzugsweise dann verwendet, wenn in einem der Streuvolumina eine unzulässige Störgrösse auftreten könnte, was beispielsweise bei offen betriebenen Rauchmeldern der Fall sein kann. Siehe dazu beispielsweise die
Bei allen bisher diskutierten Anordnungen hängt das Signal des Empfängers nicht nur vom in den Streuraum eingedrungenen Aerosol ab, sondern auch von physikalischen Eigenschaften von Sender und Empfänger und kann auch durch weitere Grössen, wie beispielsweise Verschmutzung des Melders beeinflusst werden, wobei die Einflussgrössen in ihrer Gesamtheit eine sehr grosse Streuung aufweisen können. Somit ist ein Abgleich des Melders bei der Herstellung erforderlich. Die genannten Einflussgrössen können sich ausserdem während der Lebensdauer des Melders verändern. So kann beispielsweise der Wirkungsgrad der Senderdioden abfallen und/oder der Melder verschmutzen.In all arrangements discussed so far, the signal of the receiver depends not only on the aerosol that has entered the spreader room, but also on the physical properties of the sender and receiver, and can also be influenced by other variables such as soiling of the detector, the influencing variables in their entirety can have a very large dispersion. Thus, an adjustment of the Detectors required in the manufacture. The mentioned influencing variables can also change during the lifetime of the detector. For example, the efficiency of the transmitter diodes may drop and / or the detector may become dirty.
Durch die Erfindung sollen nun ein Verfahren zur Detektion von Rauch und ein optischer Rauchmelder der eingangs angegebenen Art angegeben werden, bei welchen bei der Herstellung des Rauchmelders kein Abgleich erforderlich ist und Veränderungen der Einflussgrössen während der Lebensdauer des Melders keinen Einfluss auf dessen Signal haben.The invention will now be a method for detecting smoke and an optical smoke detector of the type specified are given, in which in the manufacture of the smoke detector no adjustment is required and changes in the factors during the life of the detector have no effect on its signal.
Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die mindestens zwei optischen Strecken so angeordnet werden, dass im Streuvolumen gestreutes Licht des Senders der einen optischen Strecke teilweise in den Empfänger der anderen optischen Strecke gelangen kann und umgekehrt und dass für die Bestimmung der genannten Streuung die von den beiden Empfängern empfangenen Signale verknüpft werden.The object is achieved in the method mentioned above according to the invention that the at least two optical paths are arranged so that scattered in the scattering volume of the transmitter of an optical path can partially enter the receiver of the other optical path and vice versa and that for Determining the aforementioned scatter the signals received from the two receivers are linked.
Der erfindungsgemässe Rauchmelder ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sender einen Lichtstrahl in das Streuvolumen und direkt auf seinen zugeordneten Empfänger sendet, dass die mindestens zwei optischen Strecken so angeordnet sind, dass Licht vom Sender der einen optischen Strecke, das im Streuvolumen gestreut wird, teilweise in den Empfänger der anderen optischen Strecke gelangen kann und umgekehrt, und dass die Bestimmung der von einem Aerosol im Streuvolumen verursachten Streuung durch eine Verknüpfung der von den beiden Empfängern empfangenen Signale erfolgt.The smoke detector according to the invention is characterized in that each transmitter sends a light beam into the scattering volume and directly to its associated receiver, that the at least two optical paths are arranged so that light from the transmitter of the one optical path which is scattered in the scattering volume, partially in can reach the receiver of the other optical path and vice versa, and that the determination of the scattering caused by an aerosol in the scattering volume by linking the received signals from the two receivers.
Wenn im Minimum je zwei optische Sender und zwei optische Empfänger vorhanden sind, ergeben sich somit zwei direkte optische Pfade sowie zwei Pfade auf denen Licht gestreut wird. Die Verknüpfung der von den beiden Empfängern empfangenen Signale kann auf eine solche Weise vorgenommen werden, dass alle Fabrikationstoleranzen und Alterserscheinungen der elektronischen Bauteile auf das Ergebnis ohne Einfluss sind, so dass es nicht mehr erforderlich ist, den Rauchmelder bei der Fabrikation oder im Rahmen von Unterhaltsarbeiten abzugleichen.If at least two optical transmitters and two optical receivers are present, there are thus two direct optical paths and two paths on which light is scattered. The combination of the signals received by the two receivers can be made in such a way be that all fabrication tolerances and aging of the electronic components on the result have no effect, so it is no longer necessary to match the smoke detector in the manufacture or in the context of maintenance work.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen optischen Rauchmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei optische Strecken vorgesehen und dass Sender und Empfänger jeder optischen Strecke so angeordnet sind, dass sich die optischen Strecken im Streuvolumen unter einem bestimmten Winkel schneiden.A first preferred embodiment of the inventive optical smoke detector is characterized in that two optical paths are provided and that the transmitter and receiver of each optical path are arranged so that the optical paths intersect in the scattering volume at a certain angle.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der von einem Aerosol im Streuvolumen verursachten Rauchdichte durch eine Verknüpfung von vier Signalen, und zwar der von beiden Empfängern jeweils von beiden Sendern empfangenen Signale erfolgt.A second preferred embodiment is characterized in that the determination of the smoke density caused by an aerosol in the scattering volume is effected by a combination of four signals, namely the signals received by both receivers from both transmitters.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen optischen Rauchmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass beide Sender mit einem elektrischen Signal beaufschlagt und die elektrischen Signale der beiden Empfänger ermittelt werden, wobei das vom ersten Sender ausgesandte, gestreute und vom zweiten Empfänger empfangene Signal mit dem vom zweiten Sender ausgesandten, gestreuten und vom ersten Empfänger empfangenen Signal multipliziert und dieses Produkt durch das Produkt des vom ersten Sender ausgesandten und vom ersten Empfänger empfangenen Signals multipliziert mit dem vom zweiten Sender ausgesandten und vom zweiten Empfänger empfangenen Signal dividiert wird.A further preferred embodiment of the optical smoke detector according to the invention is characterized in that both transmitters are supplied with an electrical signal and the electrical signals of the two receivers are determined, the signal emitted by the first transmitter and received by the second receiver being transmitted by the second transmitter multiplied and multiplied by the product of the signal transmitted by the first transmitter and received by the first receiver multiplied by the signal transmitted by the second transmitter and received by the second receiver.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; die Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Messkammer eines optischen Rauchmelders. Optische Rauchmelder werden als bekannt voraus gesetzt, es wird in diesem Zusammenhang auf die folgenden Patentpublikationen verwiesen, auf deren Offenbarung hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird:
Der dargestellte optische Rauchmelder enthält zwei geneigt zueinander verlaufende optische Strecken A und B, die sich in dem mit dem Bezugszeichen V bezeichneten Absorptions- und Streuvolumen des Melders kreuzen. Das nachfolgend als Streuvolumen bezeichnete Volumen V befindet sich in bekannter Weise in der Messkammer des Melders. Die erste optische Strecke A besteht aus einem ersten Sender 1 und einem an der gegenüberliegenden Seite des Streuvolumens V angeordneten ersten Empfänger 5, die zweite optische Strecke B analog aus einem zweiten Sender 11 und einem an der gegenüberliegenden Seiten des Streuvolumens V angeordneten zweiten Empfänger 15. Der Neigungswinkel zwischen den beiden optischen Strecken A und B beträgt darstellungsgemäss etwa 60°, ist aber in weiten Grenzen variabel. Es sei noch darauf hingewiesen, dass der dargestellte Rauchmelder und das beschriebene Messprinzip auch dann funktionieren, wenn sich die optischen Strecken A und B nicht kreuzen oder schneiden sondern nur leicht gegeneinander versetzt sind.The illustrated optical smoke detector includes two inclined optical paths A and B which intersect at the absorptive and scattering volume of the detector indicated by reference V. The volume V, referred to below as the scattering volume, is located in the measuring chamber of the detector in a known manner. The first optical path A consists of a first transmitter 1 and a
An den ersten Sender 1 wird ein elektrisches Signal S1 gelegt, welches mit einem gewissen Wirkungsgrad in optische Leistung umgesetzt wird. Das entsprechende optische Signal gelangt über einen Pfad 2 in das Streuvolumen und breitet sich in diesem zum grössten Teil auf einem Pfad 3 geradlinig aus, wobei es eine gewisse Abschwächung erleidet. Nach dem Austritt aus dem Streuvolumen V pflanzt sich das vom ersten Sender 1 ausgesandte Licht auf einem Pfad 4 fort bis es in den ersten Empfänger 5 eintritt und in diesem mit einem gewissen Wirkungsgrad in eine elektrische Leistung E1 umgesetzt wird. Das Verhältnis der vom ersten Empfänger 5 abgegebenen elektrischen Leistung zu der in den Pfad 4 eintretenden optischen Leistung wird nachfolgend (Tabelle 1) als e1 bezeichnet.At the first transmitter 1, an electrical signal S 1 is applied , which is converted with a certain efficiency into optical power. The corresponding optical signal passes through a
An den zweiten Sender 11 wird ein elektrisches Signal S2 gelegt, welches mit einem gewissen Wirkungsgrad in optische Leistung umgesetzt wird. Das entsprechende optische Signal gelangt über einen Pfad 12 in das Streuvolumen V und breitet sich in diesem zum grössten Teil auf einem Pfad 13 geradlinig aus, wobei es eine gewisse Abschwächung erleidet. Nach dem Austritt aus dem Streuvolumen V pflanzt sich das vom zweiten Sender 11 ausgesandte Licht auf einem Pfad 14 fort bis es in den zweiten Empfänger 15 eintritt und in diesem mit einem gewissen Wirkungsgrad in eine elektrische Leistung E2 umgesetzt wird. Das Verhältnis der vom zweiten Empfänger 15 abgegebenen elektrischen Leistung zu der in den Pfad 14 eintretenden optischen Leistung wird nachfolgend (Tabelle 1) als e2 bezeichnet.An electrical signal S 2 is applied to the
Im Streuvolumen V wird bei Anwesenheit eines Aerosols ein gewisser Anteil des über den Pfad 2 eintretenden Lichts gestreut. Dieses gestreute Licht verlässt das Streuvolumen V über einen gestrichelt eingezeichneten Pfad 13 und pflanzt sich auf diesem weiter fort, bis es in den zweiten Empfänger 15 eintritt. In diesem wird es mit einem gewissen Wirkungsgrad in eine elektrische Leistung E21 umgesetzt.In the scattering volume V, a certain proportion of the light entering via the
Die einzelnen Bauteile sind so gewählt und die Schaltung ist so ausgelegt, dass das Verhältnis der vom zweiten Empfänger 15 abgegebenen elektrischen zu der in den Pfad 14 eintretenden optischen Leistung über einen grossen Bereich genügend konstant ist, so dass dieses Verhältnis auch für den Fall von über den Pfad 13 zum Pfad 14 gelangendem Streulicht mit genügender Genauigkeit gleich e2 gesetzt werden kann.The individual components are chosen and the circuit is designed so that the ratio of the output from the
Im Streuvolumen V wird bei Anwesenheit eines Aerosols ausserdem ein gewisser Anteil des über den Pfad 12 eintretenden Lichts gestreut. Dieses gestreute Licht verlässt das Streuvolumen V über einen gestrichelt eingezeichneten Pfad 16 und pflanzt sich auf diesem weiter fort, bis es in den ersten Empfänger 5 eintritt. In diesem wird es mit einem gewissen Wirkungsgrad in eine elektrische Leistung E12 umgesetzt. Wenn die weiter oben genannten Bedingungen bezüglich Auswahl der Bauteile und Auslegung der Schaltung eingehalten werden, kann das Verhältnis der vom ersten Empfänger 5 abgegebenen elektrischen Leistung zu der in den Pfad 4 eintretenden optischen Leistung auch für den Fall von über den Pfad 16 zum Pfad 4 gelangendem Streulicht mit genügender Genauigkeit gleich e1 gesetzt werden.In the scattering volume V, in the presence of an aerosol, moreover, a certain proportion of the light entering via the
Die in der bisherigen Beschreibung genannten Parameter, die für die Berechnung der Rauchdichte verwendet werden, sind in der folgenden Tabelle 1 zusammen gestellt:
Jeder der beiden Empfänger 5, 15 empfängt direktes Licht vom Sender 1 bzw. 11 seiner optischen Strecke 2 bzw. 12 und Streulicht vom Sender 11 bzw. 1 der anderen optischen Strecke 12 bzw. 2. Aus den verschiedenen von den beiden Empfängern 5, 15 abgegebenen Signalen E1, E12 ; E2, E21 wird nun auf folgende Weise die Rauchdichte bestimmt:Each of the two
Die Leistung des vom ersten Sender 1 in das Streuvolumen V gelangenden Lichts ist S1 s1. Auf dem geradlinigen Weg durch das Streuvolumen V wird dieses Licht um den Faktor x1 abgeschwächt. Da das Verhältnis der vom ersten Empfänger 5 abgegebenen elektrischen Leistung zu der aus dem Streuvolumen V austretenden optischen Leistung gleich e1 ist, gilt schliesslich:
Für die zweite optische Strecke gilt grundsätzlich dasselbe und somit:
Die Leistung des vom ersten Sender 1 zum zweiten Empfänger 15 gelangenden Lichts kann in gleicher Weise berechnet werden. Die Leistung des vom ersten Sender 1 in das Streuvolumen V gelangenden Lichts ist S1 s1. Wenn dieses Licht im Streuvolumen V gestreut wird, wird es um den Faktor x21 abgeschwächt. Da das Verhältnis der vom zweiten Empfänger 15 abgegebenen elektrischen Leistung zu der aus dem Streuvolumen V austretenden optischen Leistung wieder mit genügender Genauigkeit gleich e2 ist, gilt schliesslich:
Die vom zweiten Empfänger 15 abgegebene elektrische Leistung wird hier mit E21 bezeichnet, um anzudeuten, dass die optische Leistung vom ersten Sender 1 und nicht vom zweiten Sender 11 herrührt. Aus den gleichen Gründen wie weiter oben gilt weiter:
Der in der Zeichnung schematisch dargestellte Rauchmelder ist so aufgebaut, dass der Streuwinkel zwischen den Pfaden 3 und 13 mit genügender Genauigkeit gleich gross ist wie der Streuwinkel zwischen den Pfaden 6 und 16. Somit gilt:
Zur Bestimmung der Rauchdichte wird an den ersten Sender 1 das Signal S1 angelegt und es werden die von den beiden Empfängern 5 und 15 abgegebenen Signale E1 bzw. E21 gleichzeitig oder in kurzem Abstand gemessen. Damit ist sicher gestellt, dass vom Sender 1 abgegebene optische Leistung für beide Messungen in genügendem Ausmass überein stimmt, auch wenn sich beispielsweise während der Messungen die den Sender 1 bildende Diode erwärmen sollte und sich dadurch ihr Wirkungsgrad verändert. Abwechselnd zur Aktivierung des ersten Senders 1 wird an den zweiten Sender 11 das Signal S2 angelegt und es werden die von den beiden Empfängern 15 und 5 abgegebenen Signale E2 bzw. E12 wiederum gleichzeitig oder in kurzem zeitlichen Abstand gemessen.To determine the smoke density, the signal S 1 is applied to the first transmitter 1 and the signals E 1 and E 21 emitted by the two
Es gilt:
Mit Hilfe eines geeigneten Prozessors wird dann der folgende Ausdruck berechnet:
Das Ergebnis der Berechnung x ist aber nichts anderes als ein Mass für die Rauchdichte.The result of the calculation x is nothing more than a measure of the smoke density.
Mit dieser Berechnungsweise fallen in einfachster Weise die Koeffizienten s1, s2, e1 und e2 weg und es können damit alle Fabrikationstoleranzen und Alterungserscheinungen der elektronischen Bauteile eliminiert werden, so dass es nicht mehr erforderlich ist, den Melder bei der Fabrikation oder im Rahmen von Unterhaltsarbeiten abzugleichen.With this method of calculation, the coefficients s 1 , s 2 , e 1 and e 2 are eliminated in the simplest manner and thus all fabrication tolerances and aging phenomena of the electronic components can be eliminated, so that it is no longer necessary to protect the detector during fabrication or in the process Framework of maintenance work.
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