DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum absorptionsspektroskopischen Nachweisvon mindestens einem Brandgas in einem offenen Volumen.TheThe invention relates to a method and an apparatus for absorption spectroscopic detectionof at least one combustion gas in an open volume.
SpektroskopischeVorrichtungen zum Nachweis von Gasen in offenen Volumina sind bereitsbekannt. Vorzugsweise kommt dabei eine Infrarotlicht aussendendeLaserdiode zum Einsatz. Bei einigen Ausführungen wird das Licht dieserLaserdiode auf einem direkten Lichtweg durch das offene Volumen zueinem beabstandeten Lichtdetektor gesendet. Bei anderen Ausführungensind die Laserdiode und der Lichtdetektor benachbart angeordnet.Bei diesen wird das Licht durch das offene Volumen zu einem beabstandetenRetroreflektor gesendet, von dem es dann zu dem ortsnah bei derLaserdiode angeordneten Lichtdetektor zurückreflektiert wird.spectroscopicDevices for the detection of gases in open volumes are alreadyknown. Preferably, an infrared light is emittedLaser diode used. In some versions, the light is onLaser diode on a direct light path through the open volume toosent to a spaced light detector. For other versionsthe laser diode and the light detector are arranged adjacent.In these, the light is spaced by the open volumeRetroreflector sent from which it then to the local near theLaser diode arranged light detector is reflected back.
Beimanchen Ausführungsformendieser spektroskopischen Vorrichtungen kommt weiterhin ein zusätzlicherLaser zum Einsatz, dessen Licht zur Aufrechterhaltung der optischenJustage verwendet wird. Gasnachweis und Justage werden demnach mitseparaten Lichtquellen vorgenommen.atsome embodimentsThese spectroscopic devices continue to be an additionalLaser used, whose light to maintain the opticalAdjustment is used. Gas detection and adjustment are therefore withmade of separate light sources.
Charakteristischbei diesen Anordnungen ist, dass die Laserdiode für den Gasnachweisund der Lichtdetektor, oder die Laserdiode und der Retroreflektorvoneinander entkoppelt und beabstandet in dem offenen Volumen angeordnetsind, beispielsweise an einander gegenüberliegenden Wänden einer Produktionshalle.Characteristicin these arrangements is that the laser diode for gas detectionand the light detector, or the laser diode and the retroreflectordecoupled from each other and spaced in the open volume arrangedare, for example, on opposite walls of a production hall.
Für den Gasnachweiswird der Wellenlängenbereichdes von der Laserdiode erzeugten Lichtes über eine Absorptionslinie eineszu überwachendenGases moduliert. Weist das offene Volumen dieses zu überwachendeGas auf, wird beim Durchlauf des Lichts durch das offene Volumendie Absorptionslinie des Gases in dem Lichtspektrum mit einer Amplitudeeingetragen, die von der Konzentration des Gases in dem offenenVolumen abhängt.Das von dem Detektor empfangene Licht wird dann mit Algorithmenprozessiert, die aus der Amplitude der Absorptionslinie die Absorptionsstärke undsomit die Menge des Gases in dem offenen Volumen bestimmen.For the gas detectionbecomes the wavelength rangeof the light generated by the laser diode via an absorption line of ato be monitoredGas modulated. Indicates the open volume of this to be monitoredGas on, as the light passes through the open volumethe absorption line of the gas in the light spectrum with an amplituderegistered by the concentration of the gas in the openVolume depends.The light received by the detector is then processed with algorithmsProcessed from the amplitude of the absorption line, the absorption strength andthus determining the amount of gas in the open volume.
Nachteiligan solchen spektroskopischen Vorrichtungen ist, dass die Ausrichtungder Diode oder des Detektors zu dem beabstandeten Retroreflektorunvorhersehbar verändertwerden kann. Beispielsweise könnenthermische Fluktuationen das Wandmaterial, an der die Vorrichtungmontiert ist, einer Ausdehnung oder Zusammenziehung unterwerfen.Diese thermischen Fluktuationen können beispielsweise durch einseitigauf eine Wand auftreffendes Sonnenlicht oder auch durch die ungleichmäßige Anordnungvon Wärmeerzeugenden Maschinen in dem offenen Volumen, beispielsweise ineiner Produktionshalle, verursacht werden. Eine Beeinträchtigungder Ausrichtung ist beispielsweise auch durch den Einfluss von Boden-oder Wandvibrationen möglich,wie sie häufigin Produktionshallen durch elektro-mechanische Großvorrichtungenverursacht werden. Bei einer Veränderungder Ausrichtung ist die Wirksamkeit des Gasnachweises auf Grundder daraus hervorgehenden Lichtintensitätsabschwächung eingeschränkt odersogar unterbunden und muss durch eine aufwändige Nachrichtung wiederhergestelltwerden.adverselyIn such spectroscopic devices, the orientationthe diode or the detector to the spaced retroreflectorunpredictably changedcan be. For example, you canthermal fluctuations the wall material to which the deviceis mounted, subject to expansion or contraction.These thermal fluctuations, for example, by one-sidedon a wall incident sunlight or by the uneven arrangementof heatgenerating machines in the open volume, for example ina production hall. An impairmentorientation is also affected by the influence of soilor wall vibrations possible,as they often doin production halls by electro-mechanical large devicescaused. In a changethe alignment is the effectiveness of the gas detection duethe resulting light intensity attenuation limited oreven stopped and must be restored through a complex newsbecome.
Wirdbei der Wiederherstellung der optischen Justage ein zusätzlicherLaser verwendet, erhöhtdies den apparativen und damit auch den finanziellen Aufwand desGasnachweises. Weiterhin müssender zusätzlicheLaser und dessen Steuerungselektronik auf die Vorrichtung zum eigentlichenGasnachweis abgestimmt bzw. in eine solche Vorrichtung integriertwerden.Becomesin the restoration of the optical adjustment an additionalLaser used, increasedthis is the apparatus and thus the financial expense ofGas detection. Continue to havethe additional oneLaser and its control electronics on the device to the actualGas detection matched or integrated into such a devicebecome.
Diezur Aufrechterhaltung einer optischen Justage üblicherweise verwendeten Verstellmittel weisenhäufigeine eingeschränkteGenauigkeit bezüglichder einzustellenden Position auf. Diese Unsicherheit tritt insbesonderedann auf, wenn von dem Verstellmittel beim Verstellen eine Richtungsänderungvorgenommen wird. Die eingeschränkteGenauigkeit wird im Stand der Technik vorzugsweise durch die Wahlhochwertiger Materialkomponenten oder durch die Erhöhung derVerstellzeit kompensiert. Der Einsatz hochwertiger Materialkomponentenerhöht dieKosten fürdie Verstellmittel. Die Erhöhungder Verstellzeit verlängertden Zeitraum, in dem eine Wiederherstellung der optischen Justagevorgenommen wird, was wiederum den Zeitraum für den eigentlichen Gasnachweisreduziert.Thehave for adjusting an optical adjustment commonly used adjusting meansoftena limitedAccuracy regardingthe position to be set. This uncertainty occurs in particularthen, if by the adjusting means when adjusting a change in directionis made. The restrictedAccuracy is preferred in the art by choicehigh quality material components or by increasing theAdjustment time compensated. The use of high quality material componentsincreases thecosts forthe adjusting means. The increasethe Verstellzeit extendedthe period in which a restoration of the optical adjustmentis made, which in turn sets the period for the actual gas detectionreduced.
Fernerist an dem Verfahren zur Bestimmung der Menge des Gases in dem offenenVolumen nachteilig, dass die Auswertung einer Absorptionslinie eineszu überwachendenGases anfälliggegenüber Störungen ist,die bei der Lichtaussendung oder beim Lichtempfang auftreten können. SokönnenDefekte, auch temporäreDefekte, des Diodenmaterials und/oder des Detektormaterials, die wellenlängenspezifischan der Wellenlängeder Absorptionslinie des zu detektierenden Gases auftreten, zu einer deutlichenBeeinträchtigungder Empfindlichkeit und der Präzisiondes Gasnachweises führen.Furtheris on the method for determining the amount of gas in the openVolume disadvantageous that the evaluation of an absorption line of ato be monitoredGases vulnerableis against interference,which can occur during light emission or light reception. SocanDefects, even temporaryDefects, the diode material and / or the detector material, the wavelength specificat the wavelengththe absorption line of the gas to be detected occur to a significantimpairmentthe sensitivity and the precisionlead the gas detection.
Esist auch möglich,dass Absorptionslinien von Gasen, die in beliebigen Atmosphären oderUmgebungen in veränderbarenAnteilen auftreten, beispielsweise Wasserdampf (H2O)oder Kohlenstoffdioxid (CO2), mit der zumNachweis bevorzugten Absorptionslinie des zu überwachenden Gases interferierenund somit irrtümlichzu einem aus dieser Interferenz hervorgehenden, beispielsweise einenAlarm auslösendenEreignis führen.It is also possible that absorption lines of gases which occur in any proportions of atmospheres or environments, for example water vapor (H2 O) or carbon dioxide (CO2 ), intervene with the preferred absorption line of the gas to be monitored for detection and thus erroneously lead to an event resulting from this interference, for example triggering an alarm.
Indiesem Fall kann die Empfindlichkeit gegenüber Fehlalarmen verringertwerden, indem man mehrere Vorrichtungen zum absorptionsspektroskopischenNachweis von einem zu überwachenden Gasoder verschiedenen zu überwachendenGasen einsetzt. Damit sind jedoch der apparative Aufwand und derpersonelle Aufwand zur Wartung der verschiedenen Vorrichtungen entsprechenderhöht.InIn this case, the sensitivity to false alarms can be reducedbe by adding several devices for absorption spectroscopicDetection of a gas to be monitoredor different to be monitoredUsing gases. However, this means that the apparatus and thePersonal expenses for the maintenance of the various devices accordinglyelevated.
Dervorliegenden Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde,ein Verfahren und eine Vorrichtung zum absorptionsspektroskopischen Nachweisvon mindestens einem Brandgas in einem offenen Volumen anzugeben,die die vorstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise beheben, unddie allgemein mit einem geringeren apparativen und personellen Aufwandeingesetzt werden können.Of theThe present invention is therefore based on the technical problema method and an apparatus for absorption spectroscopic detectionindicate at least one combustion gas in an open volume,which at least partially remedy the disadvantages described above, andgenerally with less equipment and human effortcan be used.
Dastechnische Problem wird durch ein Verfahren zum absorptionsspektroskopischenNachweis von mindestens einem Brandgas in einem offenen Volumengelöst,bei dem Infrarotlicht auf einem Lichtweg durch das offene Volumenvon einer, insbesondere wellenlängenmodulierbaren,Infrarotlichtquelle zu einem Reflexionssystem und von dem Reflexionssystemdurch das offene Volumen zu einem Lichtdetektor gesendet wird, beidem die Absorptionsstärke desmindestens einen Brandgases aus dem von der Infrarotlichtquelleausgesendeten und von dem Lichtdetektor empfangenen Licht an Handeines, insbesondere eine oder mehrere Absorptionslinien aufweisenden,Absorptionsmusters des mindestens einen Brandgases quantifiziertwird, bei dem ein Signal, insbesondere ein Voralarmsignal oder Alarmsignal, aktiviertoder erzeugt wird, wenn die zuvor bestimmte Absorptionsstärke desmindestens einen Brandgases brandcharakteristisch ist, und bei demdie Infrarotlichtquelle, das Reflexionssystem und/oder der Lichtdetektorvon einem automatisierten Justagesystem so ausgerichtet werden,dass das von der Infrarotlichtquelle ausgesendete Licht den Lichtwegvon der Infrarotlichtquelle durch das offene Volumen zu dem Reflexionssystemund von dem Reflexionssystem durch das offene Volumen zu dem Lichtdetektor durchläuft, wobeidie Intensitätdes von der Infrarotlichtquelle ausgesendeten und von dem Lichtdetektorempfangenen Lichts optimiert, insbesondere maximiert, wird.Thetechnical problem is caused by a method of absorption spectroscopicDetection of at least one combustion gas in an open volumesolved,with the infrared light on an optical path through the open volumeone, in particular wavelength-modulatable,Infrared light source to a reflection system and of the reflection systemis sent through the open volume to a light detector atthe absorption strength of theat least one fire gas from that of the infrared light sourceemitted and received by the light detector light on handone, in particular having one or more absorption lines,Absorbance pattern of the at least one combustion gas quantifiedin which a signal, in particular a pre-alarm signal or alarm signal is activatedor is generated when the previously determined absorption of theat least one fire gas is fire characteristic, and in whichthe infrared light source, the reflection system and / or the light detectorbe aligned by an automated adjustment system sothat the light emitted by the infrared light source is the light pathfrom the infrared light source through the open volume to the reflection systemand passes from the reflection system through the open volume to the light detector, whereinthe intensityof the light emitted by the infrared light source and the light detectorreceived light is optimized, in particular maximized, is.
Weiterhinwird das technische Problem mit einer Vorrichtung zum absorptionsspektroskopischen Nachweisvon mindestens einem Brandgas in einem offenen Volumen gelöst, miteiner, insbesondere wellenlängenmodulierbaren,Infrarotlichtquelle, mit einem Reflexionssystem, mit einem Lichtdetektor,und mit einem automatisierten Justagesystem, wobei die Infrarotlichtquelle,das Reflexionssystem und der Lichtdetektor in dem offenen Volumenso angeordnet sind, dass der Lichtweg des von der Infrarotlichtquelleausgesendeten Lichts durch das offene Volumen zu dem Reflexionssystemund von dem Reflexionssystem durch das offene Volumen zu dem Lichtdetektorverläuft,dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotlichtquelle, das Reflexionssystemund/oder der Lichtdetektor von dem automatisierten Justagesystemso ausrichtbar sind, dass das von der Infrarotlichtquelle ausgesendeteLicht den Lichtweg von der Infrarotlichtquelle durch das offeneVolumen zu dem Reflexionssystem und von dem Reflexionssystem durchdas offene Volumen zu dem Lichtdetektor durchläuft.Fartherbecomes the technical problem with a device for absorptionsspektroskopischen detectionsolved by at least one combustion gas in an open volume, withone, in particular wavelength modulatable,Infrared light source, with a reflection system, with a light detector,and with an automated adjustment system, the infrared light source,the reflection system and the light detector in the open volumeare arranged so that the light path of the infrared light sourceemitted light through the open volume to the reflection systemand from the reflection system through the open volume to the light detectorruns,characterized in that the infrared light source, the reflection systemand / or the light detector from the automated adjustment systemare alignable so that emitted by the infrared light sourceLight the light path from the infrared light source through the openVolume to the reflection system and of the reflection system throughpasses through the open volume to the light detector.
Durchdie Verwendung eines automatisierten Justagesystems wird gewährleistet,dass die Vorrichtung weitgehend kontinuierlich, ohne menschlichen Eingriffbetriebsbereit ist. Veränderungender Ausrichtung der Komponenten der Vorrichtung, beispielsweiseder Infrarotlichtquelle, werden durch die automatisierte Ausrichtungzeitnah korrigiert. Dies vermindert insbesondere den Wartungsaufwandder Vorrichtung erheblich.Bythe use of an automated adjustment system is ensuredthat the device is largely continuous, without human interventionis ready for use. changesthe orientation of the components of the device, for examplethe infrared light source, are by the automated alignmentcorrected in a timely manner. This reduces in particular the maintenancethe device considerably.
Durchdie Bestimmung der Absorptionsstärkeeines Brandgases aus einem Absorptionsmuster im Gegensatz zu einereinzelnen Absorptionslinie lässtsich der Effekt einer wellenlängenspezifischen Störung beimLichtaussendungs- oder Lichtempfangsprozess vermindern. Die Güte der beieiner Auswertung erhaltenen Absorptionsstärke eines Brandgases kann somiterhöhtwerden, was die Gefahr von Fehlalarmen verringert. Außerdem kann durchdie Berücksichtigungvon mehreren Brandgasen bei der Auswertung nicht nur einem möglichen Fehlalarmvorgebeugt werden, sondern es kann durch eine differenzierte Auswertungbezüglichder Absorptionsstärkenverschiedener Brandgase gegebenenfalls auch zwischen verschiedenenArten von Brändendifferenziert werden.Bythe determination of the absorption strengtha fire gas from an absorption pattern as opposed to asingle absorption line leavesthe effect of a wavelength-specific disturbance in theReduce light-emitting or light-receiving process. The goodness of theAn evaluation obtained absorption strength of a combustion gas can thuselevatedwhich reduces the risk of false alarms. In addition, throughthe considerationof several fire gases in the evaluation not only a possible false alarmbut it can be prevented by a differentiated evaluationin terms ofthe absorption strengthsdifferent combustion gases possibly also between differentTypes of firesbe differentiated.
DieVorrichtung wird vorzugsweise in einem offenen Volumen verwendet.Dies bedeutet, dass kein gesondert geschlossenes Volumen, beispielsweiseeine Messzelle, vorgesehen ist, in das das auf Brandgase zu untersuchendeGas eingeleitet werden muss. Insbesondere ist es vorgesehen, dieInfrarotlichtquelle und den Lichtdetektor sowie das Reflexionssysteman einander gegenüberliegenden,das offene Volumen begrenzenden Wänden, beispielsweise einerProduktionshalle, anzuordnen, so dass der Lichtweg zwischen denWändenhin und zurückverlaufen kann. Es ist allerdings auch möglich, den Nachweis von Brandgasenin einem geschlossenen Volumen, beispielsweise einer Messzelle,vorzunehmen, wenn dies fürdie Anwendung vorteilhaft erscheint.TheDevice is preferably used in an open volume.This means that no separately closed volume, for examplea measuring cell is provided, into which the fire gas to be examinedGas must be introduced. In particular, it is intended thatInfrared light source and the light detector and the reflection systemat opposite sides,the open volume bounding walls, for example oneProduction hall, arrange so that the light path between thewallsround tripcan run. However, it is also possible to detect fire gasesin a closed volume, for example a measuring cell,if this is forthe application appears advantageous.
AlsBrandgase sind Gase zu verstehen, die bei Verbrennungsprozessenentstehen können.Darüberhinaus müssendiese Gase ein eine oder mehrere Absorptionslinien umfassendes Absorptionsmusterim infraroten Spektralbereich aufweisen, um mit einem spektroskopischenNachweisverfahren detektierbar zu sein. Beispiele für Brandgasesind Kohlenstoffmonoxid (CO), Methan (CH4),Ammoniak (NH3), Ethen (C2H4) oder Distickstoffmonoxid (N2O). Dievorstehend genannte Liste der Brandgase ist jedoch nicht als erschöpfend anzusehenund kann beispielsweise neben Methan auch noch andere Kohlenwasserstoffeumfassen.As combustion gases gases are to be understood, which can arise in combustion processes. In addition, these gases must have an absorption pattern comprising one or more absorption lines in the infrared spectral range in order to be detectable by a spectroscopic detection method. Examples of combustion gases are carbon monoxide (CO), methane (CH4 ), ammonia (NH3 ), ethene (C2 H4 ) or nitrous oxide (N2 O). However, the abovementioned list of combustion gases is not exhaustive and may include, for example, other hydrocarbons in addition to methane.
Beiden vorstehend genannten Brandgasen ist ein spektroskopischer Nachweisin dem Wellenlängenbereichvon 2,2 μmbis 2,4 μmauf Grund der dort vorhandenen Absorptionsmuster bevorzugt. Insbesonderewerden die Brandgase CO, CH4, NH3 und C2H4 in dem Wellenlängenbereich von 2338 nm bis 2340nm nachgewiesen.For the abovementioned combustion gases, spectroscopic detection in the wavelength range from 2.2 μm to 2.4 μm is preferred because of the absorption patterns present there. In particular, the combustion gases CO, CH4 , NH3 and C2 H4 are detected in the wavelength range from 2338 nm to 2340 nm.
EinigeBrandgase treten bei bestimmten Verbrennungsprozessen auf. CO entstehtim Wesentlichen bei allen Brandarten. Als Schwelbrände sind dabeiBrändezu verstehen, die mit niedriger Temperatur und bei geringer Sauerstoffzufuhrablaufen. NH3 tritt insbesondere bei Schwelbränden vonDüngemittelnund Schwelbrändenanderer organischer Substanzen auf.Some combustion gases occur in certain combustion processes. CO is produced essentially in all types of fire. As smoldering fires are to understand fires that occur at low temperature and low oxygen supply. NH3 occurs especially in smoldering fires of fertilizers and smoldering fires of other organic substances.
Dasautomatisierte Justagesystem richtet den Lichtdetektor und/oderdie Infrarotlichtquelle vorzugsweise so aus, dass das von der Infrarotlichtquelleausgesendete Licht einen Lichtweg zurücklegt, der durch das offeneVolumen von der Infrarotlichtquelle zu dem Reflexionssystem undvon dem Reflexionssystem durch das offene Volumen zu dem Lichtdetektorverläuft.Insbesondere kann der Lichtweg mit dem automatisierten Justagesystemdurch mindestens eine Translationsbewegung in mindestens eine derdrei Raumrichtungen unabhängigvoneinander aufrechterhalten werden. Darüber hinaus ist es möglich, denLichtweg durch mindestens eine Rotationsbewegung um mindestens eineDrehachse herum aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise geschieht die Ausrichtungdabei mittels fürjede Raumrichtung oder für jedeDrehachse individuell angeordnete, ansteuerbare Schrittmotoren.Theautomated adjustment system directs the light detector and / orPreferably, the infrared light source is that of the infrared light sourceemitted light travels a light path through the openVolume from the infrared light source to the reflection system andfrom the reflection system through the open volume to the light detectorruns.In particular, the light path with the automated adjustment systemby at least one translational movement in at least one ofthree spatial directions independentlybe maintained from each other. In addition, it is possible theLight path through at least one rotational movement about at least oneMaintain axis of rotation around. Preferably, the alignment happensthereby means forevery spatial direction or for eachRotary axis individually arranged, controllable stepper motors.
Dasautomatisierte Justagesystem ist bevorzugt um zwei senkrecht zueinanderverlaufende Drehachsen unabhängigschwenkbar. Ist davon eine Drehachse vertikal, also senkrecht zurTangentialebene des Erdbodens, und die andere horizontal, also parallelzur Tangentialebene des Erdbodens, angeordnet, bewirkt eine Drehungdes automatisierten Justagesystems um die Vertikalachse eine horizontaleAusrichtung und die Drehung um die Horizontalachse eine vertikaleAusrichtung. Als zweiachsige Montierung können beispielsweise solcheverwendet werden, wie sie in einfachen astronomischen Fernrohrenzum Einsatz kommen, um der Trajektorie eines Himmelskörpers zufolgen.Theautomated adjustment system is preferably two perpendicular to each otherrunning axes of rotation independentlypivotable. Is of it a rotation axis vertically, thus perpendicular toTangential plane of the ground, and the other horizontal, ie parallelto the tangential plane of the soil, causes a rotationof the automated adjustment system about the vertical axis a horizontalAlignment and rotation about the horizontal axis a vertical oneOrientation. As a biaxial mount, for example, suchused as they are in simple astronomical telescopesbe used to the trajectory of a celestial bodyconsequences.
AlsInfrarotlichtquellen könnenbeispielsweise Infrarotlaser oder lichtemittierende Dioden (LED) verwendetwerden. Weiterhin kann die Infrarotlichtquelle insbesondere auchoptische Elemente, beispielsweise optische Linsen, umfassen, mitdenen das ausgesendete Infrarotlicht in geeigneter Weise fokussiertund auf den Lichtweg durch das offene Volumen zu dem Reflexionssystemgeschickt werden kann.WhenInfrared light sources canFor example, infrared laser or light emitting diodes (LED) usedbecome. Furthermore, the infrared light source can in particular alsooptical elements, such as optical lenses include, withwhich focuses the emitted infrared light in a suitable mannerand the light path through the open volume to the reflection systemcan be sent.
Vorzugsweiseist die Infrarotlichtquelle ein wellenlängenmodulierbarer Infrarotlaser.Die Modulierung der Wellenlängekann insbesondere überdie Steuerung des zum Pumpen des laseraktiven Materials eingesetztenelektrischen Stroms durchgeführt werden.Es ist jedoch auch möglich,die Modulierung übereine Steuerung der Temperatur des laseraktiven Materials durchzuführen. DieModulierbarkeit der Wellenlängeermöglichtes, ganze mehrere Absorptionslinien umfassende Absorptionsmustereines Brandgases oder auch mehrerer Brandgase spektroskopisch zuerfassen und somit deren Absorptionsstärken nachzuweisen.PreferablyFor example, the infrared light source is a wavelength modulatable infrared laser.The modulation of the wavelengthcan in particular overthe control of the used for pumping the laser active materialelectric current.However, it is also possiblethe modulation overto carry out a control of the temperature of the laser-active material. TheModulability of the wavelengthallowsit, entire absorption patterns comprising several absorption linesa fire gas or more fire gases spectroscopicallyrecord and thus prove their absorption strengths.
Ineiner weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist dasReflexionssystem einen Retroreflektor auf. Ein Lichtstrahl, derauf eine der reflektiven Oberflächendes Retroreflektors auftrifft, wird parallel zu dem auftreffendenStrahl mit einem geringfügigenräumlichenVersatz in die Richtung zurückreflektiert,aus der er kam. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Infrarotlichtquelleund den Lichtdetektor ortsnah zueinander benachbart so anzuordnen, dassdurch den von dem Retroreflektor erzeugten räumlichen Versatz das von derInfrarotlichtquelle ausgesendete Licht dem Lichtdetektor zugeführt wird.Ina further preferred embodiment of the device has theReflection system on a retroreflector. A ray of light thaton one of the reflective surfacesof the retroreflector becomes parallel to the impingingBeam with a slightspatialOffset reflected back in the directionhe came from. In this case, it is preferable to use the infrared light sourceand the light detector adjacent to each other adjacent to arrange so thatby the spatial offset generated by the retroreflector that of theInfrared light source emitted light is supplied to the light detector.
ImGegensatz zu Ausgestaltungen spektroskopischer Gasmelder, bei denender Lichtweg des von der Lichtquelle ausgesendeten Lichts direktzu dem Lichtdetektor verläuft,lässt sichdurch die Verwendung eines Retroreflektors der Lichtweg von der Lichtquellezu dem Lichtdetektor auf einfache Weise verdoppeln. Eine Verlängerungdes Lichtwegs erhöht dieEmpfindlichkeit des Gasnachweises in dem offenen Volumen und ermöglicht denGasnachweis auch in Volumina, in denen sonst zum Gasnachweis hinreichendlange Lichtwege nicht umsetzbar sind. Darüber hinaus kann bei einer solchenAnordnung der Effekt von Temperatur- oder auch Druckgradienten in einanderbenachbarten, von dem Licht auf dem Lichtweg durchlaufenen, Luftschichtenzumindest teilweise kompensiert werden.in theContrary to configurations of spectroscopic gas detectors in whichthe light path of the light emitted by the light source directlyto the light detector,let yourselfby using a retroreflector the light path from the light sourceeasily doubling to the light detector. An extensionof the light path increases theSensitivity of gas detection in the open volume and allows theGas detection also in volumes otherwise sufficient for gas detectionlong light paths are not feasible. In addition, with such aArranging the effect of temperature or pressure gradients in each otheradjacent air layers traversed by the light on the light pathbe at least partially compensated.
Ineiner weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist dasReflexionssystem ein Spiegelsystem auf. Ein solches Spiegelsystemweist bevorzugt mindestens zwei, insbesondere abbildende, Spiegelauf. Weiterhin kann das Spiegelsystem auch andere Lichtstrahl-umlenkendeElemente wie Prismen oder Umlenkspiegel umfassen. Bei Verwendung einesSpiegelssystems lässtsich durch entsprechende Anordnung der Spiegel und gegebenenfallsder Lichtstrahl-umlenkenden Elemente, im Gegensatz zur Verwendungeines Retroreflektors, der Lichtweg von der Lichtquelle zu dem Lichtdetektornicht nur verdoppeln sondern um ein bestimmtes ganzzahliges Vielfachesdieser Basislichtweglängemultiplizieren. Die Empfindlichkeit des Gasnachweises wird demnachim Wesentlichen auch um diesen Faktor erhöht.Ina further preferred embodiment of the device has theReflection system on a mirror system. Such a mirror systempreferably has at least two, in particular imaging, mirroron. Furthermore, the mirror system can also other beam-deflectingInclude elements such as prisms or deflecting mirrors. When using aMirror system leavesby appropriate arrangement of the mirror and optionallythe beam-deflecting elements, as opposed to usea retroreflector, the light path from the light source to the light detectornot just double, but by a certain integer multiplethis basic light path lengthmultiply. The sensitivity of the gas detection is accordinglyessentially also increased by this factor.
Mitder hier beschriebenen Vorrichtung lassen sich Lichtwege von mehrerenMetern, beispielsweise zehn Metern, bis mehreren hundert Metern,erreichen.WithThe device described here can be light paths of severalMeters, for example ten meters to several hundred meters,to reach.
AlsLichtdetektor kann ein Halbleiterdetektor, beispielsweise eine Photodiodenzeileoder ein „chargecoupleddevice" (CCD), verwendetwerden. Es ist dabei möglich,optische Filter an einer Stelle des Lichtwegs, vorzugsweise unmittelbarvor dem Lichtdetektor, so anzuordnen, dass das von der Infrarotlichtquelleausgesendete Licht diesen optischen Filter durchläuft. Durchdie Wahl entsprechender optischer Filter kann Licht mit nicht-infraroterWellenlänge,beispielsweise sichtbares Tageslicht, weitgehend, insbesondere überwiegend,aus dem Nachweisprozess herausgefiltert werden. Weiterhin ist es möglich, andem Lichtdetektor abbildende optische Elemente, beispielsweise optischeLinsen, anzuordnen, mittels derer das Infrarotlicht in geeigneterWeise gesammelt und auf der lichtempfänglichen Fläche des Lichtdetektors abgebildetwerden kann.WhenLight detector may be a semiconductor detector, such as a photodiode arrayor a "chargecoupleddevice "(CCD)become. It is possibleoptical filters at a location of the light path, preferably immediatelyin front of the light detector, to arrange that from the infrared light sourceemitted light passes through this optical filter. ByThe choice of appropriate optical filters can be light with non-infraredWavelength,For example, visible daylight, largely, especially predominantly,be filtered out of the detection process. Furthermore, it is possible tothe optical detector imaging optical elements, such as opticalLenses to arrange, by means of which the infrared light in a suitableWere collected and mapped on the light-sensitive surface of the light detectorcan be.
Vorzugsweisesind die Infrarotlichtquelle und der Lichtdetektor ortsnah zueinanderauf einer Plattform montiert. Der Begriff Plattform ist hier sehrweit zu verstehen und kann beispielsweise auch einen mit einer offenenStirnseite versehenen Hohlzylinder umfassen. Im Beispiel des Hohlzylinderskönnendie Infrarotlichtquelle und der Lichtdetektor in dem Hohlzylinderbenachbart so angeordnet sein, dass der lichtaussendende Teil derInfrarotlichtquelle und der lichtempfängliche Teil des Lichtdetektorsder offenen Stirnseite des Hohlzylinders zugewandt sind, wobei dieoffene Stirnseite dann in Richtung auf das beabstandete Reflexionssystemausgerichtet ist. Es ist jedoch auch möglich, eine andere Anordnungder Infrarotlichtquelle und des Lichtdetektors an der Plattform zuwählen.In diesem Fall ist der Hohlzylinder insbesondere noch mit entsprechendausgestalteten Transferoptiken, beispielsweise Umlenkspiegeln, versehen,um das Infrarotlicht dem Lichtdetektor zuzuführen.Preferablythe infrared light source and the light detector are close to each othermounted on a platform. The term platform is very much herefar to understand and, for example, one with an open oneCover provided hollow cylinder. In the example of the hollow cylindercanthe infrared light source and the light detector in the hollow cylinderbe arranged adjacent so that the light emitting part ofInfrared light source and the light-sensitive part of the light detectorthe open end face of the hollow cylinder facing, wherein theopen end then in the direction of the spaced reflection systemis aligned. However, it is also possible to have a different arrangementthe infrared light source and the light detector at the platformchoose.In this case, the hollow cylinder is still in particular withequipped transfer optics, such as deflecting mirrors, provided,to supply the infrared light to the light detector.
Dasnachfolgend beschriebene Verfahren wird automatisiert unter Ausführung verschiedener Algorithmenausgeführt.Ein menschliches Eingreifen ist dabei zwar immer möglich abernicht erforderlich.TheThe method described below is automated by executing various algorithmsexecuted.A human intervention is always possible thoughnot mandatory.
Beider Durchführungdes Verfahrens zum absorptionsspektroskopischen Nachweis von mindestenseinem Brandgas in einem offenen Volumen wird das Infrarotlicht vonder Infrarotlichtquelle ausgesendet und durchläuft den Lichtweg durch dasoffene Volumen zu dem Reflexionssystem, beispielsweise dem Retroreflektor,und von dem Reflexionssystem durch das offene Volumen zu dem Lichtdetektor.atthe implementationof the method for the absorption spectroscopic detection of at leasta fire gas in an open volume is the infrared light ofthe infrared light source emitted and passes through the light path through theopen volumes to the reflection system, for example the retroreflector,and from the reflection system through the open volume to the light detector.
DasSpektrum des von dem Lichtdetektor empfangenen Infrarotlichts weistein Absorptionsmuster des mindestens einen Brandgases mit einer vonder Konzentration des mindestens einen Brandgases in dem offenenVolumen abhängendenAbsorptionsstärkeauf. Auf Grund dieser Absorptionsstärke kann die in dem offenenVolumen vorhandene Konzentration des mindestens einen Brandgasesbestimmt werden. Als Absorptionsmuster sind im Rahmen dieser Anmeldungimmer eine oder mehrere Absorptionslinien eines Brandgases zu verstehen,wobei sich die Absorptionslinien je nach spektraler Auflösung auchzumindest teilweise überlappenkönnen.TheSpectrum of the infrared light received by the light detector hasan absorption pattern of the at least one combustion gas with one ofthe concentration of the at least one combustion gas in the openVolume dependentabsorption strengthon. Due to this absorption strength can be in the openVolume Existing concentration of at least one fire gasbe determined. As absorption patterns are within the scope of this applicationalways to understand one or more absorption lines of a combustion gas,where the absorption lines also depending on the spectral resolutionat least partially overlapcan.
Besondersbevorzugt ist es, wenn fürdie Bestimmung der Absorptionsstärkeeines Brandgases ein mehrere Absorptionslinien umfassendes Absorptionsmusterberücksichtigtwird. Dadurch wird der Einfluss wellenlängenspezifischer Störungen anden Wellenlängeneinzelner Absorptionslinien auf die Auswertung der Absorptionsstärken verringertund die Gütedes Brandgasnachweises verbessert. Die mehreren Absorptionslinienwerden dabei insbesondere durch die Wellenlängenmodulierung der Infrarotlichtquelleerfasst.Especiallyit is preferred if forthe determination of the absorption strengtha fire gas a multiple absorption lines comprehensive absorption patternconsideredbecomes. This will affect the influence of wavelength-specific noisethe wavelengthsindividual absorption lines reduced to the evaluation of the absorption strengthsand the goodnessimproved fire gas detection. The several absorption linesare in particular by the wavelength modulation of the infrared light sourcedetected.
Weiterhinist es bevorzugt, wenn das von dem Lichtdetektor empfangene Lichtnicht nur auf ein Brandgas sondern auf mehrere Brandgase ausgewertetwird. Durch diese Vorgehensweise wird die Basis, auf die sich eineventuell folgendes Signal stützt,breiter angelegt und vermindert somit die Gefahr von Fehlalarmen.Es kann beispielsweise auch das Verhältnis der Absorptionsstärken verschiedener Brandgasefür dasVorliegen eines Brands herangezogen werden. Auch hier kann die Wellenlängenmodulierungder Infrarotlichtquelle vorteilhaft angewendet werden.Fartherit is preferable if the light received by the light detectorevaluated not only on a fire gas but on several combustion gasesbecomes. By doing so, the basis to which one ispossibly supports the following signal,broader and thus reduces the risk of false alarms.It may, for example, the ratio of the absorption strengths of different combustion gasesfor thePresence of a fire. Again, the wavelength modulationthe infrared light source can be advantageously applied.
Vorzugsweisewerden mit dem Verfahren CO und CH4 alsBrandgase nachgewiesen. Alternativ kann jedoch der Nachweis vonCO und CH4 auch mit dem anderer Brandgasekombiniert werden.Preferably, the method detects CO and CH4 as combustion gases. Alternatively, however, the detection of CO and CH4 can also be combined with other combustion gases.
Diemehreren Brandgase weisen bevorzugt Absorptionslinien und/oder Absorptionsmusterin dem gleichen Wellenlängenbereichauf, so dass die Absorptionsstärkender mehreren Brandgase bei der Wellenlängenmodulation der Infrarotlichtquellein einem Auswerteschritt bestimmt werden können. Die Berücksichtigungmehrerer Brandgase ermöglichtes beispielsweise, das Vorliegen eines Brands mit hoher Sicherheitfestzustellen und sich von einem einen Brand vortäuschendenEreignis, beispielsweise einem Gasleck, abzugrenzen. Darüber hinauskönnen durchdie Berücksichtigungmehrerer Brandgase Art und gegebenenfalls Gefährlichkeit des Brands präzisiertwerden.Themultiple combustion gases preferably have absorption lines and / or absorption patternsin the same wavelength rangeon, so the absorption levelsthe multiple fire gases in the wavelength modulation of the infrared light sourcecan be determined in an evaluation step. The considerationallows multiple combustion gasesfor example, the presence of a fire with high safetydetermine and pretend to be a fireEvent, such as a gas leak, delineate. Furthermorecan throughthe considerationseveral types of combustion gases and, where appropriate, dangerousness of the firebecome.
Gehtaus der Auswertung zur Bestimmung der Absorptionsstärken einesoder mehrerer Brandgase hervor, dass die Absorptionsstärken und/oder dieVerhältnisseder Absorptionsstärkenbrandcharakteristisch sind, wird ein Signal ausgelöst. Brandcharakteristischist die Absorptionsstärkeeines Brandgases dann, wenn die aus ihr ableitbare Konzentrationdes Brandgases in dem offenen Volumen einen Wert überschreitet,der unter typischerweise natürlichauftretenden Konzentrationen, beispielsweise im Fall einer Freiluftüberwachung,oder typischerweise betriebsüblichauftretenden Konzentrationen, beispielsweise im Fall einer Produktionshallenüberwachung,liegt. Die Schwellwerte der als brandcharakteristisch einzuschätzendenBrandgas-Konzentrationenwerden vorzugsweise vor der Durchführung des Verfahrens bzw. vorInbetriebnahme der Vorrichtung festgelegt und sind insbesonderean das offene Volumen, in dem der Brandgasnachweis vorgenommen wird,angepasst.goingfrom the evaluation for determining the absorption strengths of aor more fire gases that the absorption strengths and / or theconditionsthe absorption strengthsare fire-characteristic, a signal is triggered. Brand Characteristicis the absorption strengthof a combustion gas when the concentration derived from itof the combustion gas in the open volume exceeds a value,the under typically naturaloccurring concentrations, for example in the case of an open-air monitoring,or typically customaryoccurring concentrations, for example in the case of a production hall monitoring,lies. The thresholds of the brand characteristic can be estimatedBrand gas concentrationsare preferably before the implementation of the method or beforeCommissioning of the device and are in particularto the open volume in which the fire gas detection is carried out,customized.
Beidem Signal kann es sich um ein optisches Signal, beispielsweiseein Blinklicht, ein akustisches Signal, beispielsweise eine Tonfolge,oder ein beliebiges anderes zweckmäßiges Signal handeln. Insbesondereist es Aufgabe des Signals, Menschen auf das Ergebnis des Brandgasnachweisesaufmerksam zu machen. Das Signal kann beispielsweise auch die Versendungeiner elektronischen Nachricht, beispielsweise einer Email oderKurzmitteilung, mit einem an das Ergebnis des Brandgasnachweisesangepassten Inhalt oder ein vergleichbares elektronisches Signalumfassen.atthe signal may be an optical signal, for examplea flashing light, an acoustic signal, for example a sequence of tones,or any other convenient signal. EspeciallyIt is the task of the signal, people on the result of the fire gas detectionto draw attention. For example, the signal can also be sentan electronic message, such as an email orShort message, with a to the result of the fire gas detectionadjusted content or a comparable electronic signalinclude.
Dievon der Vorrichtung aktivierten oder erzeugten Signale werden imWesentlichen in Alarmsignale und Voralarmsignale unterteilt. EinAlarmsignal wird beispielsweise dann aktiviert oder erzeugt, wenn dieAbsorptionsstärkenverschiedener Brandgase alle unabhängig voneinander brandcharakteristisch sind.In einem solchen Fall kann mit hoher Wahrscheinlichkeit von demVorliegen eines Brands ausgegangen werden. Ein Voralarmsignal wirdbeispielsweise dann aktiviert oder erzeugt, wenn die Absorptionsstärke vonnur einem der mehreren nachgewiesenen Brandgase brandcharakteristischist. Es ist allerdings auch möglich,ein Alarmsignal aktivieren oder erzeugen zu lassen, wenn die Absorptionsstärke vonnur einem von mehreren Brandgasen brandcharakteristisch ist, wennbeispielsweise dieses eine Brandgas für sich genommen bereits einegesundheitsschädlicheWirkung aufweist.Thesignals activated or generated by the device are used in theEssentially divided into alarm signals and pre-alarm signals. OneAlarm signal is activated or generated, for example, when theabsorption intensitiesdifferent combustion gases are all fire characteristic independent of each other.In such a case, with high probability of theExistence of a fire. A pre-alarm signal isfor example, activated or generated when the absorption strength ofonly one of the several proven fire gases brand characteristicis. However, it is also possibleactivate or generate an alarm signal when the absorption strength ofis fire characteristic only to one of several fire gases, ifFor example, this one fire gas taken by itself already onenoxiousHas effect.
DieAusrichtung umfasst im Wesentlichen die Betätigung der an dem automatisiertenJustagesystem angeordneten Verstellmittel, beispielsweise Schrittmotoren.Im Folgenden wird beispielhaft immer von Schrittmotoren gesprochen.Es ist jedoch auch möglich,andere geeignete Verstellmittel zu verwenden. Die Schrittmotorenwerden vorzugsweise innerhalb eines festgelegten Schrittbereichsum vorher festgelegte Schrittinkremente verstellt. Nach jeder Verstellungum ein Schrittinkrement wird dann die Auswirkung der Verstellungauf die von dem Lichtdetektor empfangene Intensität des Infrarotlichtsfestgestellt.TheAlignment essentially involves the actuation of the automatedAdjustment system arranged adjusting means, such as stepper motors.The following is an example of always talking about stepper motors.However, it is also possibleto use other suitable adjusting means. The stepper motorsare preferably within a predetermined step rangeadjusted by previously specified step increments. After every adjustmenta step increment then becomes the effect of the adjustmentto the intensity of the infrared light received by the light detectordetected.
Insbesonderewerden bei der Ausrichtung Richtungsänderungen der Verstellmittelweitgehend, vorzugsweise vollständig,vermieden. Auf diese Weise lässtsich der Einfluss von Ungenauigkeiten, die bevorzugt bei Richtungsänderungender Verstellmittel auftreten, gering halten. Insbesondere lässt sich soder Einfluss des Getriebespiels eines Schrittmotors auf die Genauigkeitder Ausrichtung verringern.Especiallybecome in alignment direction changes of the adjustmentlargely, preferably completely,avoided. That waythe influence of inaccuracies, which are preferred in direction changesthe adjustment occur, keep low. In particular, can be sothe influence of the gear play of a stepping motor on the accuracyreduce the alignment.
Vorzugsweisewerden die Schrittmotoren in eine Stellung gebracht, in der dieIntensitätdes von der Infrarotlichtquelle ausgesendeten und von dem Lichtdetektorempfangenen Lichts ein Maximum erreicht. An dieser Vorgehensweiseist insbesondere vorteilhaft, dass kein zusätzliches Lichtsignal, beispielsweiseein zusätzlicherLaserstrahl, benötigt wird,um eine Ausrichtung oder Nachrichtung vorzunehmen, sondern dassfür dieAusrichtung das auch fürden Brandgasnachweis vorgesehene Infrarotlicht verwendet wird. Somitwird der apparative und steuerungstechnische Aufwand für den Brandgasnachweisverringert.PreferablyThe stepper motors are brought into a position in which theintensityof the light emitted by the infrared light source and the light detectorreached maximum light. At this procedureis particularly advantageous that no additional light signal, for examplean additional oneLaser beam, is needed,to make an alignment or message, but thatfor theAlignment also forthe fire gas detection provided infrared light is used. Consequentlyis the apparatus and control engineering effort for the fire gas detectionreduced.
Ineiner bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird von dem automatisiertenJustagesystem eine mindestens zweistufige Ausrichtung, beispielsweisemit einer Grobausrichtung und mindestens einer nachfolgenden Feinausrichtungdurchgeführt.Die erste Stufe der Ausrichtung, beispielsweise die Grobausrichtung,umfasst insbesondere die Überprüfung einesgroßenRaumwinkelbereichs mit großenSchrittinkrementen des Schrittmotors. In dem in der ersten Stufeabgetasteten Raumwinkelbereich wird der Bereich mit der höchsten empfangenenIntensitätbestimmt. Dieser Bereich mit der höchsten empfangenen Intensität wird dannals kleinerer Raumwinkelbereich für die folgende Stufe der Ausrichtungherangezogen. Die zweite Stufe der Ausrichtung, beispielsweise dieFeinausrichtung, umfasst insbesondere die Überprüfung in dem kleineren Raumwinkelbereichmit kleineren Schrittinkrementen des Schrittmotors. Die Größe des zuprüfenden Raumwinkelbereichs,und damit die Anzahl der Stufen der Ausrichtung, wird grundsätzlich durchdas, beispielsweise bei einer Richtungsänderung auftretende, Getriebespieleines Schrittmotors begrenzt.In a preferred embodiment of the method, the automated adjustment system performs at least two-stage alignment, for example with a coarse alignment and at least one subsequent fine alignment. The first stage of the alignment, for example the coarse alignment, comprises in particular the checking of a large solid angle range with large step increments of the stepping motor. In the solid angle range sampled in the first stage, the region with the highest received intensity is determined. This area with the highest received intensity is then used as a smaller solid angle area for the following level of alignment. The second stage of the off Direction, for example, the fine alignment, in particular includes the review in the smaller solid angle range with smaller increments of the stepping motor. The size of the solid angle range to be tested, and thus the number of stages of alignment, is fundamentally limited by the gear play of a stepping motor occurring, for example, in the event of a change in direction.
Insbesondereist es bei der Ausrichtung und/oder Nachrichtung vorteilhaft, dieEinstellung der Schrittmotoren an der während eines Ausrichtungszyklusermittelten höchstenempfangenen Intensität vorzunehmen.Dies bedeutet, dass die Schrittmotoren nicht an Hand der Schrittzahlin die die höchste empfangeneIntensitätaufweisende Einstellung gebracht werden. Vielmehr werden bei derEinstellung des Schrittmotors die empfangenen Intensitäten mit derhöchstenempfangenen Intensität verglichen,und es wird die Einstellung gewählt,bei der die empfangene Intensitätinnerhalb bestimmter Toleranzgrenzen mit der höchsten empfangenen Intensität übereinstimmt.Especiallyit is advantageous in the orientation and / or Nachrichtung, theAdjustment of the stepper motors during the alignment cycledetermined highestreceived intensity.This means that the stepper motors are not based on the number of stepsin which the highest receivedintensityexhibiting attitude. Rather, at theSetting the stepper motor the received intensities with thehighestreceived intensity compared,and the setting is chosenat the received intensitywithin certain tolerance limits with the highest intensity received.
Durchdiese Art der Ausrichtung beeinflusst die beispielsweise als Getriebespielder Schrittmotoren auftretende Ungenauigkeit der Verstellmittel,die üblicherweiseSchrittfehler zur Folge hat, die Güte der Ausrichtung nicht, sodass Schrittmotoren mit geringeren technischen Anforderungen verwendbar sind,was insbesondere die Kosten der Vorrichtung verringert.Bythis type of alignment affects the example as a gear playthe stepper motors occurring inaccuracy of the adjusting means,the usualStep error has the consequence, the quality of the alignment is not, sothat stepper motors with lower technical requirements can be used,which in particular reduces the cost of the device.
Vorzugsweisewird die automatisierte Ausrichtung wiederkehrend während desBetriebs der Vorrichtung, beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen, durchgeführt. DieseAusgestaltung des Verfahrens ist insbesondere geeignet, wenn Störungen oderBeeinträchtigungendurch eine unbeabsichtigt auftretende Änderung der Ausrichtung derElemente der Vorrichtung, beispielsweise des Lichtdetektors, mithoher Frequenz zu erwarten sind. Ist die Vorrichtung beispielsweisein einer Umgebung angeordnet, in der sie über einen längeren Zeitraum starken Vibrationenausgesetzt wird, ist eine regelmäßige Änderungder Ausrichtung vorhersehbar. Diese regelmäßigen Änderungen können durch die während desBetriebs wiederkehrende Ausrichtung wirksam korrigiert werden.PreferablyThe automated alignment is recurring during theOperating the device, for example, at regular intervals, carried out. TheseEmbodiment of the method is particularly suitable when interference orimpairmentsby an unintentional change in the orientation of theElements of the device, such as the light detector, withhigh frequency are expected. For example, is the deviceplaced in an environment where they have strong vibrations for a long period of timeis suspended is a regular changethe orientation predictable. These regular changes can be made by the during theOperational recurring alignment can be effectively corrected.
Esist jedoch auch möglich,dass die Ausrichtung zusätzlichoder alternativ gezielt bei einer für die Wirksamkeit des Verfahrensnachteiligen Abschwächungder Intensitätdes Lichts durchgeführtwird. Diese Ausgestaltung des Verfahrens ist insbesondere geeignet, wennStörungenoder Beeinträchtigungendurch eine unbeabsichtigt auftretende Änderung der Ausrichtung derElemente der Vorrichtung unwahrscheinlich sind. In diesem Fall werdender Zeitaufwand fürdie Ausrichtung und die dadurch verursachte Unterbrechung des Brandgasnachweisesso gering wie möglichgehalten.Itbut it is also possiblethat the alignment in additionor alternatively targeted at one for the effectiveness of the methodadverse weakeningthe intensityperformed by the lightbecomes. This embodiment of the method is particularly suitable whendisordersor impairmentsby an unintentional change in the orientation of theElements of the device are unlikely. In this case will bethe time required forthe alignment and the resulting interruption of the fire gas detectionas low as possibleheld.
Ineiner weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird dieIntensitätdes von der Infrarotlichtquelle ausgesendeten und von dem Lichtdetektorempfangenen Lichts quantifiziert. Im Gegensatz zu der wellenlängenspezifischenLichtabschwächungdurch die Absorption der Brandgase wird die Intensität des Lichtsauf dem Lichtweg beispielsweise auch durch Streuung und Absorptionan in der Luft vorhandenen Partikeln, beispielsweise flüssigen oder festenAerosolen, abgeschwächt.Solche Partikel, beispielsweise Rußteilchen, Ascheteilchen oder Rauch,treten verstärktbei Brändenauf und können dasLicht, das durch ein mit Teilchen angereichertes offenes Volumenläuft,im Wesentlichen wellenlängenunspezifischabschwächen.Diese im Wesentlichen nicht wellenlängenspezifische Abschwächung kann zusätzlich zuden Absorptionsstärkender Brandgase verwendet werden, um das Vorliegen eines Brandes anzuzeigen.InAnother preferred embodiment of the method is theintensityof the light emitted by the infrared light source and the light detectorreceived light quantified. Unlike the wavelength-specificlight attenuationBy the absorption of the fire gases the intensity of the light becomeson the light path, for example, by scattering and absorptionon particles present in the air, for example liquid or solidAerosols, toned down.Such particles, for example soot particles, ash particles or smoke,step upin firesand can do thatLight passing through a particle-enriched open volumerunning,essentially wavelength-unspecificweaken.This substantially non-wavelength attenuation may be in addition tothe absorption strengthsthe combustion gases used to indicate the presence of a fire.
Dementsprechendkann ein Signal, insbesondere ein Voralarmsignal oder Alarmsignal,aktiviert oder erzeugt werden, wenn die Intensität des von der Infrarotlichtquelleausgesendeten und von dem Lichtdetektor empfangenen Lichts brandcharakteristischabgeschwächtist. Als brandcharakteristisch kann eine Abschwächung des Lichts beispielsweisegewertet werden, wenn der Lichtdetektor eine innerhalb eines kurzen Zeitraums,beispielsweise zehn Minuten, auftretende Abschwächung des Lichts wahrnimmt,die nicht durch eine Änderungder Ausrichtung der Infrarotlichtquelle oder des Lichtdetektorsverursacht wurde. Vorzugsweise gilt die Intensität als brandcharakteristischabgeschwächt,wenn sie einen zu Beginn der Inbetriebnahme der Vorrichtung bestimmtenWert unterschreitet.Accordinglymay be a signal, in particular a pre-alarm signal or alarm signal,be activated or generated when the intensity of the infrared light sourceemitted and received by the light detector light brand characteristicattenuatedis. As a fire characteristic, a weakening of the light, for examplebe scored if the light detector is within a short period of time,for example, ten minutes perceives occurring attenuation of the light,not by a changethe orientation of the infrared light source or the light detectorwas caused. Preferably, the intensity is considered fire characteristicattenuatedif they one at the beginning of commissioning of the deviceValue falls below.
Dievorliegende Erfindung kann in vielfältiger Weise ausgeführt werden.Im Folgenden werden Ausführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung an Hand der beigefügten Figuren erläutert. Inden Figuren zeigen:TheThe present invention can be practiced in many ways.The following are exemplary embodimentsof the present invention with reference to the accompanying figures. Inshow the figures:
Aneiner Wand
Dieelektronische Steuerungs-, Auswertungs- und Alarmierungseinheit
Ander Wand
DerInfrarotlaser
Entwickeltsich an einem bestimmten Ort in dem offenen Volumen
Dasvon der CCD
Diein
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