CN112313720B - 散射光检测器和具有散射光检测器的吸气式火灾检测*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检测测试流体中的颗粒、特别是烟雾颗粒(320)的散射光检测器(200),其特别是用于吸气式火灾检测***(100),所述散射光检测器包括具有流入口(212)和流出口(213)以形成可供所述测试流体流过的流径(310)的测试区域(210);沿发射方向(A)发射光束(231)的光发射器(230),其中所述所发射的光束(231)与所述流径(310)形成重叠区域(X);用于接收在所述重叠区域(X)中通过颗粒(320)而散射的散射光分量(233)的光接收器(240);印制电路板(220),其中所述光发射器(230)和所述光接收器(240)与所述印制电路板(220)、特别是所述印制电路板(220)的正面连接,其中借助偏转所述光束(231)的光波导(232)将所述光发射器(230)所发射的光束(231)导入所述测试区域(210),并且所述光接收器(240)以某种方式布置,使得直接或间接的散射光路径(S)在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测测试流体中的颗粒、特别是烟雾颗粒的散射光检测器,其特别是用于吸气式火灾检测***,所述散射光检测器包括具有流入口和流出口以形成可供测试流体流过的流径的测试区域、沿发射方向发射光束的光发射器,其中所发射的光束与流径形成重叠区域,所述散射光检测器还包括用于接收在重叠区域中通过颗粒而散射的散射光分量的光接收器和印制电路板,其中所述光发射器和所述光接收器与印制电路板、特别是所述印制电路板的正面连接。此外,本发明还涉及一种具有这种散射光检测器的吸气式火灾检测***,其中所述吸气式火灾检测***具有一个或多个布置在一个或多个监测室中用以吸入测试流体的吸气孔、用于将所述一个或多个吸气孔与所述散射光检测器导流连接的管道和/或软管***以及用于在所述管道和/或软管***内产生通流和/或负压的抽吸装置。最后,本发明涉及一种检测测试流体中所包含的颗粒、特别是烟雾颗粒的相关方法,所述方法特别是用于检测火灾。
背景技术
除了借助简单的天花板烟雾报警器对房间进行火灾检测和监测之外,散射光检测器还适用于所谓的吸气式火灾检测***,也称为吸气式烟雾报警器,其持续从监测室、待监测的房间或区域或者待监测的环境抽吸足够有代表性的测试流体、特别是空气量并且将这个空气量输送至布置在吸气路径中的散射光检测器。沿流径导引被吸入的测试流体通过散射光检测器的测试区域,其中光发射器所发射的光束指向这个测试区域。经证实有效的是将二极管,即所谓的光发射二极管(LED),也简称为发光二极管用作光发射器。第一交叉体积形成一个重叠区域,在这个第一交叉体积中,所发射的光束与测试流体的流径发生重叠,在这个重叠区域中,视情况存在的任何吸入颗粒、特别是烟雾颗粒致使入射光发生散射。为了检测被散射的散射光,光接收器(大多是光电二极管(PD))的视场沿接收方向指向这个重叠区域。第二交叉体积被称为散射光中心,在这个第二交叉体积中,光发射器的光束和光接收器的视场重合。第三交叉体积形成检测体积,在这个第三交叉体积中,重叠区域和散射光中心,即光发射器的光束、光接收器的视场和测试流体的流径发生重叠。通过光接收器检测在该处通过视情况存在的、特别是被吸入的颗粒或烟雾颗粒而散射的散射光的散射光分量,借助随后的分析将其用于检测火灾。基于吸气式火灾检测***的交稿灵敏度,在火灾产生阶段通常已经可以进行火灾检测,因此将吸气式烟雾报警器用于所谓的早期火灾检测乃至最早火灾检测。
由EP 0 729 024 A2已知用于吸气式虎仔检测***的用于检测通过颗粒而散射的散射光的同类型的光电颗粒传感器。该颗粒传感器包括被壳体包围的具有进气口和排气口的光学腔室。这个光学腔室形成空气通路,具体方式在于,所吸入的空气通过进气口被导引到腔室中并且通过排气孔被导引出腔室。光发射器和光接收器布置在这个光学腔室内或者伸入这个光学腔室中,因此与空气通路直接接触。这使得这个光学腔室的结构较为复杂,引发了相关的污染、颗粒沉积,进而导致颗粒传感器的响应灵敏度降低或错误率增加。此外,对于为光发射器和光接收器进行供电或转发所接收的信号而言,结构上分离的电路载体和/或印制电路板是必不可少的,这样一来,更复杂的生产就会导致制造成本增加。
EP 3 029 647 B1描述了一种散射光烟雾报警器,其具有容置在外壳壳体中的电路载体。作为光发射器的发光二极管和作为光接收器的光电二极管均与这个电路载体连接。实现该散射光烟雾报警器的尽可能低的结构高度的具体方式在于,这些二极管直接地,即紧贴且在没有附加的子结构的情况下与电路载体连接,例如作为可表面安装的构件(SMD=Surface Mounted Device)与电路载体连接。因此,常规二极管的发射方向或接收方向必须正交于电路载体。为了形成散射光中心,即交叉体积,在这个交叉体积中,发光二极管所发射的光束和光电二极管的视场相互重叠,这些二极管中的至少一个实施为所谓的“Sidelooker”(“侧视”)LED。通过使用这种“侧视”LED,可以实现平行于电路载体的“侧向”辐射方向。一方面,该实施方式的缺点在于,具有所有有源光学组件的整个电路载体布置在测试流体内,在此直接布置在监测室或待监测的环境内,另一方面,这些二极管的发射或接收方向受相对于电路载体的平行(“侧视”二极管)或正交布置(常规二极管)限制。
由现有技术已知光接收器相对于光发射器的不同布置方案。所发射的光束的发射方向与光接收器的观察方向之间所形成的角度被称为散射角。散射角在0°至90°之间,则表示前向散射,散射角大于90°,则表示后向散射。此外,由现有技术还已知用于偏转和/或反射发光二极管所发射的光束或被散射的散射光分量的散射光路径的不同方案。
在下文中并且根据通常的理解,术语“反射”指的是光束借助反射器(例如镜子)的一次性方向变化。入射至反射器表面的光束被这个反射器反射回来(反射),其中这个光束的入射角等于反射角。而术语光束的“偏转”则指的是光束借助光波导(例如光纤)的方向变化。与单反射不同,光束入射到光波导的介质中并在这个光波导的内部进一步受到导引,进而可以任意改变方向。因此,光束入射至光波导中的入射角无需与出射角相当。与此相反,术语光束的“聚焦”则表示不发生方向变化。在此情况下,通过折射(例如借助聚光透镜)增大光强度以及/或者改变光电二极管的视场或发光二极管的光束的宽度。
就火花检测而言,由EP 2 881 719 A1例如已知将透镜用于光电检测领域。与颗粒检测、特别是烟雾颗粒检测不同,在采用火花检测时,可以省去光发射器,因为待检测的火花自身已用作光源。实际的光接收器在此布置在通道的外部,待监测、结合的材料流和气体流在这个通道中流动。光棒将火花所发出的辐射传输到光接收器并且伸入通道中,在这个通道中,借助透镜保护这个光棒不受材料流和气体流影响。同时,根据透镜的设计方案而改变视场的宽度,特别是扩大视场的宽度。
由US 9 267 885 B2已知一种光学散射光检测器,其中提出,借助两个伸入测量室中的光反射器、特别是棱镜来改变发光二极管的光束的发射方向以及被散射的散射光分量的散射光路径。在此情况下,第一棱镜指向发光二极管,以便将这个发光二极管的光束以某一角度反射到测量室内的检测区中,第二棱镜指向光电二极管,以便将来自这个检测区的散射光以相同角度朝这个光电二极管的方向进行反射。这些光反射器布置在共用的支承部件上,这个支承部件将这些光反射器间接地与印制电路板连接在一起。由WO 2016/102891A1还已知散射光检测器的一种类似结构,其与上述结构的不同之处基本上在于,用两个伸入测量室中的光导体来代替两个棱镜。借助分别提出的二极管以及各反射器或光导体相对彼此的布置,仅可能在有限的散射角范围内检测前向散射。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种相对于现有技术有所改进的散射光检测器,所述散射光检测器特别是具有更节省成本、更紧凑且更耐用的结构,同时具有较高的且在工作时间内保持恒定的响应灵敏度、较低的误报率和检测精度,特别是以便满足吸气式火灾检测***的特殊要求,例如可用的相对较小的安装空间。
本发明用以达成上述目的的解决方案在于根据权利要求1所述的散射光检测器、根据权利要求13所述的具有散射光检测器的吸气式火灾检测***以及根据权利要求15所述的检测测试流体中所包含的颗粒、特别是烟雾颗粒的方法。
开篇所详细描述的类型的根据本发明的散射光检测器的特征在于,借助偏转光束的光波导将光发射器所发射的光束导入测试区域,并且光接收器以某种方式布置,使得直接或间接的散射光路径在光接收器与重叠区域之间延伸。
在一个有利的实施方案中,光发射器、特别是发光二极管(LED)和/或光接收器、特别是光电二极管(PD)是直接或紧贴地与印制电路板的正面连接,即在没有附加或中间布置的子结构的情况下或者作为可表面安装的构件(也被称为SMD=Surface Mounted Device)与印制电路板的一侧连接并且正交地背离印制电路板,或者光发射器的发射方向和光接收器的视场正交于印制电路板的正面而定向。印制电路板的朝向或最接近测试区域的一侧被称为印制电路板的正面。原则上,安装在印制电路板上的所有组件都可以安放在这个印制电路板的正面上。但是,也可以在正面和与这个正面相对且背离测试区域的背面上,在这个印刷电路板的两侧进行装配。用于控制光发射器或用于增强和分析光接收器信号的电路例如也可以布置在这个印制电路板上。
例如消耗或产生电能的能量转换光学组件,如光发射器或光接收器,在下文中被称为有源光学组件。无基本能量转换的光学组件,如透镜、光波导或滤光器,在下文中也被称为无源光学组件。
有利地,用于吸收光发射器所发射的光束的非散射光分量的光阱可以补充性地布置在测试区域内。
因此,根据本发明,光发射器所发射的特别是正交于印制电路板的正面的光束被光波导偏转并且指向测试区域,以便与在测试区域内沿流径流动的测试流体形成重叠区域。光接收器以某种方式布置在印制电路板上,使得在重叠区域与光接收器之间构建有直接的散射光路径,即在重叠区域中通过颗粒而散射的散射光分量的直线的、未反射且不偏转的走向。作为替代方案,这个光接收器以某种方式布置,使得在重叠区域与光接收器之间构建有间接的散射光路径,即在重叠区域中通过颗粒而散射的散射光分量的“弯折”和/或“弯曲”的、经反射和/或经偏转的走向。
换句话说,光接收器的视场沿接收方向直接或紧贴地指向重叠区域以形成直接的散射光路径。这样一来,散射光中心就可以借助数量较少的光学组件并且进而以较低的成本放置在这个重叠区域内以形成检测体积,在这个散射光中心中,光发射器的光束与光接收器的视场重叠,在这个重叠区域中,光发射器所发出或发射的光束与测试流体的流径重叠。如果光接收器的视场并非直接或紧贴地指向重叠区域,而是特别是用于反射或偏转散射光分量的无源光学组件布置在光接收器的视场内,进而将这些无源光学组件用于将散射光中心放置在重叠区域内,则相应地构建有间接的散射光路径。
因此,本发明提出一种散射光检测器的可改性的结构,这个散射光检测器具有光学组件的多个布置选项,其中所有有源光学组件要么布置在位于同一平面中的多个印制电路板上,要么有利地布置在单个印制电路板上,特别是布置在所述印制电路板的正面上,视需要借助光波导偏转光发射器的光束以形成与测试流体的重叠区域并且视需要和/或可选地布置有光接收器,用以在重叠区域与光接收器之间形成直接或间接的散射光路径。灵活的结构特别是使得散射光检测器能够适用于吸气式火灾检测***,具体方式在于,光发射器的光束可以指向测试流体的流径,这个光接收器要么直接指向这个重叠区域以在重叠区域内形成散射光中心或检测体积并检测散射在检测体积中的散射光分量或者这个重叠区域位于光接收器的视场内部,要么间接指向这个重叠区域或者这个重叠区域位于光接收器的视场外部并且借助一个特别是无源的光学组件(优选光波导)对散射光分量进行偏转或反射。这样就能实现最少数量的组件,特别是有源和无源光学组件,从而降低制造难度和由此引发的制造成本。通过将所有有源光学组件布置在单个印制电路板上节省额外的制造成本并且大幅简化散射光检测器的结构。在一个特别有利的实施方式中,所有有源光学组件和无源光学组件均布置在测试流体的流径外部,特别是布置在测试区域的外部,或者仅偏转光发射器的光束的无源光学组件(即光波导)伸入这个测试区域。这样就能大幅减少甚至完全避免在采用吸气式火灾检测***时更容易出现的光学组件上的颗粒沉积对测试区域的污染。
在本发明的一个有利实施方式中,光发射器所发射的光束在沿流径定向的发射方向上延伸。
作为这个实施方式的替代方案,光发射器所发射的光束优选沿指向流径的发射方向延伸。
光发射器所发射的光束在沿流径定向的、特别是平行于流径而定向的发射方向上延伸,因此可以形成光束与流径的更大的重叠区域。为了将增大的重叠面积用于多重检测,即借助多个光接收器来检测散射光,例如可以借助这些光接收器在流径内放置多个相应的散射光中心,以便在测试区域的不同区域中形成对应的检测体积。作为替代方案,通过沿指向流径上的发射方向,特别是沿正交于这个流径的发射方向对光束进行定向,可以更精确地限制检测体积,具体方式在于,在光束与流径之间构建有较小的重叠区域。除了平行于流径而定向的光束(其中测试流体的流径与光发射器的发射方向之间的重叠角为0°)或正交于流径而定向的光束(其中重叠角为90°)的极限情况之外,位于其间的发射方向是可调的,这些发射方向所形成的重叠角在0°至90°之间。
所述散射光检测器的一个有利实施方式的特征在于,在光接收器与重叠区域之间延伸的直接散射光路径内布置有非反射、非偏转的光学组件或介质。这种非反射、非偏转的光学组件或介质例如是透镜或简单的窗玻璃。
在所述散射光检测器的一个替代实施方式中,在光接收器与重叠区域之间延伸的间接散射光路径借助偏转被散射的散射光分量的光波导而形成。这样就能将光接收器布置在印制电路板的几乎任何位置上,进而更好地利用可用空间。
据此,在直接的散射光路径内或是根本未布置有光学组件并且仅布置有处于测试区域中的介质或被吸入测试区域中的测试流体(通常是空气),或是仅布置有非反射且非偏转的、特别是无源的光学组件,如透镜或简单的窗玻璃。与此相反,间接的散射光路径优选借助偏转被散射的散射光分量的光波导而形成。
根据另一优选实施方式,第一光学器件,优选扁平或平面的第一光学器件布置在光发射器与重叠区域之间以聚焦光束以及/或者第二光学器件,优选扁平或平面的第二光学器件布置在光接收器与重叠区域之间以聚焦沿散射光路径而散射的散射光分量。
通过使用优选扁平或平面的对平行于其光轴的入射光进行聚束或发散的无源对称光学器件,可以聚焦光发射器的光束和/或在散射光路径中被散射的散射光分量并且改变这个光束的宽度和/或光强度以及/或者改变这个散射光分量或光接收器的视场。这例如可以通过透镜,特别是聚光或发散透镜,但也可以是所谓的菲涅耳透镜来实现。第一光学器件和/或第二光学器件优选平行于印制电路板的正面或以与印制电路板的正面成某一角度、特别是在0°至45°之间的范围内的角度的方式定向以及/或者与所对应的光发射器或光接收器相对布置。在更简单的实施方案中,也可以可选地代替透镜将窗玻璃用作第一或第二光学器件。
将聚光透镜布置在光发射器、特别是发光二极管前方例如能够点状地形成重叠区域,在这个重叠区域中,测试流体的流径与光发射器的光束相互重叠。而将聚光透镜布置在光接收器、特别是光电二极管前方则会致使检测区域增大。入射到聚光透镜上的散射光分量被聚束,其中焦点对准光接收器。这样就能“拦截”并检测在其他情况下会经过光接收器的散射光分量。
同样有利的是,在一个优选的实施方式中,测试区域受测试区域壁部限制,其中这个测试区域壁部具有一个或多个用于容置光学组件以及/或者用于产生一个或多个透光孔的凹槽。
在这个实施方式的一个进一步方案中,具有光发射器和光接收器的印制电路板布置在限制测试区域的测试区域壁部的外部。
同样地,在这个实施方式的一个进一步方案中,光接收器和/或光发射器和/或光波导和/或第一光学器件和/或第二光学器件和/或其他光学组件可以布置在测试区域的外部,特别是布置在限制这个测试区域的测试区域壁部的外部。
在此情况下,在一个特别有利的进一步方案中,在在光接收器与重叠区域之间延伸的直接散射光路径中布置有透光孔或非反射的光学组件以及/或者在光接收器与重叠区域之间延伸的间接散射光路径借助布置在这个测试区域壁部的凹槽中的一个内部以及光接收器的视场中的光波导而形成。
在此情况下,偏转光发射器的光束的光波导优选可以通向测试区域壁部的凹槽中的一个内或者这个光波导将容置在凹槽中。作为替代方案,这个光波导贯穿这个凹槽并且与测试区域连通。为了形成直接的散射光路径,光接收器可以对应有位于凹槽中的透镜或透光孔,例如构建在测试区域壁部内的间隙,使得仅处于监测室或待监测的环境中的介质和/或测试流体(通常是空气)布置在散射光路径内。因此,印制电路板、与这个印制电路板连接的有源光学组件以及特别是所有无源光学组件优选均布置在测试区域外部并且容置在相应的凹槽内,使得这些光学组件与测试区域壁部齐平。这样就能确保光学组件上和/或测试区域壁部上的颗粒沉积对测试区域造成的污染特别小,进而确保散射光检测器的使用寿命特别长。
此外,如果测试区域壁部构建有圆柱形横截面,则在测试区域内也可以构建有尽可能低湍流的、在理想情况下甚至是层状的通流。此外,大幅简化了吸气式火灾检测***的使用。因此,在一个特别优选的实施变体中,可以将吸气式火灾检测***自身的管道和/或软管***的管线区段用作测试区域壁部。通过光接收器的可变布置和定向方案,散射光检测器可以与吸气式火灾检测***的几何预设值相匹配。此外,通过将用于容置所有有源光学组件以及(视情况)所有其他组件的单个印制电路板用于进行控制和分析,可以以特别节省空间的方式实施围绕布置在测试区域壁部的外部的印制电路板的壳体并将其与可供使用的较小安装空间相匹配。
根据一个有利的实施变体,所述散射光检测器的特征在于一个或多个附加的光接收器,其作为辅助光接收器与印制电路板连接,特别是与这个印制电路板的正面连接。
在这个实施变体的进一步方案中,所述一个或多个辅助光接收器也以某种方式布置,使得直接或间接的散射光路径在各辅助光接收器与重叠区域之间延伸。
因此,除光接收器之外,其他辅助光接收器可以以优选与这个光接收器相邻的方式与印制电路板的正面连接。一个或多个辅助光接收器与这个光接收器基本上相同,例如构建为光电二极管并且可以分别可选地和/或视需要以这个光接收器的相应可能的配置和/或定向和/或布置进行构建。所述一个或多个辅助光接收器特别是可以间接或直接地与印制电路板连接,并且直接或间接的散射光路径可以在重叠区域与各辅助光接收器之间延伸。例如可以所述一个或多个辅助光接收器用于多重检测,即用于借助多个光接收器来检测重叠区域中以不同散射角散射的散射光分量。除了在重叠区域内形成对应于各辅助光接收器的多个散射光中心之外,特别有利的是,以某种方式布置一个或多个辅助光接收器和/或以某种方式对其视场进行定向,使得这些辅助光接收器与光发射器形成重叠区域内的共用的散射光中心或共用的检测体积。因此,可选地或替代性地,可以以各检测角度将所述一个或多个辅助光接收器与印制电路板连接,以便沿必要的接收方向将所述辅助光接收器的各个视场对准重叠区域,特别是以便在这个重叠区域内形成共用的散射光中心,进而形成共用的检测体积。借助这个光接收器以及所述一个或多个辅助光接收器可以检测在共用检测体积中以彼此有所不同的、特性或颗粒特定的散射角散射的不同散射光分量。
基于光接收器以及一个或多个辅助光接收器的灵活的布置方案,所述光接收器以及所述一个或多个辅助光接收器甚至可以以节省空间的方式布置在共用的印制电路板上并且同时可以提高散射光检测器的分析可能性。特别是可以将散射角相关的散射光分布纳入分析中,从而例如区分火灾变量和虚假变量(例如灰尘或蒸气颗粒)。
此外,一个或多个第二光学器件,优选扁平或平面的第一或第二光学器件,可以补充性地布置在位于一个或多个辅助光接收器与重叠区域之间的各散射光路径中以对散射光分量进行聚焦。
所述一个或多个第二光学器件优选分别平行于印制电路板的正面或以与这个印制电路板的正面成某一角度的方式定向以及/或者与所对应的辅助光接收器相对布置并且特别是容置在围绕测试区域的测试区域壁部的凹槽内。
在此情况下,在这个实施变体的一个进一步方案中,特别有利的是,所述一个或多个第二光学器件分别以与围绕流径的共用圆周相切的方式布置以及/或者分别具有距重叠区域的相同距离。
在使用具有圆柱形横截面的测试区域壁部时,多个第二光学器件,优选扁平或平面的第二光学器件,特别是聚光透镜,例如可以被沿共用圆周延伸的测试区域壁部的凹槽容置。在这个布置方案中,这些优选构建为聚光透镜或菲涅耳透镜的光学器件分别具有距测试流体的有利地沿测试区域壁部的中心轴延伸的流径或光发射器的光束与这个流径的重叠区域的相同的距离。这样就简化了辅助光接收器的各个接收方向在共用的检测体积内的聚焦并且同时增大了各个视场的宽度。
最后,根据一个有利的实施方式,在两个或更多个辅助光接收器或者所述光接收器和所述辅助光接收器中的至少一个的各个直接或间接的散射光路径内可以分别布置有至少一个偏振滤光器。
这个偏振滤光器的偏振面优选彼此正交,以便可以基于分别过滤式测得的散射光分量获得补充性的分析信息。
开篇所详细描述的类型的具有根据上述实施方式中的一个的散射光检测器的根据本发明的吸气式火灾检测***的特征在于,所述散射光检测器的测试区域构建为管道和/或软管***的集成式组成部分,具体方式在于,所述检测区域构建为所述管道和/或软管***的流动区段,特别是输送管。
根据本发明,还提供了一种具有集成式散射光检测器的吸气式火灾检测***。在此情况下,这个散射光检测器实施为管道和/或软管***的集成式、优选甚至是一体式组成部分。在采用集成式实施方案时,这个散射光检测器以某种方式嵌入这个管道和/或软管***中,使得这个通流通过检测器的入口进入测试区域并且通过这个检测器的出口再次离开这个测试区域。在采用一体式实施方案时,管道和/或软管壁部甚至同时形成测试区域壁部,以便将这个测试区域例如作为所谓的管道配件***这个管道和/或软管***。这样就能借助根据本发明的散射光检测器简单且容易地对现有的吸气式火灾检测***进行改装。
所述吸气式火灾检测***的一个有利的技术方案的特征在于,限制测试区域的测试区域壁部沿测试流体的流动方向布置在抽吸装置前方,特别是紧挨地布置在这个抽吸装置前方。
有利地,散射光检测器在吸气式火灾***的管道和/或软管***内部布置在这个吸气式火灾***的抽吸装置前方,特别是紧挨地布置在其抽吸装置前方。一方面,可以以某种方式使用管道和/或软管***内的测试流体的长且直的流动走向,以便可以实现颗粒在测试流体内部更均匀的分布或这个测试流体的更低湍流的流动。另一方面,可以借助相同的散射光检测器对来自管道和/或软管***的不同分支且取自各个监测室的测试流体量进行检查和分析。在特别是管道和/或软管***的不同分支内使用附加的分散布置的散射光检测器对于不同测试流体量的来源确定或定位是有用的。这些分散的散射光检测器优选同样根据本发明的至少一个实施方式而实施。
就根据本发明的使用特别是根据上述实施方式中的一个的散射光检测器来检测测试流体中所包含的颗粒、特别是烟雾颗粒的方法而言,借助一个或多个吸气孔从一个或多个监测室持续提取测试流体并且借助导流的管道和/或软管***将这个测试流体输送至散射光检测器,所述散射光检测器具有用于形成重叠区域的光发射器和用于检测在这个重叠区域内散射的散射光的光接收器。
根据本发明的方法的特征在于,在所述管道和/或软管***内形成重叠区域并且所述光接收器指向这个重叠区域以形成检测体积,其中沿所述管道和/或软管***的流动区段产生导引测试流体的流径,所述光发射器沿指向所述流径或沿所述流径而定向的发射方向发射光束,其中所发射的光束形成与所述流径的重叠区域。可选地,如果测试流体内存在颗粒,这个光接收器则接收在重叠区域内散射的散射光的至少一个散射光分量。
在本发明中,在管道和/或软管***内形成重叠区域,具体方式在于,光发射器所发射的光束和导引测试流体的流径在这个管道和/或软管***的流动区段内彼此遭遇。为此,这个流动区段可以集成至这个管道和/或软管***中,也就是说,被优选圆柱形的测试区域壁部包围的测试区域可以代替管道和/或软管***的流动区段或者可以补充性地中间连接这个测试区域,火灾这个流动区段可以与这个管道和/或软管***一体成型,也就是说,将这个管道和/或软管***的流动区段自身用作测试区域,在这个测试区域内构建有流径。为了检测在重叠区域内散射的散射光的至少一个散射光分量,将光接收器(特别是其视场)对准这个重叠区域,其中在这个管道和/或软管***内形成散射光中心,特别是检测体积。在此情况下,在这个重叠区域与光接收器之间延伸的散射光路径可以可选地和/或视需要以直接或间接的方式构建。
由现有技术中充分已知用于分析所测得的散射光分量是否存在火灾或火灾危险或存在发生火灾的危险的其他步骤。
要指出的是,在上文和下文的描述中单独列出的特征和措施可以以任何技术上有效的方式彼此组合并且示出了本发明的其他技术方案。说明书特别是结合附图补充性地对本发明进行表征和详细说明。
附图说明
本发明的其他有利技术方案参见以下图示说明。其中:
图1为根据本发明的具有集成式散射光检测器的吸气式火灾检测***的示例性示意图;
图2为根据本发明的散射光检测器的第一示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有沿流径发射的光束和直接的散射光路径;
图3为根据本发明的散射光检测器的第二示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有沿流径发射的光束和圆柱形测试区域壁部;
图4为根据本发明的散射光检测器的第三示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有指向流径的光束和直接的散射光路径上;
图5为根据本发明的散射光检测器的第四示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有指向流径且聚焦的光束以及直接且聚焦的散射光路径;
图6为根据本发明的散射光检测器的第五示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有指向流径且聚焦的光束以及间接且聚焦的散射光路径;
图7为根据本发明的散射光检测器的第六示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有指向流径且聚焦的光束和多个辅助光接收器,这些辅助光接收器以各检测角度进行定向以进行多重检测;
图8为根据本发明的散射光检测器的第七示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有多个辅助光接收器,这些辅助光接收器以各检测角度进行定向以进行多重检测,其中偏振滤光器布置在各直接的散射光路径中;
图9为根据本发明的散射光检测器的第八示例性实施方式的示意图,所述散射光检测器具有多个辅助光接收器,这些辅助光接收器以各检测角度进行定向以进行多重检测,并且各间接的散射光路径借助各个光波导而形成;以及
图10为根据本发明的方法的示例性流程图。
具体实施方式
在不同图示中,相同的部件总是采用相同的附图标记,因此通常仅对这些部件进行一次描述。
在图2和图3中,观察者的视向正交于测试流体的流型,而图4至图9则为沿测试流体的流动方向的视图。
图1为根据本发明的具有集成式散射光检测器200的吸气式火灾检测***100的示例性示意图。吸气式火灾检测***100具有管道和/或软管***110,其具有第一管道分支111和第二管道分支112。管道分支111、112分别包括多个吸气孔120,这些吸气孔布置在一个或多个监测室300中以抽吸测试流体。第一管道分支111和第二管道分支112例如可以布置在结构上分离的不同监测室300中,其中每个监测室300都对应有多个吸气孔120。此外,管道和/或软管***110还具有用于将吸气孔120以及管道分支111、112与散射光检测器200导流连接的输送管113。为了在管道和/或软管***110内部产生负压和/或通流,设有抽吸装置130。借助抽吸装置130可以通过吸气孔120从一个或多个监测室300提取某一测试流体量并且通过管道和/或软管***110沿测试流体的流动方向P(如箭头所示)将其输送至散射光检测器200。在此,散射光检测器200实施为管道和/或软管***110的集成式组成部分,具体方式在于,这个散射光检测器的受测试区域壁部211限制的测试区域210,特别是代替了管道和/或软管***110的输送管113的流动区段和/或管线区段,并且沿测试流体的流动方向P直接布置在抽吸装置130前方。散射光检测器200和抽吸装置130被共用的壳体140包围。
图2为根据本发明的散射光检测器200的第一示例性实施方式的示意图。散射光检测器200具有测试区域210,这个测试区域受管状或柱形的测试区域壁部211限制。为了形成如箭头所示的可供测试流体流过的流径310,测试区域210还具有流入口212和流出口213。在借助虚线示出的测试区域210内形成的流径310的横截面大致相当于流入口212和流出口213的横截面或者由这个横截面构成。流入口212可以与吸气式火灾检测***100的管道和/或软管***110连接,流出口213可以直接布置在吸气式火灾检测***100的抽吸装置130前方(见图1)或者与管道和/或软管***110连接。光发射器230、特别是发光二极管以及光接收器240、特别是光电二极管分别紧贴地或直接地与印制电路板220的正面连接,并且通过不透光的分离装置221彼此光学分离。印制电路板220和与其连接的有源光学组件、光发射器230以及光接收器240均布置在测试区域210的外部以及测试区域壁部211的外部。这样就能避免不可预见的湍流和颗粒沉积,这些湍流和颗粒沉积会导致测试区域210受到污染,从而缩短散射光检测器200的使用寿命。为了在光发射器230和光接收器240与测试区域210之间建立光学连接,测试区域壁部211包括两个凹槽214,光发射器230和光接收器240正交地背离印制电路板220并且指向测试区域210。借助光波导232偏转由光发射器230最初正交于印制电路板220的正面而发射的光束231,以便沿流径310定向的发射方向A上延伸。为此,光发射器230所对应的光波导232以贯穿测试区域壁部211的凹槽214的方式布置,并且使光束231沿发射方向A(在此即平行于印制电路板220的正面)偏转。由光束231和流径310构成的第一交叉体积被标示为重叠区域X。
光接收器240也以其视场沿正交于印制电路板220的正面而延伸的接收方向E指向测试区域210,其中光发射器230的光束231和光接收器240的视场形成第二交叉体积,即所谓的散射光中心。为进行散射光检测,散射光中心放置在流径310内,从而确定第三交叉体积,即检测体积D,在这个第三交叉体积中,光发射器230的光束231、光接收器240的视场与测试流体的流径310相互重叠。可以通过光接收器240来检测在检测体积D内被散射的散射光分量233。
在产生烟雾时,重叠区域X内含有烟雾颗粒320,这些烟雾颗粒从一个或多个监测室300被吸入。沿多个方向(包括以散射角α)对入射到烟雾颗粒320上的光束231的一部分进行散射。示例性示出的散射角α在当前情况下大约为90°,使得散射恰好属于所谓的前向散射(α=0°-90°)的范围内。在重叠区域X与光接收器240之间构建有直接的散射光路径S,即散射光分量233散布在重叠区域X中,通过烟雾颗粒320散射呈直线的、未反射且未偏转的走向,这个散射光分量233穿过测试区域壁部211的构建为透光孔或间隙的凹槽214并入射到光接收器240上。为了优化地检测被散射的散射光分量233,光接收器240的接收方向E朝向与散射光路径S为相反的方向。
图3为根据本发明的散射光检测器200的第二示例性实施方式的示意图。散射光检测器200的第二实施方式与第一实施方式(参见图2)的不同之处在于,具有圆柱形横截面的管状或柱形地限制测试区域210的测试区域壁部211,这个圆柱形横截面的直径相当于管道和/或软管***110的直径。为了将测试区域壁部211构建为吸气式火灾检测***100的一体式组成部分,有利的是,将这个圆柱形横截面的直径与管道和/或软管***110的直径相匹配,特别是构建为相同的内径。在此情况下,测试区域壁部211可以作为所谓的管道配件形成管道和/或软管***100的一体式组成部分或者可以将管道和/或软管***110、特别是输送管113的管线或流动区段用作散射光检测器200的测试区域壁部211。在这个实施方式中,流入口212和流出口213直接与吸气式火灾检测***200的管道和/或软管***110的相邻管线齐平。这使得流径310基本上在整个测试区域210内以延伸的方式构建。基于测试区域壁部211的柱形是几何形状,可以避免角落和/或通流死区,在这些角落和/或通流死区中可能很容易因颗粒沉积而发生污染。此外,流径310优选构建在整个测试区域210内,使得测试流体内的所有颗粒320都会被通流卷走,因此更容易通过流出口213从测试区域210移走。
图4示意性地示出了根据本发明的散射光检测器200的第三示例性实施方式。散射光检测器200的第三实施方式也具有包括圆柱形横截面的测试区域壁部211,其可以集成至吸气式火灾检测***100的管道和/或软管***110中(参见图1),或者甚至可以构建为管道和/或软管***110的一体式组成部分(参见图3)。流径310构建在测试区域210内并且沿具有柱形或圆柱形横截面的测试区域壁部211的中心轴而延伸。与第二实施方式(参见图3)不同,光发射器230所发射的光束231在此指向流径310并且在发射方向A上,基本上径向或正交于流径310延伸。在这个配置中,可以将具有光接收器240和光发射器230的印刷电路板220,以及偏转光发射器230所发射的光束231的光波导232布置在测试区域210和测试区域壁部211的外部。这样一来,所有光学组件,即有源和无源光学组件,均位于测试区域210的外部,使得无干扰、低湍流的测试流体能够沿流径310流动。这有助于改善对被散射的散射光的检测以及基于较少的污染而延长散射光检测器200的使用寿命。在测试区域210内也可以有利地、补充性地布置有用于吸收光发射器230所发射的光束231的非散射光分量的光阱250。光阱250优选实施为测试区域壁部211的内表面的全部或部分涂层,但作为替代方案,这个光阱也可以作为光学组件布置在测试区域210内。
图5为根据本发明的散射光检测器200的第四示例性实施方式的示意图。与第三实施方式(参见图4)相比,在此所示的散射光检测器200的不同之处一方面在于,光发射器230所发射的且径向指向流径310的光束231借助第一扁平或平面光学器件261,特别是聚光透镜或菲涅耳透镜而聚焦。为此,第一光学器件261布置在测试区域壁部211的凹槽214内并且连接至偏转光发射器230所发射的光束231的光波导232上。如图所示,光束231的宽度被第一光学器件261减小并且光束231自身被平行化。相应地,在测试流体的流径310与光束231之间产生的光束与未聚焦的光束相比,有所减小地在重叠区域X,从而可以更精确地检测被散射的散射光。此外,可选的光阱250可以以相应较小的尺寸进行构建。第一光学器件261也可以实施为简单的窗玻璃,以便仅封闭开口凹槽214,使得测试流体无法通过凹槽214溢出。
另一方面,在重叠区域X或检测体积D与光接收器240之间延伸的直接散射光路径S也借助第二扁平或平面光学器件262,特别是聚光透镜或菲涅耳透镜而聚焦。入射到第二光学器件262上的散射光分量233被聚束并且被聚焦到光接收器240上。这样就能“拦截”并检测在其他情况下将经过光接收器240的散射光分量。此外,在这个实施方式中,光发射器230的发射方向A并不平行于印制电路板220的正面,使得在此示例性示出的散射角α大于90°,光发射器230所发射的光束231以这个散射角通过粒子320而被散射,因此,在当前情况下,可以述及所谓的后向散射(α>90°)。在此,第二光学器件262原则上也可以替代性地构建为简单的窗玻璃。
图6为根据本发明的具有间接且聚焦的散射光路径S的散射光检测器200的第五示例性实施方式的示意图。这个第五实施方式与上述第四实施方式(见图5)的不同之又是在于散射角α。根据图示,通过颗粒320以小于90°的散射角α对光发射器230所发射的光束231进行散射,使得当前的散射可被归入前向散射的范围内。以散射角α散射的散射光分量233沿间接散射光路径S延伸,即借助光接收器240所对应的且布置在其视场中的光波导241对沿散射光路径S延伸的散射光分量233进行偏转,使得这个散射光分量具有“弯曲”的走向。以这种方式可以有利地减小用于检测以0°至90°之间的角度前向散射的散射光分量233所需的印制电路板220的面积。通过借助光接收器240所对应的光波导241对散射光分量233进行偏转来减小印制电路板220上光发射器230与光接收器240之间所需的距离,使得这个印制电路板整体上更小并且因此需要更小的空间。特别是通过借助光波导241进行偏转才能通过具有单个印制电路板220的散射光检测器200来检测前向散射,这个单个印制电路板220的正面同时具有光发射器230和光接收器240。为进行聚焦,在散射光路径S内设有第二光学器件262,其布置在测试区域壁部211的凹槽214中并且相对于散射光路径S的方向布置在光波导241前方。
图7为根据本发明的散射光检测器200的第六示例性实施方式的示意图,这个散射光检测器适于进行多重检测。类似于第五实施方式(参见图6),光发射器230所发射的光束231借助光波导232而偏转并且指向在测试区域210内延伸的流径310,其中光束231借助第一光学器件261而被聚焦。如图所示,与第五实施方式(参见图6)不同,以大约90°的角度偏转光束231,使得光束231基本上平行于印制电路板220的正面。光束231与流径310共同形成重叠区域X。除了分别紧贴地(即直接地)与印制电路板220的正面连接的光发射器230和光接收器240之外,在图示中,其他辅助光接收器240a、240b、240c也分别间接地与印制电路板220的正面连接,即通过附加的子结构或表面安装的组件242a、242b、242c进行连接。这些表面安装的组件242a,242b,242c在此例如实施为实心支座,其支撑面以各检测角β相对印制电路板220的正面进行偏转并且与各对应的辅助光接收器240a、240b、240c连接,使得辅助光接收器240a、240b、240c自身以各检测角度β进行定向多重检测。检测角度β在印制电路板220的正面与各接收方向E之间延伸。作为替代方案,辅助光接收器240a、240b、240c可以分别直接与印制电路板220的正面连接,即在没有附加的子结构或表面安装的组件242a、242b、242c的情况下进行连接。通过适用的光学器件262,即使没有安装辅助接收器,也可以确保足够的光入射到辅助光接收器240a、240b、240c上。辅助光接收器240a、240b、240c借助子结构而实现的间接连接和定向,可以在接收光时实现更高的效率,然而直接连接则是制造成本更低的变体方案。
相应地选择光接收器240和辅助光接收器240a、240b、240c的各个检测角度β,用以在重叠区域X内与光束231形成共用的散射光中心,进而形成共用的检测体积D。以相关的散射角α散射的散射光分量233的直接散射光路径S,从位于检测体积D内的颗粒320出发,入射到光接收器240或辅助光接收器240a、240b、240c(在此以辅助光接收器240c为例而示出)上。布置在相应凹槽214内的多个第二光学器件262并分别用于聚焦散射光路径S。基于光接收器240以及一个或多个辅助光接收器240a、240b、240c的灵活布置方案,其可以节省空间地布置在共用的印制电路板220上,同时增大了散射光检测器200的分析可能性。特别是可以将与散射角α相关的散射光分布在分析中,从而例如区分火灾变量和虚假变量(灰尘或蒸气颗粒)。
图8为根据本发明的散射光检测器200的第七示例性实施方式的示意图,这个散射光检测器适于进行多重检测。与根据第六实施方式(参见图7)一样,光接收器240和辅助光接收器240a、240b、240c以各检测角度β进行定向,形成共用的检测体积D。辅助光接收器240a、240b、240c分别通过对应的表面安装组件242a、242b、242c间接地与印制电路板220(在此构建为倾斜的板件)连接。此外,根据本实施方式,偏振滤光器243、243a、243b、243c布置在各个直接延伸且聚焦的散射光路径S内。每两个偏振滤光器243、243a、243b、243c的偏振面优选彼此正交,从而可以基于分别过滤式测得的散射光分量233获得补充性的分析信息。
图9为根据本发明的散射光检测器200的第八示例性实施方式的示意图,这个散射光检测器适于进行多重检测。与上述第六和第七实施方式(参见图7、8)不同,在此,各散射光路径S具有“弯曲”的走向或者采用间接的构建方案。可以通过使用各光波导241、241a、241b、241c,偏转各散射光分量233来改变检测角度β,而无需使用附加的表面安装组件242a、242b、242c(参见图7和8)。因此,辅助光接收器240a、240b、240c也可以紧贴地,即直接且无附加子结构地与印制电路板220的正面连接。此外,在这个实施方式中,辅助光接收器240a、240b、240c与光发射器230之间的检测以相关散射角α散射的散射光分量233所需的距离较小,以便以更小的面积来构建印制电路板220,从而有利于总体上更小的散射光检测器200。
根据图2至图9所描述的不同实施方式仅为根据本发明的散射光检测器200的许多改性方案的示例性部分。其他实施方式也可以采用所提出的结构和/或布置和/或改性方案的任意组合。灵活的结构特别是使得散射光检测器200能够适用于吸气式火灾检测***100,具体方式在于,光发射器230的光束231可以指向测试流体的流径310上或者可以沿这个测试流体的流径进行定向。通过使用光波导232、241、241a、241b、241c可以在总体上减小印制电路板220的尺寸,进而减小散射光检测器200的尺寸,以便简化或完全可以实现借助多个辅助光接收器240a、240b、240c进行多重检测。通过将所有有源光学组件(光发射器230、光接收器240、辅助光接收器240a、240b、240c)布置在单个印制电路板220上,节省额外的制造成本并且大幅简化散射光检测器200的结构。将所有有源光学组件(光发射器230、光接收器240、辅助光接收器240a、240b、240c)以及无源光学组件(光波导232、241、241a、241b、241c、光学器件261、262、偏振滤光器243、243a、243b、243c)布置在测试区域210的外部以及布置在测试区域壁部211的外部,或与这个测试区域壁部齐平布置的方案,避免了在采用吸气式火灾检测***100时更易于出现的颗粒沉积对测试区域210的污染,从而延长了散射光检测器200的使用寿命。通过改性,例如使用光学器件261、262或偏振滤光器243、243a、243b、243c,改善检测精度和分析可能性。
根据上述示例性实施方式中,为了示出使用优选的散射光检测器200来检测测试流体中所包含的颗粒320。根据本发明的方法,图10示出了这种方法的示例性的示意性流程图。优选连续地根据本发明的方法,以持续对监测室300进行监测。为便于理解,下面将结合所提取的各个测试流体量对处理流程进行逐步说明。
首先,通过吸气式火灾检测***100的一个或多个吸气孔120从一个或多个监测室300提取某一测试流体量。然后通过导流的管道和/或软管***110将所提取的测试流体量输送至散射光检测器200(为此也参见图1)。为此,散射光检测器200(更确切地说是其测试区域210)集成至管道和/或软管***110中或与其一体成型,从而沿管道和/或软管***110的流动区段产生流径310,这个流径在此情况下用作测试区域210。然后在测试区域210内以及在管道和/或软管***110内形成重叠区域X,具体方式在于,光发射器230在指向流径310或沿流路310定向的发射方向A上发射光束231。光接收器240指向重叠区域(X)以形成检测体积(D)。如果在所抽吸的测试流体量内存在颗粒320,则由光接收器240来接收在检测体积D内通过颗粒320而散射的散射光分量233(为此例如参见图2)。
也就是说,在本发明中,在吸气式火灾检测***100的管道和/或软管***110内构建重叠区域X,具体方式在于,光发射器230所发射的光束231以及在管道和/或软管***110的流动区段内导引测试流体的流径310彼此相遇,并且同时光接收器240的视场沿接收方向E指向这个重叠区域。也就是说,根据本发明,散射光中心、光接收器240的视场与光发射器230的光束231之间的交叉体积也均构建在管道和/或软管***110的流动区段内。在此情况下,可以可选地和/或视需要直接或间接地形成在重叠区域X与光接收器240之间延伸的散射光路径310。
由现有技术中充分已知用于分析所测得的散射光分量是否存在火灾或火灾危险或存在发生火灾的危险的其他步骤。
附图标记表
100 吸气式火灾检测***
110 管道和/或软管***
111 第一管道分支
112 第二管道分支
113 输送管线
120 吸气孔
130 抽吸装置
140 壳体
200 散射光检测器
210 测试区域
211 测试区域壁部
212 流入口
213 流出口
214 凹槽
220 印制电路板
221 分离装置
230 光发射器
231 光束
232 光波导
233 散射光分量
240 光接收器
240a、240b、240c 辅助光接收器
241 光波导
241a、241b、241c 光波导
242a、242b、242c 表面安装的组件
243 偏振滤光器
243a、243b、243c 偏振滤光器
250 光阱
261 第一光学器件
262 第二光学器件
300 监测室
310 流径
320 烟雾颗粒
A 发射方向
D 检测体积
E 接收方向
P 流动方向
S 散射光路径
X 重叠区域
α 散射角
β 检测角度
Claims (14)
1.一种用于检测颗粒的散射光检测器(200),其用于吸气式火灾检测***(100),所述散射光检测器包括
- 测试区域(210),其具有流入口(212)和流出口(213),以形成供测试流体流过的流径(310),
- 沿发射方向(A)发射光束(231)的光发射器(230),其中所发射的光束(231)与所述流径(310)形成重叠区域(X),
- 光接收器(240),其用于接收在所述重叠区域(X)中通过颗粒(320)而散射的散射光分量(233),
- 印制电路板(220),其中所述光发射器(230)和所述光接收器(240)与所述印制电路板(220)连接,
其特征在于,
- 借助偏转所述光束(231)的光波导(232),将所述光发射器(230)所发射的光束(231)导入所述测试区域(210),
- 所述光接收器(240)布置成使得直接或间接的散射光路径(S)在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸,
- 所述测试区域(210)由测试区域壁部(211)界定,其中所述测试区域壁部(211)具有一个或多个凹槽(214),所述凹槽(214)用于容置光学组件和/或产生一个或多个透光孔,以及
- 光接收器(240)和光发射器(230)和光波导(232、241)布置在所述测试区域壁部(211)的外部。
2.根据权利要求1所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
所述光发射器(230)所发射的光束(231)在沿所述流径(310)而定向的发射方向(A)上延伸。
3.根据权利要求1所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
所述光发射器(230)所发射的光束(231)在指向所述流径(310)的发射方向(A)上延伸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸的间接的散射光路径(S)借助偏转散射的散射光分量(233)的光波导(241)而形成。
5.根据权利要求1所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
第一光学器件(261)布置在所述光发射器(230)与所述重叠区域(X)之间以聚焦所述光束(231)和/或第二光学器件(262)布置在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间以聚焦沿所述散射光路径(S)而散射的散射光分量(233)。
6.根据权利要求1所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
具有所述光发射器(230)和所述光接收器(240)的印制电路板(220)布置在界定测试区域(210)的测试区域壁部(211)的外部。
7.根据权利要求5所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
所述第一光学器件(261)和/或所述第二光学器件(262)和/或其他光学组件布置在所述测试区域(210)的外部。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸的直接的散射光路径(S)中布置有透光孔或非反射的光学组件,或者在所述光接收器(240)与所述重叠区域(X)之间延伸的间接的散射光路径(S)借助布置在所述凹槽(214)中的一个的内部的光波导(241)而形成。
9.根据权利要求1所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
一个或多个附加的光接收器作为辅助光接收器(240a、240b、240c)与所述印制电路板(220)连接。
10.根据权利要求9所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
一个或多个辅助光接收器(240a、240b、240c)布置成使得直接或间接的散射光路径(S)在各个辅助光接收器(240a、240b、240c)与所述重叠区域(X)之间延伸。
11.根据权利要求9所述的散射光检测器(200),
其特征在于,
一个或多个第二光学器件(262)布置在位于一个或多个辅助光接收器(240a、240b、240c)与所述重叠区域(X)之间的相应的散射光路径(S)中,以对散射光分量(233)进行聚焦。
12.一种具有根据权利要求1-11中任一项所述的散射光检测器(200)的吸气式火灾检测***(100),其中所述吸气式火灾检测***(100)具有布置在一个或多个监测室(300)中用以吸入测试流体的一个或多个吸气孔(120)、用于将一个或多个吸气孔(120)与所述散射光检测器(200)导流连接的管道和/或软管***(110)以及用于在管道和/或软管***(110)内产生通流和/或负压的抽吸装置(130),
其特征在于,
所述散射光检测器(200)的测试区域(210)构建为管道和/或软管***(110)的集成式组成部分,其中,所述测试区域(210)构建为管道和/或软管***(110)的流动区段。
13.根据权利要求12所述的吸气式火灾检测***(100),
其特征在于,
界定所述测试区域(210)的测试区域壁部(211)具有流入口(212)和流出口(213),所述流入口(212)沿所述测试流体的流动方向(P)布置在所述测试区域(210)前方以在所述测试区域(210)内形成和/或定向流径(310),以及所述流出口(213)沿所述测试流体的流动方向(P)布置在所述测试区域(210)后方且布置在所述抽吸装置(130)前方。
14.一种使用根据权利要求1-11中任一项所述的散射光检测器(200)来检测测试流体中所包含的颗粒的方法,所述方法用于检测火灾和/或火灾产生,所述散射光检测器(200)具有用于形成与所述测试流体的重叠区域(X)的光发射器(230)和用于检测在所述重叠区域(X)内散射的散射光的光接收器(240),其中借助一个或多个吸气孔(120)从一个或多个监测室(300)持续提取测试流体并且借助导流的管道和/或软管***(110)将所述测试流体输送至所述散射光检测器(200),
其特征在于,
在管道和/或软管***(110)内形成所述重叠区域(X)并且所述光接收器(240)指向所述重叠区域(X)以形成检测体积(D),其中
- 沿管道和/或软管***(110)的流动区段产生导引所述测试流体的流径(310),以及
- 所述光发射器(230)沿指向所述流径(310)或沿所述流径(310)而定向的发射方向(A)发射光束(231),其中所述所发射的光束(231)形成与所述流径(310)的重叠区域(X)。
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