CZ20021963A3 - Optoakustické měřicí zařízení a jeho pouľití - Google Patents

Description

Vynález se týká optoakustického měřicího zařízení pro detekci plynů a/nebo aerosolů, s jednou měřicí a jednou referenční buňkou a s mikrofony těmto buňkám přiřazenými, na které je připojena vyhodnocovací elektronika, ve které je prováděno odčítání signálů mikrofonů, a se zdrojem záření pro modulované působení na měřicí buňky, přičemž modulační frekvence zdroje záření souhlasí s rezonanční frekvencí měřicích buněk. Vynález se dále týká použití měřicího zařízení jako hlásiče kouře, hlásiče nebezpečí požáru nebo jako kombinovaného kouřového a plynového hlásiče.

Dosavadní stav techniky

U optoakustického nebo fotoakustického efektu jsou ozařováním plynu, který má být detekován, vyvolávány modulovaným světlem akustické tlakové vlny, jejichž velikost je v přímém poměru ke koncentraci dotyčného plynu. Akustické tlakové vlny vznikají proto, že plyn světelné záření absorbuje a tímto zářením se ohřívá. Z toho vyplývá teplotní rozpínání plynu a, podle modulace světelného záření, periodické kolísání tlaku plynu. Obě buňky jsou zpravidla označovány jako měřicí a referenční buňky a měřicí zařízení je vytvořeno tak, že buňky jsou buď vzájemně odděleny a záření prochází oběma buňkami (C.F. Dewey, Jr,: Optoacoustic Spectroscopy and Detection, [Y.H, Pao, ed.], Academie Press, New York, 1977, 47-77) nebo jsou buňky navzájem spojeny a záření prochází jen měřicími buňkami (G. Busse and D. Herboeck:

• 99 99 99 99 99

9 9 9 9 · · 9 · 9 • · · «9 ·· 9 9 9 • 999 99 99 999 9 9 · 9999 999

999 99 99 99 «· 9999

Differential Helmholtz resonator as an opto-acoustic detector, Applied Optics, Vol 18, No. 23, 3959).

Při zjišťování přítomnosti aerosolů se zařízení chová podobně. Rovněž aerosoly absorbují modulované záření, čímž se vytváří modulované teplo a jím modulovaný tlak. Dosud popisovaná optoakustická čidla pro měření aerosolů jsou většinou tzv. monosenzory s pouze jednou měřicí buňkou. Pokud jsou pro měření aerosolů upravena čidla se dvěma buňkami, takzvané duální senzory s jednou měřicí a s jednou referenční buňkou, pak jsou konstruována tak, že referenční buňka je proti aerosolům stíněna. Toho se dosáhne filtrací vzduchu před tím, než se tento vzduch dostane k referenční buňce. Kromě toho je nutné poukázat na silnou teplotní závislost rezonanční frekvence, která si vynucuje korektury velikosti signálu.

Při použití duálního principu leží detekční citlivost optoakustických Čidel pro plyny nebo aerosoly v oblasti optických kouřových hlásičů. Protože optoakustické signály jsou vytvářeny absorpcí a nikoliv rozptylem, mohly by být na základě optoakustického principu detekovány jak velké tak i nejmenší aerosoly až po velikost v oblasti mikronů a světlé i tmavé druhy kouře by mohly být měřeny zhruba stejně dobře. Navzdory tomu se dosud optoakustický princip k detekci kouře nepoužívá, což je podmíněno hlavně dodatkovými náklady, které jsou potřebné na filtraci vzduchu a korektury velikosti signálů.

Podstata vynálezu

Tyto problémy odstraňuje optoakustické měřicí zařízení pro prokazování plynů a/nebo aerosolů, s jednou měřicí a jednou referenční buňkou a s mikrofony těmto buňkám přiřazenými, na které je připojena vyhodnocovací elektronika, ve které je prováděno • 9

99 ·· 9» · 9 9 · 9 • »•99* 9 · 9

999 »9 9 9 · · · 9 · • 9 9 9 9 999 • 99 ·« 99 «9 99 9999 odčítání signálů mikrofonů, a se zdrojem záření pro modulované působení na měřicí buňky, přičemž modulační frekvence zdroje záření souhlasí s rezonanční frekvencí měřicích buněk, podle vynálezu, jehož podstatou je, že měřicí a referenční buňky jsou vůči detekovanému plynu a/nebo aerosolu otevřeny alespoň na jedné straně. Problémy dále odstraňuje použití měřicího zařízení jako kombinovaného kouřového a plynového hlásiče, přičemž toto měřící zařízení má měřicí buňku, na kterou působí záření určité vlnové délky, ve kterém jsou absorbovány detekované hořlavé nebo výbušné substance a tím je vytvářen optoelektrický efekt, a že kromě měřicích buněk je uspořádána fotobuňka takovým způsobem, že na ni působí rozptýlené světlo záření, vyvolané aerosolem.

Protože u tohoto konkurenceschopného optoakustického měřicího zařízení podle vynálezu jsou obě buňky vůči zjišťovanému plynu a/nebo aerosolu otevřeny, není potřebná filtrace tohoto plynu a/nebo aerosolu. Signál čidla je v normálním případě roven nule a teprve při přítomnosti aerosolu nebo hořlavého plynu, který absorbuje záření vysílané zdrojem, se vytváří v měřicí buňce signál, který ke svému zpracování vyžaduje jen relativně jednoduchou elektroniku.

První přednostní forma provedení měřicího zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že vyhodnocovací elektronika obsahuje diferenční zesilovač a fázově citlivý usměrňovač.

Druhá přednostní forma provedení měřicího zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že vlnová délka záření vysílaného zdrojem je zvolena tak, Že toto záření je absorbováno plynem. V oblasti zdroje záření je zejména uspořádána první fotobuňka ke sledování intenzity záření, které zdroj vysílá.

·· • · • · ··· · • ·· ·· ·· • · · · • v ·· ·· ·· •· ·· • · · · « k » • « « • a · ·· ··· a

Třetí přednostní forma provedení měřicího zařízení může prokazovat jak přítomnost aerosolu, tedy kouře, tak i plynu a je tak velmi vhodná pro použití jako takzvaný hlásič se dvěma kritérii pro kouř a plyn. V praxi se volí tak, že určitý aerosol je absorbován v určité oblasti vlnových délek, přičemž druh aerosolu závisí na hořlavém materiálu. Protože však kouř z ohně obsahuje prakticky vždy také směsi organických substancí, jako například dřeva, které jsou absorbovány v celé infračervené oblasti silně a stále ještě dostatečně v oblasti viditelného světla, není volba vlnové délky pro optimální detekci aerosolů kritická.

Má-li být zjišťována přítomnost kouře, není druhá fotobuňka potřebná, protože v tomto případě může být zvolena vlnová délka, ve které nejsou absorbovány žádné hořlavé plyny. Při detekci kouře a plynu je pak postranní fotobuňka potřebná každopádně tehdy, pokud má být detekován plyn, jehož absorpční oblast je podobná aerosolu.

Čtvrtá přednostní forma provedení měřicího zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že na měřicí buňku působí dva zdroje záření, které jsou provozovány s různými frekvencemi. Toto zařízení je vhodné k zjišťování kouře a dvou plynů.

Další přednostní forma provedení měřicího zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že jsou upraveny dva páry oboustranně otevřených měřicích a referenčních buněk, které mají tak rozdílné délky a tedy rozdílné rezonanční frekvence, že každému páru referenčních a každému páru měřicích buněk je přiřazen jeden mikrofon, a že na každou měřicí buňku působí jeden zdroj záření.

Měřicí zařízení se dvěma páry měřicích a referenčních buněk je vhodné pro detekci kouře a dvou plynů. Přidáním dalšího páru • «4 44 44 44 44

4* 4444 0 0 4 0

4·4·4 44 04 0 • ·04 44 00 044 0 0

0 · · 0 4 444

444 04 04 40 ·« 0040 měřicích a referenčních buněk může být detekční oblast měřicího zařízení rozšířena na třetí plyn.

Měřicí zařízení podle vynálezu je možné použít jako hlásič kouře, kde je uspořádána měřicí buňka, na kterou působí záření vlnové délky, které absorbuje zjišťovaný aerosol, a které vytváří optoakustický efekt. Dále je možné pro toto zařízení použít měřicí buňku, na kterou působí záření vlnové délky, které absorbuje zjišťovanou hořlavou nebo výbušnou substanci.

Dále je toto měřicí zařízení možné použít jako kombinovaný hlásič požáru a nebezpečí požáru. Toto zařízení má dvě měřicí buňky, přičemž na jednu působí záření takové vlnové délky, které absorbuje zjišťovaný aerosol nebo hořlavý plyn, a na druhou působí záření takové vlnové délky, které absorbuje zjišťovanou hořlavou nebo výbušnou substanci a tím je vytvářen optoakustický efekt.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude následně blíže vysvětlen na základě příkladů provedení a podle obrázků, na kterých znamená obr. 1 schématické znázornění jednostranně otevřeného, rezonančního, optoakustického duálního čidla pro kouř a plyn, obr. 2 schématické znázornění oboustranně otevřeného, rezonančního, optoakustického duálního čidla pro kouř a plyn a obr. 3 další provedení duálního čidla podle obr. 2.

·· • · ·· ·· ·· ·· • · · * · · · * «»«·»« · * · ··· · · · · · · · · · • « · · · «·« ··« ·« ·* ·· ·· ♦··»

Příklady provedení vynálezu

Měřicím zařízením znázorněným na obr. 1 je resonanční, jednostranně otevřené duální čidlo s měřicí buňkou lve tvaru trubky a s referenční buňkou 2. ve tvaru trubky, kterým je přiřazen vždy jeden mikrofon 3_, popřípadě 4. Kromě toho je upraven zdroj 5. záření, například LED, který působí na vnitřní prostor měřicí buňky 1 zářením o určité vlnové délce. Vedle zdroje 1 záření je uspořádána fotobuňka 6 pro kontrolu intenzity záření vysílaného zdrojem 5.. Výstupy z obou mikrofonů 3_ a 4 jsou vedeny do diferenčního zesilovače ]_, ve kterém jsou od sebe odečítány signály mikrofonů. Výstupní signál diferenčního zesilovače ]_ je převáděn do fázově citlivého usměrňovače 8 (lock-in).

Jednostranně otevřené trubky o délce f mají rezonanční frekvenci υ^, která je dána vztahem

A+1

Ujt =----c, (£~0,1,2,3,...; c=rychlost zvuku ve vzduchu)

4/

Při délce [2 cm vzniká rezonanční frekvence υo = 4,1 kHz. Při oboustranně otevřené trubce je tato rezonanční frekvence dvakrát tak velká. V trubce se tedy vyskytují stálé vlny, přičemž u jednostranně otevřené trubky vzniká na uzavřeném konci tlakový nárůst (= pohyblivý uzel) a na otevřeném konci tlakový uzel (= pohybový nárůst). U oboustranně otevřené trubky se vrchol nárůstu tlaku nachází ve středu trubky a vrchol nárůstu pohybu vždy na otevřeném konci.

Zdroj 5. záření modulované září v měřicí buňce 1, přičemž modulační frekvence zdroje 5 záření souhlasí s rezonanční frekvencí měřicí buňky. Pokud měřicí buňka obsahuje aerosol, je tento aerosol

9 * 9 99 9 9 *

999 9 9 ··*»** ·

9 9999 999

999 ·> «9 99 99 9999 pohlcován modulovaným zářením čímž vzniká modulované teplo. Modulované teplo vytváří modulovaný tlak a tím zvuk o frekvenci rezonanční frekvence měřicí buňky X, čímž jsou v měřicí buňce aktivovány vzduchové sloupce pro oscilaci. Totéž platí, je-li v měřicí buňce X plyn. Mikrofon 3_, který se nachází na místě maxima tlakového nárůstu stálé vlny, měří oscilaci (= tón) v trubce. Jestliže mikrofon 3. změří tón, který souhlasí s rezonanční frekvencí měřicí buňky 1, nachází se v této měřicí buňce 1 aerosol a/nebo plyn.

Na rozdíl od hlásiče rozptýleného světla nebo kouře reaguje znázorněné měřicí zařízení na tmavé i světlé aerosoly stejně dobře. Tmavé aerosoly vytvářejí silný signál, protože už při prvním výskytu je záření zdroje 5. absorbováno malou částí plného vyzařovaného výkonu. Světlé aerosoly vytvářejí rovněž silný signál, protože záření je odráženo na světlé Částice a v součtu je rovněž silně absorbováno. Kromě toho reaguje optoakustické čidlo jak na velké aerosoly, tak i na aerosoly velmi malé, pod oblastí velikostí mikronu, protože optoakustické signály vznikají absorpcí a nikoliv rozptylem.

Mikrofon 3. měří nejen rezonanční kmity v měřicí buňce X, ale i všechny hluky v prostoru, což může vést k rušení. Tato rušení jsou eliminována referenční buňkou 2 a mikrofonem 4. Protože na referenční buňku 2 nepůsobí záření zdroje, nemůže mikrofon 4 měřit ani oscilace, vyvolávané zdrojem záření, ale měří výlučně hluky prostoru. Signály referenčního mikrofonu 4 jsou v diferenčním zesilovači 8. odečítány od signálů měřicího mikrofonu X, čímž jsou eliminovány hluky prostoru. Rovněž tak jsou eliminovány vibrace, které působí na oba mikrofony stejně. Obě buňky, měřicí buňky a referenční buňky, mohou být také oboustranně otevřené.

Zařízení s oboustranně otevřenou měřicí buňkou 9, oboustranně otevřenou referenční buňkou 10, měřicím mikrofonem XX a «· • · · • »· • · · • · * • · ««« »· • · » · ··· #· ·· ♦♦ ·« • * · • · «

* ·*«· referenčním mikrofonem 12 je znázorněno na obr. 2. Na obr. 2 je kromě toho vyznačena druhá fotobuňka 13. která je uspořádána v oblasti mezi zdrojem 5. záření a měřicí buňkou L Poloha druhé fotobuňky 13 je zvolena tak, že při výskytu Částic v oblasti mezi zdrojem 5. záření a měřicí buňkou 1 dopadá na fotobuňku 13 část rozptýleného světla záření zdroje 5.. Druhá fotobuňka 13 umožňuje rozlišení mezi aerosolem a plynem. Jestliže jak měřicí buňka 1, tak i druhá fotobuňka 13 dodávají signál, pak jde o aerosol. Pokud dodává signál jen měřici buňka X, pak se jedná buď o plyn nebo o velmi malé množství nerozptylujícího se aerosolu.

Jestliže je možné rezignovat na potlačování hluků v prostoru, mohlo by v zásadě postačovat jedno měřicí zařízení bez referenční buňky 2 a jí přiřazeného mikrofonu 4. Pokud by u tohoto zařízení byla stanovena vlnová délka zdroje 5. záření například na úrovni CO2, potom měřicí zařízení měří na jedné straně velmi citlivě koncentraci hořlavého plynu CO2 a na druhé straně koncentraci aerosolu.

Měřicí zařízení znázorněné na obr. 1 a 2 může být konstruováno jako hlásič plynů, jako hlásič kouře (aerosolu), jako kombinovaný hlásič planu a kouře a může být použito v těchto různých provedeních jako požární hlásič nebo jako hlásič nebezpečí požáru. Hlásič požáru detekuje kouř a/nebo hořlavé plyny nebo obecně látky, které charakterizují požár. Hlásič nebezpečí požáru detekuje na jedné straně již existující požár díky zjištění aerosolu nebo přítomnost substancí, z nichž požár vzniká, na druhé straně zjišťuje toxické látky, které při požáru vznikají a rozpozná nebezpečí možného požáru nebo možného výbuchu na základě detekce přítomnosti hořlavých látek ve vzduchu.

Látky, které oheň charakterizují, jsou zejména následující: CO2, CO, NO, NO2, SO₂, NH3, HC1, HF, HCN, aminy a amidy, uhlovodíky, >9 • 99 · *

9 9 9 9

9 9 9 ·

9

9

9

9999

C, O a H obsahující sloučeniny a aerosoly. Hořlavými substancemi jsou obecně uhlovodíky, zejména CH4, C2H6, ΟβΗβ, C4H10, C2H2, C2H4 a obecně rozpouštědla, alkoholy, éter, ketony, aldehydy, aminy a amidy, zejména metanol, etanol, n-propanol, dietyléter, aceton. Další hořlavé substance, které by měly být detekovány hlásičem nebezpečí požáru, jsou sloučeniny obsahující C, O a H a uhlíkové kyseliny. Toxickými látkami jsou CO2, CO, NO, NO2, SO2, NH3, HC1, HF, HCN, H2S, nitrily, estery kyseliny fosforečné, merkaptany, halogenové sloučeniny.

Protože rychlost zvuku ve vzduchu je závislá na teplotě a může se měnit v teplotní oblasti hlásiče požáru od -20 °C až +70 °C až o 30 %, může se také odpovídajícím způsobem měnit rezonanční frekvence. Rychlost zvuku a tím rezonanční frekvence ovlivňuje také vodní pára. Pro eliminaci těchto vlivů je možné pomocí měření teploty přibližné oblasti rezonanční frekvence a dodatečným možným rozšířením frekvenční oblasti vypočítat proměnlivý obsah vodní páry ve vzduchu a modulační frekvenci zdroje záření v této oblasti časově změnit (modulace frekvence).

Další možnost rušení spočívá v frekvencích v prostoru, které souhlasí s rezonanční frekvencí. Takové frekvence aktivují obě buňky k oscilacím, nemohou však být pomocí rozdílového zapojení odečteny úplně na nulu, protože se kvůli vzdálenosti od středu měřicí buňky 1, 9 ke středu referenční buňky 2, 10 setkávají s časovým posuvem na buňkách a tyto buňky aktivují k lehkým fázově posunutým oscilacím. Tento fázový posuv může být minimalizován pomocí co možná nejhlubší rezonanční frekvence, protože pak mají rušivé tónové frekvence velkou akustickou vlnovou délku a fázový posuv je malý. Je také možné měřit signál referenční buňky 2, 10 separátně a při dopadu signálu na referenční buňku, která může být vždy aktivována pouze z vnějšku, zvýšit poplachový práh měřicího zařízení.

* φφ φφφ φφ φφ φ φ • φ φφφ φ φ • φ φφ * * •

φ · φ φ •Φ φ

φφ φ

φ φφ φφ φφ φ φ φ φ φ φφφ φ φφφ φφ Φφφφ

Dalšími potenciálními rušivými veličinami jsou délky buněk. Tyto rušivé veličiny je možné eliminovat tím, že je změřena referenční frekvence jedné z obou buněk a délka druhé buňky se mechanicky změní. Je také možné měřit referenční frekvenci referenční buňky a umístit zdroj 5. záření tak, že jeho poloha ovlivňuje rezonanční frekvenci měřicí buňky a uvádí ji do souladu s referenční buňkou.

Jako další kontrola se doporučuje sledování citlivosti mikrofonu na základě signálů nulového bodu vytvářených zdrojem záření ve stěně měřicí buňky 1, 9, které vznikají za všech vnějších podmínek.

Zařízení pro měření/detekci kouře a plynů, znázorněné na obr. 1 a 2, může být rozšířeno přidáním páru buněk pro měření/detekci dalšího plynu. Podle obr. 3 je upravena dodatková měřicí buňka 14. dodatková referenční buňka 15 a dodatkový zdroj 16 záření, přičemž například měřicí buňka 9 měří aerosol a první plyn a měřicí buňka 14 druhý plyn. Obě měřicí buňky 9 a 14. a odpovídajícím způsobem také obě referenční buňky 10 a 15 mají rozdílné délky a tím také různé rezonanční frekvence a na obě měřicí buňky působí zdroj 5 respektive 16 záření zářením o různých vlnových délkách. Obě rozdílné rezonanční frekvence mohou být měřeny pouze jedním měřicím mikrofonem 11. Stejně tak je pro kontrolu emisí obou zdrojů 5_ a 16. záření potřebný jen jeden referenční mikrofon 12 a jen jediná fotobuňka 6.

Měřicí a referenční buňky mohou mít například následující rozměry.

Měřicí buňka 9, referenční buňka 10: délka 2 cm, rezonanční frekvence 8,2 kHz v

·· ·· • · * · ··· 4 ·· ·· ·· ·· ·· • · · · » »· » • · ·· · · · • · · ·»» · · • · · · »4 *· • fr ·· ····

Měřicí buňka 14. referenční buňka 15: délka 2,2 cm, rezonanční frekvence 7,6 kHz.

Modulační frekvence zdroje 5. záření je odpovídajícím způsobem 8,2 kHz a zdroje 16 záření je 7,6 kHz. Jako zdroje záření se používají LED.

Dodatečné náklady na detekci druhého plynu představují tedy jen náklady na druhý pár buněk a na druhý zdroj záření. Je pochopitelné, že konstrukce pro detekci třetího plynu vyžaduje pouze další pár buněk a další zdroje záření.

Místo dvou různě dlouhých párů měřicích a referenčních buněk (9, 10 a 14, 15). na které působí dva zdroje 5. a 16 současně, je možné u zařízení na obr. 2 současně ozařovat měřicí buňku 9 jednoho páru buněk dvěma zdroji 5_ a 16 záření, které jsou provozovány s různými frekvencemi. Zdroj 5. záření například se základní frekvencí a zdroj 16 záření s prvním horním tónem. Tak je potřebné porovnat se zařízením na obr. 3 jen poloviční počet buněk a mikrofonů a ušetřit odpovídající náklady.

Vedle rezonančních jedno nebo oboustranně otevřených optoakustických duálních senzorů jsou také známé nerezonanční uzavřené duální senzory (viz například spis EP-A-0 855 592), které mohou být rovněž vytvořeny tak, že s jejich pomocí je možné prokazovat jak aerosoly, tak i plyny. Jak je patrné ze spisu EP-A-0 855 592, obsahují tyto optoakustické duální senzory měřicí a referenční buňku, která je vůči okolí uzavřena vždy jednou membránou, a jeden zdroj záření. Membránou může plyn pronikat k buňkám. Upraven je měřicí a referenční mikrofon, přičemž je tento referenční mikrofon stíněn proti optoakustickým signálům zjišťovaného plynu/aerosolu. Aby mohly k buňkám pronikat také fe· •fefe ·· • · • fe ··· · • fe fe* • · · • · • fe · fe fefe fe· •fe fefe ·· fe fefe fefe • fefe • fe fefe· fe fefe· •fe «fefe fe fe aerosolové částice, je velikost pórů membrány odpovídajícím způsobem zvětšena.

Membrány s frekvencemi pod 500 Hz jsou však díky tomu akusticky měkké, takže vytváření tlaku v buňce už není možné a citlivost silně klesá. Zvýšením modulační frekvence na několik kilohertzů membrána opět akusticky ztvrdne a citlivost již dále neklesá. Eventuální ucpání membrány je možné kontrolovat tím, že referenční signál je měřen separátně, což udává základní hladinu šumů a citlivost se na základě této základní hladiny znovu obnovuje. Pokud je vlnová délka zdroje záření například na úrovni CO2, měří pak měřicí zařízení koncentrace hořlavého plynu CO2 velmi citlivě. Na druhé straně jsou však měřeny velmi citlivě také koncentrace aerosolu, protože celulóza a zuhelnatělé částice celulózy celkem intenzívně absorbují infračervené záření. Objem každé buňky je pak 2 x2x2cm³.

Claims (15)

1. Optoakustické měřicí zařízení pro detekci plynů a/nebo aerosolů, s jednou měřicí a jednou referenční buňkou (1, 9, 14 respektive 2, 10, 15) a s mikrofony (3, 11 respektive 4, 12) těmto buňkám přiřazenými, na které je připojena vyhodnocovací elektronika (7, 8), ve které je prováděno odčítání signálů mikrofonů (3, 11 respektive 4, 12), a se zdrojem záření (5, 16) pro modulované působení na měřicí buňky (1, 9, 14), přičemž modulační frekvence zdroje záření (5, 16) souhlasí s rezonančním frekvenctem měřicích buněk (1, 9, 14), vyznačující se tím, že měřicí a referenční buňky (1, 9, 14 respektive 2, 10, 15) jsou vůči detekovanému plynu a/nebo aerosolu otevřeny alespoň na jedné straně.

2. Měřicí zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyhodnocovací elektronika obsahuje diferenční zesilovač (7) a fázově citlivý usměrňovač (8).

3. Měřicí zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vlnová délka záření vysílaného zdrojem (5, 16) záření je zvolena tak, že je absorbována detekovaným plynem.

4. Měřicí zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že v oblasti zdroje (5, 16) záření je uspořádána první fotobuňka (6) pro sledování intenzity záření vysílaného zdrojem (5, 16) záření.

5. Měřicí zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že vedle měřicích buněk (9, 14) je uspořádána druhá fotobuňka (13), na kterou při výskytu aerosolu působí rozptýlené záření zdroje (5, 16) záření, způsobené tímto aerosolem.

6. Měřicí zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že měřicí buňka (9) je ozařována dvěma zdroji (5, 16) záření, které jsou provozovány s rozdílnými frekvencemi.

·· • •9 ·· • · • « •99 9 •· ·· • 9 9 · • 9 99 • 9 9 9 • •99 ·· *9 • 9 · ·· 9999

7. Měřicí zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že jeden zdroj (5) zářeni je provozován se základní frekvencí a druhý s prvním harmonickým horním tónem.

8. Měřicí zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že jsou upraveny dva páry oboustranně otevřených měřicích a referenčních buněk (9, 14 a 10, 15), které mají rozdílné délky a tedy rozdílné rezonanční frekvence, že každému páru (10, 15) referenčních a každému páru (9, 14) měřicích buněk je přiřazen vždy jeden mikrofon (11, respektive 12), a že na každou měřicí buňku (9, 14) působí jeden zdroj (5, respektive 16) záření.

9. Měřicí zařízení podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že je upraveno čidlo k měření okolní teploty, a že nastavení modulační frekvence zdroje (5, 16) záření na frekvenční oblast odpovídající změřené okolní teplotě a časová změna modulační frekvence nastává v rámci této frekvenční oblasti.

10. Použití měřicího zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9 jako hlásiče kouře, vyznačující se tím, že měřicí zařízení má měřicí buňku (1, 9, 14), na kterou působí záření určité vlnové délky, které absorbuje detekovaný aerosol a tím je vytvářen optoakustický efekt.

11. Použití měřicího zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9, jako hlásiče nebezpečí požáru, vyznačující se tím, že měřicí zařízení má měřicí buňku (1, 9, 14), na kterou působí záření určité vlnové délky, které absorbuje detekované hořlavé nebo výbušné substance a tím je vytvářen optoakustický efekt.

0*

0 · 0 • 0 • 0 0 • 0 0 *0 • 0 • 0 ··· 0 • • »0 • 0 •

·· »0

0 ·

00 00

0000

12. Použití podle nároku 11, vyznačující se tím, že detekované hořlavé nebo výbušné substance jsou tvořeny jednou nebo více následujícími látkami: uhlovodíky, zejména CH4, C2H5, C₃He, C4H10, C2H2, C2H4 a obecně rozpouštědly, alkoholy, éterem, ketony, aldehydy, aminy a amidy, zejména metanolem, etanolem, npropanolem, dietyléterem, acetonem, sloučeninami obsahujícími C, 0 a H, uhlíkovými kyselinami.

13. Použití podle nároku 11, vyznačující se tím, že měřicí zařízení má měřicí buňku (1, 9, 14), na kterou působí záření určité vlnové délky, ve kterém jsou absorbovány detekované toxické substance a tím je vytvářen optoakustický efekt.

14. Použití podle nároku 13, vyznačující se tím, že detekované toxické substance jsou tvořeny jednou nebo více následujícími látkami: CO₂, CO, NO, NO₂, S0_2; NH₃, HCI, HF, HCN, H₂S, nitrily, estery kyseliny fosforečné, merkaptany, halogenovými sloučeninami.

15. Použití měřicího zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9 jako kombinovaného kouřového a plynového hlásiče, vyznačující se tím, že měřicí zařízení má měřicí buňku (9, 14), na kterou působí záření určité vlnové délky, ve kterém jsou absorbovány detekované hořlavé nebo výbušné substance a tím je vytvářen optoelektrický efekt, a že kromě měřicích buněk (9, 14) je uspořádána fotobuňka (13) takovým způsobem, že na ni působí rozptýlené světlo záření, způsobené aerosolem.