DE2355784A1

DE2355784A1 - Optisches teilchenspuergeraet

Info

Publication number: DE2355784A1
Application number: DE19732355784
Authority: DE
Inventors: Angelo August Marsocci
Original assignee: ELEKTRO SIGNAL LAB Inc
Current assignee: ELEKTRO SIGNAL LAB Inc
Priority date: 1973-07-25
Filing date: 1973-11-08
Publication date: 1975-02-06
Also published as: JPS5711013B2; IT1000974B; FR2239168A5; US3868184A; JPS5034874A; DE2355784C2; CA1014637A

Description

Anmelder: ELECTRO SIGNAL LAB, INC., 1022-Hingham Street,

Rockland, USA
Anwaltsakte: X 705

Optisches Teilchenspürgerät

Die Erfindung betrifft ein optisch arbeitendes Teilchenspürgerät.

Bei optischen Spürgeräten für Rauch und ähnlicle in einem Medium getragene Teilchen auf der Basis der Reflexionstypen wird ein Lichtstrahl aus einer Erregerlarape längs einer Bahn oder einer Achse ausgesandt, wobei die Lampe im allgemeinen in einer Dunkelkammer angeordnet ist, welche Schlitze aufweist, durch welche zwar Luft, aber nicht das Umgebungslicht hineingelangen kann. Das von den Teilchen zerstreute Licht wird in dem Lichtweg von einer Photozelle aufgenommen, welche dadurch anspricht, daß ein

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Signal einem angeschlossenen Alarmkreis zugeführt wird. Es ist typisch, daß das optische System, die Photozelle und der Alarmkreis so ausgelegt sind, daß sie auf eine Rauchdichte zwischen-etwa 2 % - 10 ^c/o Verdunkelung pro Fuß ansprechen, d.h. eine Eauchdichte, die pro einem Fuß die Lichtintensität von 2Jj- 10 % schwächt.

Wegen des Alterns der Lampe, der Photozelle und der Alarmkreis-Bestandteile verschiebt sich der Alarmpunkt (Rauchdichte in Prozent) des Spürgerätes über eine gewisse zeitliche Periode, wobei die Verschiebung im allgemeinen prozentual zunimmt, entsprechend dem Abfall der Empfindlichkeit des Spürgerätes. Wenn das Spürgerät aufhört, auf Rauchdichten über 10 % anzusprechen, können sich tödliche Mengen an Rauch und der sie begleitenden toxischen Gase sammeln und das begründende Feuer kann sich ohne Warnung ausbreiten. Sowohl in industriellen als auch in V/ohngebäuden werden Rauchspürgeräte eingesetzt, von denen erwartet wird, daß sie ohne Aufmerksamkeit funktionieren und es können Jahre darüber hingehen, währenddessen sich das Spürgerät bis zu einem unangemessenen Empfindlichkeitsstand verändern kann.

Gemäß einer Aufgabe der Erfindung soll eine einfache, preiswerte Vorrichtung geschaffen v/erden, um nicht nur die Betriebsbereitschaft eines speziellen Spürgeräte-Bauteils, v/ie beispielsweise die Photozelle zu prüfen, vielmehr die vollständige Funktion des Spürgerätes zu prüfen, nämlich die

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Alarmgabe in. Abhängigkeit einer vorgewählten Rauchdichte. Weiterhin soll gemäß der Erfindung._ eine Testvorrichtung geschaffen werden,-die unabhängig.von.der Stellung und der Lage des Fadens in der Erregerlampe, und dementsprechenden. Veränderungen.der Lage des Lichtweges in.der Dunkelkammer ist,

Gemäß der Erfindung wird ein optisches Teilchenspürgerät der Art. ge schaffen, das, ein Gehäuse aufweist,- welches eine Dunkelkammer, umschließ, wobei eine Lampe an dem. Gehäuse.angeordnet ist, um Licht auf einem „Weg.-, in die Kammer hineinzuschicken und eine photoempfindliche Einrichtung am Gehäuse vorgesehen ist, welche den Lichtweg abfühlt und auf das durch die Teilchen in dem ¥e.g zerstreute Licht anspricht. Das Wesen der Erfindung besteht bei einem derartigen Spürgerät darin,, daß -ein Teilchensimulator am Gehäuse -beweglich angeordnet- ist,. der ein Teil aufweist, welches, durch die Lichtbahn an einer Zone bewegbar ist,- um eine geeichte Lichtintensität in-Richtung, der Vorrichtung unabhängig vom ,Vorhandensein und der -Ansammlung von Teilchen zwischen der Lampe und der Vorrichtung zu zerstreuen. ■ . _■■··-

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben. ._:. ;. ...,-.. ..!:.-.

Es zeigt:

Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf ein optisches Rauchspürgerät mit einer Testvorrichtung gemäß der Erfindung,

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Figur 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1

und
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.

Wie sich aus Figur 1 ergibt, weist das optische Rauchspürgerät ein Gehäuse mit einem Boden 1 und einer Oberwand 2 sowie einer kreisringförmigen Seitenwand 3 auf. Poröse Schaumpolster 4 in Schlitzen, die in der Seitenwand vorgesehen sind, gestatten den Zutritt von Luft und von Luft getragenen Teilchen, wie Rauch, während Licht daran gehindert wird, in eine Dunkelkammer 6 einzutreten,· welche an einer Seite durch einen optischen Block 7 geschlossen ist, ähnlich demjenigen gemäß USA-PS 3 723 747. Der optische Block trägt eine Erregerlampe 8, wie eine Hudsonlampe oder eine GE Nr. 1 Typ 755, deren Faden 9 aus einer geraden Schraubenform besteht. Eine Lampenlins'e 11 strahlt einen Lichtkegel von der Lampe auf einer Bahn durch einen Durchlaß 12 im Block längs der Achse Al. quer durch die Dunkelkammer 6. Eine Spürzelle 13 überwacht die Kammer durch einen zweiten Durchlaß und eine Zellenlinse 18 längs einer Achse A2, welche mit der Lampenachse A1 einen Winkel von 120° bildet. In dem optischen Block 7 ist weiterhin eine Kompensations-Photozelle 14 befestigt, die in der genannten USA-PS 3 723 747 beschrieben ist und welche Licht direkt von der Lampe 9 erhält und gewisse Alterungseffekte in der Spürzelle 13 ausgleicht. Wenn beispielsweise Rauch in die Dunkelkammer 6 durch die Schaumstoffkissen 4 eintritt, streut der Rauch in der Schnittzone 2 der Lichtbahn

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längs der Achse A1 und der Zellenbeobachtungsbahn längs der Linie A2 Licht auf die Spürzelle 13, wodurch diese mit einem photoelektrischen Signal anspricht. Die Spürzelle ist über Anschlüsse 19 mit einer Alarmkreistafel 16 verbunden. Die Kompensationszelle 14 ist ebenfalls mit dieser Tafel über Anschlüsse 17 verbunden. Die Lampe, Zellen und Stromkreise sind so. ausgelegt, daß sie auf einen vorgewählten Rauchverdunkelungs-Proζentsatz ansprechen, vorzugsweise einem Prozentsatz der dicht bei 2 % liegt, wobei ein Prozentsatz bis herauf zu 10 % zulässig, jedoch in zunehmendem Maß weniger wünschenswert ist. Die gewünschte oder vorgegebene Größe für das Ansprechen des Spürgerätes auf den Betrag des vom Rauch einer solchen Verdunkelungsdichte zerstreuten Lichtes kann als Lichtintensität oder den' entsprechenden Rauchverdunkelungs-Prozentsatz geeicht werden.

Gemäß der Erfindung wird das Spürgerät als Ganzes unter denselben Bedingungen" ■ geprüft als wenn der vorgegebene Gehalt an Rauch in der Kammer 6 vorhanden wäre, indem eine geeichte Menge an Licht aus dem Lichtweg A1 an der Schnittzone Z zurück längs des Zellenbeobachtungsweges A2 geworfen wird, und zwar unter Verwendung eines Teilchensimulators- 20. Dieser Simulator weist ■ -einen Drahtwinkelhebel auf, der einen Fingergriff 21 außerhalb der kreisförmigen Kammerwand 3 hat, sowie einen axialen Wellenteil 22 mit einer mittleren U-Biegung 23 und einem relativ feinen Draht 24, der'an seinem inneren Ende in der Dunkelkammer 6 durch Punktschweißung verbunden ist. Die Welle 22 ist drehbar in- Einschnapphülsen

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gelagert, die in Vorsprüngen 26 gebildet sind, welche als herabhängende Teile an der Kunststoff-Deckwand 2 mit angeformt sind. Der U-förmig gebogene Teil 23 ist um etwa 25° gegenüber dem feinen Draht winkelmäßig versetzt und begrenzt die Drehung des Winkelhebels durch Anlage an einer Stellschraube 25, die durch die Deckwand 2 eingeschraubt ist. In der normalen Betriebsstellung hängt der feine Draht 24 vertikal außerhalb der Lichtbahn längs der Achse A1 und der Rauchspürzone Z, wie sich aus den Figuren 1 -3 ergibt.

Der feine Draht 24 hat im Verhältnis zum Querschnitt des konischen Lichtstrahls längs der Achse A1 an der Zone Z einen solchen Durchmesser und einen solchen Flächenbereich, daß er wirksam einen geeichten Betrag an·Licht entsprechend demjenigen, der durch Rauch von 2 - 10 % Verdunkelungsdichte zerstreut wird, zerstreut, wenn er durch die Zone Z von der mit ausgezogenen Linien in Figur 3 dargestellten Stellung in die gestrichelt dargestellte Stellung ^schwenkt wird. Vorzugsweise ist die geeichte Lichtintensität äquivalent zu 5 - 10 % Rauch, da von den Spürgerätbauteilen heute nicht . erwartet wird, daß sie eine Anfangsempfindlichkeit von 2 % Rauch mehrere Jahre aufrecht erhalten, während jedoch Rauchmengen-Empfindlichkeiten von 5 - 10 % als akzeptabel angesehen werden. Mit einer' Lampe 8 als Nr. 1 Typ 755, einer Spürzelle 13 als Clairex-Typ 5M7 und Licht- sowie Zellendurchlässen von etwa 8 mm streut ein feiner Draht mit einem Durchmesser von (34 gauge) 1/4 mm eine geeichte Lichtintensität aus der Spürzone Z auf die Zelle 13 entsprechend

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einem Rauchgehalt im Bereich von 2 - 10 %. Vorzugsweise hat der gesamte Teilchensimulator 20 einschließlich des feinen Drahtes 24 eine matte schwarze Oxydoberfläche mit einem leichten Wachs.

Vorzugsweise wird der Betriebsfähigkeitstest dadurch vorgenommen, daß der Teilchensimulator langsam vollständig durch die Lichtbahn an der Schnittzone Z hindurchgeschwenkt wird, bis die U-Biegung 23 an der Einstellschraube 25 anschlägt,' nachdem der feine Draht im wesentlichen durch die Zone Mndurchgeganen ist. Die Einstellschraube kann verstellt werden, um den feinen Draht an einer Mittelstellung in der Zone anzuhalten. Da aber die ..Lage des Fadens 9 in der Lampe 8 sich verändert, verlagert sich auch die Lichtachse A1 und die Mitte der Schnittzone Z von Lampe zu Lampe. Jedoch kann mit enger Toleranz der Lage des Fadens oder durch die Lampenwahl der feine Draht in der Zon.e angehalten werden.

Die vorstehende Beschreibung diente nur der Erläuterung der Erfindung und es ist klar, daß viele Abwandlungen im Rahmen des Erfindungsgedanken vorstellbar sind.

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Claims

Patentansprüche

Optisches Teilchen-Spürgerät mit einem, eine Dunkelkammer umschließenden Gehäuse, das eine Lampe aufweist, welche Licht auf einer Bahn in die Kammer sendet und weiterhin eine photoempfindliche Einrichtung aufweist, welche die Lichtbahn überwacht und' auf das von den Teilchen in der Lichtbahn zerstreute Licht anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil- chensimualtor (20) im Gehäuse (1,2,3) beweglich gelagert ist, der einen durch die Lichtbahn an derjenigen Zone bewegbaren 'Teil (24) aufweist, daß eine geeichte Lichtintensität unabhängig von dem Vorhandensein und der Ansammlung von Teilchen zwischen Lampe und Vorrichtung, der Einrichtung zugesandt wird.
2. Optisches Teilchen-Spürgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilchensimulator (20) so groß ist, daß Licht der erforderlichen geeichten Intensität zur Aktivierung des Spürgerätes gestreut (scattered) wird.
3. Optisches Teilchen-Spürgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (20) ein von Hand betätigbares Glied (21) aufweist, das sich.aus dem Gehäuse (1,2,3) herauserstreckt.

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4. Optisches Teilchen-Spürgerätj nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (20)
einen Winkelhebel aufweist, mit einem Fingergriff (21) an einem Ende und einer Lichtstreufahne (24) an seinem anderen Ende.
5. Optisches Teilchen-Spürgerät, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel einen mittleren
Schwenkwinkelbegrenzungsarm (23) aufweist, der mit einem einstellbaren Anschlag (25) zusammenwirkt.. ·*

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