DE2737090C2 - Temperaturstrahlungsdetektor zur Flammenüberwachung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturstrahlungsdetektor zur Flammenüberwachung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches.

Ein solcher Temperaturstrahlungsdetektor zur Flammenüberwachung ist aus der DE-OS 27 36 417 bekannt. Bei diesem Temperaturstrahlungsdetektor wird eine erste Strahlung, die im Resonanzbereich von CO2 liegt, und eine zweite Strahlung ausgenutzt, welche in einem Wellenlängenbereich liegt, in dem die Absorption dieser Strahlung durch CO2 in der Luft gering ist Es werden der Intensität der jeweiligen Strahlung entsprechende elektrische Ausgangssignale erzeugt, die in einer Schaltungsanordnung verarbeitet werden. Dabei wird zum einen das Verhältnis der Intensität zwischen der ersten und der zweiten Strahlung bestimmt, und das erhaltene Ergebnis dient als Information über den Zustand mit dem eine Flamme brennt, d. h. beispielsweise ob mit zuviel oder zuwenig Luftsauerstoff. Über eine Korrekturschaltung wird beim Bestimmen des Intensitätsverhältnisses der Einfluß der Absorption der Luft im Resonanzstrahlungsbereich ausgeglichen. Es ist ein weiterer Schaltungszweig vorgesehen, der eine Information über die Größe der Flamme liefert

Aus der DE-OS 19 60 218 ist ein Temperaturstrahlungsdetektor zur Flammenüberwachung bekannt, bei dem zwei fotoelektrische Einrichtungen vorgesehen, mit denen die von Flammen emittierte Temperaturstrahlung im Wellenlängenbereich der Bandenstrahlung der Verbrennungsgase und die von den Rußpartikeln in den Flammen emittierte Temperaturstrahlung gemessen wird. Die mittels der fotoelektrischen Einrichtungen erzeugten Wschselspannungen, die durch die Emissions-Schwankungen der Flammenstrahlung hervorgerufen werden, werden in zwei Kanälen weiter verarbeitet In jedem Kanal ist ein Tiefpaß-Filter enthalten, dessen Mittenfrequenz zwischen 1 und 20 Hz liegt Aus der Differenz oaer den Quotienten der beiden Ausgangssignale der Kanäle wird ein Signal erhalten, welches eine Information über das Vorliegen eines Brandes gibt Bei diesem bekannten Temperaturstrahlungsdetektor sind zwei verschiedene fotoelektrische Einrichtungen vorgesehen, wodurch es schwierig ist, den Arbeitspunkt des Detektors konstant zu halten, da z. B. Temperaturänderungen usw. unterschiedliche Wirkungen an den jeweiligen fotoelektrischen Einrichtungen hervorrufen. Das Ansprechen des bekannten Temperaturstrahlungsdetektors hängt vom Auftreten der Emissionsschwankung der Flammenstrahlung ab. Die dieser Schwankung zugeordnete Frequenz ist sehr gering und wird durch die bereits erwähnten Filter ausgefiltert. Es wurde festgestellt, daß die Grundfrequenz dieser Schwankungen bei Spiritusbränden von der Größe der Brandfläche abhängt Es ist infolgedessen notwendig, eine Vielzahl von solchen Temperaturstrahlungsdetektoren vorzusehen, deren Tiefpaß-Filter jeweils unterschiedliche Mittenfrequenzen aufweisen. Wenn andererseits ein Tiefpaß-Filter verwandt wird, welches den gesamten Frequenzbereich überstreicht, so ist es fraglich, ob der Unterschied zwischen dem einer Resonanzstrahlung entsprechenden Spektrum und dem im Bereich der Rußstrahlung ermittelten Spektrum ausreicht, eine sichere Information über das Vorliegen eines Brandes zu geben.

Aus der DE-OS 25 12 650 ist ein Temperaturstrahlungsdetektor bekannt, der eine fotoelektrische Einrichtung und eine damit verbundene elektrische Schaltung zur Auswertung und Signalgabe aufweist. Vor der fotoelektrischen Einrichtung sind Filtermittel zur wechselweisen Veränderung der spektralen Zusammensetzung der auf die fotoelektrische Einrichtung einwirkenden Flammenstrahlung angeordnet. Mit der elektrischen Schaltung kann das durch die wechselweise Änderung der Bestrahlung der fotoelektrischen Einrichtung erzeugte Wechselsignal zur Signalgabe ausgewertet werden. Als ein mögliches Mittel ist dort eine von einem Motor angetriebene Scheibe vorgesehen, welche mindestens zwei Filter aufweist, die für vonein-

ander unterschiedliche Wellenlängenbereiche durchlässig sind. Wenn sich die Scheibe dreht, gelangt abwechselnd eines der beiden Filter vor die fotoelektrische Einrichtung, so daß diese mit einer Strahlung beaufschlagt wird, welche von dem jeweiligen Filter durchgelassen wird. In dieser Druckschrift wird ledipHch angegeben, daß aus dem Verhältnis der Strahlungsintensitäten in den jeweiligen Wellenlängenbereichen eine Information über das Vorliegen eines Brandes abgeleitet wurden kana Hinweise dafür, wie z. B. eine fehlerhafte Information aufgrund von auf den Temperatursirahlungsdetektor einfallenden Sonnenlichtes vermieden werden kann, sind nicht angegebea

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturstrahlungsdetektor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein fehlerhaftes Arbeiten durch Einfall von Sonnenlicht oder aufgrund eines Blitzes vermieden wird und daß der TemperaturstrahlungsdeteKtor eine hohe Empfindlichkeit aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß du.ch die im Kennzeichen des Anspruches angegebenen Merkmale gelöst

Ein besonderer Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Temperaturstrahlungsdetektors zur Flammenüberwachung besteht darin, daß dieser nicht fehlerhaft arbeitet, wenn er mit Sonnenlicht oder mit von einem Blitz ausgesandter Strahlung beaufschlagt wird. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß eine Flamme auch dann festgestellt werden kann, wenn der Temperaturstrahlungsdetektor nach der Erfindung gleichzeitig mit von einer Flamme ausgesandter Strahlung und mit Sonnenlicht beaufschlagt wird.

In vorteilhafter Weise wird bei dem erfindungsgemäßen Temperaturstralilungsdetektor nur eine einzige fotoelektrische Einrichtung verwandt so daß keine Schwierigkeiten mit der Verschiebung des Arbeitspunktes aufgrund von z. B. Temperaturschwankungen entstehen. Diese Maßnahme ist an und für sich aus der DE-OS 25 12 650 bekannt, jedoch werden in dieser Druckschrift die Schwierigkeiten nicht angesprochen, die dadurch auftreten können, daß der Temperaturstrahlungsdetektor mit Sonnenlicht beaufschlagt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert

F i g. 1 zeigt die Strahlungsspektren verschiedener strahlender Körper.

Fi g. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Grundbauprinzips eines Flammensensors.

F i g. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines Flammensensors, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist.

F i g. 4 zeigt die A.usgangssignale einer photoelektrischen Wandlereinrichtung.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Verarbeitung der Ausgangssignale der photoelektrischen Wandlereinrichtung.

F i g. 6 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

F i g. 7 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer zentralen Datenverarbeitungsanlage für die Flammenwahrnehmung.

Im folgenden wird die Erfindung einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Zunächst wird ein Grundausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flammensensors erläutert.

F i g. 1 zeigt die Strahlungsspektren verschiedener typischer strahlender Körper.

Mit al ist das SDektnm einer brennenden Flamme dargestellt, das eine intensive Resonanzstrahlung von CO2 bei der Wellenlänge von 4,4 μ und in der Nähe von 2 μ enthält Mit a2 ist das Spektrum des Sonnenlichtes oder eines strahlenden Körpers, beispielsweise eines elektrischen Heizgerätes, mit einer Temperatur von über 1000⁰C bezeichnet Das a2 Spektrum bei einer Wellenlänge in der Nähe von 4,4 μ hat eine Intensität die beträchtlich kleiner als die sichtbarer Lichtstrahlen ist, wobei das Spektrum jedoch in Form eüies kontinuieiiichen Spektrums vorliegt

Mit a3 ist die Strahlung eines schwarzen Körpers mit einer Temperatur von beispielsweise etwa 300° C bezeichnet, die beträchtlich unter der eines elektrischen Heizgerätes liegt, wobei diese Strahlung ein kontinuierliches Spektrum mit einem Maximum bei einer längeren Wellenlänge als 4,4 μ zeigt

In F i g. 1 sind beispielsweise drei Spektren dargestellt, die bei der Wellenlänge von 4,4 μ die gleiche Intensität haben. Wenn bei einer auftretenden Strahlung, wie sie dargestellt ist, eine Flamme mit Hilfe der Strahlung wahrgenommen wird, die durch ein Bandpaßfilter von 4,4 μ gegangen ist, wird folglich jeder strahlende Körper mit dem Spektrum al, a2 und a3 als Flamme wahrgenommen.

Aus diesem Grunde ist ein Bandpaßfilter vorgesehen, das einen Durchlaöbereich an einer passenden Wellenlänge in der Nähe von 4,4 μ, beispielsweise bei etwa 3,8 μ oder 4,1 μ hat, wobei der Unterschied in der Intensität zwischen der Strahlung, die durch das Bandpaßfilter gegangen ist und der Strahlung, die ein Bandpaßfilter von 4,4 μ passiert hat, gebildet wird. Auf diese Weise werden die drei Strahlungen mit den Spektren al, a2 und a3, die in F i g. 1 dargestellt sind, unterschieden.
Durch die obige Maßnahme wird der Unterschied zwischen der durchgelassenen Strahlungsmenge mit einer Wellenlänge von 4,4 μ, die durch bi in F i g. 1 dargestellt ist, und der Strahlungsmenge mit einer Wellenlänge von 3,8 μ, beispielsweise im Falle einer Flamme wahrgenommen. Das Spektrum a2 ist in der Nähe der Wellenlänge von 4,4 μ ein kontinierliches Spektrum und der oben erwähnte Unterschied ist beträchtlich kleiner als der Unterschied bi, wie es durch b2 dargestellt ist. Im allgemeinen wird eine Größe mit einem Vorzeichen wahrgenommen, das dem Vorzeichen des Unterschiedes bi entgegengesetzt ist, und was das Spektrum a3 anbetrifft, so hat der Unterschied bß dasselbe Vorzeichen wie der Unterschied bi, ist jedoch dieser Unterschied 63, verglichen mit dem Unterschied bi, außerordentlich klein. In dieser Weise kann das Spektrum al von dem Spektren a2 und a3 unterschieden werden.

Das Blockschaltbild von F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung, die auf der Grundlage des oben beschriebenen Prinzips aufgebaut ist. In Fi g. 2 ist mit 1 ein strahlender Körper bezeichnet und bezeichnet 2 ein Bandpaßfilter von 4,4 μ, während mit 3 ein Bandpaßfilter mit einer anderen Wellenlänge als 4,4 μ bezeichnet ist. 4 und 5 bezeichnen photoelektrische Wandlereinrichtungen für die durch die Bandpaßfilter 2 und 3 hindurchgegangenen Strahlen. Mit 6 ist ein Differentialverstärker bezeichnet, der den Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der photoelektrischen Wandlereinrichtungen 4 und 5 aufnehmen und verstärken kann. Eine Warneinrichtung 7 kann dann arbeiten, wenn der Differentialverstärker ein Ausgangssignal liefert, das über einem vorbestimmten Pegel liegt.

Wenn, wie es in Fi g. 2 dargestellt ist, der strahlende Körper eine Flamme ist, so besteht ein großer Unterschied in der Intensität der Strahlungen, die durch die

Bandpaßfilter 2 und 3 gegangen sind, so daß ein großes Ausgangssignal am Ausgang des Differentialverstärkers 6 erscheint, das die Warneinrichtung 7 betätigt Die Intensität der Strahlungen an einer Vielzahl von Punkten des Spektrums, das durch einen gegebenen strahlenden Körper emittiert wird, wird unter Verwendung einer Vielzahl von Bandpaßfiltern gemessen und durch die Bildung des Unterschiedes zwischen diesen Intensitäten wird ermittelt, ob das Spektrum des strahlenden Körpers ein Linienspektrum einer der Flamme eigentümlichen Wellenlänge oder ein kontinuierliches Spektrum ist Wenn ein Linienspektrum ermittel wird, wird eine Flamme wahrgenommen. _r

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Blockschaltbild ist die Anzahl der photoelektrischen Wandlereinrichtungen 4, 5 gleich der der Bandpaßfilter 2, 3, wobei jedoch auch eine einzige photoelektrische Wandlereinrichtung dazu verwandt werden kann, die durch eine Vielzahl von Bandpaßfilter hindurchgegangene Strahlungsmenge zu verarbeiten.

F i g. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines Flammensensors, auf den die Erfindung anwendbar ist und dient insbesondere dazu, die gegenseitige Anordnung zwischen den Bandpaßfiltern 2 und 3 und der photoelektrischen Wandlereinrichtung 4 zu erläutern.

In F i g. 3 ist mit 8 eine drehbare Platte bezeichnet, an der die Bandpaßfilter 2 und 3 angebracht sind. Mit 9 ist ein Elektromotor bezeichnet, der die drehbare Platte 8 dreht und 10 bezeichnet einen Grundaufbau. Eine einzige photoelektrische Wandlereinrichtung 4 ist für eine Vielzahl von Bandpaßfilter vorgesehen. Die photoelektrische Wandlereinrichtung 4 ist so angeordnet, daß die Bandprfßfilter 2, 3 abwechselnd eine Stellung vor der Einrichtung 4 einnehmen, wenn die drehbare Platte 8 gedreht wird

Das heißt mit anderen Worten, daß die photoelektrische Wandlereinrichtung 4 den strahlenden Körper abwechselnd durch die Bandpaßfilter 2 und 3 sieht Unter der Annahme, daß die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandlereinrichtung 4, die unter Verwendung der Bandpaßfilter 2 und 3 abgeleitet werden, ^die Signaie Λ und e3 sind, so erscheinen diese Signale in der in F i g. 4 dargestellten Weise.

In F i g. 4 sind auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate das Ausgangssignal der photoelektrischen Wandlereinrichtung 4 aufgetragen.

Das Ausgangssignal der photoelektrischen Wandlereinrichtung 4, das in F i g. 4 dargestellt ist, wird durch die in F i g. 5 dargestellte Schaltung verarbeitet

In F i g. 5 ist mit 11 ein Schalter bezeichnet, der mit der rotierenden Platte 8 synchronisiert ist Die Anordnung ist so gewählt, daß dann, wenn das Bandpaßiüier 2 eine Stellung direkt von der photoelektrischen Wandlereinrichtung 4 erreicht hat, der Schalter 11-1 kurzzeitig schließt und anschließend öffnet und daß andererseits dann, wenn das Bandpaßfilter 3 eine Stellung direkt vor der photoelektrischen Wandiereinrichtung 4 erreicht hat, ein anderer Schalter 11-2 kurzzeitig schließt und anschließend öffnet

Das Ausgangssignal der photoelektrischen Wandlereüirichtunge 4, das während der Zeit erhalten wird, während der der Schalter 11-1 oder 11-2 geschlossen ist, wird in einem Kondensator 12 oder 13 gespeichert Die Kondensatoren 12 und 13 und der Schalter 11 bilden nämlich eine Art von Tastspeicherschaltung. Die Ausgangssignale der Kondensatoren 12 und 13 liegen an zwei Eingangsklemmen des Differentialverstärkers 6 jeweils. Der Unterschied zwischen diesen Signalen wird verstärkt und das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 6 kann die Warneinrichtung 7 betätigen. Die in F i g. 3 dargestellte Einrichtung bewirkt nicht nur eine Herabsetzung der Anzahl der photoelektrischen Wandlei einrichtungen, sondern beseitigt auch den Einfluß aufgrund einer ungleichmäßigen Arbeitsweise von photoelektrischen Wandlereinrichtungen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden zwei Bandpaßfilter verwandt Es reicht jedoch auch eine einzige photoelektrische Wandlereinrichtung für mehr als drei Bandpaßfilter aus, wenn eine rotierende Platte verwandt wird, an der die Bandpaßfilter angebracht sind.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Ausschließen des Einflusses von CO2 in der Luft und des Sonnenlichtes ram Wahrnehmen einer Flamme beschriebea

Wie es oben erwähnt wurde, haben die direkten Sonnenstrahlen eine hohe Intensität bei der Wellenlänge von 4,4 μ. Diese Intensität ist an verschiedenen Breitengraden, in verschiedenen Jahreszeiten oder zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich und ist nahezu gleich der Intensität die von einer Strahlung, die von der Verbrennung von Alkohol auf einer Schale mit einem Durchmesser von 70 cm am Nachmittag eine Tages mit schönem Wetter im Januar in Tokio ausgesandt wird, an einer 50 m entfernten Stelle empfangen wird. Die Intensität der Sonnenstrahlung bei der Wellenlänge von 3,8 μ ist etwa zehnmal so groß wie die bei der Wellenlänge von 4,4 μ. Daher kann die Sonnenstrahlung mit einer Wellenlänge von 4,4 μ nicht der Grund für eine fehlerhafte Information sein, da der Unterschied der Intensität dieser Strahlung zur Intensität der Strahlung mit einer Wellenlänge von 3$ μ zum Wahrnehmen einer Flamme gebildet wird. Die Sonnenstrahlung kann jedoch zusammen mit dem CO2 in der Luft der Grund für eine niedrigere Empfindlichkeit der Flammenwahrnehmung sein, wie es im folgenden beschrieben wird.

Es soll daher eine Verringerung der Empfindlichkeit aufgrund des Sonnenlichtes auf die folgende Weise vermieden werden.

Das Sonnenlicht zeigt ein Spektrum der Strahlung eines schwarzen Körpers mit einer Temperatur von etwa 6000⁰C, die an einer bestimmten Wellenlänge absorbiert wird, wenn die Strahlung durch das in der Nähe der Sonne vorhandene Gas und die Atmosphäre der Erde hindurchgeht Das dadurch entstehende Problem ist die Absorption der Wellenlänge von 4,4 μ durch das CO2 in der Luft Wenn die Intensitäten bei den Wellenlängen von 4,4 μ, 4,1 μ und 3,8 μ der direkten Sonnenstrahlung verglichen werden, die die Erde erreicht und angenommen wird, daß die Intensität der Strahlung mit einer Wellenlänge von 4,4 μ am Nachmittag im Januar in Tokio gleich 1 ist, so ist die Intensität der Strahlung mit einer Wellenlänge von 4,1 μ etwa zweimal so groß und ist die Intensität der Strahlung mit einer Wellenlänge von 3,8 μ etwa zehnmal so groß. Wenn der Ort, d. h. der Breitengrad, die Jahreszeit und die Zeit festliegen, werden diese Intensitätswerte konstant, da die Weglänge des Sonnenlichtes in der Atmosphäre festgelegt ist und da der Gehalt an CO2 in der Luft im wesentlichen konstant ist und etwa 0,03% beträgt Dieses direkte Sonnenlicht geht durch die Bandpaßfilter 2 und 3 und trifft auf die photoelektrische Wandlereinrichtung 4 und da die Intensität bei der Wellenlänge von 4,4 μ kleiner als die bei der Wellenlänge von 3,8 μ ist erscheint ein Rauschen mit entgegengesetztem Vorzeichen zu einem Signal einer Flamme am Ausgang des Differentiaiverstärkers 6. Dann ist die EmDfindlichkeit

der Wahrnehmung der Flamme um einen Betrag erniedrigt, der dem Ausgangssignal entspricht. Um diesen Mangel zu beseitigen, wird die in F i g. 6 dargestellte Einrichtung zusätzlich zu der in F i g. 2 gezeigten Einrichtung verwandt.

In F i g. 6 ist mit 21 eine Schaltung zum Berechnen des Verhältnisses von zwei Ausgangssignalen bei den Wellenlängen von 3,8 μ und 4,4 μ der fotoelektrischen Wandlereinrichtungen 4 bezeichnet. Mit 22 ist ein Signal-Pegeldetektor (Vergleichsschaltung) bezeichnet, der ein Ausgangssignal liefert, wenn das Ausgangssignal des Berechnungsschaltkreises 21 einen vorgegebenen Wert überschreitet, wodurch angezeigt wird, daß direktes Sonnenlicht eingefallen ist.

Mit 23 ist eine Schaltung bezeichnet, die ein Aus- is gangssignal liefert, indem sie das Ausgangssignal für die Wellenlänge von 3,8 μ von der photoelekirischcn Wandlereinrichtung 4 dividiert und multipliziert. Mit 14 ist eine Subtraktionsschaltung bezeichnet, die das Ausgangssignal der Teilerschaltung 23 vom Ausgangssignal für die Wellenlänge von 4,4 μ abzieht, wobei diese Schaltung nur arbeitet, wenn das Ausgangssignal vom Signalpegeldetektor vorliegt Eine Warnschaltung 15 gibt in Warnsignal ab, wenn das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 14 einen gegebenen vorbestimmten Pegel überschreitet

Vorzugsweise ändert sich der Bezugspegel des Signalpegeldetektors 22 mit der Tageszeit, was mit Hilfe einer dem Detektor zugeordneten Uhr erreicht wird. In Gebieten, wie Japan, das zum Breitengrad von annähemd 35° bis 40° gehört, ist es in der Praxis kein Problem, den Bezugspegel auf etwa ein Zehntel festzulegen. In irgendeinem Gebiet auf der Erde ist es praktisch kein Problem, das Verhältnis oder die Hälfte des Verhältnisses von 4,4 μ zu 3,8 μ der direkten Sonnenstrahlung der Sommersonnenwende in diesem speziellen Bereich zu wählen (V₁₀ bis V₂₀ für Japan). Es ist zweckmäßig, einen Bruchteil, d. h. gewöhnlich etwa die Hälfte, des Flammenwahrnehmungspegels unter normalen Bedingungen, unter denen direkte Sonnenstrahlen nicht direkt einfallen, als Arbeitspegel der Warnschaltung 15 zu wählen, um ein irrtümliches Ansprechen zu vermeiden und nur die Flamme wahrzunehmen. Wie oben erwähnt, wird aus dem Verhältnis der Strahlungen mit einer Wellenlänge von 4,4 μ und 3,8 μ entschieden, ob direktes Sonnenlicht auf den Flammensensor fällt oder nicht

Es ist möglich, eine Verminderung der Empfindlichkeit aufgrund des Auffallens von Sonnenlicht dadurch auszugleichen, daß in Abhängigkeit von dem Feststellen des direkten Sonnenlichtauffalles der Ausgang für 3,8 μ etwas verringert und der Unterschied zwischen dem verringerten Ausgang für 3,8 μ und dem Ausgang für 4,4 μ genommen wird oder der Ausgang für 4,4 μ etwas erhöht und der unterschied zwischen dem Ausgang für 3,8 μ und dem erhöhten Ausgang für 4,4 μ genommen wird.

F i g. 7 zeigt schematisch eine Anordnung für diesen Zweck. In F i g. 7 ist mit 16-1 und 16-2 je ein Sensorkopf bezeichnet, der von Bandpaßfiltern 2, 3, einer Drehscheibe 8, einem Motor 9 und einem Grundaufbau 10 gebildet wird. Mit 17 ist eine Eingabeeinrichtung bezeichnet, die im folgenden I/O bezeichnet wird, und 18 bezeichnet eine zentrale Datenverarbeitungseinheit, die irr. folgenden CPU genannt wird. Mit 19 ist eine Speichereinrichtung und mit 20 ist eine Aufnahmeeinrichtung bezeichnet. Die Signale für die Wellenlängen von 4,4 μ und 3,8 μ werden vom Sensorkopf 16-1 bzw. 16-2 über Leitungen auf die Aufnahmeeinrichtung 20 übertragen. In der Aufnahmeeinrichtung 20 werden die Signale vom Sensorkopf 16 über I/O 17 auf die Einheit CPU 18 übertragen und die Einheit CPU 18 berechnet das Verhältnis der Signale für 4,4 μ und 3,8 μ in Zusammenarbeit mit der Speichereinrichtung 19 und ermittelt, ob direktes Sonnenlicht auffällt oder nicht Wenn das Licht auffällt, wird das Ausgangssignal für 4,4 μ in der oben beschriebenen Weise geändert Im einzelnen wird das Verhältnis der Signale für 3,8 μ und 4,4 μ berechnet, und wenn der Wert dieses Verhältniss größer als ein vorbestimmter Wert, d. h. etwa zehnmal so groß ist, wird das vorliegende Signal für 4,4 μ etwas erhöht und der Unterschied zwischen dem vorliegenden Signal für 3,8 μ und dem erhöhten Signal für 4,4 μ wird berechnet Wenn dieser Unterschied größer als ein gegebener vorbestimmter Wert ist, wird die Warneinrichtung 15 über I/O 17 betätigt. Ein Mikrocomputer oder eine ähnliche Einrichtung kann I/O 17, CPU 18, die Speichereinrichtung 19 usw. ersetzen.

Wenn bei der in F i g. 7 dargestellten Vorrichtung ein Mikrocomputer verwandt wird, ist es gewöhnlich möglich, die Signale einer Vielzahl von Sensorköpfen mit einer einzigen Aufnahmeeinrichtung zu verarbeiten. Die Signale können vom Sensorkopf 16 auf die Aufnahmeeinrichtung entweder in Form analoger Signale oder in Form von durch eine Analog-Digital-Umwandlung erzeugten digitalen Signalen übertragen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Tl 37 090

   Patentanspruch:

   Temperaturstrahlungdetektor zur Flammenüberwachung mit einer einzigen fotoelektrischen Einrichtung, vor der wenigstens zwei Bandpaß-Filter vorgesehen sind, welche periodisch abwechselnd von der auf die fotoelektrische Einrichtung auftreffenden Strahlung durchsetzt werden und von denen das erste für eine erste Strahlung mit einer ersten Wellenlänge, die einer Resonanzstrahlung von CO₂ im Infrarotbereich entspricht, und das zweite für eine zweite Strahlung mit einer zweiten Wellenlänge durchlässig ist, die nahe der ersten Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich liegt, in dem die Absorption durch CO2 in der Luft gering ist, mit einer ersten, mit der fotoelektrischen Einrichtung verbundenen ersten Schaltungsanordnung, die das Verhältnis zwischen einem der ersten Strahlung entsprechenden ersten Ausgangssignal und einem der zweiten Strahlung entsprechenden zweiten Ausgangssignal der fotoelektrischen Einrichtung bildet, und mit einer Vergleichsschaltung, die mit dem Ausgang der ersten Schaltungsanordnung verbunden ist und durch die ein drittes Ausgangssignal erzeugbar ist, wenn das erste Ausgangssignal der ersten Schaltungsanordnung größer als ein Bezugswert ist, dadurch gekennzeichnet,
   daß der Bezugswert einem Wert des Verhältnisses zwischen der Intensität der ersten Strahlung und der der zweiten Strahlung zugeordnet ist, der beim Einfall von Sonnenlicht auf den Temperaturstrahlungsdetektor auftritt,

   daß eine zweite Schaltungsanordnung (23, 24) vorgesehen ist, die mit dem Ausgang der fotoelektrischen Einrichtung (4) und der Vergleichsschaltung (22) verbunden ist und durch die beim Vorliegen des dritten Ausgangssignals entweder das der ersten Strahlung entsprechende erste Ausgangssignal der fotoelektrischen Einrichtung vergrößerbar oder das der zweiten Strahlung entsprechende zweite Ausgangssignal verringerbar ist, wobei durch die Vergrößerung bzw. Verringerung des jeweiligen Ausgangssignals der Einfluß von auf den Temperaturstrahlungsdetektor auftreffendem Sonnenlicht kompensierbar ist, und

   daß durch die zweite Schaltungsanordnung (23, 24) ein dem Unterschied zwischen dem vergrößerten ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal oder zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem verringerten zweiten Ausgangssignal entsprechendes Differenzsignal erzeugbar ist, mit dem eine Warneinrichtung (15) ansteuerbar ist, wenn das Differenzsignal größer als ein vorgegebener Wert ist