NO143246B - Signalgiveranlegg. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et signalgiveranlegg, særlig av alarmanlegg for oppdagelse av belastningsendringer på terrengdeler med en sensor av et fleksibelt hullegeme som er fyllt med et flytende eller gassformet medium og hvis av ytre påvirkning utløste volumendring kan påvises ved hjelp av en detektor, idet det fleksible hullegeme er utformet som matte med rørformede, innbyrdes kommuniserende oppblåsbare kammere, kanaler eller lignende, hvilken matte i det minste på sin overside overspennes i hele sin utstrekning av en bæredyktig,

stabil plate som ved belastning underkastes elastisk nedbøyning.

Slike signalgiveranlegg brukes til utløsning av

et varselsignal eller anvisningssignal ved en uønsket tilstand eller ved en tilstand som inntreffer for uønsket tidspunkt.

Fra det praktiske liv er det i forskjellige utførelsesformer

kjent singnalgiveranlegg som innbefatter et mer eller mindre stort antall lokal plasserte trykkdetektorer, og hvis virkning derfor er avgjørende avhengig av det anvendte antall trykkdetektorer. Detektorene virker enkeltvis på signal vurderings-innretninger, ad elektrisk, mekanisk, elektronisk eller pneumatisk vei, i signalvurderingsinnretningene skjer en videre-bearbeiding av unormale signaler. Slike systemer benyttes fremfor alt for beskyttelse av rom, bygninger, omgjerdede landområder, gjerder og porter. På grunn av den begrensede påvisningsradius som de enkelte detektorer har, må det ved leggingen foretas et inngående studium av de mest sannsynlige og farligste muligheter med hensyn til de unormale tilstander som forventes. Allikevel må man ta med på kjøpet at slike varselsystemer bare kan opprettes med en begrenset resultat-sannsynlighet og at systemene relativt lett kan omgås så snart deres spesifiké disposisjon er blitt kjent.

De foran nevnte ulemper unngår man ved et signalgiveranlegg av den innledningsvis nevnte type ved å utforme signalgiveren med en stor flate. Ved et kjent signalgiveran-

legg av den innledningsvis nevnte type (US patentskrift 2 858 394), som tjener til automatisk åpning av en port ved vektbe-

lastning av signalgiveren, består signalgiveren av en på marken anordnet, trykkømfintlig matte med den nevnte oppbygning.

I et utad avtettet hylster av et gummielastisk materiale, eksempelvis neopren, er det anordnet en gummi slange i meander-mønster, idet flere med like innbyrdes avstander og parallelt med hverandre forløpende slangeavsnitt er jevnt fordelt over hele utstrekningen av matten. En slangeende "er lukket, og den andre slangeenden er ført på en tett måte ut av hylstret og knyttet til en kontrollinnretning. For å oppnå en jevn trykk-fordeling er slangen dekket med en fleksibel metallplate inne i hylstret.

Med disse tiltak oppnår man riktignok at signalgiveren kan utformes med en stor flate og at ømfintligheten er høyere enn ved de foran beskrevne signalgiveranlegg av andre typer, som følge av at metallplaten fordeler trykket over et større område, men man står allikevel overfor problemer når matten skal legges i grunnen, hvilket som regel vil være nødven-dig når signalgiveranlegget anvendes for innbruddssikring. Ved underjordisk anordning av den matteformede signalgiver opptas vektbelastningen ikke mer av slangene, men i overveiende grad av det hermetisk tette hylster, slik at den signaliserende tilleggsbelastning bare frembringer små trykkendringer i slangen. Som følge herav foreligger det en fare for at uønskede forhold eller tilstander enten ikke signaliseres eller at det, ved øket påvisningsømfintlighet, utøves feilalarm.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å øke alarmsikkerheten ved et signalgiveranlegg av den innledningsvis beskrevne type, særlig ved underjordisk legging av signalgiveren. For å oppnå dette tilstreber man med oppfinnelsen en utforming hvor bare kortvarige belastningsendringer registreres, mens langsomt avløpende endringer av omgivelsesinnflytelsene ikke har noen uheldige innvirkninger på detektorens påvisningsømfintlighet.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et signalgiveranlegg som nevnt innledningsvis, hvilket signalgiveranlegg er kjennetegnet ved en innretning for måling av den relative volumendring ved sammenligning med et andre, i hovedsaken konstant sammenligningsvolum, idet det under samme mediumtrykk stående sammenligningsvolum står i arbeidsforbindelse med matten over en differansetrykksjalter og det i de med hverandre koplede volumer er anordnet et strupested for utligning av langsomme eller varige trykkendringer, slik at bare kortvarige trykkstøt oppfanges og det skjer en automatisk tilbakeføring av differanse-trykks jalteren til den nøytrale stilling.

Ved det nye signalgiveranlegg -er det for opp-fyllingen av kravet om en sensor med stor flate og samtidig høy ømfintlighet ved belastningsendringer fremfor alt vesentlig at det fleksible materiale som matten fremstilles av, har en så liten elastisk tøyning som mulig. De i matten forløpende og med hverandre kommuniserende kanaler er oppblåsbare og forholds-messig formbestandige. Mellom disse ligger det inaktive flater, og for overspenning av de oppblåste kanaler virker den anordnede flate.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under, hen-visning til tegningene.

Fig. 1 viser en med luft fylt matte i perpektiv-riss og delvis gjennomskåret, og

fig. 2 viser et snitt gjennom matten i fig. 1

med innbyrdes forbundne, virkningsflatereduserende flåtestrukturer i de oppblåsbare deler.

Skjer det en belastningsendring et sted innenfor den av matten dekkede flate, selv når den belastede flate er aldrig så liten, vil denne kraft ved hjelp av den overspennende plate 10 overføres til samtlige overspente kanaler 6. Det kan altså ikke, slik tilfellet er ved bruk av en enkelt slange, oppstå en lokalinnsnevring som hindrer en ytterligere trykkøk-ning i slangen. På grunn av det relativt lille tverrsnitt til disse kanaler, hvis bærende overflate utgjør mindre enn 10% av totalflaten, og på grunn av det lille volum vil man til tross for denne kraftfordeling få en stor trykkendring. Det er viktig at det materialet som benyttes for fremstillingen av mattene, ikke har noen nevneverdig elastisk tøyning, slik at, når kanalene påvirkes av et overtrykk, vil sirkelformen også bibeholdes i sterk grad ved belastning. Karakteristikken til den pneumatiske fjæring blir derved progressiv, dvs. at kanalenes bære-raft øker raskt med belastningen. Dekkplatens elastiske ned-bøyning på belastningsstedet blir derfor liten og vil ligge innenfor tillatte grenser.

Dersom dekkplatene ikke fantes, så ville de inaktive matteområder være helt innleiret i jordmassen og det ville da danne seg broer over de enkelte kanaler.- En belastningsendring kunne da, på samme måte som ved enkelt utlagte-- slanger, ikke virke helt.ut, og slettes ikke dersom jorden er frosset.

Dekkplatene derimot danner broer med stor avstand mellom opplagringene, hvilke broer tillater en elastisk nedbøyning av den ovenfor liggende jordmasse ved en belastning, selv når jordmassen er sterkt komprimert eller frosset. Denne belastning blir på denne måte likevel overført til matten.

I fig. 1- er det vist en matte 1 i en praktisk utførelse. Som kjerne er det benyttet to fleksible flåtestrukturer 3 og 4

som eksempelvis kan være utformet av kunststoff-folier (nylon-eller glassfibervevnadforsterket). Disse flåtestrukturer 3, H

er slik forbundne med hverandre at det dannes kommuniserende oppblåsbare kanaler 6 med mellomliggende inaktive flater 8.

På begge sider av de forbundne flåtestrukturer 3, 4,'som fast-legger den oppblåsbare del av matten 1, er det anordnet stabile plater 10 og 11. Disse kan likeledes være av et kunststoff,

og de omgir flåtestrukturene 3, ^ på en sandwichaktig måte.

En omhylling 13, f.eks. av kunststoff armer med glassfibre lh, omhyller det hele. Omhyllingen 13 er lukket rundtom. Slike matter er virksomme fullt ut selv ved ekstreme temperaturer (-30°C til +50°C).

Fig. 2 viser et snitt gjennom en matte som i fig. 1, nedgravet i en jordmasse 18. Det fremgår av fig. 2 at de to-flåtestrukturer 3 og 4 holdes sammen ved hjelp av forbindelses-sømmer 16, og at de oppblåsbare kanaler 6 er fastlagt ved hjelp av stillingene til forbindelsessømmene 16. Mellom forbindelses-sømmene 16 ligger dessuten også de inaktive flater 8. Kanalene 6 er f.eks. oppblåst ved hjelp av trykkluft, og i beredskaps-stillingen er disse kanaler 6 sammenpresset i en-slik grad av jordtrykket, som virker på platen 10, slik at summen til samtlige F ganger P er lik vekten til jordmassen 18 og platen 10. Jo lengre kanalen 6 således ligger fra hverandre, dvs.' jo større

L er, og jo sterkere den' mellom to kanaler 6 liggende jordmasse

18 belaster denne del av platen 10, desto høyere trykk P må man velge i kanalen 6. Kanalene 6 må bære lasten!

Blir nå platen 10 ekstra belastet, idet eksempelvis

en person går på marken over platen, så vil trykket P i kanalene 6 økes tilsvarende, og også flaten P blir litt større. Dette skjer impulsaktig og varer bare så lenge til den statiske like-vekt igjen er opprettet.

Platen 10 (med motplaten 11 som motlager) virker altså som en belastningsoverføring, da nemlig opplagringsflaten for jordmassen 18, platen 10, støttes av en flate (summen av samtlige F), som er vesentlig mindre enn flatemassen til flåtestrukturen 3,4. Derved oppnås at trykket i kanalene 6 er høyt, dvs. ligger i områder som gir gode utslag på trykkmålestedet. En plutselig vektbelastning fra et menneske, eller en belastning av brøkdeler av en slik vekt, vil føre til en tilsvarende trykkstigning i kanalene 6. Fig. 3 viser et snitt gjennom en annen matte 21 med to flåtestrukturer 22 og 23. Disse flåtestrukturer 22, 23 er forbundne med hverandre ved hjelp av forbindelsessømmer 25. Som det går frem av figuren befinner det seg en inaktiv sone 27 mellom to kanaler 26. Denne inaktive sone er i motsetning til utførelsen i fig. 2 fylt med et mykt fyllstoff, f.eks. et skumstoff med åpne porer. Fyllingen har til hensikt å hindre en jordinntrengning i dette området. Også disse innbyrdes forbundne flåtestrukturer 22 og 23 er sandwichaktig lagt inn mellom to plater 29 og 30, hvilken konstruksjon, betinget av reduksjonen av mattens 21 fyllvolum ved anbringelsen av en inaktiv flate 27 med fyllstoff, tjener som belastningsoverføring. Fig. 3 og 4 viser hvordan de vilkårlige soner i trykkmatten 21 kan innlegges inaktive partier 27. Dette kan eksempelvis medføre store fordeler, f.eks..som vist i fig. 4, når plate-formede elementer 29 på markoverflaten medfører den fare at ved en på elementet 29 virkende tilleggsbelastning vil denne tilleggsbelastning fordeles over en relativt stor trykkmatteflate, slik at det tilveiebragte trykk ikke kan utløse anlegget. Er slike elementer anordnet i et terrengområde så vil under disse endel av den aktive flaten til trykkmatten 21 reduseres slik av en inaktiv, sammenpressbar del 27, at den gjenblivende, under elementet 29 liggende, aktive trykkmatteflate vil sikre en tilstrekkelig trykkøkning i anlegget med en merbelastning av elementet 29- Det er en selvfølge at den inaktive obl 27 ikke må oppta en "anvisende" belastning. Derfor må disse inaktive deler enten være tomme, som vist i fig. 2, eller de kan fylles med et mykt skumstoff med åpne porer. Trykkmattene kan utlegges under parsellene, eksempelvis under plenflater. De fylles så

til oppblåst tilstand med et gassformet medium. Derved er man sikret at forekommende forstyrrelsesbelastninger gjør seg merkbare som trykkendringer i trykkmattene. Trykkmattene kan fremstilles' i vilkårlige størrelser og kan kobles sammen.

I fig. 5~7 er en trykkmatte 21 bygget opp med en øvre

og en nedre flåtestruktur 22 henholdsvis 23. Disse er i tillegg til langs kantene også forbundet med hverandre i forbindelsessteder 32. De to strukturer 22, 23 er fremstilt av et fleksibelt materiale, f.eks. kunststoff-folie, såsom PVC-folie eller lignende. Forbindelsesstedene 32 kan f.eks. tilveiebringes ved hjelp av sveising. Forbindelsesstedene 32 danner fortrinnsvis, slik det særlig går frem av fig. 7a et regelmessig mønster, med tre hosliggende forbindelsessteder anordnet i hjørnet til en like-sidet trekant. Ytterkantene til øvre og nedre struktur 22, 23

er tett sammensveiset, slik at det dannes en tett trykkmatte som ved en trykkmiddeltilføring danner en formstabil matte.

Som trykkmedium anvendes et flytende eller gassformet medium. Matten kan således benyttes eksempelvis som den egentlige trykkmatte .

For varselanlegg blir trykkmattene, slik det er vist

i fig. 9, lagt ut i de parseller som skal sikres. Fortrinnsvis graves de ned, idet de kan beskyttes mot mekaniske beskadigelser ved hjelp av elastiske beskyttelsesmidler såsom beskyttelsesfolier . eller trådgittere. Har man en grunnmasse som er bæredyktig allerede i relativt tynne lag, og som f.eks. kan være tilfelle ved frostinnvirkning, så er det viktig at markpartiene over trykkmattene 21, 2H ikke danner stive broer som vil kunne oppta en ekstra belastning uten påvirkning av trykkmattene, idet "ned-bøyningen" til broene vil bli for liten ved for stor stivhet av• disse. Markpartiet er om så mer ømfindtlig overfor forstyrrende trykk, som kan utløse en alarm, jo lengre vekk disse forstyrrende trykk virker fra de egentlige som forankringer virkende kantpartier av trykkmattene. For også på en optimal måte å få kantpartiéne ned i en terrengparsell som skal beskyttes, kan trykkmattene ved sine kantsoner forsynes med inaktive fjærende kantpartier 8,

henholdsvis 27 (fig. 2, 3> 10) som er fylt med et fjærende materiale, eksempelvis skumstoff, til f.eks. samme tykkelse som de opp-pumpede trykkmatter. Disse inaktive kantpartier vil ikke ta del i mattens trykkanvisning. Disse kantpartier må derfor ikke være så sammentrykkbare at de to mattefolier ligger på hverandre. I steden for skumstoff kan man i prinsippet også benytte en trykkluftfylling. Dette medfører at de som forankringer virkende partier til den over mattene liggende mark trykkes ut av området til det plateområdet som skal overvåkes, slik at også kantsonene til de aktive trykkmatter blir ømfindtlige. Som vist i fig. 10, hvor det er inntegnet et ved kanten anordnet, inaktivt parti 27, kan trykkmatten legges fullstendig tilpasset grunnen. Det er således ikke nødvendig å legge trykkmatten horisontalt. Dette er særlig en fordel ved fjellgrunn eller andre grunnforhold, idet man unngår ellers nødvendig planerings-arbeider. Så lenge det ikke oppstår noen effektive kantendringer som følge av knekkdannelser, kan trykkmatten legges ut uten videre, dvs. uten på forhånd å planere terrenget. Por å hindre at skarpe terrengdiskontinuiteter, såsom spisse Stener, gir en for sterk bøyepåkjenning av dekkplatene, kan det være fordelaktig (ikke vist) å legge matten på et underlag av kunststoffgranulat,

særlig ved steppet matte. Det kan også være nyttig å oppdele dekkplatene slik at man oppnår en fri tilpassing til terreng-forløpet.

Hva angår brodannelser i det over sensorene henholdsvis mattene lagte jordsmonn, særlig ved sår, f.eks. frosset grunn,

slik det er nevnt foran i forbindelse med fig. 3, 4, 9 og 10, viser fig. 16 og 17 ænt skjematisk og stilisert følgende: I fig. 16 er det vist et tverrsnitt av en matte 126 nedgravet i en jordmasse 127. Direkte under er jordmassen vist stilisert som en bjelke 129 som i normal tilstand hviler under på opplagerne 130 og 131. Med "normal tilstand" av jordmassen eller grunnen skal her forstås en grunnbeskaffenhet som hverken som følge av sin oppbygning, eller som følge av frysing eller ekstrem uttørking er blitt til en bro. Det er videre antatt at denne bjelke 129 på midten påkjennes av en belastning P,

slik at man får en bøyelinje 132. Dette gir en mulig form for belastningen av matten 126 med jordmassen under de gitte forut-

setninger. Under disse forhold vil man få en nedbøyning eller pilhøyde 138.

Er derimot jorden frosset eller tørket ut slik at det forekommer brodannelser, så vil den som bjelken 129 stiliserte masse være slik sammenhengende at man ikke kan anta at bjelken hviler på opplagere, men derimot at den er innspent på de to stedene 133 og 134. Ved samme belastning P vil man da få en bøyelinje 136, hvis nedbøyning eller pilhøyde 139 er vesentlig mindre enn nedbøyningen 138. Teoretisk for elastiske bærere (noe som her naturligvis ikke kan være tilfelle) vil man ha en nedbøyning som er fire ganger mindre enn nedbøyningen 138.

Det vesentlige er imidlertid at bøyelinjen i området ved innspenningsstedene 133 og 134 har horisontale tangenter, dvs. over hode ikke nedbøyes ved kantene, slik at en belastning av matten 126 i disse kantområder praktisk talt ikke vil kunne utøve noen virkning på matten.

Da en matte vanligvis gis en viss maksimal bredde av fremstillingstekhiske og sensibilitetsgrunner, hvilken maksimale bredde ikke kan overskrides, kan man bedre ømfindtligheten og reaksjonssikkerheten på følgende måte:

Fig. 17 viser en matte 142 med en aktiv midtdel 143

og to inaktive kanter 145 og 146. Mens den aktive del 143 er forsynt med et trykkmedium, for bæring av den overliggende jordmasse, er de to inaktive kanter 145 og 146 ikke bæredyktige og de er bare fylt med et fyllstoff, f.eks. et mykt skumstoff, for å hindre at jordmassen eller lignende kan trenge inn i dette kantområde av matten 142 og dermed gjøre disse kanter henholdsvis deres virkning illusorisk. Matten 142 er gravd ned i jordmassen 148. Analogt med fig. 16 er her også jordmassen vist stilisert som en bjelke 150 som ved normal grunnbeskaffenhet hviler på

to opplagringer 151 og 152. Ved en sentral belastning med en kraft P vil man også her få en bøyelinje 153 med en stor pilhøyde 154.

Er derimot marken frosset eller sammenbaket som følge av at den er tørket ut, så får man stilisert en bjelke 150 som er innspent ved innspenningsstedene 155 og 156, og en sentral belastning med kraften P vil gi bøyelinjen 158 med pilhøyden 160. Oppstår det nå en belastning i de inaktive kantområder 145 henholdsvis 146, så skal den aktive del 143 ikke reagere. Ved normal markbeskaffenhet vil den aktive del 143 anvise enhver belastning som virker på den, i form av en tilsvarende trykkendring i det i delen 143 anordnede trykkmedium. For normale markforhold vil anbringelsen av de inaktive kanter 145 og 146 ikke representere noe krav.

Annerledes er forholdene dersom marken er frosset eller så hardt uttørret at jordmassen over matten 142 danner en bro. Anbringelsen av de inaktive kanter 145 og 146 endrer da "broens" spennvidde, slik at det a priori kan oppstå større hedbøyninger. Ved denne konstruksjon vil som følge av at bøyelinjen har horisontale tangenter i området ved innspenningsstedene 155 og 156, den aktive del 143 også gi utslag med en gang man får en belastning ved kanten av den aktive del ]43> slik bøyelinjen 158 tydelig viser. På denne måten oppnår man at man selv ved utførelse med maksimal mulige bredde av mattene og ved hard, f.eks. frossen grunn, får en anvisning også ved belastning av mattens kantdeler, hvilket i praksis medfører sikrere anvisning, uavhengig av jordsmonnets beskaffenhet over matten.

På denne måten blir det f.eks. mulig å tilveiebringe alarmanlegg som er uømfindtlige overfor omgivelsespåkjenninger og som på en optimal måte kan beskytte landparseller. Uavhengig-heten av omgivelsenes påvirkninger oppnås ved kompensasjons-sjaltingen av mattepar.

En ytterligere fordel ved denne trykkmatte er at den

i praksis kan fremstilles i meget store størrelser, og f.eks. kan lagerføres på en enkel måte i ruller, samt at den ved sin utlegging på det respektive sted kan sammensveises til den endelige form, i samsvar med de krav som foreligger. Det kan i visse tilfeller også være fordelaktig å anordne flere trykkmatter under hverandre, slik at man får anlegg med ulike sensibiliteter, eksempelvis slik at et anlegg om natten reagerer på fotgjengere, mens et andre anlegg om dagen reagerer på kjøre-tøyer. Alt ettersom kobles da det ene eller andre anlegg ut.

I det foregående er vist hvordan de nye sensorer opp-fyller de to første av de fire foran nevnte krav. De to siste krav vedrører detektorens reaksjon på belastningsendringer.

Det forlanges at bare kortvarige belastningsendringer skal registreres, mens langsomt forløpende endringer fra omgivelsene ikke skal ha noen negative innvirkninger på detektorens påvisnings-ømf indtlighet .

Et viktig bidrag for løsning av dette problem består

i den foran nevnte og allerede kjente sammenligning med et andre, ikke påkjent, og under lignende omgivelsesbetingelser for hånden værende volum ved hjelp av differansetrykkmåling. Dette forslag er imidlertid ikke tilstrekkelig idet, som tidligere nevnt, varige belastningsendringer og temperaturendringer ved et av de to sammenligningsvolum kan føre til varige nullpunkts forskyvninger i trykksensoren. Det er heller ikke mulig å an-vende en høyømfindtlig trykkføler.

Ifølge oppfinnelsen fjerner man denne vanskelighet ved

at det ikke-sensitive annetsystem, som er virkningsforbundet med det første sensitive system ved hjelp av en differansetrykk-detektor, er direkte parallellkoblet med detektoren over et strupested, slik at en langsom trykkutligning mellom de innbyrdes sammenkoblede systemer blir mulig.

På denne måten vil systemet bare oppfatte hurtige trykkendringer. Enhver jevn eller varig avvikelse i omgivelses-betingelsene til sensorene vil utlignes, dvs. at det bevirkes en automatisk nullpunktstilbakeføring av differansetrykkdetektoren.

Fig. 8 viser eksempelvis en differansetrykkbryter 28

som innbefatter et hus 161 og en membran 162. Membranen skiller to trykkrom 163 og 164 fra hverandre. Disse trykkrom er gjennom ledningene 165 og 166 forbundet med den sensitive matte 167 og det ikke påvirkede sammenligningsvolum 168. En ledning 169

med et strupested 170 forbinder de to trykkrom med hverandre. Plutselig oppstående belastningsendringer over matten 167 bevirker en trykkøkning eller trykksenkning i rommet 163 og en utbøying av membranen 162. Membranen vil over en symbolisk vist føler 171 og en styreinnretning 172 utløse en alarm.

Forholdene i signalgiveranlegget vil være avhengig av arten av det anvendte fyllmedium. En komprimerbar gass oppfører seg annerledes enn en ikke komprimerbar væske, særlig når det benyttes et materiale med liten tøyning i sensoren.

Ved anvendelse av en væske vil forskyvningen av membranen i differansetrykkdetektoren allerede ved små utslag føre til en tilsvarende- trykkøkning i sammenligningsvolumet. Når en væske anvendes som trykkmedium er det derfor hensiktsmessig å anordne en. gasspute i sammenligningsvolumet. Utslaget, dvs. ømfindtligheten til signalgiveranlegget, økes derved vesentlig.

Ofte er det et ønske å unngå bruk av elektriske ledninger og elektriske omvandlere ved de med sensorene forbundne detektorer, dvs. at alarmsystemet, i den grad det ligger utenfor overvåkings-sentralen, skal drives helt pneumatisk. I det etterfølgende '

skal det vises hvordan også dette problem kan løses:

Fig. 11 viser en alårmtrykkledning 41 som mates fra

en pumpe eller en trykkakumulator 42. Ledningen 41 er forsynt med stengbare ventiler 43, 44, 45 og 46, hvis stillinger (åpen henholdsvis lukket) virker inn på en trykk- eller trykkdifferansebryter 47. Denne bryter 47 innbefatter et hus 48 og en membran 49 som skiller to trykkrom 50 og 51• Disse trykkrom 50 og 51

er innbyrdes forbundne ved hjelp av en ledning 52 med et strupested 53- Som strupested 53 kan eventuelt benyttes en tilsvarende utligningsåpning i membranen.

Som sensorer som ved belastningsendringer, særlig ved belastningsøkninger åpner de tilhørende ventiler'43, 44 eller 45, er det eksempelvis anordnet matter 58, hvis oppbygning er beskrevet foran. Matten 58, som er fylt med et trykkmedium, er forbundet, med ventilene ved hjelp av styreledningen 59, f.eks.

på en slik måte at ved en plutselig belastningsendring for matten 58 vil dens tilhørende ventil 43-45 åpnes. Da reagerer bryteren 48 pa grunn av det plutselige trykkfall i alarmtrykkledningen 41 og alarmen utløses.

Matten 58 er over strupestedene 57 b og en forsynings-ledning 57 a tilknyttet en trykkakumulator 57 som sørger for at trykket i mattene svarer til Skal-verdien.

I ledning 4l hersker det et bestemt, konstant mediumtrykk. Eventuelle lekktap kompenseres fra trykkakumulatoren 42.

I trykkrommene 50 og 51 i bryteren 47 hersker samme mediumtrykk. Blir minst en av ventilene 43-46 åpnet vil mediumtrykket i ledningen 41 og i rommet 50 falle brått, da en hurtig etter-fylling av ledningen 41 med luft hindres av strupestedet 54.

Da det i rommet 51 momentant vil foreligge det opprinnelige, høyere trykk, vil membranen 49 bevege seg i retning av det lavere trykk, og en som eksempel symbolsk vist induktiv føler 55 vil over en styreinnretning 56 utløse en alarm. Som ventil

kan også en klemventil benyttes.

I steden for å betjene en induktiv føler 55 kan membranbevegelsen også åpne et lukke-element i en luftledning fra rommet 51 og til en sirene, idet etterfyllingen av luft skjer i fra akumulatoren 42. Et slikt system er fritt for elektriske bestanddeler.

Fig. 12 viser skjematisk et. flerkrets-alarmsystem,. hvor en felles trykkakumulator 60 over innstillbare strupesteder 61, 62, 63 holder alarmgrupper i form av ledninger 64, 65 og 66 under konstante trykk. En trykksenkning i de enkelte ledninger ved åpning av en eller flere av ventilene 64a, 65a eller 66a vil over den respektive trykkbryter eller trykkdifferansebryter 67, 68, 69 eksempelvis omdannes til et elektrisk signal. Det er likeledes mulig å benytte trykksenkningen i en av alarm-gruppene for betjening av en åpning i en alarm-samleledning (ikke vist).

Ventilene 64a, 65a og 66a betjenes ved hjelp av tilsvarende sensorer (ikke vist), hvilke er tilknyttet analogt med mattene 58, inklusivt det tilhørende element'som vist i fig. 11.

Fig. 13 viser en alarmtrykkledning 80 som mates fra

en trykkakumulator 8l gjennom et strupested 82. Trykkover-våkningen skjer med en trykkbryter 83. Ventiler i form av trykk-dif feranseomvandlere 84, 85 og 86 kan ved alarmårsaker åpnes av pneumatiske trykksensorer 86a, 87» 88, 89, hvoretter det skjer en rask trykksenkning i ledningen 80.

Denne fig. viser en mulighet for mating av slike pneumatiske sensorer 86a-89 direkte over alarmsystemet. For dette formål benyttes de enkelte strupesteder 91» 92, 93, 94

som muliggjør en utligning av de eventuelle lekktap i sensorene uten derved å påvirke alarmsystemet, da det i et slikt tilfelle ikke vil skje en plutselig trykksenkning, dvs. at man ikke har et trykksprang.

Fig. 14 viser en utførelse av en trykkdifferanseomvandler, f.eks. omvandleren 85 (fig. 13)- De like store mediumtrykk som fra sensorene 87 og 88 virker på en svevende stempeldel 71 gjennom ledningen 80 og membranene 90-, 90a, vil holde stempeldelen i en sentral stilling. En flens 72 tjener til tilknytning av en forbindeIsesledning 98 til alarmtrykkledningen 80. Et sentralt steg i flensen 72 er forsynt med en sentral boring samt en hylse hvis ender er utformet som ventilseter 73, 74.

På disse ventilseter ligger det an fjærende ventilklaffer 95,

96 som holder løpene lukket. Ved et overtrykk mot membranen 90 vil stempeldelen bevege seg i retning av pilen 97 og ventilklaffen 96 løftes mot sin forspenning. Trykkmedium kan da strømme ut ved ventilsetet 74 og man får et plutselig trykkfall i den tilknyttede alarmtrykkledning 80. Den samme virkning vil et overtrykk på membran 90a ha med hensyn til ventilsetet 73-

Fig. 15 viser en trykkdifferanseomvandler av den i

fig. 14 viste type, innebygget i et alarmsystem av den type som er vist i fig. 11 eller 13. Trykkdifferanseomvandleren i fig. 15 er vist med strekpunkterte omrisslinjer og de viktigste deler er forsynt med samme henvisningstall som i fig. 14. Som første mulighet er det tatt hensyn til anlegget i fig. 11, med de to sensorer 58 som forsynes med trykkmedium fra en egen trykkakumulator 57, mens alarmtrykkledningen 41 mates med et eget trykkmedium fra en andre trykkakumulator 42. De to sensorer 58 vil ved belastning, som beskrevet i forbindelse med fig. 14,. virke på ventilklaffene 95 og 96, slik at trykkmediet kan unnvike gjennom ventilsetet 73 henholdsvis 74.

Det er imidlertid også mulig å bygge trykkdifferanseomvandleren i fig. 14 inn i et system av den type som er vist i fig. 13- Det er da bare nødvendig med en eneste, felles trykkakumulator 8l for sensorsystemet og det sensitive system. På tegningen er de tilsvarende forbindelsesledninger med strupestedene 92 og 93, hvilke fører til sensorene 87 og 88, vist med stiplede linjer.

I steden for den pneumatiske signaloverføring fra trykkdifferanseomvandleren med en pneumatisk forsterkning kan naturligvis også de kjente høyømfindtlige elektriske omvandlere av piezoelektrisk eller halvhelermateriale med elektriske forsterkere eller Reed-releer anvendes for trykkdetektorene.

Slike løsninger kommer man fremfor alt da ikke utenom når alarmanlegget må installeres i en stor avstand fra over-våkningssentralen, dvs. på et utpost. Det er da nødvendig med et autonomt system som inneholder en sender drevet av et batteri.

Også i slike tilfeller er det nye systemet meget godt egnet.

For å øke levetiden til batteriet er det hensiktsmessig

å utløse anleggets aktivering gjennom selve sensorsignalet.

De beskrevne overvåkningssystemer, særlig systemer med pneumatisk signaloverføring, egner seg ikke bare til innbruddssikring, men også for mange andre anvendelser:

Det beskrevne anlegg kan eksempelvis benyttes

for døråpningsanlegg, for detektering av terrengforskyvninger, ras og rent generelt for registrering av endringer i grunnparti-ers spesifikke vekt. Det er også mulig å registrere synkninger av bygninger etc. som følge av setninger i grunnen.

Også fremmede sensortyper, kan eksempelvis til-knyttes via magnetventiler. Et viktig anvendelsesområde for et slikt slarmsystem er en anvendelse som brannalarm. For slike formål kan det benyttes avsmeltende åpningslukker eller også selvsmeltende eller brennbare alarmledninger, f.eks. ved rør-ledninger og lignende.

På lignende enkel måte kan det tilveiebringes opp-løsende vannalarm-lukker, f.eks. under utnyttelse av sukker, salt og lignende.

Videre er det mulig å tilknytte autonome, batteri-matede, elektriske eller elektroniske sensorer over elektro-ventiler.

En slik kombinasjon byr på den fordel at man magnetisk kan lokalisere maksimalt enkelte sensorer, men ikke selve alarmledningen.

Claims (18)

1. Signalgiveranlegg, særlig alarmanlegg for oppdagelse av belastningsendringer på terrengdeler med en sensor av et fleksibelt hullegeme som er fylt med et flytende eller gassformet medium og hvis av ytre påvirkning ut-løste volumendring kan påvises ved hjelp av en detektor, idet det fleksible hullegeme er utformet som matte med rørformede, innbyrdes kommuniserende oppblåsbare kammere, kanaler eller lignende, hvilken matte i det minste på sin overside overspennes i hele sin utstrekning av en bæredyktig, stabil plate som ved belastning underkastes elastisk nedbøyning, karakterisert ved en innretning for måling av den relative volumendring ved sammenligning med et andre, i hovedsaken konstant sammenligningsvolum, idet det under samme mediumtrykk stående sammenligningsvolum står i arbeidsforbindelse med matten over en differansetrykksjalter (28) og det i de med hverandre koplede volumer (21, 24 henholdsvis 167, 168) er anordnet et strupested (170)for utligning av langsomme eller varige trykkendringer, slik at bare kortvarige trykk-støt oppfanges og det skjer en automatisk tilbakeføring av differansetrykksjalteren (28) til den nøytrale stilling .

2. Signalgiveranlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at den fleksible matte (1) består av to fleksible folier (3, 4) av et materiale med minst mulig elastisk tøyning i folieplanet, og ved at de aktive flatedeler er skilt fra de inaktive flatedeler ved hjelp av tette sømmer (16).

3. Signalgiveranlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fyllmediet står under overtrykk.

4. Signalgiveranlegg ifølge krav 3, karakterisert ved at det er tilordnet en overvåknings-sentral hvorfra overtrykket kan innstilles og kontroll-eres .

5. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at matten (1) i tillegg til de aktive, med trykkmedium som avstøttende middel fyllbare kammere (6) har minst et en mindre belastning opptagende, inaktivt område (27) som er anordnet slik at sensorens ømfintlighet i stor grad er uavhengig av markens beskaffenhet.

6. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at det ved anvendelse av en væske i sammenligningsvolumet er anordnet en gass-buffer.

7. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved innstillingsmidler for innstilling av differansetrykksjalterens reaksjons-trykk.

8. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved minst et under væske-eller gasstrykk settbart, sensitivt andre system (41, 64, 65, 66, 80) som er slik arbeidsforbundet med det av matter fremstilte sensorsystem at ved belastningsendringer på mattene vil det under trykk stående andre system åpnes med tilveiebringelse av et plutselig trykkfall deri.

9. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved et med minst en ledning utført ledningsformet trykksystem som har minst et trykkmedium-utstrømningssted (43, 44, 45, 46,64a, 65a, 66a, 84, 85, 86), og er forbundet med en trykk- eller differansetrykksjalter (47, 67, 68, 69, 83) som på sin side har arbeidsforbindelse med en alarmgiver (56).

10. Signalgiveranlegg ifølge krav 9, karakterisert ved at trykksystemet over en innstillbar gjennomstrømningsmotstand (54, 61, 62, 63, 82) har forbindelse med en ettermatingsinnretning, eksempelvis en trykkbeholder en en pumpe (42, 60, 81).

11. Signalgiveranlegg ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at utstrømningsstedene er forsynt med ved hjelp av trykkmidlet styrte eller mekaniske direkte betjente stengemidler, eksempelvis ventiler (73, 74).

12. Signalgiveranlegg ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at gjennomstrøm-ningstverrsnittet til den innstillbare gjennomstrømnings-motstand er slik avstembar med gjennomstrømningstverr-snittet til stengemidlene, eksempelvis ventiler, at ved åpning av et stengemiddel skjer det et trykkfall med en gitt minsteverdi.

13. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 9-12, karakterisert ved at trykksystemet er arbeidsforbundet med minst en matte (1) (fig. 3).

14. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 11 - 13, karakterisert ved at matten for styring er forbundet med trykksystemet over et strupested og dessuten er direkte forbundet med et stengemiddel, eksempelvis en ventil.

15. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 9-14, karakterisert ved at trykksystemet og matten har trykkmiddelforbindelse og fortrinnsvis kan mates fra samme ettermatingsinnretning.

16. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 9-15, karakterisert ved at trykk- eller differansetrykkomdanneren (85) minst har et membran-styrt stempel (71) som ved sin bevegelse løfter minst et ventillegeme (73, 74) fra setet, eksempelvis ved hjelp av en fjærende tunge (95, 96).

17. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 9-16, karakterisert ved et flerkrets-alarmsystem.

18. Signalgiveranlegg ifølge et av kravene 9-17, karakterisert ved at trykkmedium-utstrømningsstedene er forsynt med styrbare stengemidler, eksempelvis ventiler.