具有用于确立环境温度的非接触式热辐射传感器的危险探测器的制造方法_3

文档序号:9383138阅读:来源:国知局
可切换光学滤波器。然后,基于比率高温测量法根据各当前设定谱热辐射灵敏度而根据传感器信号来确立和输出用于危险探测器的环境的温度值。该切换优选地循环地发生。
[0042]使用以下各图的示例来解释本发明以及本发明的有利实施例,在所述附图中:
图1示出了根据本发明的体现为点式探测器的危险探测器的示例,
图2示出了根据实施例的第一形式的危险探测器的示例,
图3示出了根据实施例的第二形式的危险探测器的示例,
图4示出了从上方看的根据图3的示例性危险探测器的视图,
图5示出了体现为点式探测器的危险探测器的环境中的温度值的本发明的确立的测量原理,以及
图6示出了根据本发明的用于体现为具有内部光学测量室且具有光纤的光学烟雾探测器的危险探测器的示例。
[0043]图1示出了体现为点式探测器的根据本发明的危险探测器I的示例。用参考标号2来标记报警器壳体,其包括诸如标记为21的报警器盖之类的部件。还可以将报警器盖称为探测器盖、盖体或帽。还指示了通常旋转对称地体现的报警器壳体2的对称轴(参考图4),其因此表示用于危险探测器I的中心区Z。还用IS来标记报警器盖21的内侧。在报警器盖21中,如用短划线所示,还可以存在入口 OF以便例如使得可以使烟道气进入壳体内部IR中以及借助于并未以任何更多细节示出的在那里存在的气体传感器来进行其探测。用参考标号20来标记探测器底座,以用于可释放地接受危险探测器1,优选地在天花板上。容纳在危险探测器I中的是电路载体3,诸如印刷电路板。在此电路载体3上通常设置许多部件,诸如电阻器、电容器和半导体部件。为了明了起见,已经省去了更详细的图。
[0044]然而,示出了用参考标号4a标记的对在红外范围内的热辐射W敏感的非接触式热辐射传感器4a以及用于根据本发明的下游处理单元4b。有着至少意图或被配置成用于确立或输出用于危险探测器I的环境中的环境温度T的从探测到的热辐射W导出的温度值TEMP。根据本发明,作为替换或另外,如在本示例中用箭头所指示的,还可以将处理单元4b配置为如果当前确立温度值TEMP超过预定温度比较值,则输出消息ALARM。此外,根据本发明,热辐射传感器4a具有设计为SMD部件的热电堆。优选地,其对从2 Pm至50 Mm、尤其是从3 至20 Pm的波长范围内的红外光敏感。
[0045]根据本发明,设置在报警器壳体2中的热辐射传感器4a也被光学对准到报警器盖21的内侧IS以用于获取环境温度T。在这种情况下,报警器盖21的内侧IS上的温度T以略微的可接受延迟遵循实际温度,尤其是在报警器盖21的外侧的流量相关中心区Z中。此夕卜,根据本发明,能够使用报警器盖21的内侧IS作为用于热辐射W的非接触式获取的测量表面M0在这种情况下,测量表面M在光学上位于热辐射传感器4a的获取区FOV中。特别地,在中心位置Z处提供所示的测量表面M,即在报警器盖21的内侧IS上的中间,以用于环境温度T的在很大程度上方向无关的获取。根据本发明,处理单元4b还被配置成用于根据由热辐射传感器4a输出的传感器信号且根据用于测量表面M的发射度的存储值进行的温度值TEMP的计算确立和导出。在这种情况下,发射度取决于测量表面M中的表面性质以及材料。
[0046]图2示出了根据实施例的第一形式的危险探测器I的示例。在这种情况下,至少近似在可用测量表面M的区域中的报警器盖21的内侧IS具有涂层6,其对于测量表面M的红外范围内的热辐射而言具有至少0.75、优选地至少0.9的发射度。还可以在此区域施加色彩,诸如来自3M的Velvet Superblack油漆,其事实上具有1.0的发射度。
[0047]作为替换,根据本发明的危险探测器I还可以具有对在红外范围内的热辐射W敏感的两个非接触式热辐射传感器4a以及处理单元4b,其中,所述两个热辐射传感器4a具有不同的谱热辐射灵敏度。第一热辐射传感器4a可以是例如在从4至5 Pm范围内敏感,并且第二个在从5.5 Mm至6.5 Mm的范围内敏感。还可以相同地设计两个热辐射传感器4a,其中,光学滤波器被连接在每个传感器的上游。光学滤波器可以例如在4 Pm和5.5 Pm下是敏感的,每个围绕这些滤波器频率具有0.1 Pm的带宽。在这种情况下将处理单元4b配置成用于基于比率高温测量法来确立温度值TEMP。换言之,在计算上确立两个传感器信号的商,然后可以将其分配给温度值TEMP。
[0048]图3示出了根据实施例的第二形式的危险探测器I的示例。在这种情况下,相对于报警器盖22的剩余部分21’在厚度方面减小近似地就其表面而言对应于测量表面M的报警器盖22,诸如约60%。另外,经由突出部23将报警器盖部分22从剩余部分21’热解耦。根据图4,在以下示例中,可以更清楚地看到热解耦。
[0049]此外,根据本发明,所示的热辐射传感器4a具有热辐射敏感传感器表面F。在传感器表面F与意图用于获取环境温度T的报警器盖21的内侧IS之间提供光学透镜7。这有利地用于使离开报警器盖部分22的热辐射W聚焦到热辐射传感器4a的传感器表面F上。在这种情况下,光学透镜7对于在中红外范围内的光而言是可穿透的。
[0050]图4示出了根据图3的示例性危险探测器I的从上方看的视图。除报警器壳体2的旋转对称设计之外,可以看到在中心区域Z上,即在壳体的中间,报警器盖部分22仅被突出部23与报警器该21的剩余部分21’连接。在突出部23之间仍有狭槽SCH,其还可以充当用于烟道气或烟雾颗粒的入口 0F。通过突出部23,可以进行报警器盖部分22从剩余部分21’的有效热解耦。
[0051]图5示出了体现为点式探测器的危险探测器的环境中的温度值TEMP的本发明的确立的测量原理。根据本发明方法,借助于对由报警器盖21的内侧IS发出的热辐射W敏感的热辐射传感器4a来获取该热辐射W作为传感器信号SIG。然后,以高温测量方式根据传感器信号SIG来在计算上确立并输出用于危险探测器的环境的温度值TEMP和/或消息ALARM。该确立和输出由处理单元4b实现,还可以将其连同热辐射传感器4a —起组合成公共部件4。命名“OHz”意图用符号表示在这里评估传感器信号SIG中的稳态分量。
[0052]图6最后示出了根据本发明的用于体现为具有位于其中的测量室8且具有光学波导9的光学烟雾探测器的危险探测器I的示例。在本示例中,在温度传感器4的意义上,将热辐射传感器和处理单元组合成一个部件。参考标号5指定较高排序的中央处理单元。
[0053]根据本发明,在温度传感器4的传感器表面F或作为温度传感器4的一部分的热辐射传感器4a的传感器表面F与意图用于获取环境温度T的报警器盖21的内侧IS之间设置光学波导9。后者对于在中红外范围内的光而言是可穿透的。以有利方式,这使得能够保持对散射光高度敏感的内部区域、尤其是散射光中心S没有破坏性光通过。可以例如将光纤9卡扣到测量室壳体上,或者在塑料注模成型部分的情况下,可以注模成型到室壳体上。
[0054]参考标号列表
1危险探测器、火焰探测器、烟雾探测器、烟道气探测器、点式探测器
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