[发明专利]借助于探测器探测火焰的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的借助于探测器探测火焰(Flammen)的装置以及一种按照权利要求10所述特征的借助于探测器探测火焰的方法。

背景技术

凡是需要独立于干扰影响参数(例如环境温度、干扰辐射或者采集或探测单元的视角)可靠地识别火焰之处，均可运用本发明。

为了结合报警和灭火装置探测火焰，已知可借助于探测器采集火焰的波长，将其转变为电信号，并且将该电信号传送到下游串联的分析装置以分析探测器信号。

EP 0 926 647 B1阐述了一种火灾探测方法，用于识别被监控区域内的火灾，其中使用对相应频带内的辐射作出反应的传感器。没有考虑角度相关性与温度相关性。没有考虑：在最小/最大温度的情况下以及在最大入射角的情况下不允许三个波长范围重叠。所应用的是互相关性。在本发明中，由于同时对信号进行采样以及由于结构对称，因此不需要这种方法。

AT 381406 B和CH000000628171A阐述了一种类似的装置，其中仅使用两个传感器，并且借助于硬件电路(旁路)滤出支承频率(Lagerfrequenz)。没有考虑角度相关性。也没有描述通过微处理器进行的数字信号处理。

DE102008024496A1描述了一种其中存在两个传感器的用于探测火焰的装置。该装置也不适合考虑角度相关性。也没有通过微处理器进行数字信号处理。

DE 3140678A1描述了一种具有三个红外传感器的红外(IR)火焰报警器。仅仅对于2μm至5μm范围内不作为火焰的源的红外辐射的消隐，解决了误报警最小化。没有描述使用具有相同信号处理的相同探测器来简单地消隐干扰量的方案。这种解决方案的缺点在于：根据传感器也可能被耦入到电子电路中的例如MHz和GHz频率范围中的例如电磁辐射可能引起错误报警。没有描述能够防止这类错误报警的方案。

US 4,233,596 A描述了一种红外测量装置，其包括具有不同波长的两个红外传感器，以便确定有效火焰(明火)中的黑烟。这种解决方案的缺点是，该解决方案不能用于在火灾事件时误报警告最小化地识别偶然出现的火焰。

这些已知的火焰探测装置的问题在于，诸如环境温度、干扰辐射(例如在太阳辐射的情况下)或者识别装置被设置的视角这样的影响参数的干扰会造成所采集的检测波长的失真，从而可能会因为误报警而导致触发报警装置或灭火装置。此外，有问题的还在于，对于这些已知装置，需要复杂的运算方法以及长的测量循环来部分补偿这些干扰量。因此也会带来能耗较高以及火焰识别反应时间较长的问题。

US 2005/195086A1描述了一种红外火焰报警器，其具有三个不同的红外接收器元件。探测器的信号直接串行地进入处理器中。因此不可能实现同时、同步的信号接收。没有描述使用具有相同信号处理的相同探测器来简单地消隐导致误报警的干扰量的解决方案。尤其地，探测器信号直接串行进入处理器中的描述表明了不可能实现同时、同步的信号接收。

发明内容

本发明的任务在于提供一种装置和一种方法，其中探测结果不被或者非常小地被引起干扰的影响参数(例如环境温度，干扰辐射，视角)导致失真，并且实现简单、节能的信号分析，并且保持用于探测火焰的反应时间很短。

由按照权利要求1所述特征的借助于下游串联有分析装置用于分析探测器信号的探测器来探测火焰的装置以及按照权利要求10所述的用于探测火焰的方法来解决这一任务。

从属权利要求给出了本发明的有益实施方式。

根据本发明的用于借助于下游串联有用于分析探测器信号的分析装置的探测器来探测火焰的装置具有至少两个并排排列的相同探测器。重要的是，这些探测器是相同的。每一个探测器均具有相同的信号处理器以及对称且相同的布置结构。信号处理器指的是放大器和模数转换器。每一个探测器均位于前置滤波器后面，所述滤波器滤出不同的波长范围。放大器被集成到传感器中。，信号因此直接在源处被放大。因此，电磁辐射的影响被最小化，并且不必通过复杂的算法将其消隐。鉴于这一原因，也可以想到将模数转换器集成到传感器中。

必须同时并且同步进行信号采集，从而能够与进行干扰的影响参数无关地通过简单的算法准确分析所接收的辐射。由于各个探测器的各个信号均受到相同干扰量的作用，所以能够用一种简单的算法消隐这些干扰量。信号的值范围因此不受到限制。因此可以根据大量的值计算报警标准。

有利的是，使用三个红外探测器，其中第一探测器采集高于火焰波长的波长范围，第二探测器采集火焰典型的波长，第三探测器采集低于火焰波长的波长范围。