[发明专利]具有用于探测明火以及确定环境温度的非接触式热辐射传感器的危险探测器

说明书

本发明涉及一种危险探测器，特别是火焰探测器，包括具有报警器盖的报警器壳体。优选地将危险探测器体现为点式监视器。报警器盖的壳体部分对于在中红外范围内的热辐射而言是可穿透的。另外，在报警器壳体中设置有对入射热辐射敏感且以光学方式对准到壳体部分的非接触式热辐射传感器。从热辐射传感器下游连接的是用于由热辐射传感器输出的传感器信号的进一步处理的处理单元。

该处理单元被配置成经由传感器信号来监视用于明火的显著起伏或闪烁频率的发生。

本发明还涉及一种用于探测明火且用于确立危险探测器的环境中的温度值的方法。

“红外范围”尤其意指从2 µm至50 µm范围的长波，其也称为中红外，缩写为MIR。

热辐射传感器优选地具有热电堆或辐射热计。更一般地使用术语热电堆。热电堆以及辐射热计两者通常每个具有对热辐射敏感的（单个）传感器层。其尤其是非成像的，即其不具有由多个热辐射敏感“像素”组成的矩阵，例如16×16或32×32“像素”的矩阵。在这种意义上，仅认为热辐射传感器具有单个“像素”。

此外，从现有技术可知作为危险探测器的火焰探测器，其意图用其特性调制发射来探测明火以及在小于一秒内、通常在几分之一秒内输出警报。这些类型的火焰探测器被在红外线范围内且在必要时在可见光和紫外线范围内相对于对明火（意指火焰和炽燃的余烬）的特性闪烁频率的信号处理进行修整。

用被配置成用于温度探测器的其它已知危险探测器，优选地将温度传感器附着到探测器顶点以便尽可能独立于方向而探测危险探测器的环境温度。温度传感器通常是NTC电阻器。到位于危险探测器的电路载体上的相应评估单元的电连接是通过连接线实现的，其大部分通过报警器壳体的光学敏感内部空间且通过位于其中的用于烟雾探测的测量室引入。这导致相对于测量室的复杂构造，并且使得危险探测器的安装更加困难。另外，不利地有可能发生在连接线通过时的光学散射。

此类探测器中的严重问题还有借助于NTC电阻器仅以点的形式探测环境温度。这要求非常精确的机械定位。在此领域的调查已经显示与顶点（意指与几何中心位置）的甚至小于1mm的偏差可以导致显著的方向依赖性。另外，不利地必须例如借助于单独的圆顶或盖体来针对环境以机械方式保护NTC电阻器。

使用上文引用的现有技术作为其起始点，本发明的目的是指定一种危险探测器，其以简单方式允许探测明火和获取环境温度。

本发明的另一目的是指定一种用于探测明火和用于获取环境温度的相应方法。

这些目的由独立权利要求的主题实现。在从属权利要求中描述了本发明的实施例的有利形式。

根据本发明，处理单元另外被配置成根据传感器信号的稳态分量来确立用于危险探测器的环境中的环境温度的温度值。

本发明的核心在于这样的知识，即在一方面，可以将传感器信号的快速变化用于明火的探测，并且另一方面，可以将传感器信号的稳态分量（即DC分量）用于使用测量技术以高温测量方式确立温度。

这种情况下的稳态分量对应于用于热辐射的本质上恒定且仅仅缓慢地改变的值，所述热辐射由位于对于热辐射而言可穿透的光学探测区中的报警器盖的壳体部分发射。此热辐射与壳体部分的温度处于直接关系，其中，壳体部分的温度（更确切地，即依赖于壳体部分的内侧的温度）以略微的可接受的延迟遵循实际环境温度。在这种情况下，报警器盖和因此的壳体部分通常随着根据规格安装在天花板上的探测器一起最快速地加热。

优选地，壳体部分是旋转对称的。其尤其是采取圆盘的形状，或者相对于几何结构而言是球表面的一部分。

这有利地使得能够借助于仅一个热辐射传感器来探测特性火灾变量。可以省去用于探测危险探测器的环境中的温度的单独的另一部件。

通过由壳体部分发射的热辐射的非接触式获取，还有利地省略了昂贵且易受直到用于探测和评估温度的处理单元的EMC的电布线。另外，“温度传感器”有利地位于壳体内部受到保护。

热辐射传感器被作为SMD部件设置在此电路载体上是尤其有利的。通过与用于此目的的NTC电阻器的手动安装相比较，省去了所述安装。另外，自动化SMD安装更好且更精确。

另外，借助于本发明的非接触式环境温度探测，与用于NTC电阻器的更加点式的温度探测相比，能够探测较大的表面。通过与具有NTC电阻器安装的常规安装相比较，部件公差现在有利地远不那么关键。