具有用于確立環(huán)境溫度的非接觸式熱輻射傳感器的危險(xiǎn)探測(cè)器的制造方法
【專利說(shuō)明】具有用于確立環(huán)境溫度的非接觸式熱輻射傳感器的危險(xiǎn)探測(cè)器
[0001]本發(fā)明涉及一種體現(xiàn)為點(diǎn)式探測(cè)器的危險(xiǎn)探測(cè)器，尤其是火警、煙霧報(bào)警器或煙道氣報(bào)警器，其包括具有報(bào)警器蓋的報(bào)警器殼體、對(duì)在紅外范圍內(nèi)的熱輻射敏感的非接觸式熱福射傳感器以及下游處理單元。紅外范圍在這里尤其是意指從2 至50 范圍的長(zhǎng)波，其也稱為中紅外，縮寫為MIR。
[0002]處理單元至少被配置成用于進(jìn)一步處理由熱輻射傳感器輸出的傳感器信號(hào)。熱輻射傳感器優(yōu)選地具有熱電堆或輻射熱計(jì)。更一般地使用術(shù)語(yǔ)熱電堆。熱電堆以及輻射熱計(jì)兩者通常每個(gè)具有對(duì)熱輻射敏感的(單個(gè))傳感器層。其尤其是非成像的，即其不具有由多個(gè)熱輻射敏感“像素”組成的矩陣，例如16X16或32X32 “像素”的矩陣。在這種意義上，僅認(rèn)為熱輻射傳感器具有單個(gè)“像素”。
[0003]本發(fā)明還涉及用于在體現(xiàn)為點(diǎn)式探測(cè)器的危險(xiǎn)探測(cè)器的環(huán)境中確立溫度值的兩個(gè)方法。
[0004]體現(xiàn)為點(diǎn)式危險(xiǎn)探測(cè)器的所考慮的危險(xiǎn)探測(cè)器意圖獲取環(huán)境溫度，以便例如探測(cè)在大火或火災(zāi)中產(chǎn)生的熱量。另外，可將危險(xiǎn)探測(cè)器體現(xiàn)為火災(zāi)探測(cè)器、煙霧探測(cè)器或煙道氣探測(cè)器。
[0005]在光學(xué)煙霧探測(cè)器的情況下，所述探測(cè)器可以具有設(shè)置在報(bào)警器殼體紅以用于探測(cè)煙霧顆粒的一個(gè)或多個(gè)散射光裝置。在這種情況下，可以將光學(xué)煙霧探測(cè)器體現(xiàn)為開放式煙霧探測(cè)器，其中探測(cè)空間位于報(bào)警器殼體外面。其還可以具有設(shè)置在報(bào)警器殼體中的用于煙霧探測(cè)的封閉式測(cè)量室。此類光學(xué)測(cè)量室也稱為迷宮，其在一方面被光學(xué)面板針對(duì)外部光進(jìn)行評(píng)比，但是另一方面對(duì)于要探測(cè)的煙霧顆粒而言是可穿透的。為此，報(bào)警器殼體具有用于煙霧顆粒到光學(xué)測(cè)量室中的可能進(jìn)入的至少一個(gè)入口。
[0006]作為替換或者另外，可以將用于探測(cè)諸如CO或N0X2類的火災(zāi)煙道氣的氣體傳感器容納在危險(xiǎn)探測(cè)器中。為此，將用于要探測(cè)的火災(zāi)煙道氣的所述至少一個(gè)入口設(shè)置在殼體中。作為替換或者另外，危險(xiǎn)探測(cè)器可以具有根據(jù)光學(xué)消光方法和/或根據(jù)聲光原理操作的探測(cè)器單元。
[0007]通過考慮不同的特性火災(zāi)變量，例如環(huán)境溫度以及火災(zāi)典型的氣體濃度值和/或光學(xué)探測(cè)煙霧顆粒濃度值，可以由處理單元進(jìn)行更精確的分析和真實(shí)性檢查。借助于此類多準(zhǔn)則評(píng)估來(lái)減少假警報(bào)的輸出。
[0008]可以經(jīng)由公共探測(cè)器線路、尤其是經(jīng)由用于交換信號(hào)和數(shù)據(jù)的雙線線路將所考慮的危險(xiǎn)探測(cè)器連接到危險(xiǎn)探測(cè)器中心或火警中心。可以按探測(cè)器組或探測(cè)器線路將許多此類危險(xiǎn)探測(cè)器連接到危險(xiǎn)探測(cè)中心，通常還經(jīng)由該危險(xiǎn)探測(cè)中心為危險(xiǎn)探測(cè)器供應(yīng)電功率。作為替換或另外，可以“無(wú)線地”體現(xiàn)危險(xiǎn)探測(cè)器。在這種情況下，所述探測(cè)器優(yōu)選地經(jīng)由無(wú)線電與危險(xiǎn)探測(cè)器中心或與其它危險(xiǎn)探測(cè)器通信。
[0009]用已知危險(xiǎn)探測(cè)器，優(yōu)選地將通常是NTC電阻器的溫度傳感器附著到探測(cè)器頂點(diǎn)，以便盡可能獨(dú)立于方向而探測(cè)危險(xiǎn)探測(cè)器本身的環(huán)境溫度。
[0010]此類探測(cè)器中的眼中問題還有借助于NTC電阻器僅以點(diǎn)的形式探測(cè)環(huán)境溫度。這要求非常精確的機(jī)械定位。在此領(lǐng)域的調(diào)查已經(jīng)顯示與頂點(diǎn)(意指與幾何中心位置)的甚至小于Imm的偏差可以導(dǎo)致顯著的方向依賴性。另外，不利地必須例如借助于單獨(dú)的圓頂或蓋體來(lái)針對(duì)環(huán)境以機(jī)械方式保護(hù)NTC電阻器。
[0011]另一問題是NTC電阻器到位于危險(xiǎn)探測(cè)器的電路載體上的相應(yīng)評(píng)估單元的電連接是通過連接線實(shí)現(xiàn)的，其大部分通過報(bào)警器殼體的光學(xué)敏感內(nèi)部空間且通過位于其中的用于煙霧探測(cè)的測(cè)量室引入到評(píng)估單元。這導(dǎo)致相對(duì)于測(cè)量室的復(fù)雜構(gòu)造，并且使得危險(xiǎn)探測(cè)器的安裝更加困難。另外，不利地有可能發(fā)生在連接線通過時(shí)的光學(xué)散射。
[0012]還已知在危險(xiǎn)探測(cè)器的外周界上設(shè)置優(yōu)選地彼此相對(duì)的兩個(gè)或更多溫度傳感器。然而，不利的是需要附加部件。并且，用于安裝和電子測(cè)量評(píng)估的附加努力是巨大的。
[0013]使用上文引用的現(xiàn)有技術(shù)作為其起始點(diǎn)，本發(fā)明的目的是指定一種具有更簡(jiǎn)單的溫度探測(cè)的危險(xiǎn)探測(cè)器。
[0014]本發(fā)明的另一目的是指定用于確立危險(xiǎn)探測(cè)器的環(huán)境中的環(huán)境溫度的兩個(gè)相應(yīng)方法。
[0015]這些目的由獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的實(shí)施例的有利形式。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，體現(xiàn)為點(diǎn)時(shí)探測(cè)器的危險(xiǎn)探測(cè)器具有帶有報(bào)警器蓋的報(bào)警器殼體、對(duì)在紅外范圍內(nèi)的熱輻射敏感的非接觸式熱輻射傳感器以及處理單元，至少用于確立并輸出從所探測(cè)熱輻射導(dǎo)出的用于危險(xiǎn)探測(cè)器的環(huán)境中的環(huán)境溫度的溫度值和/或當(dāng)前確立溫度值是否超過預(yù)定溫度比較值的消息。熱輻射傳感器被設(shè)置在報(bào)警器殼體中，并且為了獲得環(huán)境溫度，在光學(xué)上對(duì)準(zhǔn)到報(bào)警器蓋的內(nèi)側(cè)。
[0017]本發(fā)明的核心在于這樣的知識(shí)，即探測(cè)器在根據(jù)規(guī)格被安裝在天花板上時(shí)通常最快速地加熱，例如在火災(zāi)期間，并且與NTC電阻器相比，可以采用此大的“傳感器表面”以便從報(bào)警器蓋的受保護(hù)內(nèi)側(cè)確立溫度。
[0018]通過借助于熱輻射傳感器進(jìn)行由報(bào)警器蓋的內(nèi)側(cè)發(fā)射的熱輻射的非接觸式獲取，還有利地省略了貫穿到用于溫度探測(cè)和評(píng)估的處理單元的電布線，其是昂貴的且對(duì)EMC敏感。通常將此類處理單元設(shè)置在危險(xiǎn)探測(cè)器中的電路載體上。
[0019]上述消息可以是例如報(bào)警消息，如果好過例如65°C的溫度值的話?？梢酝ㄟ^將該消息有線地或無(wú)線地輸出到危險(xiǎn)探測(cè)中心或者還在光學(xué)上和/或在聽覺上直接地在危險(xiǎn)探測(cè)器處輸出。
[0020]將熱輻射傳感器作為SMC部件設(shè)置在此電路載體上是特別有利的。與此目的所需的NTC電阻器的手動(dòng)安裝相比，在這里可將其省去。另外，自動(dòng)化SMD裝置明顯更加廉價(jià)且更加精確。
[0021]以不透光方式體現(xiàn)報(bào)警器殼體以及報(bào)警器蓋，其也稱為報(bào)警器蓋體或者報(bào)警器覆蓋物，具有常規(guī)火災(zāi)探測(cè)器的殼體也是這樣。其由不透光的塑料組成，例如白色塑料。報(bào)警器殼體和報(bào)警器蓋在這種情況下通常形成一個(gè)部件，尤其是一體式注模成型塑料部分。
[0022]根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)形式，能夠使用報(bào)警器蓋的內(nèi)側(cè)作為用于熱輻射的非接觸式獲取的測(cè)量表面。該測(cè)量表面在光學(xué)上位于熱輻射傳感器的獲取區(qū)中。與用NTC電阻器進(jìn)行更加點(diǎn)式的溫度獲取相比，這使得能夠?qū)^大的表面進(jìn)行獲取。與具有NTC電阻器安裝的常規(guī)安裝相比，部件公差現(xiàn)在有利地遠(yuǎn)不那么關(guān)鍵。
[0023]根據(jù)實(shí)施例的尤其有利的形式，殼體部分對(duì)于環(huán)境溫度的在很大程度上方向無(wú)關(guān)的探測(cè)而言位于中心位置上，尤其是在報(bào)警器蓋的內(nèi)側(cè)上的中間?？梢哉f(shuō)，測(cè)量表面位于探測(cè)器頂點(diǎn)的相對(duì)側(cè)。由于報(bào)警器蓋從每個(gè)方向同樣快速地加熱，所以該中心布置使得能夠在熱響應(yīng)性質(zhì)方面實(shí)現(xiàn)低得多的方向依賴性。
[0024]根據(jù)實(shí)施例的另一形式，至少近似在可用測(cè)量表面的區(qū)域中的報(bào)警器蓋的內(nèi)側(cè)具有已處理或未處理材料，其具有預(yù)定的表面性質(zhì)。作為替換或另外，該內(nèi)側(cè)可以具有對(duì)于在測(cè)量表面的紅外范圍內(nèi)的熱輻射而言具有至少0.75、優(yōu)選地至少0.9的輻射度的涂層。
[0025]通過從而引起的較高的熱發(fā)射，在相同溫度下可以有具有較高準(zhǔn)確度的更好的測(cè)