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Sicherheitstechnik / Sensorik

Qualitätsüberwachung und der Wunsch nach absoluter Sicherheit haben bereits heute zahlreichen Sensoren Einzug in unser Leben ermöglicht. Optische Technologien spielen dabei eine zunehmend wichtige Rolle, weil sie die Vorteile kleiner Bauform, günstiger Herstellkosten, schneller Messgeschwindigkeit, hoher Präzision und Zuverlässigkeit sowie einer berührungslosen Messung über teils große Distanzen hinweg, in sich vereinen.

Flammensensor

Bei jedem Brand entstehen bestimmte Brandkenngrößen, z.B. Rauch, Wärme oder optische Strahlung unterschiedlicher Intensität. Bei der Verbrennung organischer Stoffe ist eine hohe Strahlungsintensität um ca. 4.3 µm charakteristisch. Strahlungsquelle ist hier das heiße CO2 als Verbrennungsprodukt.

Vorteilhaft ist, dass IR-Strahlung (im Gegensatz z.B. zu UV-Strahlung) auch durch Wassernebel und Rauch hindurch gut detektierbar ist. Infrarotbasierte Flammenmelder haben sich darum etabliert, es gibt eine verbindliche Klassifizierung der Geräte (z.B. nach Reichweite gemäß DIN EN 54-10). Sehr verbreitet sind Pyroelektrische Detektoren, Thermopiles und PbSe-Halbleiter. Die Kunst der Hersteller besteht zum einen in der Anpassung an die konkrete Applikation, zum anderen in Vermeiden von Fehlalarmen. Verwandt aber im Detail unterschiedlich, sind Funkenmelder und Melder zur Ortung von Glutnestern.

Die IR-Detektoren werden ständig weiter entwickelt. Eine richtungsgenaue Flammenortung ist neuerdings durch Pyroelektrische Detektoren mit einer 3 x 3 Matrix (vgl. Abbildung) möglich. Anhand der Intensitätsverteilung kann eine Raumrichtung berechnet werden. Werden zwei dieser Pyros eingesetzt, so können Flammen gar räumlich aufgelöst detektiert werden, eine 3D Ortsbestimmung ist also möglich.

Die Ortungsmöglichkeit der Flammen hat erhebliche Vorteile. Das Löschmittel kann zum einen schneller an den Brandort gelangen, oder aber durch gezielte Löschung wird weniger Löschmittel verbraucht und weniger Schaden durch die Löschung angerichtet.

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