Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung von Bränden entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion flüchtiger brandgutspezifischer Gase, deren Freisetzung in der Phase der thermischen Zersetzung einem Brand vorausgehen. Mit Hilfe des Aufspürens dieser Gase ist eine Voralarmierung und Alarmierung möglich um entsprechende Präventivmaßnahmen zu ergreifen. Weiterhin beschreibt die Erfindung einen neuartigen Branddetektor, welcher die simultane Detektion positiver und negativer Ionen flüchtiger Gase durch deren Trennung nach Durchlauf eines elektromagnetischen Feldes nutzt. Dadurch ist es möglich, stoffspezifische thermische Zersetzungsprodukte in extrem geringen Konzentrationen in einem sehr frühen Stadium der Brandentstehung nachzuweisen.

Die Erfindung ist geeignet für den Einsatz zur Branderkennung, wo mit Schwelbränden und mit thermischen Zersetzungsprozessen in unterschiedlichen Bereichen zu rechnen ist. Beispielsweise in der holzverarbeitenden Industrie, Lebensmittelindustrie, IT, Telekommunikationsbereich und Lagerwirtschaft.

Konventionelle Brandmelder lassen sich in Rauch-, Wärme-, und Flammenmelder einteilen. Sie beruhen auf der Messung physikalischer Meßgrößen wie Temperatur, elektromagnetische Strahlung sowie der Lichtstreuung an Rauchaerosolen. Neben der Detektion dieser klassischen Brandkenngrößen können in einem frühen Stadium der thermischen Zersetzung Gase detektiert werden.

Häufig sind örtliche, engbegrenzte Überhitzungen die Quellen eines Brandes. Schwelbrände, die in ihrer Entstehungsphase nicht oder zu spät detektiert werden, verursachen dabei oft große Schäden. Während des thermischen Zersetzungsprozesses in einem Schwelbrand werden gasförmige Produkte in unterschiedlichen Konzentrationen freigesetzt. Hierzu zählen z.B. CO, H ₂ , CH ₄ und Stickstoffoxide. Bei der weiteren Brandentwicklung und zunehmender Temperatur nimmt die Emission von Produkten der vollständigen Verbrennung, wie CO ₂ und H ₂ O zu. Diese in der Entstehungsphase eines Brandes emittierten Gase können durch den Einsatz geeigneter Gassensorik frühzeitig erkannt werden. Bekannt sind

Brandgasdetektoren unter Verwendung der bekannten Sensortypen wie Elektrochemische

BESTATIGUNGSKOPIE Zelle, Wärmetönungs-Gassensor, Halbleiter-Gassensor/-sensorarrays und Infrarotabsorptions-Gassensoren.

Nachteilig an den genannten konventionellen Brandmeldern und Gassensoren ist, daß sie erst im fortgeschrittenen Zersetzungsstadium des Brandgutes oder nach Brandausbruch reagieren. Weiterhin sind die Brandkenngrößen nicht stoffspezifisch. Weiterhin kann es zu Alarmen kommen, die durch Umgebungsbeeinflussungen von identischen physikalischen Meßgrößen entstehen.

Um die Interventionszeit, die sich aus der Zeit zwischen der Brandentstehung und dem Ansprechen des Melders bis hin zur vollständigen Brandbekämpfung zusammensetzt, so kurz wie möglich zu halten, kommt es besonders auf eine möglichst frühe Detektion von Brandkenngrößen an.

Aus DE 600 05 789 12 ist ein Verfahren zur Branderkennung bekannt, welches zur Erfassung eines erhöhten Risikos für das Ausbrechen eines Brandes eines elektrischen

Bauteils geeignet sein soll. Dieses Verfahren beruht auf der bekannten lonenmobilitätsspektrometrie bzw. lonenbeweglichkeitsspektrometrie. Es wird das Aufspüren von Gasen beschrieben, die bei der Erwärmung von elektrischen Bauteilen, wie z.B. gedruckten Leiterplatten und Widerständen emittiert werden. Die Identitäten dieser Gase werden nicht beschrieben. Es wird lediglich beschrieben, wie sich ein lonenmobilitätsspektrum ändert, wenn Gase aus erhitzten lackbeschichteten Leiterplatten freigesetzt und dem Spektrometer zugeführt werden.

Das Prinzip der lonenmobilitätsspektrometrie beruht darauf, daß unter Normaldruck erzeugte Ionen in einem elektrischen Feld gegen die Strömungsrichtung eines Gases driften. Ionen unterschiedlicher Masse und/oder Struktur erreichen unterschiedliche Driftgeschwindigkeiten und werden voneinander getrennt bis sie zeitlich nacheinander auf einen Detektor auftreffen.

Das Verhältnis der lonendriftgeschwindigkeiten zur Stärke des elektrischen Feldes wird als lonenmobilität und die Trennung dieser Ionen auf einer bestimmten Wegstrecke auf der Basis der unterschiedlichen Driftgeschwindigkeiten als lonenmobilitätsspektrometrie bezeichnet. Kennzeichnend für dieses Verfahren sind die geringen Feldstärken und die daraus resultierende Feldunabhängigkeit der lonenmobilität.

Ein lonenmobilitätsspektrometer besteht im Wesentlichen aus einer Driftröhre, die wiederum aus einem Reaktionsraum und einem Driftraum aufgebaut ist. Beide Räume sind durch ein elektrisches Schaltgitter voneinander getrennt. Nachteilig an diesem Verfahren ist es, daß elektrische Schaltgitter zum Probeneinlaß und Abschirmgitter vor dem Detektor benötigt werden, so daß der Detektor häufig teuer ist und größere Abmaße aufweist. Weiterhin kann von Nachteil sein, daß entweder nur negative oder positive Ionen gemessen werden, so daß keine Simultanerfassung positiver und negativer Ionen als Brandentstehungskenngrößen möglich ist.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigen, so daß Brände vor ihrer Entstehung mit geringem technischen Aufwand und kleinen Geräten schnell und zuverlässig erkennbar sind und ein Alarm unter Berücksichtigung von Erkennungsmerkmalen ausgelöst werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches und einer Vorrichtung nach Anspruch 14 gelöst.

Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung wieder.

Die vorgeschlagene Lösung beschreibt ein Verfahren zur Früherkennung von Bränden auf der Basis der Detektion von für das zu überwachende Gut charakteristischen flüchtigen

Thermolyseprodukten. Dabei wird aus dem zu überwachenden Bereich die Umgebungsluft abgesaugt und ionisiert, wobei bei dem Absaugen ein Filtern und Erwärmen des Gases vorgenommen werden kann. Der ionisierte Gasstrom, welcher in einer Gefahrensituation bei der thermischen Zersetzung stoffspezifische Gase enthält, wird durch ein elektromagnetisches Feld geleitet. Dieses ist so ausgelegt, dass die resultierende Feldstärke in Ihrer zeitlichen und räumlichen Abhängigkeit die Flugbahnen der Ionen so verändert, dass mindestens mit einem konstanten, vorab ausgewählten Parametersatz zur Erzeugung des Feldes positive und negative Ionen von Thermolysegasen auf definierte Flugbahnen gezwungen und detektorisch simultan erfaßt werden. Das Verändern der Felderzeugungsparameter kann schrittweise erfolgen.

Während die restlichen Ionen, die nicht detektiert wurden, mit dem Gasfluß entweichen, entsteht durch die detektorisch erfaßten Ionen ein Strom, der gemessen wird.

Eine signifikante Erhöhung über einen Zeitraum des so gemessenen lonestromes führt zu einem Brandalarm beim Überschreiten eines vordefinierten Wertes oder einer vordefinierten Anstiegsgeschwindigkeit (Gradienten). Der vorab ausgewählte Parametersatz richtet sich nach der Art des Feldes. Bei definierter Geometrie und Anordnung der Elektroden und/oder der Spulen zur Erzeugung des Feldes und Frequenz des Feldes sind dies Spannungs- und/oder Stromwerte.

Der vorab ausgewählte Parametersatz wird für Stoffe und Stoffgruppen vorab bestimmt und steht als gespeicherter Datensatz zur Auswahl bei Parametrierung des Verfahrens zur Verfügung. Dies ist sinnvoll, wenn das Brandgut aus nur einem vorab bekannten Stoff/Stoffgruppe besteht.

Da in der Regel aber eine Mischung verschiedener Stoffe vorhanden ist, die bei der

Brandenstehung thermisch zersetzt wird, werden in diesem Fall die zeitliche Abhängigkeit der lonenströme bei verschiedenen Einstellungen des Feldes gemessen und gespeichert.

Die gespeicherten Messwerte werden auf das Vorhandensein von Maxima der lonenströme untersucht. Werden stoffspezifische Maxima gefunden führt dies zu einer Signalisierung der Branderkennung in einem sehr frühen Stadium.

Der ionisierte Gasstrom wird vorzugsweise durch ein elektrisches Feld mit hoher Feldstärke geleitet, welches durch ein durch eine Gleichspannung erzeugtes Feld überlagert wird. Bei dem elektrischen Feld sollte es sich in vorteilhafter Weise um ein asymmetrisches Wechselfeld handeln. Dabei ist es vorteilhaft, wenn dieses eine Spannung von 300 bis 2.000 Volt, vorzugsweise 500 bis 1.500 Volt, aufweist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Feldstärke zwischen 5.000 und 50.000 V/cm, vorzugsweise 10.000 bis 30.000 V/cm beträgt.

Das angelegte Wechselfeld kann eine Frequenz zwischen 0,1 bis 10 MHz, vorzugsweise 1 MHz, aufweisen.

Die Gleichspannung kann zwischen -100 bis +100 Volt, vorzugsweise -43 bis +15 Volt liegen.

Durch mindestens einen Gleichspannungswert werden positive und negative Ionen im elektrischen Feld auf eine vordefinierte Flugbahn gezwungen und detektorisch simultan erfaßt. In diesem Fall wird die zeitliche Abhängigkeit des lonenstromes bei voreingestelltem Parametersatz, dem Gleichspannungswert, der ein definiertes Feld vorgibt, gemessen. Auf diese Weise werden in der Regel Ionen eines stoffspezifischen Thermolysegases gemessen, maximal aber nur von zwei verschiedenen Gasen, wenn bei diesem Gleichspannungswert zufällig positive Ionen eines Gases und negative Ionen eines anderen Gases auf die Flugbahnen zur detektorischen Erfassung gezwungen werden. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, die Gleichspannung schrittweise in einem vordefinierten Intervall zu verändern, so daß positive und negative Ionen auf definierte Flugbahnen gezwungen und simultan detektorisch erfaßt werden. Die Schritte, in denen die Gleichspannung erhöht wird, können gleich oder unterschiedlich weit sein. Vorteilhaft ist es beispielsweise, die Erhöhung in Schritten um 0,3 Volt im gesamten Bereich vorzunehmen. Auf diese Weise wird eine Kurvenschar gemessen und gespeichert, welche die zeitliche Abhängigkeit der Ströme positiver und negativer Ionen bei jedem eingestellten Gleichspannungswert darstellt.

Die gespeicherten Messwerte werden vorzugsweise kontinuierlich in einer Signalverarbeitungseinheit mit Auswertealgorithmen auf das Vorhandensein von Maxima der lonenströme untersucht. Werden stoffspezifische Maxima gefunden führt dies zu einer Signalisierung der Branderkennung, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Anzahl der Maxima und der Überschreitung vordefinierter Werte der lonenströme oder deren Anstiegsgeschwindigkeiten. Die Identifizierung der stoffspezifischen Maxima der lonenströme bei definierten Verfahrensparametern wird vorzugsweise durch den Vergleich von gespeicherten Signalmustern vorgenommen. Die Zeitdauer der Erfassung und Analyse einer kompletten Kurvenschar liegt bei 2 bis 3 Sekunden. Dieses liegt deutlich unter der Zeit, die beispielsweise andere Methoden benötigen, um stoffspezifische Thermolysegase zu identifizieren.

Das Verfahren erlaubt es, einen mehrstufigen Brandalarm auszulösen. Das kann z.B. in der Weise geschehen, daß bei einer ersten signifikanten Erhöhung des lonenstromes bei einem der Gleichspannungswerte ein erstes Signal angezeigt wird, an eine Überwachungseinrichtung oder Person gegeben wird. Bei einer zweiten signifikanten Erhöhung bei einem weiteren Gleichspannungswert wird einen zweite Alarmschwelle ausgegeben. Bei einer dritten signifikanten Erhöhung des lonenstromes bei einem weiteren Gleichspannungswert kann ein Alarm an z.B. eine Brandmelderzentrale ausgelöst werden. Dazu sind unterschiedliche Alarmszenarien je nach Brandart und Umfang der Gefahr oder Beschaffenheit der konkreten Anlage einstellbar. Durch das vorgeschlagene Verfahren ist es möglich, stoffspezifische thermische Zersetzungsprodukte in extrem geringen Konzentrationen in einem sehr frühen Stadium der Brandentstehung nachzuweisen und Alarmierungen in verschiedenen Stufen auszulösen.

Im Gegensatz zum lonenbeweglichkeitsspektrometrie werden keine elektrischen Schaltgitter benötigt, wodurch praktisch alle erzeugten Ionen zum Nachweis des Gases herangezogen werden können. Die Nachweisgrenzen werden hierdurch um ein Vielfaches herabgesetzt.

Das Verfahren zur Früherkennung von Bränden und zur stufenweisen Alarmierung basiert auf der Feldabhängigkeit der lonenmobilitäten, die bei Anwendung hoher Feldstärken auftritt.

Die Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakteristischer flüchtiger Thermolyseprodukte, welche für die zu überwachenden Brandgüter spezifisch sind, besteht aus einer Ansaugeinheit und einer lonisierungsvorrichtung, in der der angesaugte Gasstrom ionisiert wird. Die Ansaugeinheit kann austauschbar sein, z. B. nach Verunreinigung. An die Ansaugeinheit kann ein starres oder flexibles Rohrleitungssystem mit Ansaugöffnungen angeschlossen werden, um aus verschiedenen Bereichen oder Geräten die Umgebungsluft anzusaugen. Die Ansaugeinheit besteht in der Regel aus einer Filtereinheit, einem Ventil, einer Pumpe und einer Meßgasleitung, durch die der Gasstrom angesaugt wird. An die Meßgasleitung kann ein Strömungssensor angeschlossen sein. Die Filtereinheit kann aus hydrophoben Teflon, einem anderen hydrophoben Material oder aus einer Membrane, beispielsweise aus Dimethylsilikon zur Gaspermeation bestehen. Die Membrane kann einzeln austauschbar sein. Weiterhin kann die Membrane unmittelbar vor der lonenerzeugungskammer oder auch austauschbar in einem Eingangsstutzen angeordnet sein.

Der Eingangsstutzen ist dabei so gestaltet, dass parallel zum Meßgaseingang eine weitere Gaszufuhr möglich ist. Diese weitere Gaszufuhr kann zu Reinigungs- und/oder Verdünnungszwecken mittels gereinigter trockener Luft oder Stickstoff verwendet werden ohne den eigentlichen Meßvorgang zu unterbrechen. Weiterhin soll diese Gaszufuhr die parallele Funktionsüberprüfung des Detektors mit unterschiedlichen Gasstandards ermöglichen.

Das Ventil sollte vorteilhafterweise als Nadelventil ausgeführt sein. Denkbar ist aber auch ein Massendurchflußregler oder eine einfache Strömungsreduzierung mittels Lochblende. Als Pumpe kann eine Membranpumpe eingesetzt werden. Denkbar ist aber auch eine Drehschieberkolbenpumpe, ein Linearkompressor oder bei geringeren Drücken ein Ventilator.

Die Meßgasleitung kann beheizbar und austauschbar sein und sollte mit einer chemisch inerten, thermisch stabilen und anti- bzw. nicht adhäsiver Oberfläche versehen sein. Mittels der Ansaugeinheit werden Gase aus der Umgebungsluft, welche die Veränderungen am Brandgut schnell und zuverlässig widerspiegelt, erfaßt und über einen Eingangsstutzen in das Gehäuse des lonenerzeugers bzw. der lonenstrommeßkammer geführt.

Der angesaugte Gasstrom kann beispielsweise über einen Eingangsstutzen in eine lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer gelangen. Diese kann in einem beheizbaren, temperaturgeregeltem Gehäuse angeordnet sein, in oder an dem sich ein Temperatursensor befindet. Weiterhin ist am Gehäuse der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer eine lonisierungsvorrichtung angeordnet, die aus dem angesaugten Gas Ionen erzeugt. Bei der lonisierungsvorrichtung kann es sich um einen radioaktiven Strahler, beispielsweise aus ⁶³ Ni, oder um eine UV-Quelle handeln. Nach der lonisierungsvorrichtung sind Elektroden zur Erzeugung eines Wechselfeldes angeordnet. Diese können eine chemisch inerte, thermisch stabile und anti- bzw. nicht adhäsive Oberfläche aufweisen. An die Elektroden sind Anschlüsse zur Erzeugung und Regelung eines Wechselfeldes und Anschlüsse zur Erzeugung und Regelung einer Gleichspannung angeschlossen, die mit der Erzeugung und Regelung der Gleichspannung oder der Erzeugung und Regelung des Wechselfeldes verbunden sind. Nach den Elektroden zur Erzeugung eines Wechselfeldes sind Elektrometerelektroden, ausgeführt als Elektrometerplatten für negative und positive Ionen angeordnet, die mit einem Mikrokontrollersystem und Speicher zur Meßsteuerung, Datenspeicherung, Datenanalyse und Regelung verbunden sind. Vorteilhaft ist es, zwischen dem Mikrokontrollersystem und den Elektrometerplatten Signalverstärker anzuordnen. Weiterhin weist das Gehäuse der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer eine Gasaustrittseinheit auf, die austauschbar ist und mit chemisch inerter, thermisch stabiler und anti- bzw. nicht adhäsiver Oberfläche ausgestattet sein kann. Das Mikrokontrollersystem kann über eine Anzeigeeinheit Störungen der Vorrichtung, Betriebszustände und Alarme anzeigen. Die Anzeige kann durch LEDs erfolgen. Denkbar sind aber auch die Anzeigen durch Meldungstexte auf einem alfanumerischen, graphikfähigen Display. Weiterhin ist eine Kombination möglich dadurch, daß die Anzeigen durch LEDs und Display erfolgen. Das Mikrokontrollersystem kann mit einer Bedieneinheit, diversen Schnittstellen, beispielsweise zur Brandmelder- und Gefahrenzentrale, zur Gebäudetechnik verbunden sein, aber auch mit dem Strömungssensor und Temperatursensor am Gehäuse der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer, den Elektrometerplatten sowie mit der Schaltung zur Erzeugung und Regelung des Wechselfeldes und der Gleichspannung für das Überlagerungsfeld. Über ein Bedienfeld kann ein definierter Betriebszustand eingestellt, gespeicherte Daten zur Anzeige gebracht werden und Parameter zur Detektion eingestellt werden. Über eine Schnittstelle kann eine Parametrierung, Auslesung von Meßdaten und Updates der Software erfolgen. Weiterhin kann über eine Schnittstelle oder ein austauschbares Kommunikationsmodul die Einbindung in eine Ringleitung von Brandmeldern zur Weitergabe von Zustands-, Störungs- und Alarmmeldungen über ein Protokoll an die Brandmelderzentrale erfolgen.

Vorteilhaft an dem Verfahren und der Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden ist, daß Brände in der frühst möglichen Phase vor ihrer vollen Ausprägung mit geringem technischen Aufwand und kleinen Geräten schnell und zuverlässig erkennbar und in verschiedenen Alarmstufen klassifizierbar sind, so daß besonders schnell und frühzeitig ein Ergreifen möglich ist.

Im Folgenden werden die Vorrichtung und das Verfahren an einem Ausführungsbeispiel und 6 Figuren erläutert. Die Figuren zeigen:

Figur 1 : Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakteristischer flüchtiger Thermolyseprodukte

Figur 2: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen negativen lonenspur bei einer Gleichspannung von -3,81 V und der CO-Konzentration während der

Thermolyse von Buchenholz mit einer möglichen Alarmstufe.

Figur 3: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen positiven lonenspur bei einer

Gleichspannung von -6,02 V und der CO-Konzentration während der Thermolyse von Buchenholz mit einer zweiten möglichen Alarmstufe. Figur 4: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen negativen lonenspur bei einer

Gleichspannung von -6,29 V und der CO-Konzentration während der Thermolyse von Buchenholz mit einer dritten möglichen Alarmstufe.

Figur 5: Zeitlicher Verlauf der charakteristischen positiven lonenspur bei einer

Gleichspannung von +4,44 V und der CO-Konzentration während der Thermolyse von Buchenholz.

Figur 6: Zeitlicher Verlauf der Temperatur während der Thermolyse von Buchenholz zu den Verläufen in den Figuren 2, 3, 4 und 5. Die Figur 1 zeigt die schematische Darstellung der Vorrichtung zur Früherkennung von Bränden anhand der Detektion charakteristischer flüchtiger Thermolyseprodukte, welche für zu überwachende Brandgüter spezifisch sind. Die Vorrichtung besteht aus allen Teilen, die sich innerhalb des gezeigten Rahmens befinden. Sie besteht im vorliegenden

Ausführungsbeispiel aus der austauschbaren Ansaugeinheit 1 mit einer Filtereinheit 2, deren Filterelement eine Porengröße von 5 bis 80 μm aufweist und eine Feuchtigkeitsabscheidung erlaubt, weiterhin aus dem Ventil 3, welches ein Nadelventil darstellt, der Pumpe 4, die als Membranpumpe ausgebildet ist, der Meßgasleitung 6, die beheizbar ist und an der ein Strömungssensor 7 angeordnet ist, der mit dem Mikrokontrollsystem 8 verbunden ist. In der Meßgasleitung 6 wird der Gasstrom 5 aus der Umgebungsluft der zu überwachenden Gefahrenstelle angesaugt, für die eine Brandfrüherkennung relevant ist. Die Ansaugeinheit 1 ist auf den Eingangsstutzen 9 geschraubt, der sich am Gehäuse 12 der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer befindet. Durch die lonisierungsvorrichtung 14 wird der Gasstrom 5, der in die lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer 10 gelangt, ionisiert und durch die Elektroden 16, 17 zur Erzeugung eines Wechselfeldes und eines überlagerten Gleichspannungsfeldes geführt, wobei positive und negative Ionen im elektrischen Feld auf eine vordefinierte Flugbahn gezwungen werden. Sie gelangen zwischen die Elektrometerplatten 22, 23, an denen positive und negative Ionen simultan erfaßt werden. An die Elektrometerplatten 22, 23 sind im vorliegenden Fall Verstärker 24, 25 angeschlossen, die die Meßsignale verstärken und mit dem Mikrokontrollersystem 8 zur Meßsteuerung, Datenspeicherung, Datenanalyse und Regelung verbunden sind. Die Elektroden 16, 17 sind mit Anschlüssen 18, 19 zur Erzeugung und Regelung des Wechselfeldes 20 und zur Erzeugung und Regelung der Gleichspannung 21 versehen. Sowohl die Erzeugung und Regelung der Gleichspannung 21 als auch die Erzeugung und Regelung der Wechselspannung 20 ist mit dem Mikrokontrollersystem 8 verbunden. Vom Mikrokontrollersystem 8 werden im vorliegenden Fall Signale und Daten an die Anzeigeeinheit 27, die Bedieneinheit 28, die Schnittstelle zur Brandmelder- und/oder Gefahrenmeldezentrale oder zur Gebäudeleittechnik 29 übermittelt. Über die Schnittstelle 30 kann die Vorrichtung mittels PC oder z.B. einem Servicegerät parametriert werden, und das Auslesen von Messdaten und Updates der Software erfolgen. Die Schnittstelle oder ein austauschbares Kommunikationsmodul 31 ermöglicht die Einbindung in eine Ringleitung von Brandmeldern zur Weitergabe von Zustande, Störungsund Alarmmeldungen über ein Protokoll an z.B. eine Brandmelderzentrale. Die Anzeigeeinheit 27 ermöglicht eine Anzeige von Störungen und unterschiedlichen

Alarmstufen und die Anzeige einer geringen Alarmstufe, mit der die Aufmerksamkeit auf die zu überwachende Brandquelle erhöht werden kann und bei Erreichen der höchsten Alarmstufe ein Alarm oder ein Löschvorgang auslösbar ist. Der Gasstrom 5 verläßt über die Gasaustrittseinheit 26, die austauschbar ist, das Gehäuse 12 der lonenerzeugungs- und lonenstrommeßkammer.

Die Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf des negativen lonenstromes bei einer angelegten Gleichspannung von - 3,81 V und einer Wechselspannung von 1500 V im Vergleich mit einem handelsüblichen elektrochemischen Kohlenmonoxid-Sensor. Die Kurve steigt nach 780 Sekunden an (entspricht einer Probentemperatur von 155°C) und erreicht nach 950 Sekunden ein Maximum. Erst nach dem Erreichen dieses Maximums steigt die Meßkurve des Kohlenmonoxid-Sensors an. Dieses Verhalten verdeutlicht, dass mit der Auswertung des Signals des neuen Branddetektors ein erheblicher zeitlicher Vorteil gegenüber dem handelsüblichen CO-Melders vorliegt.

Zur Auslösung eines generellen Brandalarmes werden drei weitere lonenströme (Figuren 3, 4 und 5) unterschiedlicher Polarität und unterschiedlicher Gegenspannung (-6,02; -6,29 und +4,4 V) herangezogen, die in der Gesamtheit das generelle Alarmkriterium absichern und die Möglichkeit eines falsch positiven Alarms minimieren. Für den jeweiligen Verlauf wurden drei Alarmstufen festgelegt.

Alle vier Kurven zeigen, daß mit dem vorgeschlagenen Verfahren das Erkennen von Bränden sehr viel früher möglich ist, als mit herkömmlichen Verfahren und daß bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt unterschiedliche Alarmstufen auslösbar sind. Zu diesem Zeitpunkt sind weder messbare Rauchaerosole vorhanden noch Flammen detektierbar.

Die Figur 6 zeigt den Temperaturverlauf zur jeweiligen Zeit in den Figuren 2 bis 5. Daraus geht hervor, daß bei ca. 170 °C die erste Alarmstufe ausgelöst wird, bei ca. 190 ⁰ C eine zweite Alarmstufe und bei ca. 210 ⁰ C eine dritte Alarmstufe ausgelöst wird.