專利名稱：光聲測量裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到證實(shí)氣體和/或煙霧劑的一種光聲測量裝置，每個(gè)具有一個(gè)測量光電元件和一個(gè)參考光電元件和屬于這些的麥克風(fēng)，在其上連接了處理電子裝置，在其上減去麥克風(fēng)信號(hào)，和具有一個(gè)輻射源用于調(diào)制測量光電元件的負(fù)荷，此時(shí)輻射源的調(diào)制頻率與測量光電元件的參考頻率一致。
在光聲效應(yīng)時(shí)通過照射準(zhǔn)備檢測的一種氣體由于調(diào)制光引起聲的壓力波，其大小直接與有關(guān)氣體濃度成比例。因?yàn)闅怏w吸收光輻射和因此而變熱，從而產(chǎn)生聲的壓力波。從而產(chǎn)生熱膨脹和對(duì)應(yīng)于光輻射的調(diào)制產(chǎn)生周期的壓力波動(dòng)。光電元件通常被稱為測量光電元件和參考光電元件，和將測量裝置這樣構(gòu)成，或者兩個(gè)光電元件相互隔開和輻射穿過兩個(gè)光電元件(C.F.Dewey，Jr.光聲波譜學(xué)和檢測，[Y.H.Pao，ed]，科學(xué)出版社，紐約，1977，47-77)或者兩個(gè)光電元件相互連接和輻射只穿過測量光電元件(G.Busse和D.Herboeck微分的Helmholz諧振器作為光聲檢測器，應(yīng)用光學(xué)，18卷，23號(hào)，3959)。
當(dāng)證實(shí)煙霧劑時(shí)情況是類似的，煙霧劑也吸收被調(diào)制的輻射，因此產(chǎn)生被調(diào)制的熱和從而產(chǎn)生被調(diào)制的壓力。目前敘述的測量煙霧劑的光聲傳感器大多數(shù)是只具有一個(gè)測量光電元件的單傳感器。如果煙霧劑測量傳感器具有兩個(gè)光電元件，所謂的具有一個(gè)測量光電元件和一個(gè)參考光電元件的雙傳感器則建議將這個(gè)這樣構(gòu)成，參考光電元件相對(duì)于煙霧劑是屏蔽的。后者是這樣達(dá)到的，當(dāng)空氣到達(dá)參考光電元件之前將空氣過濾。此外還要指出的是共振頻率與溫度有很強(qiáng)的依賴關(guān)系，這就要求修正信號(hào)大小。
當(dāng)使用雙原理時(shí)氣體或煙霧劑的光聲傳感器的證實(shí)靈敏度位于光學(xué)煙霧報(bào)警器范圍內(nèi)。因?yàn)楣饴曅盘?hào)是通過吸收和不是通過輻射產(chǎn)生的，用光聲原理不僅可以檢測大的而且可以檢測直到小于μ范圍的小的煙霧劑和可以同樣好的測量亮的和暗的煙霧類型。即使如此目前將光聲原理不使用在煙霧檢測上，這主要是由于空氣過濾和信號(hào)大小修正所要求的附加費(fèi)用決定的。
現(xiàn)在通過本發(fā)明應(yīng)該規(guī)定開始敘述方式的一種光聲測量裝置，其成本與漫射光報(bào)警器的成本是有競爭力的。
按照本發(fā)明這些任務(wù)是這樣解決的，測量光電元件和參考光電元件相對(duì)于準(zhǔn)備證實(shí)的氣體和/或煙霧劑至少一邊是開著的。
因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的光聲測量裝置中兩個(gè)光電元件相對(duì)于準(zhǔn)備證實(shí)的氣體和/或煙霧劑是開著的，不要求對(duì)準(zhǔn)備試驗(yàn)的氣體/煙霧劑進(jìn)行過濾。在正常情況下傳感器信號(hào)是零，和只有當(dāng)存在煙霧劑和可以燃燒的氣體吸收由輻射源發(fā)出的輻射時(shí)，在測量光電元件中產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，為了處理這個(gè)信號(hào)只需要相對(duì)簡單的電子裝置。
按照本發(fā)明測量裝置的第一個(gè)優(yōu)異實(shí)施形式的特征是，處理電子裝置包括一個(gè)微分放大器和一個(gè)相位敏感的整流器。
按照本發(fā)明測量裝置的第二個(gè)優(yōu)異實(shí)施形式的特征是，這樣選擇由輻射源發(fā)出的輻射的波長，將輻射被準(zhǔn)備證實(shí)的一種氣體吸收。有益的是在輻射源范圍安裝第一個(gè)光電管用于監(jiān)控由輻射源發(fā)出的輻射的強(qiáng)度。
按照本發(fā)明測量裝置的第三個(gè)優(yōu)異實(shí)施形式的特征是，在測量光電元件旁邊安裝第二個(gè)光電管，當(dāng)存在煙霧劑時(shí)這個(gè)光電管受到通過煙霧劑產(chǎn)生的輻射源的散射負(fù)荷。
用這種方法構(gòu)成的測量裝置不僅可以證實(shí)一種煙霧劑，即煙霧，而且可以證實(shí)一種氣體和特別適合于使用作為所謂的煙霧和氣體雙判據(jù)報(bào)警器。實(shí)際上其特性是吸收在確定波長范圍內(nèi)的確定的煙霧劑，其中煙霧劑種類與燃燒物有關(guān)。但是因?yàn)橐环N火災(zāi)的煙霧始終還包括有機(jī)物質(zhì)的混合物，例如木頭，這在整個(gè)紅外范圍內(nèi)是很強(qiáng)吸收的和在可見光范圍內(nèi)始終還是足夠吸收的，選擇證實(shí)煙霧劑的最佳波長不是很嚴(yán)格的。
如果只應(yīng)該證實(shí)煙霧時(shí)不需要第二個(gè)光電管，因?yàn)樵谶@種情況下可以選擇不吸收可燃燒氣體的波長。當(dāng)證實(shí)煙霧和氣體時(shí)無論如何需要側(cè)面的光電管，如果應(yīng)該檢測一種氣體其吸收范圍位于煙霧的吸收范圍時(shí)。
按照本發(fā)明測量裝置的第四個(gè)優(yōu)異實(shí)施形式的特征是，測量光電元件是用不同頻率驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)輻射源照射的。這種裝置適合于證實(shí)煙霧和兩種氣體。
按照本發(fā)明測量裝置其他優(yōu)異實(shí)施形式的特征是，安排了雙邊開著的兩對(duì)測量光電元件和參考光電元件，這些各自有不同的長度和因此有不同的共振頻率，每一個(gè)麥克風(fēng)屬于每個(gè)參考光電元件和每個(gè)測量光電元件，和每個(gè)測量光電元件被一個(gè)輻射源加負(fù)荷。
具有兩對(duì)測量光電元件和參考光電元件的測量裝置適合于證實(shí)煙霧和兩種氣體。通過加入其他一對(duì)具有一個(gè)測量光電元件和一個(gè)參考光電元件的測量裝置的證實(shí)范圍可以擴(kuò)展到第三種氣體。
本發(fā)明還涉及到將上述測量裝置應(yīng)用作為煙霧報(bào)警器。這種應(yīng)用的特征是，測量裝置有一個(gè)測量光電元件，這個(gè)受到一種波長的輻射的負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的煙霧劑吸收這種波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)。
本發(fā)明還涉及到將上述測量裝置應(yīng)用作為火警報(bào)警器。這種應(yīng)用的特征是，測量裝置有一個(gè)測量光電元件，這個(gè)受到一種波長的輻射的負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的可燃燒的或可爆炸的物質(zhì)吸收這種波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)。
本發(fā)明還涉及到將上述測量裝置應(yīng)用作為組合的煙霧和氣體報(bào)警器。這種應(yīng)用的特征是，測量裝置有一個(gè)測量光電元件，這個(gè)受到一種波長的輻射的負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的可燃燒的或可爆炸的物質(zhì)吸收這種波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)，和在測量光電元件旁邊這樣安裝一個(gè)光電管，使光電管受到由于煙霧引起輻射的漫射光的負(fù)荷。
本發(fā)明還涉及到將上述測量裝置應(yīng)用作為組合的火災(zāi)報(bào)警器和火警報(bào)警器。這種應(yīng)用的特征是，測量裝置有兩個(gè)測量光電元件，其中一個(gè)受到一種波長的輻射的負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的煙霧劑或一種燃燒氣體吸收這種波長的輻射和其中另外一個(gè)受到一種波長的輻射的負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的可燃燒的或可爆炸的物質(zhì)吸收這種波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)。
下面借助于實(shí)施例和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明，附圖表示附

圖1一邊開著的引起反應(yīng)的煙霧和氣體光聲的雙傳感器的簡圖，附圖2雙邊開著的引起反應(yīng)的煙霧和氣體光聲的雙傳感器的簡圖，附圖3附圖2雙傳感器的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。
在附圖1上表示的光聲測量裝置是引起反應(yīng)的一邊開著的雙傳感器具有管子形狀的測量光電元件1和具有管子形狀的參考光電元件2，每一個(gè)麥克風(fēng)3或者4是屬于它們的。此外安排了，例如LED的一個(gè)輻射源5，這個(gè)給測量光電元件1的內(nèi)部空間用確定波長的輻射加負(fù)荷。在輻射源5旁邊安裝了第一個(gè)光電管6用于監(jiān)控從輻射源5發(fā)射的輻射的強(qiáng)度。將兩個(gè)麥克風(fēng)3和4的出口引導(dǎo)到微分放大器7上，在其中將麥克風(fēng)信號(hào)相互相加。將微分放大器7的輸出信號(hào)引導(dǎo)到相位敏感的整流器(禁閉)8上。
長度l的一邊開著的管子有共振頻率為υk，這是通過以下公式給定的υk=2k+14lc,]]>(k＝0，1，2，3，…，c＝在空氣中的聲速)。
當(dāng)長度1為2cm時(shí)共振頻率為υ0＝4.1kHz；雙邊開著的管子時(shí)共振頻率雙倍大。在管子中出現(xiàn)駐波，此時(shí)在一邊開著的管子中在封閉端出現(xiàn)壓力波對(duì)(＝運(yùn)動(dòng)節(jié)點(diǎn))和在開放端出現(xiàn)壓力節(jié)點(diǎn)(＝運(yùn)動(dòng)波對(duì))。在雙邊開著的管子上在管子中間有一個(gè)壓力波對(duì)和在每個(gè)開放端各自有一個(gè)運(yùn)動(dòng)波對(duì)。
輻射源5調(diào)制地輻射進(jìn)入測量光電元件1，此時(shí)輻射源5的調(diào)制頻率與測量光電元件的共振頻率一致。如果測量光電元件1包括一種煙霧劑，于是測量光電元件將調(diào)制的輻射吸收，因此產(chǎn)生調(diào)制熱。調(diào)制熱產(chǎn)生調(diào)制壓力和因此產(chǎn)生具有測量光電元件1共振頻率的聲音，從而將在測量光電元件中的空氣柱激勵(lì)為振動(dòng)。同樣適合于當(dāng)測量光電元件1中存在一種氣體時(shí)。位于駐波的壓力波對(duì)地點(diǎn)的麥克風(fēng)3測量在管子中的振動(dòng)(＝聲音)。一旦麥克風(fēng)3測量到與測量光電元件1共振頻率一致的聲音時(shí)，在測量光電元件1中存在一種煙霧劑和/或一種氣體。
與漫射光煙霧報(bào)警器不同的是，被表示的測量裝置對(duì)暗的和亮的煙霧劑產(chǎn)生同樣好的反應(yīng)暗的煙霧劑產(chǎn)生大的信號(hào)，因?yàn)樵谳椛湓?出現(xiàn)第一次輻射時(shí)已經(jīng)將很多輻射功率粒子吸收。和亮的煙霧劑同樣產(chǎn)生大的信號(hào)，因?yàn)榱亮Ｗ由系妮椛涠啻伪环瓷浜涂傊瑯颖缓軓?qiáng)的吸收。此外光聲傳感器不僅對(duì)大的煙霧劑而且對(duì)在μ范圍以下非常小的煙霧劑產(chǎn)生反應(yīng)，因?yàn)楣饴曅盘?hào)是通過吸收不是通過輻射產(chǎn)生的。
麥克風(fēng)3不只測量在測量光電元件1中的共振，而且還測量在空間內(nèi)可以導(dǎo)致干擾的噪聲。通過參考光電元件2和麥克風(fēng)4將這些干擾消除。因?yàn)閰⒖脊怆娫?沒有受到輻射源的輻射的負(fù)荷。麥克風(fēng)4也可能測量不到由輻射源引起的振動(dòng)，而只測量空間內(nèi)的噪聲。在微分放大器8中將參考麥克風(fēng)4的信號(hào)被測量麥克風(fēng)3信號(hào)減去，從而消除了空間內(nèi)的噪聲。同時(shí)將同樣作用在兩個(gè)麥克風(fēng)上的振動(dòng)消除。兩個(gè)光電元件，測量光電元件和參考光電元件，也可以是雙邊開著的。
將具有雙邊開著的測量光電元件9，雙邊開著的參考光電元件10，測量麥克風(fēng)11和參考麥克風(fēng)12的這種裝置表示在附圖2上。此外在附圖2上還表示了安裝在輻射源5和測量光電元件1之間范圍的第二個(gè)光電管13。第二個(gè)光電管13的位置是這樣選擇的，在輻射源5和測量光電元件1之間范圍內(nèi)當(dāng)存在粒子時(shí)由此而產(chǎn)生的輻射源5輻射的漫射光的一部分落在光電管13上。第二個(gè)光電管13使區(qū)別兩種煙霧劑和氣體成為可能。如果不僅測量光電元件1而且第二個(gè)光電管13提供一個(gè)信號(hào)，于是存在一種煙霧劑，如果只是測量光電元件1提供一個(gè)信號(hào)，于是或者存在一種氣體或存在非常小的和因此不會(huì)漫射的一種煙霧劑。
如果可以放棄在空間內(nèi)抑制噪聲和振動(dòng)，原則上有可能發(fā)現(xiàn)用沒有參考光電元件2和屬于這個(gè)的麥克風(fēng)4的測量裝置就足夠了。如果人們用這種裝置時(shí)將輻射源5的波長設(shè)置在CO2線上，于是測量裝置一方面非常敏感地測量火焰氣體CO2的濃度和另外一方面非常敏感地測量煙霧劑的濃度。
將附圖1和2上表示的測量裝置可以設(shè)計(jì)為氣體報(bào)警器，煙霧(煙霧劑)報(bào)警器，組合的氣體報(bào)警器和煙霧報(bào)警器和可以將它用不同結(jié)構(gòu)使用作為火災(zāi)報(bào)警器或作為火警報(bào)警器?；馂?zāi)報(bào)警器檢測煙霧和/或火災(zāi)氣體，或代表火災(zāi)特征的材料?；鹁瘓?bào)警器一方面檢測通過煙霧劑證實(shí)已經(jīng)存在的火災(zāi)或在火災(zāi)中產(chǎn)生的物質(zhì)，另外一方面火警報(bào)警器證實(shí)在火災(zāi)中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，和它借助于檢測空氣中存在可以燃燒的材料識(shí)別可能的火災(zāi)或可能的爆炸的危險(xiǎn)。
代表火災(zāi)特征的材料特別是以下這些CO2，CO，NO，NO2，SO2，NH3，HCI，HF，HCN，氨化物，氨氫化合物，碳水化合物，包括C，O，和H的化合物；煙霧劑。可燃燒的物質(zhì)一般來說是碳水化合物，特別是CH4，C2H6，C3H8，C4H10，C2H2，C2H4，以及普通的溶劑，酒精，乙醚，酮，乙醛，氨化物和氨氫化合物，特別是甲醇，乙醇，n-丙酮，乙醚，丙酮?；鹁瘓?bào)警器應(yīng)該證實(shí)其他可燃燒的物質(zhì)是包括C，O和H的化合物和碳酸物。有毒材料是CO2，CO，NO，NO2，SO2，NH3，HCL，HF，HCN，H2S，腈，磷酸醇，硫醇鹽，鹵素化合物。
因?yàn)樵诳諝庵械穆曀倥c溫度有關(guān)和火災(zāi)報(bào)警器中的溫度范圍可以從-20℃到+70℃變化到30％。共振頻率也可以相應(yīng)地變化。同樣水蒸氣也影響聲速和因此影響共振頻率。為了消除這些影響人們可以用溫度測量計(jì)算出共振頻率的大概范圍和通過空氣中的水蒸氣含量的變化計(jì)算出頻率范圍附加可能的擴(kuò)展和在這個(gè)范圍內(nèi)在時(shí)間上改變(搖擺不定)輻射源的調(diào)制頻率。
其他的干擾可能性是通過與共振頻率一致的空間內(nèi)的頻率產(chǎn)生的。這些頻率將兩個(gè)光電元件激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng)，但是通過微分電路不可能完全減為零，因?yàn)檫@些頻率由于從測量光電元件1，9的中心至參考光電元件2，10的中心的距離在光電元件上出現(xiàn)一個(gè)時(shí)間位移和將光電元件激勵(lì)為輕微相位移的振動(dòng)。可以通過盡可能低的共振頻率將這種相位移最小化，于是因?yàn)楦蓴_聲的頻率有大的聲的波長和將相位移變小。或者如果人們可以單獨(dú)測量參考光電元件2，10的信號(hào)時(shí)和當(dāng)在參考光電元件中出現(xiàn)一個(gè)信號(hào)時(shí)，這個(gè)只可以是從外邊產(chǎn)生的，將測量裝置的警報(bào)閾值提高。
其他潛在的干擾量是光電元件不同的長度。人們可以這樣消除這些干擾量，人們測量兩個(gè)光電元件中一個(gè)的共振頻率和相應(yīng)地改變另外的光電元件的長度。人們還可以測量參考光電元件的共振頻率和將輻射源5這樣安排，使其位置影響測量光電元件的共振頻率和使其與參考光電元件一致。
作為其他的檢查建議監(jiān)控麥克風(fēng)的靈敏度借助于從測量光電元件1，9壁上的輻射源產(chǎn)生的在所有環(huán)境條件下出現(xiàn)的零點(diǎn)信號(hào)。
將附圖1和2上表示的測量/檢測煙霧和一種氣體的裝置可以通過附加測量/檢測一種其他氣體的光電元件對(duì)進(jìn)行擴(kuò)展。按照附圖3安排了附加的測量光電元件14，附加的參考光電元件15和附加的輻射源16，其中例如測量光電元件9測量煙霧劑和第一種氣體和測量光電元件14測量第二種氣體。兩個(gè)測量光電元件9和14和對(duì)應(yīng)的還有兩個(gè)參考光電元件10和15有不同的長度和因此也有不同的共振頻率和兩個(gè)測量光電元件被輻射源5或者16用不同的波長加負(fù)荷。兩個(gè)不同的共振頻率可以只用一個(gè)麥克風(fēng)11測量。同樣監(jiān)控兩個(gè)輻射源5和16的發(fā)射只要求一個(gè)參考麥克風(fēng)12和一個(gè)唯一的光電管6。
例如測量光電元件和參考光電元件可以有以下尺寸測量光電元件9，參考光電元件10每個(gè)長度為2cm，每個(gè)的共振頻率為8.2kHz測量光電元件14，參考光電元件15每個(gè)長度為2.2cm，每個(gè)的共振頻率為7.6kHz。
對(duì)于檢測第二種氣體的附加費(fèi)用只是第二個(gè)光電元件對(duì)和第二個(gè)輻射源的費(fèi)用。很容易看出來檢測第三種氣體的結(jié)構(gòu)只要求其他的光電元件對(duì)和其他的輻射源。
在兩個(gè)不同長度對(duì)的測量光電元件和參考光電元件(9，10；14，15)的地方用兩個(gè)輻射源5和16同時(shí)照射荷，人們可以在附圖2的裝置中將一個(gè)光電元件對(duì)的測量光電元件9用兩個(gè)輻射源5和16同時(shí)照射和將這些用不同的頻率驅(qū)動(dòng)。例如輻射源5具有基本頻率和輻射源16具有第一個(gè)高次諧波。因此與附圖3裝置比較人們只需要一半數(shù)目的光電元件和麥克風(fēng)和相應(yīng)地節(jié)約了成本。
除了引起反應(yīng)的一邊或雙邊開著的光聲雙傳感器之外還已知不引起反應(yīng)的，封閉的雙傳感器(例如見EP-A-0855592)，將這個(gè)同樣可以這樣構(gòu)成，用它們證實(shí)煙霧劑和氣體是可能的。如從EP-A-0855592中獲悉這種光聲的雙傳感器包括通過各自一個(gè)薄膜相對(duì)于環(huán)境是封閉的測量光電元件和參考光電元件，和包括一個(gè)輻射源。氣體通過薄膜可以進(jìn)入光電元件。安排了一個(gè)測量麥克風(fēng)和一個(gè)參考麥克風(fēng)，其中參考麥克風(fēng)相對(duì)于準(zhǔn)備證實(shí)的氣體/煙霧劑的光聲信號(hào)是屏蔽的。因此煙霧劑粒子也可以進(jìn)入光電元件，如果將薄膜的氣孔寬度放大。
但是因此薄膜對(duì)于低于500Hz的頻率在聲音上是軟的，在光電元件中不再可能建立壓力和靈敏度下降的很快。通過將薄膜頻率提高到幾個(gè)千赫薄膜重新變成在聲音上是硬的和靈敏度不再下降。人們可以這樣監(jiān)控薄膜的或許的堵塞，人們單獨(dú)測量產(chǎn)生煙霧的基本電平的參考信號(hào)，和借助于這個(gè)基本電平跟蹤靈敏度。如果人們將輻射源的波長例如設(shè)置在CO2線上，于是測量裝置非常敏感地測量火焰氣體CO2的濃度。但是另外一方面也非常敏感地測量煙霧劑的濃度，因?yàn)樵谡麄€(gè)的紅外范圍內(nèi)非常強(qiáng)地吸收纖維素和碳化的纖維素。每個(gè)光電元件的體積大約為2×2×2cm3。
權(quán)利要求
1.證實(shí)煙霧劑和/或氣體的光聲測量裝置，具有各自一個(gè)測量光電元件和參考光電元件(1，9，14或者2，10，15)和屬于這些元件的麥克風(fēng)(3，11或者4，12)，一個(gè)處理電子裝置(7，8)連接在其上，在其中將麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行減法，和具有一個(gè)輻射源(5，16)用于對(duì)測量光電元件(1，9，14)調(diào)制地加負(fù)荷，此時(shí)輻射源(5，16)的調(diào)制頻率與測量光電元件(1，9，14)的共振頻率一致，其特征為，測量光電元件和參考光電元件(1，9，14或者2，10，15)相對(duì)于準(zhǔn)備證實(shí)的氣體和/或煙霧劑至少一邊是開著的。
2.按照權(quán)利要求1的測量裝置，其特征為，處理電子裝置包括一個(gè)微分放大器(7)和一個(gè)相位敏感的整流器(8)。
3.按照權(quán)利要求1的測量裝置，其特征為，這樣選擇從輻射源(5，16)發(fā)送的輻射的波長，輻射被一種準(zhǔn)備證實(shí)的氣體吸收。
4.按照權(quán)利要求3的測量裝置，其特征為，在輻射源(5，16)范圍安裝第一個(gè)光電管(6)用于監(jiān)控由輻射源(5，16)發(fā)送的輻射的強(qiáng)度。
5.按照權(quán)利要求3的測量裝置，其特征為，在測量光電元件(9，14)旁邊安裝第二個(gè)光電管(13)，當(dāng)存在煙霧劑時(shí)光電管被通過煙霧劑引起的輻射源(5，16)的散射加負(fù)荷。
6.按照權(quán)利要求1至5之一的測量裝置，其特征為，用不同頻率驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)輻射源(5，16)照射測量光電元件(9)。
7.按照權(quán)利要求6的測量裝置，其特征為，輻射源(5)是用基本頻率和另外的輻射源是用第一個(gè)高次諧波驅(qū)動(dòng)的。
8.按照權(quán)利要求4或5的測量裝置，其特征為，安排了雙邊開著的兩對(duì)測量光電元件和參考光電元件(9，14；10，15)，這些各自有不同的長度和因此不同的共振頻率，各自一個(gè)麥克風(fēng)(11或者12)屬于每個(gè)參考光電元件和每個(gè)測量光電元件(9，14或者10，15)，和每個(gè)測量光電元件(9，14)被一個(gè)輻射源(5或者16)加負(fù)荷。
9.按照權(quán)利要求1至8之一的測量裝置，其特征為，安排了用于測量環(huán)境溫度的一個(gè)傳感器，這個(gè)傳感器將輻射源(5，16)的調(diào)制頻率調(diào)整到對(duì)應(yīng)于被測量環(huán)境溫度的頻率范圍和在這個(gè)頻率范圍內(nèi)將調(diào)制頻率進(jìn)行時(shí)間上的改變。
10.將按照權(quán)利要求1至9之一的測量裝置作為煙霧報(bào)警器的應(yīng)用，其特征為，測量裝置有一個(gè)測量光電元件(1，9，14)，這個(gè)測量光電元件被一個(gè)波長的輻射加負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的煙霧劑吸收這個(gè)波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光電效應(yīng)。
11.將按照權(quán)利要求1至9之一的測量裝置作為火警報(bào)警器的應(yīng)用，其特征為，測量裝置有一個(gè)測量光電元件(1，9，14)，這個(gè)測量光電元件被一個(gè)波長的輻射加負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的可以燃燒和可以爆炸的物質(zhì)吸收這個(gè)波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)。
12.按照權(quán)利要求11的應(yīng)用，其特征為，準(zhǔn)備證實(shí)的可燃燒的或可爆炸的物質(zhì)是由一種或多種以下材料構(gòu)成的碳?xì)湮铮貏e是CH4，C2H6，C3H8，C4H10，C2H2，C2H4，以及普通溶劑，酒精，醚，酮，乙醛，氨化物和氨氫化合物，特別是甲醇，乙醇，n-丙酮，乙醚，丙酮，包括C，O和H的化合物，碳酸物。
13.按照權(quán)利要求11的應(yīng)用，其特征為，測量裝置有一個(gè)測量光電元件(1，9，14)，這個(gè)測量光電元件被一個(gè)波長的輻射加負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的有毒物質(zhì)吸收這個(gè)波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)。
14.按照權(quán)利要求13的應(yīng)用，其特征為，準(zhǔn)備證實(shí)的有毒物質(zhì)是由一種或多種以下材料構(gòu)成的CO2，CO，NO，NO2，SO2，NH3，HCL，HF，HCN，H2S，腈，磷酸醇，硫醇鹽，鹵素化合物。
15.將按照權(quán)利要求1至9之一的測量裝置作為組合的煙霧報(bào)警器和氣體報(bào)警器的應(yīng)用，其特征為，測量裝置有一個(gè)測量光電元件(9，14)，這個(gè)測量光電元件被一個(gè)波長的輻射加負(fù)荷，準(zhǔn)備證實(shí)的可以燃燒或可以爆炸的物質(zhì)吸收這個(gè)波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)，和在測量光電元件(9，14)旁邊這樣設(shè)置一個(gè)光電管(13)，這個(gè)光電管被煙霧劑引起的輻射的漫射光加負(fù)荷。
全文摘要
測量裝置包括各自一個(gè)測量光電元件和參考光電元件(9，10)和屬于這些的麥克風(fēng)(11或者12)，在其上連接了一個(gè)處理電子裝置(7，8)，在其上將麥克風(fēng)(11，或者12)的信號(hào)減去，以及一個(gè)輻射源(5)用于將測量光電元件(9)調(diào)制地加負(fù)荷。輻射源(5)的調(diào)制頻率與測量光電元件(9)的參考頻率一致，和測量光電元件和參考光電元件(9或者10)相對(duì)于準(zhǔn)備證實(shí)的氣體和/或煙霧劑至少一邊是開著的。將測量裝置使用作為煙霧警報(bào)器，氣體警報(bào)器，火警警報(bào)器或組合的煙霧警報(bào)器和氣體警報(bào)器，其中各個(gè)測量光電元件(9)被一種波長的輻射加負(fù)荷，有關(guān)準(zhǔn)備證實(shí)的物質(zhì)吸收這種波長的輻射和因此產(chǎn)生一個(gè)光聲效應(yīng)。
文檔編號(hào)G01N21/17GK1392952SQ01803079
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月9日
發(fā)明者M·福爾斯特, P·內(nèi)比克爾 申請(qǐng)人:西門子建筑技術(shù)公司