Faseroptischer Melder

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Faseroptische Sensoren sind aus der Medizintechnik und dem Maschinenbau bekannt. Optische Näherungsschalter, Einweg- und Reflex-Lichtschranken werden bei Automatisations- und Fertigungsabläufen zur Teile- oder Füllstandserfassung und als Sicherheitsbarrieren eingesetzt. Optoelektrische Wandler und Lichtwellenleiter (LWL) bilden die Grundlage für diese Anwendung (Optische Übertragung).

Einsatz in Gefahrenmeldeanlagen

In der Gefahrenmeldetechnik bieten Faseroptische Melder folgende Vorzüge:

  • Der LWL ist unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen,
  • der LWL kann keine Erdschlüsse bilden,
  • der LWL ist durch Metallsuchgeräte nicht zu orten,
  • der LWL kann nur sehr schwer angezapft oder gebrückt werden.


Einbruchmeldetechnik

In der Einbruchmeldetechnik werden Faseroptische Melder zur

  • Flächenüberwachung,
  • Durchbruchsicherung,
  • Wegnahmesicherung

eingesetzt. Die Auswerteelektronik ist für alle diese Anwendungen die gleiche. In einem LWL wird moduliertes Licht (sichtbar oder infrarot) eingespeist und am anderen Ende von einem optoelektrischen Wandler empfangen. In der einfachsten Überwachungsform wird die Unterbrechung des Lichts ausgewertet. Bei höheren Ansprüchen wird auch bereits eine Dämpfung des Lichts erkannt.

Eine Dämpfung des Lichts im LWL entsteht durch Quetschen, Unterschreitung des zulässigen Biegeradius, Verringerung des Querschnittes beim Versuch einer optischen Überbrückung oder durch Temperatureinwirkung.

In der Gefahrenmeldetechnik werden zusätzliche Anforderungen an die Manipulationssicherheit gestellt. Deshalb führt man die Modulationsfrequenz des Lichts zusätzlich als elektrisches Signal zum Empfänger und vergleicht dort mit dem ankommenden modulierten Lichtsignal. Abweichungen führen zum Alarm.

Flächenüberwachung

Bei der Flächenüberwachung wird der LWL mäanderförmig unter Beachtung der max. zulässigen Abstände und Biegeradien auf der Fläche aufgebracht.

Sicherung eines Lüftungskanals (Grafik: NEMESIS Security Systems)
Ein Hohlgitter mit eingezogenem LWL wird zur Durchbruchsicherung z.B. in Lichtkuppeln, Lüftungsöffnungen oder Abwasserkanälen eingesetzt.


Wegnahmesicherung

Ein gegen Wegnahme zu sicherndes Objekt kann entweder auf geeignete Weise mit dem LWL fest verbunden werden oder man versieht das Objekt mit einem Reflektor. Ein Bündel-LWL, ein Teil davon wird in Sende-, der andere in Empfangsrichtung benützt, wird auf den Reflektor ausgerichtet. Eine andere Anordnung kommt mit nur einem LWL aus, benützt dafür aber einen Richtungskoppler zur Trennung von Sende- und Empfangsrichtung. Eine Wegnahme des zu sichernden Objekts führt in beiden Fällen zum Ausfall der Reflexion und damit zum Alarm.


Freilandsicherung

In der Freilandsicherung werden LWL durch das Zaungeflecht geschlungen. Zaunkronen können durch Stachelband, das mit einem in einer Nut eingepressten LWL versehen ist, verstärkt werden. Im Boden eingelegte LWL reagieren auf Druck, der eine Dämpfung des Lichts hervorruft.


Brandmeldetechnik

In der Brandmeldetechnik sind zwei Rauchmeldervarianten mit LWL beschrieben worden. Beim ersten wird das Licht mittels eines LWL zu einem Streulichtmelder geführt. Ein zweiter LWL sammelt über Mikrolinsen das Streulicht und führt es zur elektronischen Auswerteeinheit zurück.

In einer zweiten Ausführung wird einem Ionisationsmelder die zu seinem Betrieb erforderliche Energie über einen LWL zugeführt. Eine Solarzelle im Melder wandelt das Licht in elektrische Energie um. Ein Teil des Lichts wird durch ein Loch in der Solarzelle durch ein LCD-Display auf einen zweiten LWL gelenkt.

Das LCD-Display moduliert, gesteuert durch die Spannung der Ionisationskammer, dieses Licht, das dann im zweiten LWL zur Auswerteelektronik zurückgeführt wird.

Die beschriebene Ausführung eignet sich besonders für Anwendungen im Ex-Bereich.

Siehe auch



Diese Seite wurde zuletzt am 9. Februar 2011 um 16:13 Uhr von Admin geändert. Basierend auf der Arbeit von Redaktion.

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