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Fiberoptisches Sensorkabel – Messprinzip 2
ОглавлениеAls Sensorelement wird die QuarzglasfaserGlasfaser-BrandmelderBrandmelderGlasfaser~ eines Lichtwellenleiters eingesetzt (Faseroptische linienförmige Wärmemelder), je nach Umgebungsbedingungen wird dieser noch durch ein Stahlröhrchen geschützt [5.70]. Temperaturänderungen induzieren Schwingungen der amorphen Glasstruktur, diese können mittels Laserlicht sehr exakt gemessen werden. Die eingestrahlten Photonen eines Lasers treten mit den schwingenden Elektronen des Glasmoleküls in Wechselwirkung. Das nachgewiesene gestreute Licht enthält neben der eingestrahlten Wellenlänge auch verschobene Wellenlängen (Raman-Streuung), deren Intensitätsverhältnis zum Temperaturnachweis ausgenutzt wird: Das zu kleinerer Wellenlänge, d.h. höherer Energie, verschobene Streulicht (Anti-Stokes-Linie) reagiert wesentlich stärker auf Temperaturänderungen des Glases als das zu größeren Wellenlängen, d.h. geringerer Energie verschobene (Abbildung 5-20). Aus dem Intensitätsverhältnis wird die Temperatur errechnet. Die beiden resultierenden Frequenzverläufe werden mittels Fourier-Transformation in zeitabhängige Signale umgerechnet, hieraus ergibt sich der Entstehungsort (= Brandort) des Signals. Derartige Systeme liefern Temperaturänderungen mit einer Auflösung von etwa ±1oC und den Brandort mit einer Auflösung von etwa ± 1 Meter und daher auch Daten über den Brandverlauf hinsichtlich Größe und Ausbreitungsrichtung.BrandmelderLichtwellenleiter als ~LichtwellenleiterBranddetektion durch ~Fiberoptisches SensorkabelSensorkabelFieberoptik
Abbildung 5-20:
Wärmedetektion durch Raman-Streuung von Laserlicht