DE3105569A1

DE3105569A1 - Infrarot (ir)- objektsicherungsstrecke

Info

Publication number: DE3105569A1
Application number: DE19813105569
Authority: DE
Inventors: Walter 8011 Kirchheim Neubert; Wilfried 8015 Markt Schwaben Teichmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1982-08-26
Also published as: DE3105569C2

Description

Infrarot (IR)-Objektsicherungsstrecke
Bei der Erfindung handelt es sich um eine mit Infrarot (IR)-Strahlung betriebene Objektsicherungsstrecke, bei der mindestens 2 IR-Strahlenbündel (S) parallel zueinander in Form einer Doppelstrecke gem.Abb.l oder mehrere IR-Strahlenbündel parallel zueinander zu einer Vielfachstrecke gem.Abb.2 zusammengefaßt angeordnet sind.
Kennzeichnend für die Erfindung ist, daß die optischen und elektrischen Teile der erforderlichen IR-Sender u.-Empfänger zu je einer Sensoreinheit (A u.B) zusammengefaßt, in einem kompakten Gehäuse vakuumdicht untergebracht und mit je einer Einstelloptik (E) versehen sind, deren optischen Achsen (OE) parallel zu den optischen Achsen der IR-Strahlenbündel (OS) angeordnet sind.
Im folgenden werden 2 Ausführungsbeispiele vorgestellt: Ausführungsbeispiel 1: 2 Strahlenbündel (S) bilden gem. Abb.l eine IR-Objektsicherungsstrecke.
Ausführungsbeispiel 2: 8 Strahlenbündel bilden gem. Abb.2 eine Objektsicherungsstrecke.
Beide Ausführungsbeispiele haben die gleichen kennzeichnenden Merkmale, nämlich Parallelität der IR-Strahlenbündel (S) untereinander und zu den optischen Achsen der Einstelloptiken (OE); in die Sensoreinheiten (A u.B) integrierte Einstelloptiken (E)3 vakuumdichte, kompakte Anordnung der Sensoreinheiten (A u.B); justierbare 3-Punkt-Befestigungen der Sensoreinheiten (SE) gem. Abb.3, und eine besondere Anordnung der optischen Öffnungen gem. Abb.4 Es sind IR-Objektsicherungsstrecken bekannt, die aus einzelnen Lichtschranken aufgebaut sind, wobei am Aufstellungsort jede Einzelstrecke für sich optisch ausgerichtet werden muß.
Es sind auch IR-Objektsicherungsanlagen bekannt, die mehrere divergierende oder auch parallele Strahlen und vertikaler Anordnung erzeugen, die ebenfalls am Einsatzort einzeln optisch justiert, dabei oft geöffnet werden müssen, wobei die bekannten Nachteile einen mangelhaften, durch Witterungseinflüsse beeinträchtigten Montage in Kauf genommen werden müssen.
Außerdem sind IR-Objektsicherungsstrecken bekannt, die zur Objektsicherung im Nahbereich geeignet sind, wobei kein scharf gerichtetes IR-Strahlenbündel sondern ein breiter Fächer von IR-Strahlung den Empfang ermöglicht.
Des weiteren sind IR-Objektsicherungsanlagen bekannt, die mit aufwendigen Beheizungssystemen das Beschlagen der optischen Öffnungen bzw. den Rauhreifansatz verhindern, was bei großräumigen Sicherungsanlagen mit engem Rasterabstand der IR-Strahlenbündel einen erheblichen Energieaufwand erforderlich macht.
In den Ausführungsbeispielen wird nun erfindungsgemäß durch die vakuumdichte Ausführung der Sensoreinheiten (A u.B), sowie durch eine besondere Anordnung der optischen Öffnungen gem. Abb.4 ebenfalls ein Beschlagen bzw. eine Rauhreifbildung an den optischen Öffnungen verhindert.
Der Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, die bekannten Ausführungsformen von IR-Objektsicherungsstrecken entscheidend zu verbessern und dafür zu sorgen, daß eine solche Anlage auch durch weniger geschultes Personal aufgestellt und gewartet werden kann.
Die in Abb.4 dargestellte Anordnung der optischen Öffnung ist dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der optischen Linse (L) eine Plexiglas- oder IR-durchlässige Kunststoffscheibe (KS) vakuumdicht (D) angeordnet ist und daß in dem verbleibenden Raum zwischen Linse (L) und Scheibe (KS) ein Heizwiderstand (HW), vorzugsweise NTC-Widerstand eingebaut ist.
Als dritten, die Erfindung kennzeichnender Bestandteil befindet s-ch vor der optischen Öffnung gem. Abb.4 die Abschirmblende (BL), ein abgeschrägter, nach unten geöffneter Zylinder.
Durch letztere Anordnung wird erreicht, daß bei Regen und Schnee die Gefahr der Benetzung bzw. Verwehung der optischen Öffnung weitgehend vermieden wird.
Durch die in Abb.4 dargestellte Gesamtanordnung wird erreicht, daß bei Frost die Gefahr der Rauhreifbildung an den optischen Öffnungen dadurch verhindert wird, daß der Heizwiderstand (HW) den Zwischenraum (R) und die Scheibe (KS) gegenüber dem Aussenraum (AR) erwärmt und daß die vakuumdichte Ausführung der Gesamtanordnung ein Beschlagen der Linse (L) auch vom Innenraum (IR) her vermeidet, weil die im Innenraum eingeschlossene Luft durch geeignete Maßnahmen, wie z.Beispiel durch Einbringen von Feuchtigkeit bindenden Substanzen trocken ist.
Dadurch aber, daß nun der für sich abgeschlossene Raum (R) beheizt wird, wird wesentlich weniger Energie benötigt, als bei den bereits erwähnten Systemen.
Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der Erfindung ist die Anordnung der Einstelloptik (E) an den Sensoreinheiten (A u.B) Die Einstelloptik besteht aus einem Fernrohr mit einem Fadenkreuz im Okular.
Das Fernrohr ist mit seiner optischen Achse (OE) parallel zu den optischen Achsen der IR-Strahlenbündel (OS) angeordnet, wie aus Abb. 1 u.2 ersichtlich.
Ausserdem sind an der Seite der Sensoreinheiten, wo sich die optischen Austrittsöffnungen befinden, farbig gekennzeichnete Strichkreuze aufgebracht, so daß der Kreuzungspunkt des Strichkreuzes und der optischen Achse der Einstelloptik zusammenfällt, die Schenkel des Kreuzes senkrecht aufeinanderstehen,und ein Schenkel die opt. Achsen der IR-Strahlenbündel schneidet, bezw.
parallel dazu verläuft.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß eine exakte Einstellung der optischen Achsen aller IR-Strahlenbündel dann gegeben ist, wenn beim Durchblick durch die Einstelloptiken jeweils das Fadenkreuz der Einstelloptik sich mit dem farbig gekennzeichneten Strichkreuz der jeweils gegenüberliegenden Sensoreinheit (A u.B) in Deckung befindet.
Abb.5 zeigt schematisch einen Blick durch das Okular des Einstellfernrohres mit dem Fadenkreuz (FK1), welches mit dem Strichkreuz (FK2) auf der gegenüberliegenden Sensoreinheit (A oder B) in Deckung ist.
Mit Hilfe der in Abb.3 dargestellten 3-Punkt-Befestigung (P) wird die Einjustierung der Sensoreinheiten vorgenommen.
Die 3 Befestigungspunkte bestehen aus je einer Stellschraube (ST) und je einer Druckfeder (F) Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Sensoreinheiten (A oder B) innerhalb gewisser Grenzen sowohl in der Elevation als auch im Azimut verstellbar sind.
Die Verstellung erfolgt gegen die Montageplatte (M), welche ihrerseits mit einer stabilen Halterung, z.Beisp. einen in der Erde verankerten Mast fest verbunden ist.
Durch diese Anordnung ist es möglich, die oben beschriebene Einstellung und Einrichtung der IR-Objektsicherungsstrecke vorzunehmen.
Erfindungsgemäß besteht der besondere Vorzug dieser Anordnung darin, daß sämtliche zur IR-Objektsicherungsstrecke gehörende IR-Strahlenbündel (z.B. 8) gem. Abb.2 mit nur einer Einstellung pro Sensoreinheit einjustiert werden; daß auch ungeschultes Personal die Einstellung vornehmen kann und daß die Genauigkeit der Einstellung unabhängig ist von der Entfernung (ES) beider Sensoreinheiten (A u.B) voneinander.
Die optischen und elektrischen Anordnungen der IR-Objektsicherungsstrecke werden in bekannter Weise verwirklicht und sind icht Gegenstand dieser Erfindung.
Es versteht sich von selbst, daß beliebig viele IR-Objektsicherungsstrecken zu einer Objektsicherungsanlage großen Ausmaßes z.B. für Atomkraftwerke, Flughäfen, Industrieanlagen usw. zusammengestellt werden können.
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Claims

Patentansprüche: Patentanmeldung IR-Objektsicherungsstrecke 1. IR-Objektsicherungsstrecke, bei der mindestens 2 IR-Strahlenbündel parallel zueinander gem. Abb. 1 u.2 verlaufen, wobei der Strahlabstand (R) und die Anzahl der IR-Strahlenbündel (S) so angeordnet sind, daß ein Objekt bestimmter Ausdehnung in einem bestimmten Raum dadurch sicher erkannt wird, daß mindestens ein IR-Strahlenbündel durch das Objekt unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Einstelloptik (E) an den Sensoreinheiten (A u.B) so angeordnet ist, daß die optische Achse (OE) der Einstelloptik (E) parallel zu den optischen Achsen (OS) der IR-Strahlenbündel (S) verläuft.
2.) IR-Objektsicherungsstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (A oder B) mit je einer Montageplatte (M) so verbunden ist, daß der Abstand zwischen Montageplatte (M) und der jeweiligen Sensoreinheit (A oder B) in bestimmten Grenzen mit Hilfe von 3 Schrauben und 3 Druckfedern gem. Abb.3 verstellbar angeordnet ist.
3.) IR-Objektsicherungsstrecke nach Anspruch 1 u.2 dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen und optischen Einzelteile in die Sensoreinheit (A oder B) vakuumdicht gegen die Aussenwelc abgeschlossen angeordnet sind.
4.) IR-Objektsicherungsstrecke nach allen vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der optischen Öffnung der Sensoreinheit (A oder B) eine Plexiglas oder IR-durchlässige Kunststoffscheibe so angeordnet ist, daß der verbleibende Luftraum (R) zwischen Linse (L) und Scheibe (KS) gem. Abb.4 vakuumdicht gegen die Aussenwelt abgeschlossen ist.
5.) IR-Objektsicherungsstrecke nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß im verbleibenden Luftraum (R) gem.

Abb.4 ein Heizelement angeordnet ist.
6.) IR-Objektsicherungsstrecke nach Anspruch 4 u.5 dadurch gekennzeichnet, daß eine dachförmige, nach unten offene Abdeckung als Abschirmhaube und Blende (BL) gem. Abb.4 vor jeder optischen Öffnung angeordnet ist.