[发明专利]在空间检测范围内的地点分辨的温度测量

说明书

技术领域

本发明涉及危险报警技术的技术领域。本发明尤其是涉及用于在空间线性检测范围内地点分辨地测量温度的一种装置和一种方法。本发明还涉及一种用于在空间线性检测范围内探测局部温度变化的危险报警系统，该危险报警系统尤其是适用于地点分辨地探测火源。

背景技术

在危险报警技术的范围中，经常需要在较大的检测范围内检测温度。为此在原则上可以安装许多在所希望的检测范围内空间分布式的离散的温度测量装置。但是这要求高昂的安装成本。

因此为了可以在合理的技术成本的情况下在长形的检测范围内检测温度，已开发了所谓的线性电子热报警器。在此，涉及一种通常相当粗的电缆，在该电缆中，以可以自由选择的间距装入可寻址的离散的传感器。因此，这样的热报警器是在具有许多单个传感器的离散的火灾报警技术和真正的线性火灾报警技术之间的一种技术混合。通过寻址可以查询每一个传感器。如果单个的传感器探测到危险的温度，则可以自发地用与传感器的地点位置相联系的相应的地址将该状态传送给中心。然而，这样的线性电子热报警器具有以下的缺点：尤其是在大的距离的情况下，由于传感器的数量有限，在各个传感器之间的间距是相对大的。此外，除了高昂的安装成本和维护成本之外，各个传感器的多重接触也可能导致例如由于对于电磁干扰的不良的协调性而受到影响的质量问题。

从US 7,180,037 B2中公知一种加热电缆，该加热电缆具有导电芯，该导电芯具有由NTC材料制成的层和螺旋形缠绕的加热丝。该导电芯位于绝缘的包套内。加热电缆可以与控制设备相耦合。测量信号的相对于AC电流信号的相移对于加热电缆的温度来说是指示性的。根据NTC层的非线性的特性，可以改善沿着加热电缆的整个长度对热点的探测。

对于长形的检测范围内的温度测量还公知有，采用所谓的气压式热报警器。在这些气压式热报警器的情况下，在充有合适气体的长形管子内，测量由局部的温度变化所引起的压力变化。用压力探头可以触发警报。但是气压式热报警器具有以下的缺点：这些气压式热报警器通常非常不灵敏，以至于常常不能识别与管子总长度相比限制在局部的小的温度变化。此外，在探测到温度变化的情况下，不能对温度变化进行定位。

对于长形的检测范围内的精确的地点分辨的温度测量，还可以采用光学的玻璃纤维，其中对与温度有关的Raman反散射的现象进行分析。相对于馈入的一次光束，光学的Raman反散射信号具有可以选择性地分析的小的频移。可以用经典的光学雷达技术—即所谓的Optical Time Domain Reflectometry(光学时域反射测量学（OTDR）)—进行有关Raman反散射源的地点分辨。然而，在光学玻璃纤维内的OTDR具有以下的缺点：相应的测量系统要求高昂的安装成本，因为通常不能采用在建筑物中常见的电气安装装置。还需要用于生成一次光束的高稳定的激光，并且用于分析光学Raman反散射信号所需要的传感器系统和分析电子系统是很昂贵的。

发明内容

本发明所基于的任务在于，说明以简单的方式在空间线性检测范围内实现地点分辨的温度测量的一种装置和一种方法。

通过独立权利要求的主题来解决该任务。在从属权利要求中说明本发明的有利的实施形式。

根据本发明的第一方面，说明一种用于在空间检测范围内地点分辨地测量温度的装置。所述装置具有（a）测量体，该测量体具有第一电导线、第二电导线和在两个电导线之间延伸的绝缘材料，其中绝缘材料具有与温度有关的比电阻，和（b）测量设备，该测量设备与第一电导线和第二电导线相连接，并具有发送单元和接收单元。发送单元被设立用于给两个电导线施加与时间有关的电输入信号。接收单元被设立用于检测测量体对于输入信号的与时间有关的电响应信号。

所述温度测量装置所基于的认识在于，在测量体的温度变化时，由于绝缘材料的与温度有关的电阻，测量体的阻抗至少局部地变化。由此，尤其是对于高频的输入信号，测量体的阻抗至少在测量体的特定范围内发生变化。该阻抗变化又导致测量体的比反射特性。相应的反射由测量设备的接收单元检测，并可以由连接在接收单元后面的分析单元来分析。

绝缘材料原理上可以是每一种如下材料：所述材料的比导电性具有相应强烈的温度依赖性。在等效电路图中，绝缘材料是在原理上无穷多数量的离散的单个电阻，这些单个电阻连接在两个电导线之间。在此关联中可以简单地看出，在测量体的相应位置处的局部温度变化导致阻抗变化，该阻抗变化导致高频输入信号的至少部分的反射。