Lichtschrankensysteme

 Prarabollichtschrankenset mit 75m Reichweitefür den Innen und Außenbereich                                                                  

 Lichtschrankenset Reichweite im Innenbereich 160m im Außenbereich 100m                                
 Lichtschrankenset mit VdS Zulassung Reichweite Innen 160m im Außenbereich 100m                                               
 Linsenheizung und Disqualifikationssteckkarte für DO510N/DO530N/DO560N                               
 Doppelparabollichtschrankenset, 4-strahlig, 100 Meter für den Außenbereich                          
 Doppelparabollichtschrankenset, 4-strahlig, 200 Meter für den Außenbereich  

Infrarot Lichtschrankensysteme

Breitbandige IR-Quellen sind thermische Strahler wie beispielsweise Glühlampen und Heizstrahler. Selektivstrahler sind der Nernst-Stift, der Auer-Strumpf oder auch Hochdruck-Gasentladungslampen und auch Infrarot-LEDs. Als monochromatische, kohärente Quellen dienen Infrarotlaser (Halbleiterlaser, Nd:YAG-Laser, CO2-Laser).

Zum Nachweis von IR-Strahlung aller Wellenlängen eignen sich thermische Detektoren (Thermoelemente oder Bolometer). Im kurzwelligen Bereich werden Halbleiterdetektoren verwendet - auch Digitalkameras eignen sich dafür, wenn ihr IR-Sperrfilter nicht zu stark ausgelegt ist. Zur Aufnahme von IR-Bildern im nahen Infrarotbereich eignen sich auch spezielle fotografische Filme. Bei längeren Wellenlängen (mittleres Infrarot) werden gekühlte Halbleiterempfänger oder pyroelektrische Sensoren (Anwendung z. B. im PIR-Bewegungsmelder) verwendet.

Bildgebende Sensoren haben für die Thermografie, die Infrarot-Astronomie (Blick durch interstellare Staubwolken möglich) und für Nachtsichtgeräte Bedeutung.

Infrarotes Licht

Als Infrarotstrahlung (kurz IR-Strahlung, auch Ultrarotstrahlung) oder Wärmestrahlung bezeichnet man in der Physik elektromagnetische Wellen im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der langwelligeren Mikrowellenstrahlung. Dies entspricht einem Wellenlängenbereich von etwa 780 nm bis 1 mm. Bei kurzwelliger IR-Strahlung (ab 780 nm) spricht man oft von Nahinfrarot (near infrared, NIR), bei Wellenlängen von ca. 5...20 Mikrometer von mittlerem Infrarot (mid infrared, MIR). Extrem langwellige IR-Strahlung bezeichnet man als Ferninfrarot (far infrared, FIR).

Die Lichtschranke

Die Lichtschranke ist ein optisch/elektronisches System aus Sensor (Empfänger) und Lichtquelle (Sender). Der Sender kann aus einer normalen Lampe (heute nicht mehr Stand der Technik), aus Infrarotlicht oder Rotlicht abgebenden LEDs oder aus Laserlicht (Laserdiode) bestehen. Das Arbeitsprinzip einer Lichtschranke besteht darin, die Unterbrechungen der Leuchtquelle auf den Sensor zu registrieren und umzuwandeln, meist in Schaltvorgänge, die zur weiteren Verarbeitung dienen.

Man unterscheidet zwischen Einweglichtschranken (Sender und Empfänger in getrennten Gehäusen) und Reflexlichtschranken, bei der der Sender und der Empfänger in einem Gehäuse sitzen. Das Lichtsignal wird über einen Reflektor zurück geworfen.

Infrarotstrahlung

Die IR-Strahlung wurde im Jahre 1666 von Sir Isaac Newton postuliert. 1800 ermittelte Sir William Herschel die relative Energie dieser Strahlung, indem er Sonnenlicht durch ein Prisma lenkte und hinter dem roten Ende des sichtbaren Spektrums ein Thermometer legte. Aus dem beobachteten Temperaturanstieg schloss er, dass sich das Sonnenspektrum jenseits des Roten fortsetzt. Umgangssprachlich wird IR-Licht oft mit Wärmestrahlung gleichgesetzt.

Infrarotlichtschranken in der Sicherheitstechnik

Wenn der Strahlbereich zwischen Sender und Empfänger unterbrochen wird unterbricht eine Schaltung die Haltespannung eines Relais. Eine Alarmmeldung erfolgt über einen potentialfreien Schaltkontakt.

Witterungseinflüße beeinträchhtigen die Detektion

Aufgrund sich langsam verändernder Sichtverhältnisse zwischen Sender und Empfänger, durch starke Nebelbildung, Schneefall oder Verschmutzung der Optik, kann die Sichtverbindung gestört werden.

Zwischen Sender und Empfänger wird ein Pegel eingestellt. Hier setzt die Disqualifikationsschaltung ein. Diese wird aktiv, wenn die Sichtverbindung während einer definierten Zeitdauer (5..30sek) unter dem eingestellten Pegel veräuft. Wird dieser Pegel nur kurzzeitig überschritten, so beginnt die Zeit von neuem anzulaufen. Eine Alarmausgabe kann während einer anstehenden Disqualifikation unterdrückt werden.

Wirkungsweise der IR Lichtschranke in der Sicherheitstechnik

Der von dem Sender abgestrahlte IR-Strahl bildet sich kegelförmig in Richtung Empfänger aus. Der Öffnungswinkel des IR-Kegel ist abhängig von dem verwendeten optischen System. Für den optimalen Betrieb der IR-Schranke muß Sender und Empfänger so eingestellt werden, daß der von dem Sender ausgehende Strahl im Zentrum auf den Empfänger trifft.

Spiegelsysteme für kurze Reichweiten

Der IR-Strahl wird durch eine Linse gebündelt und über einen Spiegel umgelenkt. Durch Verstellen des Spiegels wird der IR-Strahl in seiner Richtung beeinflußt. Diese ermöglicht eine sehr einfache Justage der Systeme.

Parabolspiegel-Systeme für lange Reichweiten

Bei einem Parabolspiegel-System wird der IR-Strahl in einem Punkt, dem „Brennpunkt“ gebündelt. Der Parabolspiegel lässt sich aufgrund des größeren Öffnungswinkels leicht justieren.

IR Lichtschranken Anwendungen

* Außenhautüberwachung

Dient der Überwachung von Zugängen, Fenstern und sonstiger Öffnungen, sowie Wände, Decken und Böden.

* Durchstiegüberwachung

Bei Überwachung auf Durchstieg werden mehrere IR-Schranken zu einer Lichtwand kombiniert.

Bei VdS-Anwendungen, muß der Abstand der einzelnen Strahlen, entsprechend den VdS-Richtlinien kleiner als 30cm sein (VdS 2117, 11/95 (02)). Wird die Lichtfläche mit einem Gegenstand ∅ ≥ 300mm durchdrungen, so wird eine Meldung ausgegeben

* Perimeterüberwachung

Perimeterüberwachungsanlagen finden Anwendung in umzäunten oder beschränkt zugänglichen Geländen oder Gebäuden. Durch gegenüberstehende Säulen, in welchen die Sender und Empfänger eingebaut sind, wird eine unsichtbare Lichtbarriere aufgebaut. Detektiert werden Personen oder Gegenstände, die den Bereich zwischen Sender und Empfänger durchqueren.