DE2840896A1

DE2840896A1 - Verfahren und anordnung zum einstellen einer warnschwelle in einem strahlungsmessgeraet zur messung einer ionisierenden strahlung

Info

Publication number: DE2840896A1
Application number: DE19782840896
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich Girle; Rolf Reuber
Original assignee: Graetz GmbH and Co OHG
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1978-09-20
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2840896C2; FI792916A7

Description

Verfahren und Anordnungen zum Einstellen
einer Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät zur Messung einer ionisierenden Strahlung Die Erfindungbetrifft ein Verfahren und Anordnungen zum Einstellen einer ein Warnsignal auslösenden Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät zur Messung einer ionisierenden Strahlung einer im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
Es sind Strahlungsmeßgeräte zur Messung einer ionisierenden Strahlung bekannt, die die Dosis der auf sie einwirkenden ionisierenden Strahlung summieren und beim rreichen eines bestimmten, im Gerät eingestellten Wertes der aufsummierten Strahlungsdosis ein deutlich vernehmbares Warnsignal erzeugen. Derartige Strahlungsmeßgeräte werden insbesondere von strahlungsexponierten Personen getragen.
Diese Personen unterliegen Vorschriften, nach denen sie in einem bestimmten Zeitraum höchstens einer vorgegebenen Dosismenge einer ionisierenden Strahlung ausgesetzt sein dürfen. Die Warnschwelle der diese Personen überwachenden Strahlungsmeßgeräte ist oft auf diesen Höchstwert der Strahlungsdosis eingestellt. Vielfach kommt es jedoch vor, daß beispielsweise ein geringerer Zeitraum für eine strahlungsexponierte Person überwacht werden soll und die strahlungsexponierte Person nur noch einer wesentlich geringeren Strahlungsdosis ausgesetzt werden darf als die Strahlungsdosis, bei dem in dem ihn überwachenden Gerät die darin eingestellte Warnschwelle erreicht wird.
Es ist zwar aus der DE-PS 20 29 160 ein Strahlungsmeßgerät zur Messung einer ionisierenden Strahlung mit einem digitalen Speicher als Dosisspeicher bekannt, in den der Zählerstand des Dosispeichers auslesbar ist und die Warnschwelle über eine Und-Schaltung am Ausgang des Dosisspeichers einstellbar ist. Die Anderung der Warnschwelle in dem Strahlungsmeßgerät ist jedoch umständlich, da die Einstellung der Warnschwelle für die das Meßgerät tragende Person unzugänglich sein muß und somit die Warnschwelle erst nach öffnen des Gerätes durch Umstellen oder Umlöten der Eingänge der Und-Schaltung durch eine befugte Stelle verändert werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen einer Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät der eingangs angegebenen Art anzugeben, mittels dessen Maßnahmen eine Warnschwelle auf einen beliebiaen Dosiswert eingestellt werden kann, ohne das Gehäuse des Strahlungsmeßgerätes zu öffnen und ohne daß die das Gerät tragende Person die Warnschwelle ohne weiteres am Strahlungsmeßgerät verändern kann.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen des kennzeichnenden Teiles gelöst.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß für die Einstellung der Warnschwelle keine mechanischen Maßnahmen an dem Strahlungsmeßgerät selbst vorzunehmen sind, die einen zusätzlichen Raum und einen zusätzlichen Aufwand in dem Strahlungsmeßgerät erfordern. Die elektronische Einstellung der Warnschwelle nach der Erfindung ist auch leichter gegen eine unbefugte Veränderung zu schützen, da eine geeignete Impulsquelle für die Einstellung der Warnschwelle der zu überwachenden Person im allgeraeir.en nicht ohne weiteres zur Verfügung steht.
Die das Verfahren weiter ausgestaltenden Maßnahmen des Anspruches 2 bringen den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß eine optische Anzeige des Zählerstandes des digitalen Zählers im Strahlungsmeßgerät durch die Einstellimpulse nicht gestört wird.
Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 3 angegeben. Mittels einer derartigen Anordnung kann die Warnschwelle in einem dazu vorgesehenen Strahlungsmeßgerät in einfachster Weise durch eine Vorwahl eingestellt werden.
In den Ansprüchen 4 bis 6 sind vorteilhafte Ausgestaltungen einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung angegeben. Insbesondere mit-der Maßnahme nach Anspruch 5 wird in vorteilhafter Weise ein Anschluß eines Ausgangssteckers des Strahlungsmeßgerätes eingespart, wodurch gegebenenfalls die Verwendung eines einfacheren und kleineren Steckers in dem Strahlungsmeßgerät ermöglicht wird.
Die Merkmale des Anspruches 7 geben eine vorteilhafte Ausbildung eines Strahlungsmeßgerätes an, die eine Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung auf das Strahlumgsmeßgerät ermöglichen. Mit diesen Maßnahmen ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Ausgangsanschluß für das Meßsignal gleichzeitig als Einstelleingang zur Einstellung der Warnschwelle mit zu benutzen.
Die Unteransprüche 8 und 9 geben vorteilhafte Ausgestaltungen des im Anspruch 7 angegebenen Strahlungsmeßgerä tes an.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung zur Einstellung der Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät, Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung einer weiteren Anordnung zur Einstellung der Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät.
In Figur 1 ist in einem Blockschaltbild schematisch eine Anordnung zum Einstellen einer Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät zur Messung einer ionisierenden Strahlung dargestellt. Das Strahlungsmeßgerät 1, dessen Warnschwelle auf einen beliebigen Dosiswert eingestellt werden soll, enthält eine Detektorvorrichtung 2, die über eine Entkopplungsschaltung 3 an den Zähleingang 4 eines digitalen Zählers 5 angeschlossen ist. An einem am digitalen Zähler 5 fest eingestellten Schwellwertausgang 6 ist eine Warnvorrichtung 7 angeschlossen, die an einem Lautsprecher 8 ein akustisches Warnsignal erzeugt.
In einem Feld einer ionisierenden Strahlung erzeugt die auf die Detektorvorrichtung einwirkende ionisierende Strahlung im Strahlungsdetektor elektrische Impulse, deren Anzahl im Einwirkungszeitraum der Strahlungsdosis am Meßort entspricht. Die im Strahlungsdetektor erzeugten Zählimpulse werden in der Dctektorvorrichtung regeneriert und auf eine für den als Dosispeicher ausgebildeten digitalen Zähler geeignete Impulsrate 9 untersetzt.
Die Impulse dieser Impulsrate werden in den digitalen Zahler eingezahlt, so daß der Zählerstand z D des digitalen Zählers jeweils die auf die Detektorvorrichtung eingewirkte Strahlungsdosis D anzeigt. Dieser Zählerstand wird von einer an den Ausleseausgang 10 des digitalen Zählers 5 angeschlossenen Digital-Analogwandlerschaltung 11 in einen dem Zählerstand des digitalen Zählers entsprechenden Gleichstrom umgewandelt, der als Gleichstromsignal 12 an einem Ausgang 13 für eine Anzeige zur Verfügung steht. Dieser Ausgang 13 steht gleichzeitig als Einstelleingang zum Einstellen einer beliebigen Warnschwelle über eine Trennschaltung 14 und einen zweiten Eingang 15 der Entkopplungsschaltung 3 mit dem Zähleingang 4 des digitalen Zählers 5 in Verbindung.
Zur Einstellung einer gewünschten Warnschwelle in dem Strahlungsmeßgerät 1 ist an dessen Ausgang 13 eine Anzeigevorrichtung 16 und ein Impulsgenerator 17 angeschlossen.
Der Impulsgenerator 17 kann über eine elektrische Taste 18 an eine Betriebsspannung Ug angeschlossen werden.
Soll beispielsweise eine Warnschwelle bei der Strahlungsdosis Dw eingestellt werden, der ein Zählerstand zW entspricht, muß im digitalen Zähler 5 mittels des Impulsgenerators 17 ein Zählerstand ZDW O rf eingestellt werden, wobei z0 der Zählerstand ist, bei dem der digitale Zähler an seinem Schwellwertausgang 6 ein Schwellwertsignal erzeugt. Dazu wird der Impulsgenerator 17 durch Schließen der elektrischen Taste 18 an die Betriebsspannung angeschlossen, so daß der Impulsgenerator eine Reihe von Einstellimpulsen 19 erzeugt. Diese Impulse gelangen über den Einstelleinoang 13 und die Schaltungen 14 und 3 in den digitalen Zähler 5, wobei die Anzeigevorrichtung 16 den Zählerstand beispielsweise direkt in Dosiseinheiten anzeigt. Bei einer Anzeige, die dem Zählerstand z DW entspricht, wird die elektrische Taste 18 unterbrochen, so daß die Erzeugung der Impulsreihe 19 im Impulsgenerator 17 gestoppt wird. Damit ist die gewünschte Warnschwelle in dem Strahlungsmeßgerät eingestellt und das Strahlungsmeßgerät 1 wird von der Anzeigevorrichtung 16 und dem Impulsgenerator getrennt und steht nunmehr mit der gewünschten Warnschwelle zur Messung der Strahlungsdosis in einem ionisierenden Strahlungsfeld zur Verfügung.
Sind das Gleichstromsignal 12 des Digital-Analogwandlers 11 und die Impulse der Impulsreihe 19 des Impulsgenerators 17 gleichstrommäßig nicht gegenpolig ausgebildet, so daß sie durch Gleichrichter voneinander getrennt werden können, dann ist es vorteilhaft bzw. erforderlich, daß die Impulse der Impulsreihe 19 des Impulsgenerators 17 wesentlich kürzer bemessen sind als die Pausen zwischen zwei benachbarten Impulsen der Impulsreihe 19, damit die Anzeigevorrichtung 16 in ihrer Anzeige durch die Impulse der Impulsreihe 19 nicht beeinträchtigt wird.
Weisen dagegen das Gleichstromsignal 12 des Digital-Analogwandlers 11 und die Impulse der Impulsreihe 19 des Impulsgenerators 17 gleichstrommäßig die gleiche Polung auf, dann ist es zweckmäßig, wenn die Anzeigevorrichtung 16 eine Anordnung enthält, die aus dem an ihrem Eingang liegenden Signal einen Mittelwert bildet. Dadurch werden an den Eingang der Anzeigevorrichtung gelangende Impulse, beispielsweise des zur Einstellung erforderlichen Impulsgenerators 17, abgeleitet, insbesondere wenn die Zeitkonstante der Mittelwertanordnung wesentlich größer ist als die Impulsbreite der an den Anzeigeeingang gelangenden Impulse während des Einstellvorganges.
Die in Figur 2 in einem Blockschema dargestellte Anordnung zur Einstellung einer beliebigen Schaltschwelle in einem Strahlungsmeßgerät enthält neben dem Strahlungsmeßgerät 20 eine Nullstellvorrichtung 21 und einen Impulsgenerator 22 mit einer Wählvorrichtung 23. Die Detektorschaltung besteht bei diesem Strahlungsmeßgerät aus einem Strahlungsdetektor 24, einer den Strahlungsdetektor versorgenden Hochspannungsschaltung 25 und einer Impulsformer-und -teilerschaltung 26 und ist an eine Diode 27 einer Entkopplungsschaltung 3 angeschlossen. Die Entkopplungsschaltung 3 ist als Oderschaltung mit den Dioden 27 und 28 ausgebildet, deren Ausgang an den Zähleingang 4 eines digitalen Zählers 30 angeschlossen ist. An einem fest eingestellten Schwellwertausgang 6 des digitalen Zählers liegt eine Warnvorrichtung 31, die bei einem Schwellwertsignal an ihrem Eingang in einem Lautsprecher 8 ein akustisches Warnsignal erzeugt. Ein ionisierendes Strahlungsfeld erzeugt in dem Strahlungsdetektor 24 Zählimpulse 33, deren Zählrate in der Teilerschaltung 26 im geeigneten Maß untersetzt wird. Die Impulse der untersetzten Impulsreihe 9 gelangen über die Schaltung 3 an den Zähleingang 4 des digitalen Zählers 30 und werden in diesem Zähler summiert.
Bei einem Zählerstand z0 entsteht am Schwellwertausgang 6 ein Schwellwertsignal, das in der Warnvorrichtung 31 einen Warnton auslöst. An die Ausleseausgnge 10 des digitalen Zählers 30 ist eine Digital-Analogwandlerschaltung 11 angeschlossen, die über entsprechend bemessene Widerstände 34 mit jeweils einer Diode 35 in Reihenschaltung einen den Zählerstand kennzeichnenden Strom bilden. Die Summe aller dieser Ströme erzeugt in einem Summenwiderstand 36 ein Gleichspannungssignal 12, dessen Höhe den Zählerstand zD und damit die auf das Strahlungsmeßgerät eingewirkte Strahlungsdosis anzeigt. Die Strahlungsdosis, der das Meßgerät in einem ionisierenden Strahlungsfeld ausgesetzt war, wird in dem digitalen Speicher 30 gespeichert und kann nach der Messung jederzeit am Ausgang 13 des Strahlungsmeßgerätes ausgelesen werden, indem an diesem Ausgang 13 eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Anzeigevorrichtung 16 angeschlossen wird.
Zr Einstellung einer gewünschten Warnschwelle wird an den Ausgang 13 des Strahlungsmeßgerätes der Impulsgenerator 22 angeschlossen und an dessen Wählvorrichtung 23 die Impulszahl z DW =z0 ZW an Einstellhandhaben 37 eingestellt. Zuvor wird an einer Taste 38 der Nullstellvcrrichtung 21 ein Nullstellimpuls ausgelöst, der über einen Nullstelleingang 39 des Strahlungsmeßger-ätes 20 an einen Nullstelleingang 40 des d gitalen Zählers 30 gelangt und dessen Zählerstand auf Null rückstellt. Danach wird mittels eines Schalters 41 der Impulsgenerator 22 an eine Betriebsspannung Um gelegt, so daß der Impulsgenerator eine Impulsreihe 19 mit der in der Wählvorrichtung 23 eingestellten Impulszahl erzeugt.
Die Impulsreihe 19 gelangt an den Anzeigeausgang 13, an den der Impulsgenerator 22 angeschlossen ist und der für das Einstellverfahren als Einstelleingang des Strahlungsmeßgerätes dient. Von dort gelangen die Impulse der Impulsreihe 19 über eine Trennschaltung 14, die als Differenzierglied ausgebildet ist und aus dem Widerstand 42 und dem Kondensator 43 besteht< und über die Diode 28 an den Zähleingang 4 des digitalen Zählers 30. Im digitalen Zähler (Dosisspeicher) 30 des Strahlungsmeßgerätes 20 ist somit vor einer Messung in einem ionisierenden Strahlungsfeld bereits ein Zählerstand zDW eingespeichert. In einem ionisierenden Strahlungsfeld kann dadurch das Strahlungsmeßgerät 20 bis zum Auslösen eines Warnsignals nur noch eine einem Zählerstand ZW entsprechende Anzahl Impulse der untersetzten Zählrate summieren.
Leerseite

Claims

p atentansprüche Verfahren zum Einstellen einer ein Warnsignal auslösenden Warnschwelle in eine Strahlungs.neßcJer-it zur Messung einer ionisierenden Strahlung, das einen digitalen Zähler als Dosisspeicher enthält, in den eine der Rate der Zählimpulse eines Strahlungsdetektors entsprechende Impulsrate eingezählt wird und der bei einem im Strahlungsnießgerät eingestellten Zähler stand ein Ausgangssignal an eine Warnvorrichtung zur Auslösung des Warnsignals gibt, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Einstelleingang (13) des Strahlungsmeßgerätes (1, 20) eine Impulsreihe (19) mit einer Impulszahl in den digitalen Zähler (5, 30) eingezählt wird, die gleich der Differenz zwischen dem im Stahlungsmeßgerät eingestellten Zählerstand (Zo) für die Auslösung des Warnsignals und den Zählerstand (Zw) ist, der der einzustellenden Warnschwelle entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Impulsreihe (19) am Einstelleingang (13) des Strahlungsmeßgerätes (1, 20), in der die Impulse um ein Vielfaches kürzer sind als die Impulspausen zwischen zwei benachbarten Impulsen.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennicchnet, daß an den Einstelleingang (13) des StrahlungsmeßcTerätes (1, 20) ein Impulsgenerator (17, 22) angeschlossen ist und daß die Impuls zahl der vom Impulsgenerator erzeugten und in den Einstelleingang einzuspeisenden Impulsreihe (19) durch eine Wählvorrichtung (18, 23) wählbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Nullstelleingang (39) des Strahlungsmeßgerätes (20) eine Nullstellvorrichtung (21) angeschlossen ist, die bei der Betätigung eines Schalters (38) ein Nullstellsignal für den digitalen Zähler (30) des Strahlungsmeßgerätes erzeugt.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstelleingang (13) des Strahlungsmeßgerätes (1, 20) ein Ausgang für ein Meßsignal (12) ist, das dem Zählerstand des digitalen Zählers (5, 30) entspricht.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einstelleingang (13) des Strahlungsmeßgerätes (1, 20) eine den Zählerstand des digitalen Zählers (5, 30) in einer dementsprechenden Strahlungsdosis anzeigende Anzeigevorrichtung (16) angeschlossen ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (16) eine aus dem Eingangssignal einen Mittelwert bildende Anordnung mit einer Zeitkonstante enthält, die wesentlich größer ist als die Impulsbreite der Impulse der Impulsreihe (19) des Impulsgenerators (17, 22).
8. In einer Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 verwendbares Strahlungsmeßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß das am Einstelleingang (13) auftretende Meßsignal ein Gleichstromsignal ist und daß zwischen den Einstelleingang des Strahlungsmeßgerätes (1, 20) und den Zähleingang (4) des digitalen Zählers (5, 30) eine erste Schaltung (14) zur Trennung der Impulsreihe (19) zur Einstellung der Warnschwelle vom Meßsignal (12) und eine zweite Schaltung (3) zur Entkopplung der Zählimpulse (9) von den die erste Schaltung durchlaufenden Einstellimpulsen geschaltet ist.
9. Strahlungsmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (14) zur Entkopplung der am Einstelleingang (13) befindlichen Signale eine Differenzierschaltung ist.

1 0. Strahlungsmeßgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltung (3) zur Entkopplung der Impulse am Zähleingang (4) des digitalen Zählers (5, 30) eine Oderschaltung ist.