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Anordnung zur Zählung von Bewegungsvorgängen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zählung von Bewegungsvorgängen, wobei am bewegten
Körper eine radioaktive Strahlenquelle angeordnet ist, deren Strahlung von zwei im Abstand voneinander angeordneten Detektoren aufgefangen wird. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass die zwei Detektoren vorzugsweise über Integrationseinheiten mit den Eingängen eines bistabilen Schaltelementes verbunden sind, dessen Ausgang mit mindestens einer Zähleinrichtung verbunden ist, die die Anzahl der Bewegungsvorgänge erfasst.
Durch die Erfindung ist es möglich, z. B. Umdrehungszahlen in einem grossen Bereich genau zu messen. Es ergibt sich ein verstärkter Schutz gegen Fehlzählungen, wie sie durch die zeitlich statistischen Schwankungen der vom radioaktiven Präparat oder von der Hintergrundstrahlung verursachten Impulse hervorgerufen werden könnten.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Scheibe, deren Umdrehungszahl gemessen wird. Fig. 2 stellt die Anwendung der Erfindung bei Messung der Zahl der Hübe eines sich hin-und herbewegenden Kolbens dar. Fig. 3 zeigt schematisch das Blockschaltbild der elektrischen Schaltung. Fig. 4 zeigt den Fall, dass der bewegte Teil von einem Gehäuse umgeben ist, so dass die Strahlung, welche die Detektoren trifft, abgeschwächt wird.
Gemäss Fig. 1 wird ein kleines radioaktives Präparat --1--, vorzugsweise ein Alpha-oder Betastrahler, auf der Scheibe --2-- angebracht, deren Umdrehungszahl gemessen werden soll. Zwei Detektoren --3 und 4-- sind in einem Abstand zueinander nahe der Scheibe --2-- angeordnet. Bei Drehung der Scheibe bewegt sich das Präparat an den Detektoren vorbei, die so nacheinander von der Strahlung getroffen werden ; die beiden Detektoren sprechen also nacheinander an. Die von den Detektoren gelieferten Impulse werden der Impulsregistrierschaltung --5-- zugeführt, die weiter unten erklärt wird.
Gemäss Fig. 2 wird mittels der Detektoren-3, 4-- z. B. Geiger-Müller Zählrohre, die Zahl der Hin-und Herbewegungen des Kolbens --2-- gezählt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit der elektrischen Schaltung sowohl zur Zählung der Bewegungsvorgänge als auch zur Mittelwertbildung (Zahl der Bewegungsvorgänge pro Zeiteinheit).
Nähert sich das Präparat-l-einem der beiden Detektoren-3 oder 4--, z. B. dem Detektor
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-3--,überschritten, so dass sie eine nachfolgende bistabile Schaltung --8-- in die entsprechende Stellung kippen lässt. Nach dem Kippen des Kreises --8-- ist dieser für jede an dem am Kreis-6-- zugeordneten Eingang --9-- auftretende Spannungsänderung unempfindlich. Die bistabile Schaltung - kann daher erst wieder in die andere Lage kippen, wenn sich das Präparat dem andern Detektor --4-- nähert, der über den Eingang --10-- die bistabile Schaltung wieder in ihre Ausgangsstellung kippt.
Bewegt sich also die Quelle-l-in einer Richtung, so sprechen die beiden Detektoren
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sein.
Die erfindungsgemässe Anordnung erlaubt die Zählung der Bewegungsvorgänge auch bei grossen
Geschwindigkeitsänderungen der Bewegung, wobei die untere Grenze (Geschwindigkeit nähert sich Null) auch praktisch erreicht werden kann. Die Integrationszeitkonstante kann hier so kurz gewählt werden, dass sie bei den grössten auftretenden Geschwindigkeiten nicht stört, ohne dass dadurch bei sehr langsamer Bewegung Mehrfachzählungen auftreten.
Dies deshalb, weil bei der Wahl einer kurzen Integrationszeitkonstante und langsamer Annäherung des Präparates an den Detektor am Eingang-9 bzw. 10-die integrierte Spannung so unruhig ist, dass sie die Schwelle eventuell mehrmals über-und unterschreitet ; da jedoch nach dem erstmaligen Überschreiten der Schwelle die schaltung --8-- zum Kippen gebracht und danach dieser Eingang unempfindlich wird, sowie das Rückkippen der Schaltung - 8-weder, wie bisher üblich, vom Unterschreiten einer Schwelle abhängig ist, noch nach einer fix vorgegebenen Zeit geschieht, sondern nur vom Ansprechen des andern Detektors abhängt, können sich daraus keine Fehlzählungen ergeben.
Neben der Anwendung bei grossen Drehzahlunterschieden besteht eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Prinzips dann, wenn die auf die Detektoren treffende Strahlung nur relativ intensitätsarm ist, entweder, weil das Präparat schwach ist, oder weil die Strahlungsintensität durch Materialien, die zwischen Präparat und Detektoren liegen, geschwächt wird. Auch hiebei führen die statistischen Schwankungen der Strahlenintensität zu Fehlzählungen, die nur durch die beschriebene Verwendung von zwei Detektoren zusammen mit einer bistabilen Schaltung vermieden werden können.
Fig. 4 zeigt eine rotierende Scheibe --2-- in einem Gehäuse Geeignete Abschirmungen-12 und 13-- mit Öffnungen lassen hier ausserdem nur das Auftreffen von Strahlung höherer Intensität auf die Detektoren zu, wenn das Präparat nahe diesen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Zählung von Bewegungsvorgängen, wobei am bewegten Körper eine radioaktive Strahlenquelle angeordnet ist, deren Strahlung von zwei im Abstand voneinander angeordneten
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vorzugsweise über Integrationseinheiten (6, 7) mit den Eingängen (9, 10) eines bistabilen Schaltelementes (8) verbunden sind, dessen Ausgang mit mindestens einer Zähleinrichtung (14, 16) verbunden ist, die die Anzahl der Bewegungsvorgänge erfasst.
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Arrangement for counting movement processes
The invention relates to an arrangement for counting movements, with the moving
Body a radioactive radiation source is arranged, the radiation of which is collected by two detectors arranged at a distance from one another. According to the invention, it is proposed that the two detectors are preferably connected via integration units to the inputs of a bistable switching element, the output of which is connected to at least one counting device which detects the number of movement processes.
The invention makes it possible, for. B. to measure the number of revolutions accurately in a wide range. This results in increased protection against incorrect counts, as they could be caused by the statistical fluctuations over time in the pulses caused by the radioactive preparation or the background radiation.
In the drawings, the subject matter of the invention is shown for example.
Fig. 1 shows a disk whose number of revolutions is measured. FIG. 2 shows the application of the invention when measuring the number of strokes of a reciprocating piston. FIG. 3 shows schematically the block diagram of the electrical circuit. 4 shows the case in which the moving part is surrounded by a housing, so that the radiation which hits the detectors is attenuated.
According to Fig. 1, a small radioactive preparation --1--, preferably an alpha or beta emitter, is attached to the disk --2--, the speed of which is to be measured. Two detectors --3 and 4-- are arranged at a distance from one another near the disk --2--. When the disk is rotated, the specimen moves past the detectors, which are hit by the radiation one after the other; the two detectors respond one after the other. The pulses supplied by the detectors are fed to the pulse registration circuit --5--, which will be explained below.
According to FIG. 2, the detectors 3, 4 - z. B. Geiger-Müller counter tubes, the number of back and forth movements of the piston --2-- counted.
3 shows a possible embodiment of the electrical circuit both for counting the movement processes and for averaging (number of movement processes per unit of time).
If the preparation 1 approaches one of the two detectors 3 or 4, e.g. B. the detector
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-3 -, exceeded so that a subsequent bistable circuit --8-- can be tilted into the corresponding position. After the circle --8-- has been tilted, it is insensitive to any voltage change occurring at the input --9-- assigned to the circle-6--. The bistable circuit - can therefore only switch to the other position again when the preparation approaches the other detector --4--, which switches the bistable circuit back to its starting position via the input --10--.
So if the source-l-moves in one direction, the two detectors speak
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be.
The arrangement according to the invention allows counting of the movement processes even with large ones
Changes in speed of movement, whereby the lower limit (speed approaches zero) can also be reached in practice. The integration time constant can be selected to be so short that it does not interfere with the highest speeds that occur without multiple counting occurring with very slow movement.
This is because when a short integration time constant is selected and the preparation approaches the detector at input 9 or 10 slowly, the integrated voltage is so restless that it may exceed and fall below the threshold several times; However, after the threshold has been exceeded for the first time, the circuit --8 - is brought to tilt and this input then becomes insensitive, as is the tilting of the circuit - 8 - neither, as has been the case up to now, dependent on falling below a threshold nor after a fixed one given time happens, but only depends on the response of the other detector, no miscounts can result.
In addition to its use in the case of large differences in speed, the principle can also be used when the radiation hitting the detectors is relatively low in intensity, either because the preparation is weak or because the radiation intensity is weakened by materials between the preparation and the detectors . Here, too, the statistical fluctuations in the radiation intensity lead to miscounts which can only be avoided by using two detectors together with a bistable circuit as described.
Fig. 4 shows a rotating disk --2-- in a housing.Suitable shields - 12 and 13 - with openings also only allow radiation of higher intensity to strike the detectors when the specimen is close to them.
PATENT CLAIMS:
1. Arrangement for counting movement processes, with a radioactive radiation source being arranged on the moving body, the radiation of which is from two spaced apart
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are preferably connected to the inputs (9, 10) of a bistable switching element (8) via integration units (6, 7), the output of which is connected to at least one counter (14, 16) which detects the number of movements.
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