CH444965A - Schutzschaltung zur Überwachung von Strahlungen - Google Patents

Schutzschaltung zur Überwachung von Strahlungen

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CH444965A
CH444965A CH1820966A CH1820966A CH444965A CH 444965 A CH444965 A CH 444965A CH 1820966 A CH1820966 A CH 1820966A CH 1820966 A CH1820966 A CH 1820966A CH 444965 A CH444965 A CH 444965A
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CH
Switzerland
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radiation
circuit according
protection circuit
sensitive sensor
monitoring
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Application number
CH1820966A
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Inventor
Viktor Dipl Ing Karger
Hemming Albrecht
Original Assignee
Sauter Ag
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J40/00Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
    • H01J40/02Details
    • H01J40/14Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/18Measuring radiation intensity with counting-tube arrangements, e.g. with Geiger counters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00Details of radiation-measuring instruments
    • G01T7/12Provision for actuation of an alarm
    • G01T7/125Alarm- or controlling circuits using ionisation chambers, proportional counters or Geiger-Mueller tubes, also functioning as UV detectors
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
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Description


  
 



  Schutzschaltung zur Überwachung von Strahlungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschaltung zur Überwachung von Strahlungen mit strahlungsempfindlichen Fühlerorganen, die in einem aus einem Trenntransformator und einem Begrenzungswiderstand bestehenden   Überwachungsstromkreis    liegen und über eine Gleichrichteranordnung Schaltorgane unterschiedlicher Ansprechwerte steuern.



   Bekannte Schaltanordnungen dieser Art sind insbesondere mit Ultraviolett-Photozellen, also Gasentladungsröhren ausgestattet, die in einem Wechselstromkreis liegen. Diese Röhren sind normalerweise nicht gezündet, so dass sie einen hohen Widerstand aufweisen und den Wechselsttromkreis praktisch unterbrechen.



  Sobald auf die   Ultraviolett-Photozellen    Ultraviolettstrahlen mit einer bestimmten Intensität einwirken, werden die Röhren gezündet, so dass sich ihr Widerstand wesentlich verringert und in dem Wechselstromkreis ein Strom zu fliessen beginnt. Mit diesem Strom werden Schalt- oder Anzeigeorgane betätigt, beispielsweise über eine Gleichrichteranordnung Relais erregt, die über ihre Kontakte das Vorhandensein der Strahlung anzeigen oder Schaltvorgänge auslösen.



   Bei diesen und ähnlichen   Überwachungsorganen    besteht jeweils das Problem, dass infolge von Alterungserscheinungen der Ansprechpunkt verschoben wird.



  Insbesondere besteht am Ende der Lebensdauer von Ultraviolett-Photozellen oder durch Gasveränderungen derselben die Gefahr, dass die Gasentladungsröhre auch ohne Vorhandensein einer Strahlung gezündet wird.



  Dadurch wird die Anzeige verfälscht und in einem solchen Fall in die Verbrennungskammer Brennstoff weiter eingeführt. Man könnte diese Gefahr zwar vermeiden und durch die Verwendung von mindestens zwei strahlungsempfindlichen Fühlerorganen in an sich bekannter Weise dafür sorgen, dass der Ausfall eines Fühlerorgans infolge Alterung oder Gasveränderungen vorzeitig erkannt wird. Die Verwendung mehrerer Strahlungsempfänger wäre aber mit einem entsprechend höheren Aufwand verknüpft. Aus diesem Grunde zeigt die Erfindung einen einfacheren Weg, um eine eigensichere Schaltung mit geringstem schaltungstechnischem Aufwand zu realisieren.



   Erfindungsgemäss wird der Nachteil einer Fehlanzeige, insbesondere bei der Durchzündung von UV-Zellen ohne Vorhandensein einer Strahlung, dadurch vermieden, dass im   Überwachungsstromkreis    ein einziges strahlungsempfindliches Fühlerorgan vorgesehen ist und dass Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, dass ein durch periodische, mit einem vorbestimmten Tastverhältnis bewirkte Unterbrechung des Strahlenganges erzeugter, modulierter Wechselstrom fliesst.



   Die erfindungsgemässe Massnahme ergibt insbesondere folgende Wirkung: Solange das Fühlerorgan richtig arbeitet, spricht es auf das Auftreten der zu überwachenden modulierten Strahlung an, so dass im normalen Betriebszustand das eine Schaltorgan anzieht. Wenn jedoch das Fühlerorgan ohne Vorhandensein einer Strahlung seinen elektrischen Wert verändert, fliesst im Wechselstromkreis des Strahlungsempfängers ein nicht modulierter Wechselstrom. Der Gleichstrom im Steuerstromkreis steigt dabei soweit an, dass auch das Schaltorgan für den Störungsfall erregt wird und die Störungsaufschaltung bewirkt. Im Falle eines Kurzschlusses in den Fühlerleitungen tritt ebenfalls ein derartiger Stromanstieg auf, dass das Schaltorgan für den Störungsfall die Kurzschlussabschaltung auslöst.



   Die erfindungsgemässe Schaltung kann somit als eigensicher, angesehen, werden, d. h. ein Unterbruch oder   Kurzschluss    im Fühler oder Steuerkreis kann sich nie so auswirken, dass das Vorhandensein einer Strahlung gemeldet wird, ohne entweder das Schaltorgan für den Störungsfall zu erregen oder beide Schaltorgane gar nicht ansprechen zu lassen.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.



   In der Zeichnung ist F ein strahlungsempfindliches   Fühlerelement, vorzugweise ein Strahlungsempfänger mit UV-Photozelle, dessen Wechselstromkreis aus einem Brückengleichrichter G und einem Strombegrenzungswiderstand W besteht und von einer an den Klemmen 1 und 2 angeschlossenen Wechselstromquelle V über einen Kondensator   C1    und einen Trenntransformator T gespeist wird.



   Im Steuerstromkreis des Strahlungswächters sind zwei Relais   R1    und R2 vorgesehen, die durch die an der Gleichspannungsseite des Brückengleichrichters G auftretende, durch einen Kondensator C2 geglättete Gleichspannung gespeist werden. Die Relais   R1    und R2 steuern Kontakte   r1    bzw.   rz.   



   Der durch die Serieschaltung der beiden Relais R1 und R2 gebildete Steuerkreis ist bezüglich der magnetischen Erregung derart ausgelegt, dass im normalen Betriebszustand lediglich das Relais R2 anzieht. Im Falle eines Kurzschlusses in der Fühlerleitung zwischen den Klemmen 7 und 8 oder eines Durchzündens der UV Zelle ohne Vorhandensein einer Strahlung L müsste der Gleichstrom im Steuerstromkreis soweit ansteigen, dass das Relais   R1    für die Störwertaufschaltung erregt wird.



   Die Relais   R1    und R2 sind vorzugsweise Relais mit Schutzrohrkontakten, auch  reed -Relais genannt. Die hermetisch abgeschlossenen Kontakte   r1    und r2 arbeiten selbst beim Schalten sehr kleiner Ströme und Spannungen einwandfrei und können dadurch unempfindlichere Relais schalten, beispielsweise ein Relais R3, dessen Kontakte   q    den Stromkreis zwischen den Klemmen 5 und 6 schliesst.



   Zwischen der UV-Zelle F des Strahlungsempfängers und der einfallenden Strahlung L einer Flamme ist ein nicht näher dargestellter   Strahlungsunterbrecher    U angeordnet, der in gewissen Zeitabständen ein Verlöschen der Strahlung vortäuscht. Der Strahlungsunterbrecher kann eine rotierende oder oszillierende Blende sein, die den Strahlengang unmittelbar oder über eine entsprechende Spaltoptik unterbricht.



   Durch die Wirkung des Unterbrechers U wird der Lichtstrahl und damit der über die UV-Zelle F fliessende Wechselstrom impulsförmig moduliert. Das Tastverhältnis, d. h. das Verhältnis der Impulse zur Periodendauer, wird durch die Grösse der Öffnung im Unterbrecher U bestimmt. Dieses Tastverhältnis bestimmt auch den Gleichstrommittelwert des von dem Gleichrichter G abgegebenen gleichgerichteten Stroms. Dieser Strom muss sich deutlich von dem Strom unterscheiden, der bei dauernder Belichtung oder dauernder   Durchzündung    der UV-Zelle F fliesst, und von dem Strom, der bei dauernd nicht gezündeter UV-Zelle F fliesst. Es wurde festgestellt, dass ein Tastverhältnis von 1 : 4 die günstigsten Ergebnisse liefert.



   Wenn der Unterbrecher U eine rotierende Blende ist, kann dieses Tastverhältnis dadurch erhalten werden, dass die Winkelöffnung der Blendenöffnung den dritten Teil der Winkelöffnung des massiven Teils beträgt.



   Ferner wurde festgestellt, dass die Modulationsfrequenz vorzugsweise kleiner als 10 Hz sein soll. Dies würde bedeuten, dass sich eine rotierende Blende, deren Öffnung durch einen Sektor von   90"    gebildet ist, mit höchstens 10 U/sec dreht.



   Die Primärwicklung des Trenntransformators T liegt in Reihe mit dem Kondensator C1, so dass auf der Sekundärseite des Trenntransformators eine stabilisierte Wechselspannung entsteht. Die UV-Zelle des Strahlungsempfängers F zündet im Takt der periodisch eintreffenden Strahlung L. Im stabilisierten Wechselstromkreis der UV-Zelle fliesst demzufolge ein intermittierender Wechselstrom, dessen Grösse durch den Strombegrenzerwiderstand W begrenzt wird.



   Durch Stromspeisung des Gleichrichters G am Kondensator C2 entsteht eine Gleichspannung, so dass im   Gleichstrom-bzw.    Steuerstromkreis ein Gleichstrom durch die Relais   R1    und R2 fliesst, der gerade ausreicht um das Relais R2 zu erregen, dessen Reedkontakt r2 dann das Relais R3 anziehen lässt und dadurch das Vorhandensein der Strahlung L anzeigt oder entsprechende Schaltvorgänge auslöst. Dagegen wird im normalen Betriebszustand der Strahlungsüberwachung das Relais   R1    nicht erregt.



   Wenn nun die UV-Zelle F auch ohne Vorhandensein einer Strahlung L zündet, weil sie infolge Alterung oder Gasveränderung nicht richtig arbeitet und im Wechselstromkreis nur noch einen sehr kleinen Widerstand darstellt, fliesst im Wechselstromkreis der UV-Zelle ein nicht modulierter Wechselstrom. Die dabei auftretende Energie ist wesentlich höher als bei einem periodisch unterbrochenen Stromfluss, so dass die Gleichspannung im Steuerstromkreis einen entsprechend höheren Wert annimmt. Durch den Stromanstieg in den beiden Relais   R1    und R2 spricht auch das Relais   R1    sicher an, dessen vorzugsweise als Ruhekontakt ausgebildeter Reedkontakt   r1    dann betätigt wird und die Störung anzeigt, beispielsweise ein äusseres Verriegelungsrelais schaltet.



   Die Ultraviolett-Photozelle F ist vorzugsweise zusammen mit dem Strombegrenzungswiderstand W in einem Gehäuse untergebracht, und diese Anordnung ist oft an einer entfernten Messtelle angeordnet. Ein Kurzschluss in der Führerleitung würde diese Baueinheit überbrücken und unwirksam machen. Der sich dann einstellende Wechselstrom ist aber um ein Vielfaches höher als der Wechselstrom im normalen Betriebszustand des Fühlers bei vorhandener Strahlung und der entsprechende Stromanstieg im Steuerstromkreis ist demnach ohnehin gross genug, um ein Ansprechen des Relais R1 und dadurch die Störwertaufschaltung zu erreichen.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Schutzschaltung zur Überwachung von Strahlungen mit strahlungsempfindlichen Fühlerorganen, die in einem aus einem Trenntransformator und einem Begrenzungswiderstand bestehenden Oberwachungsstromkreis liegen und über eine Gleichrichteranordnung Schaltorgane unterschiedlicher Ansprechwerte steuern, dadurch gekennzeichnet, dass im Überwachungsstromkreis ein einziges strahlungsempfindliches Fühlerorgan vorgesehen ist und dass Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, dass ein durch periodische, mit einem vorbestimmten Tastverhältnis bewirkte Unterbrechung des Strahlenganges erzeugter, modulierter Wechselstrom im Überwachungsstromkreis fliesst.
    UNTERANSPRt) CHE 1. Schutzschaltung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein Unterbrechungsmittel, dessen Tast verhältnis kleiner als 1 4 ist.
    2. Schutzschaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterbrechungsmittel für eine Unterbrechung der einfallenden Strahlung mit einer Frequenz vorgesehen ist, die kleiner als 10 Hz ist.
    3. Schutzschaltung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem strahlungsempfindlichen Fühlerorgan und der einfallenden Strahlung eine rotierende Blende vorgesehen ist, die den Strahlengang unmittelbar oder über eine entsprechende Spaltoptik unterbricht.
    4. Schutzschaltung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem strahlenempfindlichen Fühlerorgan und der einfallenden Strahlung eine oszillierende Blende vorgesehen ist, die den Strahlengang unmittelbar oder über eine entsprechende Spaltoptik unterbricht.
    5. Schutzschaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltorgane im Gleichstrombzw. Steuerstromkreis Relais mit Schutzrohrkontakten sind.
CH1820966A 1965-12-22 1966-12-16 Schutzschaltung zur Überwachung von Strahlungen CH444965A (de)

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DES0101096 1965-12-22

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DE (1) DE1516532A1 (de)
GB (1) GB1166299A (de)
NL (1) NL6618020A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2513522A1 (fr) * 1981-09-30 1983-04-01 Sedatelec Perfectionnements aux appareils de traitement therapeutique a rayonnement infrarouge

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2513522A1 (fr) * 1981-09-30 1983-04-01 Sedatelec Perfectionnements aux appareils de traitement therapeutique a rayonnement infrarouge

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Publication number Publication date
NL6618020A (de) 1967-06-23
DE1516532A1 (de) 1969-08-28
GB1166299A (en) 1969-10-08

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