CH628439A5

CH628439A5 - Dosimeter for detecting chemical substances

Info

Publication number: CH628439A5
Application number: CH1296977A
Authority: CH
Inventors: William Barry Baker; Donald Glenn Clark
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1977-10-25
Publication date: 1982-02-26

Abstract

The dosimeter is used to detect chemical substances from an air stream which is conveyed through the dosimeter at a constant flow rate. In order to be able to maintain a constant air flow rate, independently of the loading of the filter, there are arranged, downstream of the pump (3) having a controllable electrical drive (9), an air equalisation container (4) and an orifice plate (5) whose pressure drop is measured by means of a differential pressure switch (6). It generates an electrical signal which is fed, via an integrating circuit (7), to an amplifier circuit (8) so that it alters the speed of the motor (9) in such a way that the pump generates a constant flow velocity. <IMAGE>

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **. ** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.

PATENTANSPRÜCHE 1. Dosimeter zum Nachweis chemischer Substanzen für individuelle Anwendung, das auf einem Filter Teilchen oder Dämpfe sammelt, die in einer Luftströmung liegen, die mit konstanter Strömungsmenge durch das Dosimeter gepumpt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: eine Pumpe (3) mit regelbarem elektrischem Antrieb (9) ist über eine Rohranordnung mit dem Filter (2) verbunden und erzeugt eine Luftströmung durch das Filter und führt sie in einen Luftausgleichsbehälter (4), der als Puffer wirkt, so dass eine praktisch pulsationsfreie Strömung in einer nachgeschalteten Messblende (5) erhalten wird, an der Druckabfall auftritt, der mit einem Differenzdruckschalter (6, SW2, SW5) erfasst wird, der durch eine Änderung des Druckabfalls betätigt wird und ein elektrisches Eingangssignal niedriger Spannung erzeugt, das einem Integratorkreis (7) zugeführt wird, welches integrierte Signal einem Verstärkerkreis (8) zugeführt wird, und das verstärkte Signal einem Elektromotor (9) zugeführt wird und die Drehzahl des Motors so geändert wird, dass die Pumpe eine konstante Strömungsgeschwindigkeit erzeugt. PATENT CLAIMS 1. Dosimeter for the detection of chemical substances for individual use, which collects particles or vapors on a filter, which lie in an air flow that is pumped through the dosimeter with a constant flow rate, characterized by the following features: a pump (3) with adjustable electric drive (9) is connected to the filter (2) via a pipe arrangement and generates an air flow through the filter and leads it into an air expansion tank (4), which acts as a buffer, so that a practically pulsation-free flow is obtained in a downstream measuring orifice (5) is at which pressure drop occurs, which is detected with a differential pressure switch (6, SW2, SW5), which is actuated by a change in the pressure drop and generates an electrical input signal of low voltage, which is fed to an integrator circuit (7), which integrated signal a Amplifier circuit (8) is fed, and the amplified signal is fed to an electric motor (9) and the speed of the motor is changed so that the pump produces a constant flow rate.

2. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe mit regelbarem Antrieb eine Membranpumpe ist. 2. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the pump with adjustable drive is a diaphragm pump.

3. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messblende (5) durch ein verstellbares Nadelventil gebildet wird. 3. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the measuring orifice (5) is formed by an adjustable needle valve.

4. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruckschalter (6) bei einem Druckabfall von 7,5 mbar durch eine Druckabfalländerung von 0,25-1,25 mbar betätigt wird. 4. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the differential pressure switch (6) is operated at a pressure drop of 7.5 mbar by a change in pressure drop of 0.25-1.25 mbar.

5. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Integratorkreis eine Vorspannung von etwa +0,6 Volt aufweist und das vom Integratorkreis kommende Signal allmählich auf etwa + 1,2 Volt ansteigt, wenn der Differenzdruckschalter geschlossen wird und allmählich auf +0,0 Volt abfällt, wenn der Differenzdruckschalter geöffnet wird. 5. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the integrator circuit has a bias of approximately +0.6 volts and the signal coming from the integrator circuit gradually rises to approximately + 1.2 volts when the differential pressure switch is closed and gradually to +0, 0 volts drops when the differential pressure switch is opened.

6. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis (8) das vom Integratorkreis (7) kommende Signal bis zu einem Maximum von etwa 96 % der Gesamtspannung der Stromversorgungsquelle verstärkt und eine Impedanz hat, die grösser als 10 Ohm ist. 6. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit (8) amplifies the signal coming from the integrator circuit (7) up to a maximum of approximately 96% of the total voltage of the power supply source and has an impedance which is greater than 10 ohms.

7. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis (8) das vom Integratorkreis (7) kommende Signal bis zu einem Maximum von etwa 96% der Gesamtspannung der Stromversorgungsquelle verstärkt und eine Impedanz von weniger als 10 Ohm hat. 7. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit (8) amplifies the signal coming from the integrator circuit (7) up to a maximum of approximately 96% of the total voltage of the power supply source and has an impedance of less than 10 ohms.

8. Dosimeter nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Sensorschaltung für eine niedrige Luftströmung, die einen bistabilen Multivibratorkreis aufweist, der elektrisch mit einer Anzeigelampe verbunden ist. 8. Dosimeter according to claim 1, characterized by a sensor circuit for a low air flow, which has a bistable multivibrator circuit which is electrically connected to an indicator lamp.

9. Dosimeter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Batterie-Prüfkreis, der einen Präzisions-Spannungssensor aufweist, der auf die Spannung einer jeden Zelle der Batterie eingestellt ist. 9. Dosimeter according to claim 1, characterized by a battery test circuit having a precision voltage sensor which is set to the voltage of each cell of the battery.

10. Dosimeter nach den Ansprüchen 1-5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungsquelle aus einer Batterie von Nickel-Cadmium-Zellen mit einer Maximalspannung von 5,5 Volt besteht und elektrisch mit einem Sensorkreis für niedrige Luftströmung verbunden ist, der einen bistabilen Multivibratorkreis enthält, der elektrisch mit einer Anzeigelampe verbunden ist, sowie einen Batterie-Prüfkreis, der einen Präzisions-Spannungssensor enthält, der auf 5,2 Volt eingestellt ist. 10. Dosimeter according to claims 1-5 and 7, characterized in that the power supply source consists of a battery of nickel-cadmium cells with a maximum voltage of 5.5 volts and is electrically connected to a sensor circuit for low air flow, which is a bistable Includes a multivibrator circuit that is electrically connected to an indicator lamp and a battery test circuit that contains a precision voltage sensor that is set to 5.2 volts.

Die Erfindung betrifft ein Dosimeter zum Nachweis chemischer Substanzen für individuelle Anwendung, das auf einem Filter Teilchen oder Dämpfe sammelt, die in einer Luftströmung liegen, die mit konstanter Strömungsmenge durch das Dosimeter gepumpt wird. The invention relates to a dosimeter for the detection of chemical substances for individual use, which collects particles or vapors on a filter, which lie in an air flow which is pumped through the dosimeter with a constant flow rate.

Solche Dosimeter sind bekannt und wurden von Einzelpersonen eingesetzt, um die Belastung einer Einzelperson durch Fremdstoffe in der Luft, beispielsweise chemische Dämpfe oder Rauchstoffe, Staubteilchen u. dgl., zu ermitteln. Das Dosimeter wird von der Einzelperson getragen und Luft wird durch ein Filter gepumpt, das die in der Luft enthaltenen Fremdstoffe zurückhält. Am Ende der Belastungsdauer der Einzelperson wird das Filter entfernt und auf Fremdstoffe untersucht. Bei derartigen Dosimetern bestand die Schwierigkeit darin, dass die Luftgeschwindigkeit durch das Dosimeter nicht genau gesteuert wurde.War beispielsweise das Filter teilweise blockiert, so dass der Lufteintritt vorübergehend für eine bestimmte Zeitspanne blockiert oder verringert war, so war es nicht möglich, die Luftströmungsgeschwindigkeit anzupassen und zu erhöhen, um dadurch die Blockierung oder Verringerung der durch das Filter des Dosimeters strömenden Luft zu kompensieren. Jede Verringerung der Luftströmungsmenge verringert die Menge der vom Filter gesammelten Fremdstoffe und gibt dadurch eine ungenaue Anzeige der Belastung der Einzelperson. Such dosimeters are known and used by individuals to control the exposure of an individual to foreign substances in the air, for example chemical vapors or smoke, dust particles and the like. Like. To determine. The dosimeter is worn by the individual and air is pumped through a filter that retains the foreign matter contained in the air. At the end of the individual's exposure period, the filter is removed and examined for foreign matter. The problem with such dosimeters was that the air speed was not precisely controlled by the dosimeter; for example, if the filter was partially blocked so that air entry was temporarily blocked or reduced for a certain period of time, it was not possible to adjust the air flow speed and to compensate for the blockage or decrease in air flowing through the dosimeter's filter. Any reduction in the amount of air flow reduces the amount of foreign matter collected by the filter, thereby giving an inaccurate indication of the burden on the individual.

Die Erfindung stellt ein verbessertes Dosimeter zur individuellen Verwendung zur Verfügung, das an einem Filter Teilchen oder Dämpfe sammelt, die in einer mit gleichförmiger Strömungsmenge durch das Dosimeter gepumpten Strömung vorhanden sind. The invention provides an improved dosimeter for individual use that collects on a filter particles or vapors that are present in a flow pumped through the dosimeter with a uniform flow rate.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die zum Patentanspruch 1 erwähnten Merkmale. The invention is characterized by the features mentioned for claim 1.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild des Dosimeters, Fig. 2 eine schematische Schaltkreisanordnung einer Ausführungsform des Dosimeters, und Fig. 3 eine schematische Schaltkreisanordnung für eine bevorzugte Ausführungsform des Dosimeters, welches eine Sensorschaltung zur Ermittlung einer niedrigen Luftströmung und einen Batterieprüfkreis enthält. The drawings show: 1 is a block diagram of the dosimeter, Fig. 2 is a schematic circuit arrangement of an embodiment of the dosimeter, and 3 shows a schematic circuit arrangement for a preferred embodiment of the dosimeter, which contains a sensor circuit for determining a low air flow and a battery test circuit.

Das Dosimeter ist für individuellen Einsatz entworfen, kompakt ausgebildet und hat Abmessungen von etwa 31 mmx 68 mmx 18 mm. Das Gewicht ist niedrig und beträgt etwa 396 g. Das Dosimeter kann bequem von einem Arbeiter beispielsweise in einer Tasche, an einem Gürtel oder an einem Halsband u. dgl. ohne Behinderung oder Beeinträchtigung der Arbeit getragen werden. Das Dosimeter kann mit vertretbaren Kosten hergestellt werden und ist widerstandsfähig aufgebaut und gut geeignet zur Verwendung im industriellen Einsatz. The dosimeter is designed for individual use, has a compact design and measures approximately 31 mm x 68 mm x 18 mm. The weight is low and is about 396 g. The dosimeter can be conveniently carried out by a worker, for example in a bag, on a belt or on a collar and the like. Like. Be worn without disability or impairment of work. The dosimeter can be manufactured at a reasonable cost and has a robust construction and is well suited for use in industrial applications.

Das Dosimeter mit konstanter Durchströmung verbessert die Genauigkeit, mit welcher eine Vielzahl von Gefahrenquellen für eine Einzelperson überwacht werden können. Eine Überwachung auf Vinylchloriddämpfe in industriellen Arbeitsbereichen und für toxisches Radongas und toxische verwandte Radongasprodukte in Bergwerken sind charakteristisch für wichtige Anwendungen des Dosimeters. The constant flow dosimeter improves the accuracy with which a variety of hazard sources can be monitored for an individual. Monitoring for vinyl chloride vapors in industrial workplaces and for toxic radon gas and toxic related radon gas products in mines are characteristic of important uses of the dosimeter.

In dem Blockschaltbild gemäss Fig. 1 ist eine Prinzipanordnung des Dosimeters dargestellt. Luft wird am Einlass 1 mit konstanter Strömungsmenge angesaugt und gelangt durch ein Filter 2. Der Lufteinlass und das Filter sind über ein Rohr mit einer Luftpumpe 3 mit regelbarem Antrieb verbunden, die durch einen Elektromotor 9 angetrieben wird. Die Luft wird zu einem als Puffer wirkenden Luftausgleichsbehälter 4 gefördert, welcher die Strömung vergleichmässigt und Luftdruck A basic arrangement of the dosimeter is shown in the block diagram according to FIG. 1. Air is sucked in at the inlet 1 with a constant flow rate and passes through a filter 2. The air inlet and the filter are connected via a tube to an air pump 3 with a controllable drive, which is driven by an electric motor 9. The air is conveyed to an air expansion tank 4 which acts as a buffer and which uniformizes the flow and air pressure

stösse eliminiert, die durch die Hubbewegungen der Pumpe hervorgerufen werden. Eine Messblende 5, die beispielsweise von einem verstellbaren Nadelventil gebildet werden kann, ist in einem zur Auslassöffnung führenden Rohr angeordnet und verursacht einen Druckabfall. Ein Druckschalter 6 liegt parallel zur Messblende und wird durch bestimmte Änderung im Druckabfall betätigt. Der Druckschalter 6 ist elektrisch mit einem Integratorkreis 7 verbunden, welcher den Eingang des Druckschalters verarbeitet und ein elektrisches Signal erzeugt. eliminates impacts caused by the stroke movements of the pump. A measuring orifice 5, which can be formed, for example, by an adjustable needle valve, is arranged in a pipe leading to the outlet opening and causes a pressure drop. A pressure switch 6 is parallel to the orifice and is operated by a certain change in the pressure drop. The pressure switch 6 is electrically connected to an integrator circuit 7, which processes the input of the pressure switch and generates an electrical signal.

Das vom Integratorkreis 7 erzeugte Signal wird dem Verstärkerkreis 8 zugeführt, der das Signal verstärkt, das zur Steuerung der Geschwindigkeit des Elektromotors 9 für den Antrieb der Pumpe 3 verwendet wird, um eine konstante Strömungsgeschwindigkeit durch das Dosimeter zu erhalten. Der Integratorkreis und der Verstärkerkreis sind elektrisch mit einer Gleichstromquelle 11 verbunden, die gewöhnlich aus einer Batterie besteht. Ein Ein-Aus-Schalter 10 liegt zwischen der Gleichstromquelle 11 und dem Verstärker- und Integratorkreis. The signal generated by the integrator circuit 7 is fed to the amplifier circuit 8, which amplifies the signal used to control the speed of the electric motor 9 for driving the pump 3 in order to maintain a constant flow rate through the dosimeter. The integrator circuit and the amplifier circuit are electrically connected to a direct current source 11, which usually consists of a battery. An on-off switch 10 lies between the direct current source 11 and the amplifier and integrator circuit.

Das Filter 2 des Dosimeters kann derart ausgebildet sein, dass es nahezu jede Art einer Substanz, wie beispielsweise Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe, zurückhält. Falls nur eine mechanische Filtrierung erforderlich ist, um beispielsweise Staubteilchen zu sammeln, denen ein Arbeiter ausgesetzt ist, wird ein Filter vorgesehen, welches Teilchen von 0,011m oder grösser zurückhält. Soll das Filter ein Gas, wie beispielsweise Schwefeldioxid, zurückhalten, so wird ein chemisches Filter verwendet, welches dieses Gas bindet. Falls Dämpfe zurückgehalten werden sollen, so wird ein Filter, beispielsweise ein Holzkohlenfilter, verwendet, welches Dämpfe zurückhält.Am Ende der Zeitspanne, während welcher eine Person das Dosimeter trägt, beispielsweise am Ende eines 8stündigen Arbeits tages, wird das Filter entfernt und auf den Stoff oder die Stoffe geprüft, denen die Person ausgesetzt war. Dabei kann eine einfache Zählung von Teilchen unter einem Mikroskop verwendet werden oder die im Filter zurückgehaltene Substanz kann beispielsweise mittels eines Gaschromatographen untersucht wer den. The filter 2 of the dosimeter can be designed such that it contains almost any type of substance, for example Gases, liquids or solids. If only mechanical filtration is required, for example to collect dust particles to which a worker is exposed, a filter is provided which retains particles of 0.011 m or larger. If the filter is a gas, such as Hold back sulfur dioxide, a chemical filter is used that binds this gas. If vapors are to be retained, a filter, for example a charcoal filter, is used that retains vapors. At the end of the period during which a person wears the dosimeter, for example at the end of an 8-hour working day, the filter is removed and placed on the fabric or tested the substances to which the person was exposed. A simple counting of particles under a microscope can be used or the substance retained in the filter can be examined, for example, by means of a gas chromatograph.

Eine Pumpe mit regelbarem Antrieb wird im Dosimeter eingesetzt. Im allgemeinen wird eine Membranpumpe verwen det, die etwa 10-3000 cm3/Minute fördert. Andere Pumpen, wie beispielsweise Kolbenpumpen, Drehkolbenpumpen und Zentrifugalpumpen können ebenfalls verwendet werden. A pump with an adjustable drive is used in the dosimeter. In general, a diaphragm pump is used, which delivers about 10-3000 cm3 / minute. Other pumps, such as piston pumps, rotary lobe pumps and Centrifugal pumps can also be used.

Die Pumpe ist elektrisch mit einem handelsüblichen Gleichstrommotor mit einer Leistung von etwa 0,0735-14,7 W verbunden. Der Motor ist drehzahlregelbar und wird mit etwa 1000-20 000 Umdrehungen je Minute betrieben. Unter gewis sen Umständen kann ein Reduziergetriebe zwischen dem Mo tor und der Pumpe angeordnet sein. The pump is electric with a commercial one DC motor connected with a power of about 0.0735-14.7 W. The engine is speed adjustable and is about Operated 1000-20 000 revolutions per minute. Under certain circumstances, a reducer can be arranged between the motor and the pump.

Der Ausgleichsbehälter ist gewöhnlich ein einstückiger Teil des Rahmenaufbaus, auf dem die verschiedenen Bauteile des Dosimeters befestigt sind und ist mittels geeigneter Öffnungen in den Rahmenaufbau gefräst oder geschnitten. Ein Teil des Ausgleichsbehälters kann mit einer dünnen Folie eines Ela stomeren umschlossen sein, so dass jegliche von der Pumpe er zeugte Luftstromstösse leicht durch das Elastomere gedämpft werden können. The expansion tank is usually an integral part of the frame structure on which the various components of the Dosimeters are attached and is milled or cut into the frame structure using suitable openings. Part of the Expansion tank can be enclosed in a thin film of an elastomer, so that any air flow impacts generated by the pump can be easily dampened by the elastomer.

Ein üblicherweise mit einer Pumpe mit einer Förderleistung von etwa 25-200 cm3/Minute verwendetes Reservoir hat eine Grösse von etwa 3,2 mmx 31,1 mmx 19,1 mm und ist mit ei nem Elastomeren mit einer Grösse von 19,1 mmx 31,1 mm abgedeckt. A reservoir commonly used with a pump with a delivery rate of around 25-200 cm3 / minute has one Size of approximately 3.2 mm x 31.1 mm x 19.1 mm and is covered with an elastomer with a size of 19.1 mm x 31.1 mm.

Eine Messblende, die beispielsweise aus einem einstellba ren Nadelventil besteht, ist in einem Rohr angeordnet, welches den Ausgleichsbehälter mit der Auslassöffnung verbindet. Es wird eine Messblende verwendet, die einen Druckabfall von etwa 1-10 mbar erzeugt. Gewöhnlich wird ein Druckabfall von 6.23-8,72 mbar verwendet. A metering orifice, which consists, for example, of an adjustable needle valve, is arranged in a tube which connects the expansion tank to the outlet opening. A measuring orifice is used which generates a pressure drop of approximately 1-10 mbar. Usually a pressure drop of 6.23-8.72 mbar is used.

Ein Differenzdruckschalter mit verhältnismässig hoher Empfindlichkeit wird verwendet und spricht auf eine Änderung des Druckabfalls in der Luftströmung von etwa 0,25-1,25 mbar an. A differential pressure switch with a relatively high sensitivity is used and responds to a change in the pressure drop in the air flow of approximately 0.25-1.25 mbar.

Der Integratorkreis nimmt das Ein-Aus-Signal, das vom Differenzdruckschalter erzeugt wird, auf und liefert ein sich langsam änderndes kontinuierliches Signal, welches dem Verstärkerkreis zugeführt wird. Der Integratorkreis ist mit etwa + 0,6 Volt vorgespannt, und das Signal vom Differenzdruckschalter erhöht sich auf etwa 1,2 Volt, wenn der Differenzdruckschalter betätigt wird und sinkt auf etwa +0,0 Volt ab, wenn der Schalter nicht betätigt ist. Der Integratorkreis erzeugt eine allmählich abfallende Ausgangsspannung, welche dem Verstärker zugeführt wird, wenn der Differenzdruckschalter geschlossen ist und eine allmählich ansteigende Spannung, wenn der Differenzdruckschalter offen ist. Der Integratorkreis besteht aus handelsüblichen Transistoren, Kapazitäten und Widerständen. Ausführungsbeispiele des Integratorkreises werden anschliessend beschrieben. The integrator circuit receives the on-off signal generated by the differential pressure switch and supplies a slowly changing continuous signal which is fed to the amplifier circuit. The integrator circuit is biased at approximately + 0.6 volts and the signal from the differential pressure switch increases to approximately 1.2 volts when the differential pressure switch is actuated and decreases to approximately +0.0 volts when the switch is not actuated. The integrator circuit produces a gradually falling output voltage which is fed to the amplifier when the differential pressure switch is closed and a gradually rising voltage when the differential pressure switch is open. The integrator circuit consists of commercially available transistors, capacitors and resistors. Exemplary embodiments of the integrator circuit are subsequently described.

Der Verstärkerkreis nimmt das vom Integratorkreis erzeugte Signal auf und verstärkt es, so dass der Gleichstrommotor mit verschiedenen Drehzahlen laufen kann, um eine konstante Durchflussmenge durch das Dosimeter zu gewährleisten. Der Verstärkerkreis verstärkt das vom Integratorkreis kommende Signal auf ein Maximum, das etwa 96 % der Gesamtspannung der Stromquelle entspricht. Beispielsweise wird bei einer 5 Volt-Stromquelle das Signal auf 4,8 Volt verstärkt. The amplifier circuit picks up and amplifies the signal generated by the integrator circuit so that the DC motor can run at different speeds to ensure a constant flow rate through the dosimeter. The amplifier circuit amplifies the signal coming from the integrator circuit to a maximum, which corresponds to approximately 96% of the total voltage of the current source. For example, with a 5 volt power source, the signal is amplified to 4.8 volts.

Im allgemeinen hat der Verstärker eine Impedanz, die grösser als 10 Ohm ist und bis zu 1 Megohm betragen kann. Jedoch kann ein Verstärker mit einer Impedanz von weniger als 10 Ohm verwendet werden, beispielsweise einer Impedanz von 0,01-10 Ohm. Der Verstärker besteht aus handelsüblichen Transistoren, Kapazitäten und Widerständen. In general, the amplifier has an impedance that is greater than 10 ohms and can be up to 1 megohm. However, an amplifier with an impedance less than 10 ohms can be used, for example an impedance of 0.01-10 ohms. The amplifier consists of commercially available transistors, capacitors and resistors.

Die verwendete Stromquelle ist gewöhnlich eine Batterie mit 5-6 Volt Spannung. Im allgemeinen wird eine Nickel-Cadmium-Batterie mit vier Zellen verwendet. Eine Stromquelle, die einen gleichgerichteten Wechselstrom liefert, kann ebenfalls verwendet werden. The power source used is usually a 5-6 volt battery. A four cell nickel cadmium battery is generally used. A power source that supplies rectified alternating current can also be used.

Gegebenenfalls kann ein Batterieprüfkreis im Dosimeter verwendet werden. Dieser Kreis verwendet einen Präzisions Spannungsfühler, der auf die Spannung einer jeden Zelle eingestellt werden kann und so eingestellt wird, dass er bei der vollen Ladespannung der Batterie betätigt wird. Eine Leuchtdiode, die durch einen Schalter eingeschaltet wird, wird gewöhnlich zur Anzeige des vollen Ladezustands der Batterie eingesetzt. If necessary, a battery test circuit can be used in the dosimeter. This circuit uses a precision voltage sensor that can be set to the voltage of each cell and set to operate when the battery is fully charged. A light-emitting diode, which is switched on by a switch, is usually used to indicate that the battery is fully charged.

Ein weiterer, gegebenenfalls im Dosimeter zu verwendender Kreis besteht aus einem Sensorkreis für geringe Luftströmung, welcher mit dem Integratorkreis verbunden ist und betätigt wird, wenn der Spannungsausgang des Integratorkreises bei höheren als den normalen Betriebswerten eine Unterbrechung des durch das Dosimeter gepumpten Luftstroms veranlasste. Der Sensorkreis für geringe Luftströmung enthält einen bistabilen Multivibratorkreis, der elektrisch mit einer Anzeigelampe, wie beispielsweise einer Leuchtdiode, verbunden ist. Another circuit that may be used in the dosimeter consists of a sensor circuit for low air flow, which is connected to the integrator circuit and is actuated when the voltage output of the integrator circuit caused an interruption in the air flow pumped through the dosimeter at higher than normal operating values. The low air flow sensor circuit includes a bistable multivibrator circuit that is electrically connected to an indicator lamp such as a light emitting diode.

Gemäss der Schaltung nach Fig. 2 ist die Batterie B 1, die die Schaltung mit Leistung versorgt, mit ihrer negativen Klemme mit der gemeinsamen Leitung verbunden, während ihre positive Klemme an den Leistungschalter SW 1 angeschlossen ist. Die andere Seite des Schalters SW 1 ist mit der (+) Sammelleitung verbunden. 2, the battery B 1, which supplies the circuit with power, is connected with its negative terminal to the common line, while its positive terminal is connected to the power switch SW 1. The other side of switch SW 1 is connected to the (+) bus.

Der Verstärker A 1 (welcher aus einem Operationsverstärker bestehen kann, beispielsweise aus einem der vier Verstärker in einem Operationsverstärker des Typs LM 324), ist in einer integrierten Anordnung mit einer Rückkopplungskapazität C 1 (üblicherweise 10 Mikrofarad) verbunden. C 1 ist mit seiner Ausgangsklemme mit der invertierenden (-) Eingangsklemme des Verstärkers A 1 verbunden. Der Eingangwider stand R 3 (üblicherweise 1MIO) ist mit der invertierenden Eingangsklemme des Verstärkers A 1 verbunden. Die Werte von R 3 und C 1 bestimmten die Integrationsgeschwindigkeit und beeinflussen das Verhalten des Steuerkreises. Diese Werte werden derart ausgewählt, dass sie bei der jeweiligen Pumpe und dem jeweiligen Akkumulator die beste Steuerung ergeben. The amplifier A 1 (which can consist of an operational amplifier, for example one of the four amplifiers in an operational amplifier of the LM 324 type) is connected in an integrated arrangement to a feedback capacitance C 1 (usually 10 microfarads). C 1 has its output terminal connected to the inverting (-) input terminal of amplifier A 1. The input resistance was R 3 (usually 1MIO) is connected to the inverting input terminal of amplifier A 1. The values of R 3 and C 1 determine the speed of integration and influence the behavior of the control circuit. These values are selected in such a way that they give the best control for the respective pump and the respective accumulator.

Der Widerstand R 1 (üblicherweise 10 kOhm) ist ausgehend von der + Sammelleitung mit einer Anode der Diode CR 1 (üblicherweise vom Typ 1N 4148) verbunden, während die Anode von CR 1 mit der Anode der Diode CR 2 (üblicherweise vom Typ 1N 4148) verbunden ist, deren Kathode an die gemeinsame Leitung angeschlossen ist. Dadurch werden Vorspannungen von näherungsweise 0,6 Volt an der Anode von CR 2 und 1,2 Volt an der Anode von CR 1 erhalten, als Folge der Spannungsabfälle in Vorwärtsrichtung der beiden Dioden. The resistor R 1 (usually 10 kOhm) is connected from the + bus to an anode of the diode CR 1 (usually of the 1N 4148 type), while the anode of CR 1 is connected to the anode of the CR 2 diode (usually of the 1N 4148 type ) is connected, the cathode of which is connected to the common line. Thereby, bias voltages of approximately 0.6 volts at the anode of CR 2 and 1.2 volts at the anode of CR 1 are obtained as a result of the forward voltage drops of the two diodes.

Der 0,6 Volt-Punkt ist mit der nicht-invertierenden Eingangsklemme (+) des Verstärkers A 1 verbunden, um die + Eingangsklemme mit 0,6 Volt oberhalb des Potentials der gemeinsamen Leitung vorzuspannen, und zwar über einen Widerstand R 4 (üblicherweise 1 Megaohm), welcher Spannungsabweichungseffekte des Verstärkers auf ein Mindestmass verringert. The 0.6 volt point is connected to the non-inverting input terminal (+) of amplifier A 1 to bias the + input terminal 0.6 volts above the common line potential through a resistor R 4 (typically 1st Megaohm), which reduces the voltage deviation effects of the amplifier to a minimum.

Ein Widerstand R 2 (üblicherweise 10 kOhm) liegt zwischen dem Eingangswiderstand R 3 und der gemeinsamen Leitung oder Masse. Damit werden 0,0 Volt dem Eingangswiderstand zugeführt, wenn der Druckschalter SW 2 geöffnet ist. SW 2 ist üblicherweise ein Druckschalter, der bei 7,5 mbar arbeitet. A resistor R 2 (usually 10 kOhm) lies between the input resistor R 3 and the common line or ground. So 0.0 volts are supplied to the input resistor when the pressure switch SW 2 is open. SW 2 is usually a pressure switch that works at 7.5 mbar.

Der Integrator erzeugt eine allmählich sich verringernde Spannung an der Verstärkerausgangsklemme, wenn SW 2 geschlossen ist, und eine allmählich ansteigende Spannung, wenn SW 2 offen ist. Die Spannung an der Ausgangsklemme des Verstärkers A 1 stellt ein Motordrehzahlsignal dar, das nach seiner Verstärkung durch einen Verstärker, der anschliessend beschrieben wird, die Drehzahl des Pumpenmotors bestimmt. The integrator produces a gradually decreasing voltage at the amplifier output terminal when SW 2 is closed and a gradually increasing voltage when SW 2 is open. The voltage at the output terminal of the amplifier A 1 represents a motor speed signal which, when amplified by an amplifier, which is described below, determines the speed of the pump motor.

Zur Lieferung von Leistung werden Verbindungen zwischen der + Sammelleitung und der gemeinsamen Leitung zum Verstärker A 1 hergestellt. Diese Verbindungen liefern Leistung für A2 und A3. To supply power, connections are made between the + bus and the common line to amplifier A 1. These connections provide power for A2 and A3.

Das Motordrehzahlsignal wird dem Verstärker A 2 (üblicherweise 1/4 der Vierverstärkeranordnung LM 324) über Widerstand R 5 an die nicht-invertierende (+) Eingangsklemme von A 2 zugeführt. Das verstärkte Signal von der Ausgangsklemme von A 2 wird der Basis des Transistors Q 1 (üblicherweise ein NPN Transistor Typ 2N2926) über Widerstand R 8 (üblicherweise 10 kOhm) zugeführt. Das Signal vom Kollektor von Q 1 wird an die Basis des Transistors Q 2 (üblicherweise ein PNP Transistor Typ 2N5226) über Widerstand R 10 (üblicherweise 1 kOhm) zugeführt. Das Ausgangssignal des Kollektors von Q 2 wird zum Pumpenmotor M 1 geliefert, welcher ein drehzahlregelbarer Gleichstrommotor ist. Die andere Seite von M 1 ist mit der gemeinsamen Leitung verbunden. The engine speed signal is fed to amplifier A 2 (usually 1/4 of the four-amplifier arrangement LM 324) via resistor R 5 to the non-inverting (+) input terminal of A 2. The amplified signal from the output terminal of A 2 is fed to the base of transistor Q 1 (usually an NPN transistor type 2N2926) via resistor R 8 (usually 10 kOhm). The signal from the collector of Q 1 is fed to the base of transistor Q 2 (usually a PNP transistor type 2N5226) via resistor R 10 (usually 1 kOhm). The output signal of the collector from Q 2 is supplied to the pump motor M 1, which is a variable-speed DC motor. The other side of M 1 is connected to the common line.

Der Emitter von Q 1 ist über einen Widerstand R 11 (üblicherweise 220 Ohm) an die gemeinsame Leitung angeschlossen. The emitter of Q 1 is connected to the common line via a resistor R 11 (usually 220 ohms).

Eine Kapazität C 3 (üblicherweise 0,01 Mikrofarad) liegt zwischen der Basis und dem Kollektor von Q I, um ein Rauschen in dem Schaltkreis zu verringern. Der Emitter von Q 2 ist mit der + Sammelleitung über einen Widerstand R 9 (üblicherweise 1 kOhm) verbunden. Ein Rückkopplungswiderstand R 7 (üblicherweise 47 kOhm) liegt zwischen dem Kollektor von Q 2 und der invertierenden (-) Eingangsklemme von A 2, um eine negative Rückkopplung zu erzeugen. Der invertierende Eingang von A 2 ist über einen Widerstand R 6 (üblicherweise 2,2 kOhm) mit der gemeinsamen Leitung verbunden. A capacitance C 3 (usually 0.01 microfarads) lies between the base and the collector of Q I to reduce noise in the circuit. The emitter of Q 2 is connected to the + bus via a resistor R 9 (usually 1 kOhm). A feedback resistor R 7 (typically 47 kOhm) is located between the collector of Q 2 and the inverting (-) input terminal of A 2 to create a negative feedback. The inverting input of A 2 is connected to the common line via a resistor R 6 (usually 2.2 kOhm).

Die Widerstände R 6 und R 7 bestimmen den Gesamtverstärkungsfaktor des Schaltkreises von der Ausgangsklemme von A 1 bis zu der am Pumpenmotor liegenden Spannung. R 7 kann eingestellt werden, um einen optimalen Ausgleich zwischen schnellem Ansprechen und stabilem Betrieb bei Pumpen mit unterschiedlichen Daten zu erhalten.Die Kapazität C 2 (üblicherweise 0,01 Mikrofarad) liegt zwischen der Ausgangsklemme von A 2 und der invertierenden Eingangsklemme von A 2, um ein Rauschen des Schaltkreises zu verringern. Diese Verbindung von A 2, Q 1, Q 2 und ihren zugeordneten Widerständen und Kapazitäten bildet einen von vielen Verstärkerkreisen, die sich zur Verstärkung des Motordrehzahlsignals von A 1 eignen, jedoch liefert dieser Schaltkreis einen weiten Spannungsbereich für den Motor, üblicherweise zwischen 0 und 4,8 Volt bei einer Stromquelle mit 5,0 Volt, und ergibt ein konstantes Spannungsausgangssignal, das in einigen Pumpenanordnungen bevorzugt wird, beispielsweise dort, wo eine sehr niedrige Motordrehzahl für einen niedrigen Durchfluss erforderlich ist. Resistors R 6 and R 7 determine the overall gain of the circuit from the output terminal from A 1 to the voltage across the pump motor. R 7 can be adjusted to achieve an optimal balance between fast response and stable operation in pumps with different data. The capacitance C 2 (usually 0.01 microfarad) is between the output terminal of A 2 and the inverting input terminal of A 2, to reduce circuit noise. This connection of A 2, Q 1, Q 2 and their associated resistances and capacitances forms one of many amplifier circuits suitable for amplifying the motor speed signal of A 1, but this circuit provides a wide voltage range for the motor, usually between 0 and 4 .8 volts with a 5.0 volt power source, and gives a constant voltage output signal which is preferred in some pump arrangements, for example where a very low motor speed is required for low flow.

Der Batterie-Prüfkreis verwendet eine besondere Leuchtdiode D 1 (üblicherweise Typ HP 50824732 von Hewlett Packard Corporation), die bei einem bestimmten zugeführten Spannungswert (üblicherweise 2,4 Volt) leuchtet. Der Verstärker A 3 (üblicherweise 1/4 einer Vierverstärkeranordnung Typ LM 324) hat seine invertierende Eingangsklemme (-) mit seiner Ausgangsklemme verbunden und liefert eine lfache Verstärkung für die der nicht-invertierenden Eingangsklemme (+) zugeführten Signale. Die Ausgangsklemme von A 3 ist mit der Anode (oder + Eingangsklemme) von D 1 verbunden, und die Kathode von D 1 ist an eine Klemme des Schalters SW 3 angeschlossen. Die andere Klemme von SW 3 ist mit der gemeinsamen Leitung verbunden.D 1 leuchtet, wenn SW 3 geschlossen ist und das Ausgangssignal von A 3 grösser ist als die Triggerspannung (üblicherweise 2,4 Volt). Ein Widerstand R 12 (üblicherweise 100 kOhm) liegt zwischen der + Sammelleitung und einer Seite des Regelwiderstands R 13 (üblicherweise ein 50 kOhm Potentiometer). Ein Widerstand R 14 (üblicherweise 100 kOhm) liegt zwischen der anderen Seite von R 13 und der gemeinsamen Leitung. Der Abgriff von R 13 ist einstellbar, um 2,4 Volt an die nicht-invertierende Eingangsklemme von A 3 beim gewünschten Batterie-Spannungsprüfpegel zu liefern, der üblicherweise 5,15 Volt für eine Batterie beträgt, die aus vier wiederaufladbaren, in Reihe geschalteten Nickel-Cadmium-Zellen besteht. The battery test circuit uses a special light-emitting diode D 1 (usually type HP 50824732 from Hewlett Packard Corporation) which lights up at a certain voltage value (usually 2.4 volts). The amplifier A 3 (usually 1/4 of a four amplifier arrangement type LM 324) has its inverting input terminal (-) connected to its output terminal and provides a 1-fold gain for the signals fed to the non-inverting input terminal (+). The output terminal of A 3 is connected to the anode (or + input terminal) of D 1, and the cathode of D 1 is connected to a terminal of switch SW 3. The other terminal of SW 3 is connected to the common line. D 1 lights up when SW 3 is closed and the output signal from A 3 is greater than the trigger voltage (usually 2.4 volts). A resistor R 12 (usually 100 kOhm) lies between the + bus and one side of the variable resistor R 13 (usually a 50 kOhm potentiometer). A resistor R 14 (usually 100 kOhm) lies between the other side of R 13 and the common line. The tap of R 13 is adjustable to deliver 2.4 volts to the non-inverting input terminal of A 3 at the desired battery voltage test level, which is typically 5.15 volts for a battery made up of four rechargeable, series-connected nickel - Cadmium cells.

Fig. 3 stellt eine andere Ausführungsform des vorausgehend erläuterten Schaltkreises dar, in welcher A 4 wie A 1 aufgebaut ist, R 15 wie R 1, R 16 wie R2, R 17 wie R 3, CR 3 wie CR 1, CR 4 wie CR 2, SW 4 wie SW 1,SW5 wie SW 2, B 2 wie B 1 und C 5 wie C 1. A 4 ist angeschlossen wie A 1 in der vorausgehend erläuterten Schaltung mit der Massgabe, dass der Widerstand an der nicht-invertierenden Eingangsklemme eliminiert ist, da er nicht benötigt wird, wenn die Spannungsabweichung des Verstärkers niedrig genug ist, um keine Wirkung auf den Integrator zu haben und ferner die Kapazität C 4 (üblicherweise 0,5 Mikrofarad) parallel zu R 17 geschaltet wurde, um bei gewissen Pumpen ein schnelleres Ansprechen und einen stabileren Betrieb zu ergeben. 3 shows another embodiment of the circuit explained above, in which A 4 is constructed as A 1, R 15 as R 1, R 16 as R2, R 17 as R 3, CR 3 as CR 1, CR 4 as CR 2, SW 4 as SW 1, SW5 as SW 2, B 2 as B 1 and C 5 as C 1. A 4 is connected as A 1 in the circuit explained above with the proviso that the resistance at the non-inverting input terminal is eliminated since it is not required if the voltage deviation of the amplifier is low enough to have no effect on the integrator and furthermore the capacitance C 4 (usually 0.5 microfarads) has been connected in parallel to R 17 in order for certain pumps result in faster response and more stable operation.

Der Ausgang von A 4 wird durch den Transistor Q 3 (üblicherweise Typ 2N3053) verstärkt, dessen Basis über einen Widerstand R 18 (üblicherweise 2,2 kOhm) mit der Ausgangsklemme von A 4 verbunden ist, wobei der Emitter von Q 3 mit der gemeinsamen Leitung und sein Kollektor mit dem Pumpenmotor M 2 verbunden ist. Die positive Leitung von M 2 ist an die + Sammelleitung angeschlossen. Dieser Leistungsverstärker stellt einen weniger komplexen Schaltkreis dar als jener der Fig. 2, aber liefert den gleichen 0-4,8 V Spannungsbe reich für den Motor. Das Ausgangssignal dieses Schaltkreises entspricht einer Stromkonstanzkennlinie, welche bei den meisten Pumpenanordnungen einen guten Betrieb gewährleistet. The output of A 4 is amplified by transistor Q 3 (usually type 2N3053), the base of which is connected to the output terminal of A 4 via a resistor R 18 (usually 2.2 kOhm), the emitter of Q 3 being connected to the common one Line and its collector is connected to the pump motor M 2. The positive line of M 2 is connected to the + manifold. This power amplifier is a less complex circuit than that of FIG. 2, but provides the same 0-4.8 V range of voltage for the motor. The output signal of this circuit corresponds to a constant current characteristic which ensures good operation in most pump arrangements.

Das Ausgangssignal von A 4 ändert sich zwischen etwa 0 und 0,75 Volt bei normalem Steuerverhalten, kann jedoch allmählich bis zu einem Sättigungspegel von näherungsweise 3 Volt (für eine Versorgungsspannung von 4,0 Volt) ansteigen, falls die Pumpe die Luftströmung nicht aufrechterhalten kann, beispielsweise, wenn das Einlassrohr geknickt und die Luftströmung blockiert ist. Zur Ermittlung, ob das Ausgangssignal von A 4 2,5 Volt überschreitet, ist eine Sensorschaltung für geringe Strömung vorgesehen. Dabei ist der Verstärker A5 (üblicherweise 1/4 einer LM 324-Schaltung) an seiner invertierenden Eingangsklemme mit einem Schaltspannungspegel verbunden.Wird an der nicht-invertierenden (+) Eingangsklemme von A 5 eine Spannung angelegt, die einen grösseren Wert hat als der Schaltspannungspegel, so ändert sich das Ausgangssignal von A 5 von dem normalen Null-Wert auf einen höheren Wert von näherungsweise 4 Volt (bei einer Versorgungsspannung von 5 Volt). The output signal from A 4 changes between about 0 and 0.75 volts with normal control behavior, but can gradually rise to a saturation level of approximately 3 volts (for a supply voltage of 4.0 volts) if the pump cannot maintain the air flow , for example, if the inlet pipe is kinked and the air flow is blocked. A sensor circuit for low flow is provided to determine whether the output signal from A 4 exceeds 2.5 volts. The amplifier A5 (usually 1/4 of an LM 324 circuit) is connected to a switching voltage level at its inverting input terminal , the output signal of A 5 changes from the normal zero value to a higher value of approximately 4 volts (with a supply voltage of 5 volts).

Ein Widerstand R 20 (üblicherweise 47 kOhm) liegt zwischen der + Sammelleitung und einem Widerstand R 21 (üblicherweise 22 kOhm). Die andere Seite von R 21 ist mit der gemeinsamen Leitung verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen R 20 und R 21 ist mit der invertierenden (-) Eingangsklemme von A 5 verbunden. A resistor R 20 (usually 47 kOhm) lies between the + bus and a resistor R 21 (usually 22 kOhm). The other side of R 21 is connected to the common line. The junction between R 20 and R 21 is connected to the inverting (-) input terminal of A 5.

Ein Widerstand R 23 (üblicherweise 10 kOhm) und eine Diode CR 6 (üblicherweise vom Typ IN 4148) sind in Reihe geschaltet und führen die Spannung des Ausgangssignals von A 5 der nicht-invertierenden Eingangsklemme zu, um das Ausgangssignal von A 5 hochzuhalten, selbst wenn das ursprüngliche Spannungssignal weggenommen ist. Ein Widerstand R 24 (üblicherweise 270 Ohm), eine Leuchtdiode D 2 (üblicherweise HP 5082M484) und ein kurzzeitig betätigbarer Schalter SW 6 sind in Reihe zwischen der Ausgangsklemme von A 5 und der gemeinsamen Leitung angeordnet. Ist SW 6 geschlossen und das Ausgangssignal von A 5 hoch, so leuchtet D 2. Der Verstärker A 5 kann auf ein niedriges Ausgangssignal zurückgestellt werden, indem der Schalter SW 4 geöffnet wird, um die Stromversorgung vom Schaltkreis zu trennen.Ein Widerstand R 22 (üblicherweise 1 bÇegohm) liegt zwischen der nicht-invertierenden Eingangsklemme von A 5 und der gemeinsamen Leitung, um sicherzustellen, dass A 5 nicht unbeabsichtigt ein hohes Ausgangssignal liefert, wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird. Die Anode einer Diode CR 5 (üblicherweise vom Typ IN 4148) liegt zwischen der Ausgangsklemme von A 4 und einem Widerstand R 19 (üblicherweise 100 kOhm), der seinerseits mit der nicht-invertierenden Eingangsklemme von A 5 verbunden ist und das von A 4 kommende Signal mit der Sensorschaltung für geringe Strömung koppelt. Der Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung von CR 5 trägt dazu bei, Störsignale fälschlich auszulösen. Bei dieser Ausbildung braucht der Schaltkreis normalerweise 45 Sekunden nach Unterbrechung der Strömung, bis die Schaltung auslöst.Diese Zeitspanne kann verringert werden, indem das Verhältnis von R 20 zu R 21 erhöht wird. A resistor R 23 (usually 10 kOhm) and a diode CR 6 (usually of type IN 4148) are connected in series and supply the voltage of the output signal from A 5 to the non-inverting input terminal in order to hold the output signal from A 5 itself when the original voltage signal is removed. A resistor R 24 (usually 270 ohms), a light-emitting diode D 2 (usually HP 5082M484) and a switch SW 6 which can be actuated briefly are arranged in series between the output terminal of A 5 and the common line. If SW 6 is closed and the output signal from A 5 is high, D 2 lights up. The amplifier A 5 can be reset to a low output signal by opening switch SW 4 to disconnect the power supply from the circuit. A resistor R 22 ( usually 1 bÇegohm) is between the non-inverting input terminal of A 5 and the common line to ensure that A 5 does not inadvertently deliver a high output signal when the power supply is turned on. The anode of a CR 5 diode (usually of type IN 4148) lies between the output terminal of A 4 and a resistor R 19 (usually 100 kOhm), which in turn is connected to the non-inverting input terminal of A 5 and that coming from A 4 Coupled signal with the low flow sensor circuit. The voltage drop in the forward direction of CR 5 contributes to the false triggering of interference signals. With this design, the circuit typically takes 45 seconds after the flow is stopped to trigger the circuit, and this time can be reduced by increasing the ratio of R 20 to R 21.

Der Batterie-Prüfkreis gemäss Fig. 3 enthält ein aus NPN-Siliciumtransistoren Q 4-Q 6 aufgebautes Netzwerk, um eine Vorspannung zu liefern, die gegenüber Temperaturänderungen stabilisiert ist. Ein Widerstand R 15 liegt zwischen der + Sammelleitung und einem Punkt A. Ein Widerstand R 26 liegt zwischen dem Punkt A und der Verbindungsstelle zwischen der Basis von Q 4, dem Kollektor von Q 4 und der Basis von Q 5. Die Emitter von Q 4 und Q 6 sind mit der gemeinsamen Leitung verbunden, und der Emitter von Q 5 ist über einen Widerstand R 28 an die gemeinsame Leitung angeschlossen. Ein Widerstand R 27 liegt zwischen dem Punkt A und der Verbindungsstelle zwischen dem Kollektor von Q 5 und der Basis von Q 6. Der Kollektor von Q 6 ist mit dem Punkt A verbunden.Die Widerstände R 25 bis R 28 sind derart ausgewählt, um die beste Spanmmgsstabilisierung am Punkt A gegenüber Temperaturschwankungen zu ergeben. Die Spannung am Punkt A ist üblicherweise 1,5 Volt. Ein Widerstand R 29 liegt zwischen der + Sammelleitung und der invertierenden Eingangsklemme von A 6. Ein Widerstand R 30 liegt zwischen der nicht-invertierenden Eingangsklemme von A 6 und der gemeinsamen Leitung. Die Werte von R 29 und R 30 sind auf die gewünschte Batterie-Prüfspannung abgestellt. Ein Widerstand R 31 liegt zwischen der Ausgangsklemme von A 6 und der Leuchtdiode D 3. Die andere Seite von D 3 ist ähnlich wie D 2 mit SW 6 verbunden. Die andere Seite von SW 6 ist an die gemeinsame Leitung angeschlossen. 3 contains a network made up of NPN silicon transistors Q 4-Q 6 in order to supply a bias voltage which is stabilized against temperature changes. A resistor R 15 lies between the + bus and a point A. A resistor R 26 lies between the point A and the junction between the base of Q 4, the collector of Q 4 and the base of Q 5. The emitters of Q 4 and Q 6 are connected to the common line and the emitter of Q 5 is connected to the common line through a resistor R 28. A resistor R 27 is between point A and the junction between the collector of Q 5 and the base of Q 6. The collector of Q 6 is connected to point A. The resistors R 25 to R 28 are selected to be those to give the best span stabilization at point A against temperature fluctuations. The voltage at point A is usually 1.5 volts. A resistor R 29 is between the + bus and the inverting input terminal of A 6. A resistor R 30 is between the non-inverting input terminal of A 6 and the common line. The values of R 29 and R 30 are based on the desired battery test voltage. A resistor R 31 lies between the output terminal of A 6 and the light-emitting diode D 3. The other side of D 3 is connected to SW 6 in a manner similar to D 2. The other side of SW 6 is connected to the common line.

Beim Einsatz des chemischen Dosimeters wird dieses von einem Arbeiter während einer 8-Stundensehicht getragen. Am Ende der Schicht wird der Schaltkreis geprüft, um zu ermitteln, ob der Einlass während dieser Zeitspanne gesperrt war, indem die Leuchtdiode (D 2 der Fig. 2) beobachtet wird, während der kurzzeitig betätigbare Schalter (SW 6 der Fig. 3) gedrückt wird. Leuchtet die Diode, so ist während der Schicht eine Blockierung erfolgt. Das Filter wird anschliessend dem Dosimeter entnommen und einem Labor zur Analyse übersandt, und die Ergebnisse werden in den Unterlagen des Arbeiters notiert. Falls eine sehr grosse Belastung vorhanden ist, kann der Arbeiter aus dem betreffenden Arbeitsbereich zurückgezogen werden und eine andere Arbeit erhalten.Es ist zweckmässig, eine chemische Dosimeterbank zu unterhalten, aus der jeder Arbeiter zu Beginn seiner Schicht sein eigenes Dosimeter entnimmt und es am Ende der Schicht zurückstellt. When using the chemical dosimeter, it is worn by a worker for an 8-hour shift. At the end of the shift, the circuit is checked to determine if the inlet was blocked during this period by observing the light emitting diode (D 2 of FIG. 2) while the momentary switch (SW 6 of FIG. 3) was pressed becomes. If the diode lights up, blocking has occurred during the shift. The filter is then removed from the dosimeter and sent to a laboratory for analysis, and the results are noted in the worker’s records. If there is a very high load, the worker can be withdrawn from the work area concerned and given another job. It is advisable to maintain a chemical dosimeter bench from which each worker takes his own dosimeter at the beginning of his shift and at the end of the shift Defers shift.

Es kann zweckmässig sein, nur einen Arbeiter einer bestimmten Gruppe zu überwachen und zu unterstellen, dass die gesamte Gruppe der gleichen Belastung ausgesetzt war. Gegebenenfalls können einzelne Dosimeter ständig in bestimmten Arbeitsbereichen angeordnet werden, und die Einzelbelastung kann näherungsweise entsprechend der Zeit ermittelt werden, die ein Arbeiter in dem betreffenden Bereich zubringt. It may be appropriate to monitor only one worker in a particular group and to assume that the entire group has been exposed to the same stress. If necessary, individual dosimeters can be permanently arranged in certain work areas, and the individual load can be determined approximately according to the time that a worker spends in the area in question.

Die Pumpe mit konstanter Durchflussmenge kann auch dazu verwendet werden, um einen am Auslass der Pumpe befestigten Probebeutel zu füllen. Dieser liefert eine Probe als Mass für die durchschnittliche Gasmenge, die während der Zeitdauer der Entnahme der Probe vorhanden war. The constant flow pump can also be used to fill a sample bag attached to the pump outlet. This provides a sample as a measure of the average amount of gas that was present during the time the sample was taken.

Unter gewissen Umständen kann es zweckmässig sein, den gesamten im Dosimeter verwendeten elektrischen Schaltkreis unter Verwendung üblicher Bauteile in einem kompakten Modul einzukapseln. Dadurch würde eine lange Betriebsdauer bei erschwerten Umgebungsbedingungen ermöglicht und die Verlässlichkeit der Überwachung bei einer grossen Anzahl von Dosimetern erhöht. Under certain circumstances, it may be appropriate to encapsulate the entire electrical circuit used in the dosimeter in a compact module using conventional components. This would enable a long operating time in difficult environmental conditions and increase the reliability of monitoring with a large number of dosimeters.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Dosimeter for the detection of chemical substances for individual use, which collects particles or vapors on a filter, which lie in an air flow that is pumped through the dosimeter with a constant flow rate, characterized by the following features: a pump (3) with adjustable electric drive (9) is connected to the filter (2) via a pipe arrangement and generates an air flow through the filter and leads it into an air expansion tank (4), which acts as a buffer, so that a practically pulsation-free flow is obtained in a downstream measuring orifice (5) is at which pressure drop occurs, which is detected with a differential pressure switch (6, SW2, SW5), which is actuated by a change in the pressure drop and generates an electrical input signal of low voltage, which is fed to an integrator circuit (7), which integrated signal a Amplifier circuit (8) is fed, and the amplified signal is fed to an electric motor (9) and the speed of the motor is changed so that the pump produces a constant flow rate.

2. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the pump with adjustable drive is a diaphragm pump.

3. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the measuring orifice (5) is formed by an adjustable needle valve.

4. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the differential pressure switch (6) is operated at a pressure drop of 7.5 mbar by a change in pressure drop of 0.25-1.25 mbar.

5. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the integrator circuit has a bias of approximately +0.6 volts and the signal coming from the integrator circuit gradually rises to approximately + 1.2 volts when the differential pressure switch is closed and gradually to +0, 0 volts drops when the differential pressure switch is opened.

6. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit (8) amplifies the signal coming from the integrator circuit (7) up to a maximum of approximately 96% of the total voltage of the power supply source and has an impedance which is greater than 10 ohms.

7. Dosimeter according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit (8) amplifies the signal coming from the integrator circuit (7) up to a maximum of approximately 96% of the total voltage of the power supply source and has an impedance of less than 10 ohms.

8. Dosimeter according to claim 1, characterized by a sensor circuit for a low air flow, which has a bistable multivibrator circuit which is electrically connected to an indicator lamp.

9. Dosimeter according to claim 1, characterized by a battery test circuit having a precision voltage sensor which is set to the voltage of each cell of the battery.

10. Dosimeter according to claims 1-5 and 7, characterized in that the power supply source consists of a battery of nickel-cadmium cells with a maximum voltage of 5.5 volts and is electrically connected to a sensor circuit for low air flow, which is a bistable Includes a multivibrator circuit that is electrically connected to an indicator lamp and a battery test circuit that contains a precision voltage sensor that is set to 5.2 volts.

The invention relates to a dosimeter for the detection of chemical substances for individual use, which collects particles or vapors on a filter, which lie in an air flow that is pumped through the dosimeter with a constant flow rate.

Such dosimeters are known and used by individuals to control the exposure of an individual to foreign substances in the air, for example chemical vapors or smoke, dust particles and the like. Like. To determine. The dosimeter is worn by the individual and air is pumped through a filter that retains the foreign matter contained in the air. At the end of the individual's exposure period, the filter is removed and examined for foreign matter. The problem with such dosimeters was that the air speed was not precisely controlled by the dosimeter; for example, if the filter was partially blocked so that air entry was temporarily blocked or reduced for a certain period of time, it was not possible to adjust the air flow speed and to compensate for the blockage or decrease in air flowing through the dosimeter's filter. Any reduction in the amount of air flow reduces the amount of foreign matter collected by the filter, thereby giving an inaccurate indication of the burden on the individual.

The invention provides an improved individual use dosimeter that collects on a filter particles or vapors that are present in a flow pumped through the dosimeter at a uniform flow rate.

The invention is characterized by the features mentioned for claim 1.

The drawings show: 1 is a block diagram of the dosimeter, Fig. 2 is a schematic circuit arrangement of an embodiment of the dosimeter, and 3 shows a schematic circuit arrangement for a preferred embodiment of the dosimeter, which contains a sensor circuit for determining a low air flow and a battery test circuit.

The dosimeter is designed for individual use, has a compact design and measures approximately 31 mm x 68 mm x 18 mm. The weight is low and is about 396 g. The dosimeter can be conveniently carried out by a worker, for example in a bag, on a belt or on a collar and the like. Like. Be worn without disability or impairment of work. The dosimeter can be manufactured at a reasonable cost and has a robust construction and is well suited for use in industrial applications.

The constant flow dosimeter improves the accuracy with which a variety of hazard sources can be monitored for an individual. Monitoring for vinyl chloride vapors in industrial workplaces and for toxic radon gas and toxic related radon gas products in mines are characteristic of important uses of the dosimeter.

A basic arrangement of the dosimeter is shown in the block diagram according to FIG. 1. Air is sucked in at the inlet 1 with a constant flow rate and passes through a filter 2. The air inlet and the filter are connected via a tube to an air pump 3 with a controllable drive, which is driven by an electric motor 9. The air is conveyed to an air expansion tank 4 which acts as a buffer and which uniformizes the flow and air pressure

** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.