CH636707A5

CH636707A5 - Monitoring arrangement for monitoring the operation of a radiation detector arrangement for an ionising radiation

Info

Publication number: CH636707A5
Application number: CH667678A
Authority: CH
Inventors: Hans-Dietrich Girle
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-20
Publication date: 1983-06-15
Also published as: DE2729256A1; DE2729256C2; FR2396315A1; FR2396315B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsanordnung zur Funktionsüberwachung einer Strahlungsdetektoranordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Strahlungsdetektoranordnungen, die mit einer Anordnung der eingangs angegebenen Art überwacht werden, enthalten einen oder mehrere Strahlungsdetektoren, die unter der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung eine Rate elektrischer Strom- oder Spannungsimpulse erzeugen. Ausserdem ist in diesen Strahlungsdetektoranordnungen eine Spannungsversorgungseinrichtung enthalten, die die zum Betrieb der Strahlungsdetektoren erforderliche Betriebsspannung erzeugt. Als Strahlungsdetektoren kommen beispielsweise Geiger-Müller-Zählrohre, Szintillationszähler oder auch Halbleiterzähler in Frage.

Strahlungsdetektoranordnungen werden insbesondere verwendet in Strahlungsmess- und Warngeräten und in Strahlungsüberwachungsanlagen zur Messung oder Überwachung ionisierender bzw. radioaktiver Strahlungsquellen und deren Strahlungsfelder und zur Messung der Strahlungsdosis, die die in derartigen Strahlungsfeldern sich befindenden Personen aufnehmen. Da der Mensch radioaktive Strahlungen sinnlich nicht wahrnehmen kann und auf die Aussage der zu deren Messung vorgesehenen Mess- und Warngeräte angewiesen ist, ist die Überwachung der Funktionsfähigkeit dieser Mess- und Warngeräte besonders wichtig.

Es ist bekannt, Strahlungsmess- und Warngeräte dadurch auf ihre Betriebsfähigkeit zu überprüfen, dass ihnen ein radioaktives Prüf- oder Eichpräparat vorgehalten wird, so dass sich ihr Strahlungsdetektor im radioaktiven Strahlungsfeld dieses Prüfstrahlers befindet. Die Handhabung und Anwendung eines derartigen Prüfstrahlers erfordert jedoch eine erhebliche Sachkenntnis der das Gerät überprüfenden Person und ist für die Verwendung am Einsatzort dieser Geräte im allgemeinen ungeeignet.

Es is auch bekannt, z.B. aus der deutschen Auslegeschrift 1 180 465, innerhalb eines Strahlungsmess- oder Warngerätes zur Durchführung einer Funktionsüberwachimg ein Prüfpräparat vorzusehen, das mittels einer mechanischen oder magnetischen Vorrichtung aus seiner Abschirmung herausgeschwenkt und vor den Strahlungsdetektor gebracht wird. Die Schwenkoder Verschiebeeinrichtung und die Abschirmung für das Prüfpräparat stellen in einem Strahlunsmess- oder Warngerät einen hohen technischen Aufwand dar und nehmen verhältnismässig viel Raum in Anspruch. Ausserdem enthält ein derartiges Gerät dauernd eine zusätzlich ionisierende Strahlungsquelle, die die das Gerät benutzende Person zusätzlich belasten kann und die Messung kleiner Strahlungsfelder zumindest erschwert. Insbesondere für kleine tragbare Taschengeräte ist eine derartige bekannte Prüfvorrichtung ungeeignet.

Aus diesen Gründen wird in einem aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 37 966 bekannten Strahlungsmess- oder -warngerät die Verwendung eines Prüfstrahlers vermieden. In der Prüfeinstellung dieses bekannten Gerätes gelangen anstelle der Zählimpulse aus der Strahlungsdetektoranordnung geeigne-

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3 636 707

te Spannungsimpulse des Spannungswandlers der Spannungs- Fig. 5 ein Strahlungswarngerät mit einem weiteren Ausfüh-

versorgungseinrichtung an den Eingang der Messschaltung des rungsbeispiel einer Überwachungsanordnung der Strahlungsde-

Gerätes. Dadurch kann zwar bei diesem bekannten Gerät die tektoranordnung des Gerätes ;

Messschaltung in allen Bereichen geprüft werden. Jedoch wird Fig.6 ein Impulsdiagramm zu dem in Fig. 5 dargestellten bei dieser Prüfung das Betriebsverhalten des Strahlungsdetek- s Strahlungswarngerät;

tors und der Betriebsstromkreis, in dem der Strahlungsdetektor Fig. 7 ein Strahlungsmessgerät mit einem weiteren Ausfüh-

liegt, nicht erfasst. rungsbeispiel einer Überwachungsanordnung zur Überwachung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlungs- der Strahlungsdetektoranordnung des Gerätes; und detektoranordnung der eingangs angegebenen Art ohne die Fig. 8 ein Impulsdiagramm zu dem in Fig. 7 dargestellten

Verwendung eines radioaktiven Prüfstrahlers jederzeit und ins- 10 Strahlungsmessgerät.

besondere auch am Einsatzort zu prüfen, ohne dass die Bedie- Einander entsprechende Schaltungs- und Vorrichtungsteile nungsperson zu dieser Prüfung zusätzliche Hilfsmittel anwenden der in Fig. 1,3,5 und 7 in einem Blockschaltbild schematisch muss. dargestellten Strahlungsmess- und -warngeräte sind in den ver-

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass Zählimpul- schiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekenn-

se erzeugende Strahlungsdetektoren im Betriebszustand eine 15 zeichnet. Das gleiche gilt für einander entsprechende Impulse

Nullstrahlung registrieren und in einer Zählrate sehr kleiner und Impulsreihen in den Impulsdiagrammen der Fig. 2,4, 6

Frequenz anzeigen. Diese an sich unerwünschte, aber stets vor- und 8.

handene Nullstrahlung wird zur Lösung der der Erfindung zu- Fig. 1 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung ein gründe liegende Aufgabe ausgenutzt. Strahlungsmessgerät mit einer Strahlungsdetektoranordnung 1, Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des 20 einer Messschaltung 2 und einer Überwachungsanordnung 3 zur ersten Anspruches genannten Merkmale. Funktionsüberwachung der Strahlungsdetektoranordnung. Die Eine nach der Erfindung ausgebildete Überwachungsanord- Strahlungsdetektoranordnung enthält einen Strahlungsdetektor nung zur Funktionsüberwachung einer Strahlungsdetektoran- 4 mit einem Arbeitswiderstand 5 und eine Spannungsversor-ordnung ist demnach eine reine Schaltungsanordnung, die ohne gungseinrichtung 6, die den Strahlungsdetektor, z.B. ein GM-die Verwendung eines Prüfstrahlers auskommt und die aus ein- 25 Zählrohr mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt. Die fachen Mitteln hergestellt werden kann. Sie ist parallel zur ei- Überwachungsanordnung 3 umfasst einen Impulsgenerator 7, gentlichen Messschaltung angeordnet und bei betriebsbereitem eine setz- und rückstellbare bistabile Kippschaltung 8 mit einem Strahlungsmess- oder -warngerät stets in überwachungsberei- Setzeingang S, einem Rückstelleingang R und einem Signalaustem Zustand. Dadurch besteht der herausragende Vorteil, dass gang Q, eine Zeitverzögerungsschaltung 9 sowie eine als Tor-diese Überwachungsanordnung die Strahlungsdetektoranord- 30 Schaltung ausgebildete UND-Schaltung 10 mit zwei Signaleinnung eines Strahlungsmess- oder -warngerätes in jedem einstell- gängen 11 und 13. An den Ausgang 13 der UND-Schaltung 10 baren Betriebszustand zur Messung einer ionisierenden Strah- ist eine Alarmvorrichtung 14 angeschlossen.

lung überwacht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Der Rückstelleingang R der bistabilen Kippschaltung 8, beiÜberwachung der Strahlungsdetektoranordnung ohne jegliches spielsweise ein RS-Flipflop, ist an den Ausgang 15 der Strah-Zutun der Bedienungsperson des Gerätes erfolgt und infolge- 35 lungsdetektoranordnung 1 angeschlossen, während der Setzein-dessen von der Unzulänglichkeit der Bedienungsperson unab- gang der bistabilen Kippschaltung 8 über die Zeitverzögerungs-hängig ist. Ausserdem kann diese Überwachungsanordnung - Schaltung 9 mit dem Ausgang des Impulsgenerators 7 verbun-f alls erforderlich - nachträglich ohne Eingriff in die bestehende den ist. Dpr Ausgang Q der bistabilen Kippschaltung 8, an dem Schaltung eines Strahlungsmess- oder -warngerätes in dieses die bistabile Kippschaltung in ihrem gesetzten Zustand ein Si-Gerät eingebaut werden, indem sie zusätzlich an die bestehende 40 gnal erzeugt, und der Ausgang des Impulsgenerators sind an je Schaltung des Gerätes angeschlossen wird. einen Eingang 11 und 12 der UND-Schaltung 10 angeschlossen.

Vorteilhafte Weiterausbildungen der Erfindung sind in den Vor dem Ausgang des Impulsgenerators 7 ist im dargestellten abhängigen Ansprüchen angegeben. Ausführungsbeispiel eine Impulsformerschaltung 16 angeord-Eine dieser Weiterbildungen weist zusätzlich zu den bereits net, die die relativ langen Impulse der Schwingung des Impulserwähnten vorteilhaften Eigenschaften insbesondere den Vor- 45 generators in Impulse mit einer gegenüber der Periodendauer teil auf, dass ein einfach ausgebildeter Impulsgenerator verwen- TG dieser Schwingung kleinen Impulsdauer tj umwandelt, det werden kann, beispielsweise eine einfache astabile Kipp- Der Funktionsablauf der Überwachungsanordnung des in Schaltung, deren Kippfrequenz mittels des elektronischen Zäh- Fig. 1 dargestellten Strahlungsmessgerätes wird anhand der lers auf die verlangte niedere Impulsfrequenz untersetzt wird. In Diagramme 17 bis 21 in Fig. 2 veranschaulicht. Diagramm 17 einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in den Si- 50 zeigt die Zählimpulse 22, die am Ausgang 15 der Strahlungsde-gnalwegen mit verhältnismässig langzeitigen Impulsen Impuls- tektoranordnung 1 auftreten und die in dem an die Betriebsformerschaltungen angeordnet, die Impulse mit einer gegenüber Spannung angeschlossenen Strahlungsdetektor 4 durch den der Periodendauer der Impulsfrequenz des Impulsgenerators Nulleffekt auch ausserhalb eines radioaktiven Feldes erzeugt kleinen Impulsdauer erzeugt. Dadurch wird das Impulsverhai- werden. Diagramm 18 stellt die Impulse 23 am Ausgang des ten der Überwachungsanordnung übersichtlicher. 55 dem Impulsgenerator 7 nachgeschalteten Impulsformgebers 16

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausfüh- dar. Diese geformten Impulse 23 des Impulsgenerators gelan-

rungsbeispiele näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung gen an den einen Eingang 12 der UND-Schaltung 10 und an den zeigen: Eingang der Zeitverzögerungsschaltung 9. Letztere hat eine

Fig. 1 ein Strahlungsmessgerät mit einem Ausführungsbei- Verzögerungszeit tv, die wenigstens so gross ist wie die Impulsspiel der Überwachungsanordnung für dessen Strahlungsdetek- 60 zeit t! der geformten Impulse 23 des Impulsgenerators. Mithin toranordnung; entsteht der von einem geformten Generatorimpuls 23 in der Fig. 2 ein Impulsdiagramm zu dem in Fig. 1 dargestellten Zeitverzögerungsschaltung ausgelöste Impuls 24 (Diagramm Strahlungsmessgerät; 19) erst nach dem Abklingen des geformten Generatorimpulses

Fig. 3 ein Strahlungsmessgerät mit einem weiteren Ausfüh- 23. Die bistabile Kippschaltung 8 kippt somit erst nach dem rungsbeispiel einer Überwachungsanordnung zur Überwachung 65 Abklingen des geformten Genratorimpulses 23 an deren Setz-

der Strahlungsdetektoranordnung; eingang S in die Setzstellung, in der die bistabile Kippschaltung

Fig. 4 ein Impulsdiagramm zu dem in den Figuren darge- an ihrem Ausgang Q ein Signal 26 (Diagramm 20) erzeugt, wie stellten Strahlungsmessgerät; dies für die Zeitabschnitte tB und tD der Diagramme 17 bis 21

636 707 4

dargestellt ist. Der nächstfolgende Zählimpuls 22 (im Zeitab- rät enthält eine Messschaltungsanordnung 2', die beim Überschnitt tc) gelangt ausser an die Messschaltung 2 auch an den schreiten eines eingestellten maximalen Messwertes ein Warnsi-Riickstelleingang R der bistabilen Kippschaltung 8 und stellt gnal an eine Warnanordnung 40 mit einem Lautsprecher 41 diese in den rückgestellten Zustand. Die Impulsfrequenz der leitet. Die Überwachungsanordnung 3 enthält wie im in Fig. 3 Schwingung des Impulsgenerators ist so eingestellt, dass die Im- 5 dargestellten Ausführungsbeispiel die setz- und rücksetzbare bi-pulspause tp zwischen zwei benachbarten Impulsen 23 der ge- stabile Kippschaltung 8, die UND-Schaltung 10 und eine Zeitformten Schwingung des Impulsgenerators um ein Vielfaches geberanordnung 27. An den Ausgang der Zeitgeberanordnung grösser ist als der mittlere Abstand t„ zweier benachbarter Zäh- ist in dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Taktlimpulse 22 des Nulleffekts. eingang 42 einer taktgesteuerten bistabilen Kippschaltung 43 Tritt im gesetzten Zustand der bistabilen Kippschaltung 10 angeschlossen, die einen Ausgang Q1 und einen dazu invertie-kein Zählimpuls 22 vor einem geformten Impuls 23 des Impuls- renden Ausgang Q1 aufweist. Letzterer ist über ein Differzier-generators 7 auf (Zeitabschnitt tE), beispielsweise weil der glied 44, das bei einer eingangsseitigen ansteigenden Impuls-Strahlungsdetektor 4 oder der Arbeitswiderstand 5 des Strah- flanke einen Nadelimpuls 45 erzeugt, an den Setzeingang S der lungsdetektors defekt geworden ist oder die Betriebsspannung setzbaren bistabilen Kippschaltung 8 angeschlossen und bildet für den Strahlungsdetektor ausgefallen ist, dann liegt während 15 zusammen mit dem Differenzierglied 44 die Zeitverzögerungs-eines Impulses 23 der geformten Schwingung des Impulsgenera- Schaltung im Signalweg zum Setzeingang S der bistabilen Kipptors an beiden Eingängen 11 und 12 der UND-Schaltung ein Schaltung nach.

Signal, so dass während der Dauer des geformten Generatorim- Die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten Überwa-

pulses 23 am Ausgang 13 der UND-Schaltung 10 ein Warnsi- chungsanordnung wird anhand der Diagramme 46 bis 51 der gnal 25 entsteht (Diagramm 21), das in der Alarmvorrichtung 20 Fig. 6 erläutert. Mit jedem Zeitgeberimpuls aus der Zeitgeber-

14 einen Alarm auslöst. anordnung 27 wechselt der Signalzustand der Ausgänge Q1 und

Wie aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ohne weite- Q1 der taktgesteuerten bistabilen Kippschaltung 43 (Zeitabschnitte res ersichtlich ist, liegt die Überwachungsanordnung 3 dauernd tA, tc bis tE). In den Diagrammen 47 und 48 sind_die Signal 52 parallel zum Messzweig 2 des Strahlungsmessgerätes und über- und 53 an den Ausgängen Q1 (Signal 52) und Q1 (Signal 53) sche-wacht den Ausgang 15 der Strahlungsdetektoranordnung 1 an- 25 matisch dargestellt. Bej. jeder Anstiegsflanke 54 des Signals 53 dauernd, sobald die Stromversorgung des Strahlungsmessgerä- am inversen Ausgang Q1 der bistabilen Kippschaltung 43 erzeugt tes eingeschaltet ist. das Differenzierglied 44 einen Nadelimpuls 45 (Diagramm 49), Bei dem in Fig. 3 schematisch in einem Blockschaltbild der am Setzeingang S die bistabile Kippschaltung 8 in den Setzdargestellten Strahlungsmessgerät ist in der Überwachungsan- zustand kippt, indem die bistabile Kippschaltung 8 ein Ausordnung 3 zur Funktionsüberwachung der Strahlungsdetektor- 30 gangssignal 26 (Diagramm 50 und Zeitabschnitte tA und tD) als anordnung 1 des Gerätes der Impulsgenerator einschliesslich Torsignal für die UND-Schaltung 10 erzeugt. Ein rechtzeitiger des Impulsformers als Zeitgeberanordnung 27 ausgebüdet, die Zählimpuls 22 (Diagramm 46) am Rückstelleingang R der biperiodisch, jeweil nach Ablauf einer eingestellten Zeit, einen stabilen Kippschaltung 8 kippt diese in den Rückstellzustand Zeitimpuls 28 erzeugt. Ausserdem ist die Zeitverzögerungs- zurück, z.B. im Zeitabschnitt tB, so dass beim nachfolgenden Schaltung 9 aus einem Inverter 29 und einem Differenzierglied 35 Signalwechsel an den Ausgängen Q1 und Q1 der taktgesteuerten 30 gebildet, das an der Anstiegsflanke eines Impulses einen bistabilen Kippschaltung 43 im Zeitabschnitt tc das am Signal-Nadelimpuls erzeugt. Diese Zeitverzögerungsschaltung 9 kann ausgang Q1 auftretende Signal 52 die UND-Schaltung 10 nicht auch als ein Differezierglied angesehen werden, das an der passieren kann. Erfolgt kein Zurückkippen, der setzbaren bista-Rückflanke (abfallenden Flanke) eines Impulses einen Nadel- bilen Kippschaltung 8 in die Rückstelleinstellung, weil beispiles-impuls erzeugt. 40 weise wegen eines Fehlers in der Strahlungsdetektoranordnung Die Funktionsweise der Überwachungsanordnung des in 1 kein Zählimpuls 22 erzeugt wird, wird das Signal 52 des Aus-Fig. 3 dargestellten Strahlungsmessgerätes ist anhand der Dia- gangs Q1 der taktgesteuerten bistabilen Kippschaltung 43 durch gramme 31 bis 35 in Fig. 4 erkennbar. Sie entspricht etwa der die am Eingang 11 durchlässig gesteuerte UND-Schaltung 10 des in Fig. 1 dargestellten Gerätes. An der Rückflanke 36 der hindurchgelassen und tritt am Ausgang 13 der UND-Schaltung Zeitgeberimpulse 28 (Diagramm 32) werden in der Zeitverzö- 45 als Warnsignal 25 (Diagramm 51) auf. Im dargestellten Ausfüh-gerungsschaltung 9 durch das Differenzierglied 30 Nadelimpul- rungsbeispiel leuchtet die Leuchtdiode 39 während der Dauer se erzeugt, die als Setzimpulse 37 (Diagramm 33) am Setzein- des Warnsignals 25. Ausserdem löst das Warnsignal 25 über gang S die bistabile Kippschaltung 8 in die Setzstellung kippen, eine ODER-Schaltung 67, die den Ausgang der Messschaltung in der die bistabile Kippschaltung ein Signal 26 an ihrem Aus- 2 gegen den Ausgang 13 der UND-Schaltung 10 entkoppelt, die gang Q erzeugt (Diagramm 34). Der nächstfolgende Zählimpuls so Warnanordnung 40 des Strahlungswarngerätes aus. 22 der Strahlungsdetektorschaltung 1, der zum Rückstellein- Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Uberwa-gang R der bistabilen Kippschaltung gelangt, kippt diese wieder chungsanordnung eines Strahlungsmessgerätes zur Messung ei-in den Rückstellzustand (siehe Zeitabschnitt tc). Bleibt dieser ner ionisierenden Strahlung, dass in Fig. 7 in einem Blockschalt-Zählimpuls 22 infolge eines Fehlers in der Strahlungsdetektor- bild schematisch dargestellt ist und das aus einer Strahlungsde-anordnung aus, bleibt die bistabile Kippschaltung in der Setz- 55 tektoranordnung 1, einer anzeigenden Messschaltung 2 und ei-einstellung und der nächstfolgende Zeitgeberimpuls 28 kann die ner Überwachungsanordnung 55 zur Funktionsüberwachung durch das Ausgangssignal 26 geöffnete UND-Schaltung 10 pas- der Strahlungsdetektoranordnung besteht, umfasst die Überwa-sieren (Zeitabschnitt tE) und als Warnsignal 25 (Diagramm 35) chungsanordnung 55 eine astabile Kippschaltung 56 als Impulsin der Alarmvorrichtung 14' einen Alarm auslösen. Dieser generator, eine Impulsformerschaltung 57 und einen rückstell-Alarm wird dem Benutzer des Gerätes beispielsweise über ei- 60 baren elektronischen Zähler 58. Die Impulse der Schwingung nen Lautsprecher 38 akustisch und über eine Leuchtdiode 39 der astabilen Kippschaltung 56, beispielsweise eines Multivibra-optisch angezeigt. Die Leuchtdiode 39 kennzeichnet in diesem tors, werden von der Impulsformerschaltung 57 in Impulse klei-Fall den Alarm als Anzeige, dass die Strahlungsdetektoranord- ner Impulsdauer umgeformt, beispielsweise in Nadelimpulse 59, nung nicht funktioniert und deshalb das Gerät unbrauchbar ist. die an den Zähleingang 60 des elektronischen Zählers 58 gelan-In Fig. 5 ist in einem Blockschema ein Strahlungswarngerät « gen. Der Rückstelleingang 61 dieses Zählers ist an den Ausgang mit einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Überwachungs- 15 der Strahlungsdetektoranordnung 1 angeschlossen.

anordnung 3 zur Funktionsüberwachung der Strahlungsdetek- Die Funktionsweise der Überwachungsanordnung des in toranordnung 1 des Gerätes dargestellt. Das Strahlungswarnge- Fig. 7 dargestellten Strahlungmessgerätes ist aus den Diagram-

5 636 707

men 62 bis 65 in Fig. 8 zu ersehen. Der elektronische Zähler 58 als der mittlere Abstand tQ zweier benachbarter Zählimpulse der zählt die an seinen Eingang 60 gelangenden Nadelimpulse 59 Strahlungsdetektoranordnung unter dem Einfluss des Nullef-

(Diagramm 63) der vom Impulsgenerator 56 erzeugten Impuls- fekts:

Schwingung. Dementsprechend wächst der Zählerstand Z des

Zählers, wie im Diagramm 64 dargestellt ist. Zählimpulse 22 5 tG <§ tG • Z0 (Diagramm 62), die von der Strahlungsdetektoranordnung 1 an die Messschaltung 2 geliefert werden, gelangen auch an den Dadurch kann als Impulsgenerator ein einfach ausgebildeter Rückstelleingang 61 des elektronischen Zählers und stellen die- astabiler Multivibrator mit einer für die einfache Ausbildung sen in den Nullzustand, wie im Zeitabschnitt tB gezeigt ist, unab- geeigneten Schwingfrequenz verwendet werden und die hängig vom Zustand des Zähleingangs 60 des Zählers. Im i0 Schwingfrequenz mit einem ebenfalls einfach ausgebildeten dargestellten Beispiel erzeugt der verwendete elektronische rückstellbaren elektronischen Zähler auf den erforderlichen

Zähler 58 beim höchsten Zählerstand Z0, den der Zähler errei- Wert heruntergeteilt werden.

chen kann und der z.B. im Zeitabschnitt tc erreicht wird, ein

Überlaufsignal 66 an einem Ausgang 68, das im Diagramm 65 Fallen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Zähldargestellt ist, und stellt sich beim nächsten Eingangsimpuls 59 15 impulse 22 wegen eines Fehlers in der Strahlungsdetektoran-von selbst in die Nullstellung (Z=0). Für die Überwachung der Ordnung 1 aus, was beispielsweise für den Zeitabschnitt tc der Strahlungsdetektoranordnung ist das Produkt aus der Perioden- Diagramme 62 bis 65 zutrifft, erreicht der Zähler mit Sicherheit dauer TG der Schwingung des Impulsgenerators 56 und aus der den Zählerstand Z0, bei dem er z.B. ein Überlaufsignal an sei-Zahl Z0 des (höchsten) Zählerstandes, bei dem der Zähler ein nem Ausgang 68 erzeugt. Dieses Überlaufsignal 66 wird als Überlauf signal 66 erzeugt, um ein Vielfaches grösser eingestellt 20 Warnsignal einer Alarmvorrichtung 14 zugeleitet.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims

636 707 PATENTANSPRÜCHE

1. Überwachungsanordnung zur Funktionsüberwachung einer Strahlungsdetektoranordnung, die unter dem Einfluss einer ionisierenden Strahlung eine der Strahlung entsprechende Impulsrate erzeugt und die neben dem Strahlungsdetektor (4) eine zugehörige Betriebsspannungsversorgungseinrichtung (6) und eine Messschaltung (2) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die Nullstrahlung des Strahlungsdetektors ansprechende Überwachungsschaltung (3,55) an den Ausgang (15) der Strahlungsdetektoranordnung (1) angeschaltet ist, dass die Überwachungsschaltung Mittel (7 ; 27; 56) zur Erzeugung eines periodischen Impulssignales aufweist, ferner Mittel (8-10; 58), welche ein Steuersignal an einen Alarmausgang (13; 68) anlegen, wenn innerhalb einer durch das periodische Impulssignal bestimmten Zeit kein Impuls des Strahlungsdetektors an dessen Ausgang erscheint, und dass eine Alarmvorrichtung (14; 14', 38,39; 39-41,67) vorhanden ist, welche auf das genannte Steuersignal anspricht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines Impulssignales einen Impulsgenerator (7) aufweisen, dass die Mittel zur Erzeugung eines Alarmsteuersignals eine setz- und rückstellbare Kippschaltung (8) und eine UND-Schaltung (10) aufweisen, dass der Ausgang (15) der Strahlungsdetektoranordnung (1) an den Rückstelleingang (R) der Kippschaltung angeschlossen ist, die im Setzzustand ein Ausgangssignal (26) erzeugt und deren Ausgang (Q) mit dem einen Eingang (11) der UND-Schaltung verbunden ist, dass der Ausgang des Impulsgenerators mit dem zweiten Eingang (12) der UND-Schaltung und über eine Zeit-verzögerungsschaltung (9) an den Setzeingang (S) der bistabilen Kippschaltung angeschlossen ist, und dass der Ausgang (13) der UND-Schaltung mit der Alarmvorrichtung (14) verbunden ist, wobei die Zeitverzögerung tv der Zeitverzögerungsschaltung grösser ist als die Impulsdauer tj der Impulse (23) am zweiten Eingang der UND-Schaltung und die Impulsfrequenz 1/TG des Impulsgenerators um ein Vielfaches kleiner ist als die mittlere Frequenz der Nullrate l/t0 des Strahlungsdetektors.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens im Signalweg zwischen dem Ausgang des Impulsgenerators (7) und dem zweiten Eingang (12) der UND-Schaltung (10) eine Impulsformerschaltung (16) angeordnet ist, die Impulse (23) mit einer gegenüber der Periodendauer TG der Impulsschwingung des Impulsgenerators kleinen Impulsdauer erzeugt.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverzögerungsschaltung (9) ein Differenzierglied (30) ist, das an der Abfallflanke (36) eines Impulses einen Nadelimpuls (37) erzeugt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines Impulssignals einen Impulsgenerator (56) aufweisen, dass die Mittel zur Erzeugung eines Alarmsteuersignales einen elektronischen, digitalen Zähler (58) aufweisen, dessen Rückstelleingang (61) mit dem Ausgang (15) der Strahlungsdetektoranordnung (1), dessen Zähleingang (60) mit dem Ausgang des Impulsgenerators und dessen Ausgang (68) mit der Alarmvorrichtung (14) verbunden ist, wobei das Produkt aus der Periodendauer TG des Impulssignals (59) des Generators und aus der in den Zähler eingezählten Impulszahl Z0, bei welcher der Zähler ein Ausgangssignal (66) erzeugt, um ein Vielfaches grösser ist als der mittlere Impulsabstand t0 zweier benachbarter Zählimpulse (22) der Nullstrahlung des Strahlungsdetektors.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Signalweg zwischen dem Ausgang des Impulsgenerators (56) und dem Zähleingang (60) des elektronischen Zählers (58) eine Impulsformerschaltung (57) angeordnet ist, die Impulse (59) mit einer gegenüber der Periodendauer TG der Impulsschwingung des Impulsgenerators kleinen Impulsdauer erzeugt.

7. Anordnung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsformerschaltung (16, 30, 44) ein Differenzierglied ist, das an der Anstiegsflanke eines Impulses einen Nadelimpuls erzeugt.

8. Anordnung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator eine Zeitgeberanordnung (27) ist, die jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit einen Impuls (28) erzeugt.

9. Anordnung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator eine astabile Kippschaltung (56) ist.