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: FR2396315B1; DE2729256A1; DE2729256C2; FR2396315A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsanordnung zur Funktionsüberwachung einer Strahlungsdetektoranordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a monitoring arrangement for function monitoring of a radiation detector arrangement according to the preamble of claim 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. The radiation detector arrangements, which are monitored with an arrangement of the type specified at the outset, contain one or more radiation detectors which generate a rate of electrical current or voltage pulses under the action of ionizing radiation. In addition, these radiation detector arrangements contain a voltage supply device which generates the operating voltage required to operate the radiation detectors. Geiger-Müller counter tubes, scintillation counters or semiconductor counters are suitable as radiation detectors.

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. Radiation detector arrangements are used in particular in radiation measuring and warning devices and in radiation monitoring systems for measuring or monitoring ionizing or radioactive radiation sources and their radiation fields and for measuring the radiation dose which the persons in such radiation fields absorb. Since humans cannot perceive radioactive radiation sensually and rely on the information provided by the measuring and warning devices intended for their measurement, monitoring the functionality of these measuring and warning devices is particularly important.

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. It is known to check radiation measuring and warning devices for their operability by holding a radioactive test or calibration preparation in front of them so that their radiation detector is located in the radioactive radiation field of this test radiator. However, the handling and use of such a test source requires considerable expertise from the person checking the device and is generally unsuitable for use at the place of use of these devices.

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. It is also known, e.g. from German patent specification 1 180 465, to provide a test preparation within a radiation measuring or warning device for performing a function monitoring, which is pivoted out of its shielding by means of a mechanical or magnetic device and brought in front of the radiation detector. The swiveling or shifting device and the shielding for the test preparation represent a high technical effort in a radiation measuring or warning device and take up a relatively large amount of space. In addition, such a device continuously contains an additional ionizing radiation source, which can put additional strain on the person using the device and at least complicates the measurement of small radiation fields. Such a known test device is particularly unsuitable for small portable pocket devices.

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- For these reasons, the use of a test radiator is avoided in a radiation measuring or warning device known from German Offenlegungsschrift 19 37 966. In the test setting of this known device, instead of the counting pulses from the radiation detector arrangement, suitable

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 636 707 3,636,707

te Spannungsimpulse des Spannungswandlers der Spannungs- Fig. 5 ein Strahlungswarngerät mit einem weiteren Ausfüh- 5 a radiation warning device with a further embodiment.

versorgungseinrichtung an den Eingang der Messschaltung des rungsbeispiel einer Überwachungsanordnung der Strahlungsde- Supply device to the input of the measuring circuit of the example of a monitoring arrangement of the radiation

Gerätes. Dadurch kann zwar bei diesem bekannten Gerät die tektoranordnung des Gerätes ; Device. This allows the tector arrangement of the device in this known device;

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; Measuring circuit can be checked in all areas. However, FIG. 6 shows a pulse diagram of the operating behavior of the radiation detector radiation warning device shown in FIG. 5 during this test;

tors und der Betriebsstromkreis, in dem der Strahlungsdetektor Fig. 7 ein Strahlungsmessgerät mit einem weiteren Ausfüh- tors and the operating circuit in which the radiation detector FIG. 7 shows a radiation measuring device with a further embodiment.

liegt, nicht erfasst. rungsbeispiel einer Überwachungsanordnung zur Überwachung is not recorded. Example of a monitoring arrangement for monitoring

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 The invention has for its object a radiation of the radiation detector arrangement of the device; and detector arrangement of the type specified at the outset without FIG. 8, a pulse diagram of that shown in FIG. 7

Verwendung eines radioaktiven Prüfstrahlers jederzeit und ins- 10 Strahlungsmessgerät. Use of a radioactive test emitter at any time and 10 radiation measuring device.

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- in particular also to be checked at the place of use, without the operating person corresponding circuit and device parts using additional aids for this test, which must be shown schematically in a block diagram in FIGS. 1, 3, 5 and 7. The radiation measuring and warning devices shown are

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass Zählimpul- schiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekenn- The invention is based on the knowledge that counting different characters are identified by the same reference numerals.

se erzeugende Strahlungsdetektoren im Betriebszustand eine 15 zeichnet. Das gleiche gilt für einander entsprechende Impulse se generating radiation detectors in the operating state draws a 15. The same applies to corresponding pulses

Nullstrahlung registrieren und in einer Zählrate sehr kleiner und Impulsreihen in den Impulsdiagrammen der Fig. 2,4, 6 Register zero radiation and in a count rate very small and pulse series in the pulse diagrams of FIGS. 2,4, 6

Frequenz anzeigen. Diese an sich unerwünschte, aber stets vor- und 8. Show frequency. This in itself undesirable, but always before and 8th

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. existing zero radiation is used to solve the problem. FIG. 1 shows a basic task in a schematic block diagram. Radiation measuring device with a radiation detector arrangement 1, this object is achieved by the features mentioned in the characteristics of FIG. 20 of a measuring circuit 2 and a monitoring arrangement 3 for the first claim. Function monitoring of the radiation detector arrangement. The monitoring arrangement radiation detector arrangement designed according to the invention contains a radiation detector for function monitoring of a radiation detector arrangement 4 with a load resistor 5 and a voltage supply arrangement is accordingly a pure circuit arrangement without the supply device 6 which detects the radiation detector, e.g. a GM - the use of a test source gets by and supplies the required operating voltage from a counter tube. The multiple means can be made. It is arranged parallel to the egg monitoring arrangement 3 and comprises a pulse generator 7, a generic measuring circuit and, when ready for operation, a settable and resettable bistable multivibrator 8 with a radiation measuring or warning device always in the monitoring-ready set input S, a reset input R and a signal-free state. As a result, there is the outstanding advantage that gear Q, a time delay circuit 9 and an AND circuit 10 designed as a gate monitoring arrangement, the radiation detector arrangement 30, with two signals from a radiation measuring or warning device in each setting 11 and 13. To the An alarm device 14 is connected to output 13 of the AND circuit 10 bar operating state for measuring an ionizing beam.

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. lung monitored. A further advantage is that the reset input R of the bistable flip-flop 8, when monitoring the radiation detector arrangement without any RS flip-flop, for example, is connected to the output 15 of the beam action by the operator of the device and is connected as a result of the 35 detector arrangement 1 while the use of which is dependent on the inadequacy of the operator regardless of the bistable multivibrator 8 via the time delay. In addition, this monitoring arrangement - circuit 9 connected to the output of the pulse generator 7, which is all necessary - can subsequently be done without interfering with the existing one. The output Q of the bistable multivibrator 8, on the circuit of a radiation measuring or warning device, the bistable multivibrator in its set state, a Si device is installed by additionally generating the existing 40 gnal, and the output of the pulse generator are on per circuit of the device is connected. an input 11 and 12 of the AND circuit 10 connected.

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 Advantageous further developments of the invention are given in the dependent claims before the output of the pulse generator 7. Exemplary embodiment of a pulse shaper circuit 16 arranged. One of these further developments, in addition to those which already have the relatively long pulses of the vibration of the pulse mentioned advantageous properties, in particular the pre-generator in pulses with a part of the period that a simply designed pulse generator uses. TG converts this oscillation to a small pulse duration tj, for example, a simple astable tilting. The functional sequence of the monitoring arrangement of the circuit, the tilting frequency of which is shown by means of the electronic counter, is reduced using the lers to the required low pulse frequency. Illustrated in diagrams 17 to 21 in FIG. 2. Diagram 17 of an advantageous development of the invention is shown in FIGS. 50 and 50, which shows the counting pulses 22 which occur at the output 15 of the radiation signal paths with relatively long-term pulses, pulse detector arrangement 1 and which are arranged in the operating mode circuits, the pulses with a voltage connected radiation detector 4 generated by the period of the pulse frequency of the pulse generator background also outside of a radioactive field generated small pulse duration. This will make the impulse shark. Diagram 18 shows the pulses 23 at the output of the monitoring arrangement more clearly. 55 the pulse generator 7 connected downstream of the pulse generator 7

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausfüh- dar. Diese geformten Impulse 23 des Impulsgenerators gelan- The invention is illustrated below with the aid of a few embodiments. These shaped pulses 23 of the pulse generator

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 Rungsbeispiele explained in more detail. In the accompanying drawing gen to the one input 12 of the AND circuit 10 and to the show: Input of the time delay circuit 9. The latter has one

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 1 shows a radiation measuring device with an execution delay time tv which is at least as large as the pulse play of the monitoring arrangement for its radiation detection time t! the shaped pulses 23 of the pulse generator. Hence gate arrangement; The pulse 24 triggered by a shaped generator pulse 23 in FIG. 2, a pulse diagram for the time delay circuit shown in FIG. 1 (diagram radiation measuring device; 19), does not arise until the shaped generator pulse has subsided

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- 3 shows a radiation measuring device with a further embodiment. The bistable flip-flop 8 therefore only toggles after the example of a monitoring arrangement for monitoring 65 decay of the shaped generator pulse 23 at its setting.

der Strahlungsdetektoranordnung; eingang S in die Setzstellung, in der die bistabile Kippschaltung the radiation detector arrangement; input S in the set position in which the bistable toggle switch

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 FIG. 4 shows a pulse diagram for which, in the figures, a signal 26 (diagram 20) is generated at its output Q, as shown by the radiation measuring device; this for the time periods tB and tD of diagrams 17 to 21

636 707 4 636 707 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. is shown. The next following counting pulse 22 (in the time unit contains a measuring circuit arrangement 2 ', which in the event of overlap tc) not only reaches the measuring circuit 2, but also a warning reset input R of the bistable flip-flop 8 when a set maximum measured value is reached, and signals an alarm arrangement 40 with a speaker 41 this in the reset state. The pulse frequency of the conducts. As in FIG. 3, the monitoring arrangement 3 contains the oscillation of the pulse generator so that the exemplary embodiment shown in FIG. 5 shows the settable and resettable bi-pulse pause tp between two neighboring pulses 23 of the stable trigger circuit 8, the AND circuit 10 and a time-shaped oscillation of the pulse generator by a multiple of the transmitter arrangement 27. At the output of the timer arrangement is greater than the mean distance t "of two adjacent counts - in the exemplary embodiment shown in FIG. 5, the clock limit pulses 22 of the background effect. input 42 of a clock-controlled bistable multivibrator 43 occurs in the set state of the bistable multivibrator 10, which has an output Q1 and an inverting-no counting pulse 22 before a shaped pulse 23 of the pulse output Q1. The latter has become defective at the setting input S of the lung detector via a differentiator 7 on (time period tE), for example because the link 44, which generates a needle pulse 45 when the pulse radiation detector 4 rises on the input side or the load resistor 5 of the beam flank, at the setting input S. is or the operating voltage settable bistable multivibrator 8 is connected and forms for the radiation detector has failed, then during 15 together with the differentiator 44 is the time delay of a pulse 23 of the shaped oscillation of the pulse generator circuit in the signal path to the set input S of the bistable multivibrator at both inputs 11 and 12 of the AND circuit after a circuit.

Signal, so dass während der Dauer des geformten Generatorim- Die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten Überwa- Signal, so that during the duration of the shaped generator, the mode of operation of the monitoring shown in FIG.

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- pulses 23 at the output 13 of the AND circuit 10 a warning arrangement is created using the diagrams 46 to 51 of the signal 25 (diagram 21), which is explained in the alarm device 20 FIG. 6. With every timer pulse from the timer

14 einen Alarm auslöst. anordnung 27 wechselt der Signalzustand der Ausgänge Q1 und 14 triggers an alarm. arrangement 27 changes the signal state of the outputs Q1 and

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. As can be seen from the exemplary embodiment shown without further Q1 of the clock-controlled bistable multivibrator 43 (time periods res, the monitoring arrangement 3 is continuously tA, tc to tE). Diagrams 47 and 48 show the signals 52 parallel to the measuring branch 2 of the radiation measuring device and above and at the outputs Q1 (signal 52) and Q1 (signal 53) the output 15 of the radiation detector arrangement 1 is shown in a mathematical manner. Bej. each rising edge 54 of the signal 53 continuously as soon as the power supply of the radiation measuring device at the inverse output Q1 of the bistable multivibrator 43 is switched on. the differentiating element 44 receives a needle pulse 45 (diagram 49), in which in FIG. 3, in a block diagram, the radiation measuring device 8 shown in the setting input S, the bistable flip-flop 8 is tilted in the monitoring state in that the bistable flip-flop 8 has an arrangement 3 for it Function monitoring of the radiation detector signal 30 (diagram 50 and time segments tA and tD) as arrangement 1 of the device, the pulse generator including the gate signal for the AND circuit 10 is generated. A timed pulse generator formed as a timer arrangement 27, the counting pulse 22 (diagram 46) at the reset input R of the biperiodic, each time after a set time, tilts a flip-flop circuit 8 which generates this in the reset state time pulse 28. In addition, the time delay is back, e.g. in the time period tB, so that in the subsequent circuit 9, an inverter 29 and a differentiator 35 form signal changes at the outputs Q1 and Q1 of the clock-controlled 30, which generates a bistable multivibrator 43 in the time period tc on the signal needle pulse on the rising edge of a pulse. This time delay circuit 9, the signal 52 occurring at the output Q1, the AND circuit 10 cannot also be regarded as a differential element that can pass through the. If there is no tipping back, the settable bista trailing edge (falling flank) of a pulse results in a needle-toggle switch 8 in the reset setting, because example-pulse generates. 40 because of a fault in the radiation detector arrangement. The functioning of the monitoring arrangement, in which no count pulse 22 is generated in FIG. 1, signal 52 of the off-Fig. The radiation measuring device shown in FIG. 3 can be seen from the output Q1 of the clock-controlled bistable multivibrator 43 by grams 31 to 35 in FIG. 4. It corresponds approximately to the AND circuit 10 of the device shown in FIG. On the trailing edge 36 which is passed and occurs at the output 13 of the AND circuit, timer pulses 28 (diagram 32) occur in the time delay 45 as a warning signal 25 (diagram 51). In the illustrated embodiment circuit 9 by the differentiating element 30, needle pulse example, the light-emitting diode 39 lights up for the duration se, which is generated as setting pulses 37 (diagram 33) at the setting of the warning signal 25. In addition, the warning signal 25 triggers the bistable multivibrator 8 via transition S. tilt into the set position, an OR circuit 67, which decouples the output of the measuring circuit in which the bistable multivibrator signal 26 at its output 2 against the output 13 of the AND circuit 10, which produces gear Q (diagram 34). The next following count impulse warning arrangement 40 of the radiation warning device. 22 of the radiation detector circuit 1, which comes to the reset position. In a further exemplary embodiment, the transition R of the bistable flip-flop circuit, this again tilts the arrangement of a radiation measuring device for the measurement into the reset state (see time segment tc). If this ionizing radiation remains, that is shown schematically in FIG. 7 in a block switching counting pulse 22 as a result of an error in the radiation detector image and that does not result from a radiation de-arrangement, the bistable flip-flop circuit in the setting detector arrangement 1 remains one the measuring circuit 2 and egg setting and the next following timer pulse 28 can be the monitoring arrangement 55 for function monitoring by the output signal 26 opened AND circuit 10 pas- the radiation detector arrangement, includes monitoring (time period tE) and as a warning signal 25 (diagram 35 ) arrangement 55 trigger an astable flip-flop 56 as a pulse in the alarm device 14 '. This generator, a pulse shaper circuit 57 and a reset alarm is displayed to the user of the device, for example, via a 60 bar electronic counter 58. The pulses of the vibration NEN loudspeaker 38 acoustically and via a light-emitting diode 39 of the astable multivibrator 56, for example a multivibra optical . The light-emitting diode 39 identifies in this gate, the pulse shaping circuit 57 in the pulse-small case triggers the alarm as an indication that the radiation detector arrangement has been converted into pulse duration, for example into needle pulses 59, and the device is therefore unusable. 5 is a block diagram of a radiation warning device. The reset input 61 of this counter is connected to the output with a further exemplary embodiment of a monitoring 15 of the radiation detector arrangement 1.

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- Arrangement 3 for function monitoring of the radiation detection- The operation of the monitoring arrangement shown in the gate arrangement 1 of the device. The radiation warning device shown in FIG. 7 is shown in the diagram

5 636 707 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- men 62 to 65 in Fig. 8 can be seen. The electronic counter 58, as the average distance tQ between two adjacent counting pulses, counts the needle pulses 59 arriving at its input 60, radiation detector arrangement under the influence of the zero

(Diagramm 63) der vom Impulsgenerator 56 erzeugten Impuls- fekts: (Diagram 63) of the pulse effect generated by the pulse generator 56:

Schwingung. Dementsprechend wächst der Zählerstand Z des Vibration. The counter reading Z des increases accordingly

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 Counter, as shown in diagram 64. Counting pulses 22 5 tG <§ tG • Z0 (diagram 62), which are supplied by the radiation detector arrangement 1 to the measuring circuit 2, also reach the device. As a pulse generator, this can be a simply designed reset input 61 of the electronic counter and provide the unstable multivibrator with one for the simple training sen in the zero state, as shown in the time period tB, inappropriately oscillating frequency are used and the depend on the state of the counter input 60 of the counter. In the i0 oscillation frequency with a likewise simply designed example, the electronic resettable electronic counter used generates the required one

Zähler 58 beim höchsten Zählerstand Z0, den der Zähler errei- Wert heruntergeteilt werden. Counter 58 at the highest counter reading Z0, the counter reached value can be divided.

chen kann und der z.B. im Zeitabschnitt tc erreicht wird, ein can and which e.g. is reached in the time period tc

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. Overflow signal 66 at an output 68, which is the count shown in the diagram 65 falling in the exemplary embodiment shown, and sets itself automatically to the zero position (Z = 0) at the next input pulse 59 15 pulses 22 due to an error in the radiation detector. For the monitoring of order 1, which is the case for the period tc of the radiation detector arrangement, the product from the period diagrams 62 to 65 applies, the counter with certainty duration TG of the oscillation of the pulse generator 56 and from which the counter reading Z0, at which he eg an overflow signal at the number Z0 of the (highest) counter reading at which the counter produces a nem output 68. This overflow signal 66 is generated as an overflow signal 66, 20 times the warning signal to an alarm device 14.

C C.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

636 707 PATENT CLAIMS

1.Monitoring arrangement for function monitoring of a radiation detector arrangement which, under the influence of ionizing radiation, generates a pulse rate corresponding to the radiation and which, in addition to the radiation detector (4), contains an associated operating voltage supply device (6) and a measuring circuit (2), characterized in that one on the Monitoring circuit (3,55) responsive to zero radiation of the radiation detector is connected to the output (15) of the radiation detector arrangement (1), that the monitoring circuit has means (7; 27; 56) for generating a periodic pulse signal, furthermore means (8-10; 58 ) which apply a control signal to an alarm output (13; 68) if no pulse of the radiation detector appears at its output within a period determined by the periodic pulse signal, and that an alarm device (14; 14 ', 38, 39; 39-41 , 67) is present, which responds to said control signal.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the means for generating a pulse signal have a pulse generator (7), that the means for generating an alarm control signal have a switchable and resettable flip-flop (8) and an AND circuit (10), that the output (15) of the radiation detector arrangement (1) is connected to the reset input (R) of the flip-flop which generates an output signal (26) in the set state and whose output (Q) is connected to one input (11) of the AND circuit that the output of the pulse generator is connected to the second input (12) of the AND circuit and via a time delay circuit (9) to the set input (S) of the bistable multivibrator, and that the output (13) of the AND circuit is connected to is connected to the alarm device (14), the time delay tv of the time delay circuit being greater than the pulse duration tj of the pulses (23) at the second input of the AND circuit and the pulse frequency 1 / TG of the pulse generator is many times smaller than the average frequency of the zero rate l / t0 of the radiation detector.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that at least in the signal path between the output of the pulse generator (7) and the second input (12) of the AND circuit (10), a pulse shaper circuit (16) is arranged, the pulses (23) with generates a pulse duration that is small compared to the period TG of the pulse oscillation of the pulse generator.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the time delay circuit (9) is a differentiator (30) which generates a needle pulse (37) on the falling edge (36) of a pulse.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the means for generating a pulse signal have a pulse generator (56), that the means for generating an alarm control signal have an electronic, digital counter (58), the reset input (61) with the output ( 15) of the radiation detector arrangement (1), the counter input (60) of which is connected to the output of the pulse generator and the output (68) of which is connected to the alarm device (14), the product of the period TG of the pulse signal (59) of the generator and of the counted pulse number Z0 in the counter, at which the counter generates an output signal (66) which is many times larger than the mean pulse interval t0 of two adjacent counting pulses (22) of the zero radiation of the radiation detector.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that in the signal path between the output of the pulse generator (56) and the counting input (60) of the electronic counter (58) a pulse shaper circuit (57) is arranged, the pulses (59) with one opposite Period TG of the pulse oscillation of the pulse generator generates a small pulse duration.

7. Arrangement according to claim 3 or 6, characterized in that the pulse shaper circuit (16, 30, 44) is a differentiator which generates a needle pulse on the rising edge of a pulse.

8. Arrangement according to claim 2 or 5, characterized in that the pulse generator is a timer arrangement (27) which generates a pulse (28) each after a predetermined time.

9. Arrangement according to claim 2 or 5, characterized in that the pulse generator is an astable multivibrator (56).