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Vorrichtung zum Festlegen der zeitlichen Zuordnung bei digital erfaßte
Meßgrößen durch Zeitwerte registrierenden Meßanordnungen Meßanordnungen, die digital
Zeitwerte registrieren, werden beispielsweise benutzt, wenn die pro Zeiteinheit
stattfindende Anzahl von Ereignissen ermittelt werden soll, wobei eine bestimmte
Anzahl von Ereignissen vorgegeben wird und die für ihr Eintreten benötigte Zeit
durch einen Zeitdrucker registriert wird. Insbesondere bedient man sich derartiger
Anordnungen zur Ermittlung der Aktivität und/oder Halbwertzeit radioaktiver Substanzen,
vor allem wenn es sich um Stoffe geringer Aktivität handelt, bei denen eine integrierende
Schaltung in Verbindung mit einem Schreiben zu ungenaue Ergebnisse liefert.
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In vielen Fällen ist nun nicht nur die Anzahl der pro Zeiteinheit
eintretenden Ereignisse von Interesse, sondern auch der Zeitpunkt, zu dem diese
Ereignisrate vorhanden war. Dieser Zeitpunkt läßt sich für die einzelnen Werte jeweils
durch Addition sämtlicher bis zum betrachteten Wert vom Zeitdrucker registrierten
Werte annähernd ermitteln. Dies benötigt insbesondere bei langen Meßreihen einen
nicht unerheblichen Arbeitsaufwand und bringt außerdem eine zusätzliche Fehlerquelle.
Fernerhin sind die auf diese Weise berechneten Zeitpunkte nicht exakt richtig, da
die für den Abdruck des Wertes und für die Nullstellung der Geräte benötigte Zeit
vom Zeitdrucker nicht registriert wird.
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Es wurde nun eine Vorrichtung zum Festlegen der zeitlichen Zuordnung
bei digital erfaßte Meßgrößen durch Zeitwerte registrierenden Meß anordnungen gefunden,
insbesondere bei einem Zeitdrucker in Verbindung mit einem an ein Zählrohr angeschlossenen
Zählgerät zur Ermittlung der Aktivität und/oder der Halbwertzeit radioaktiver Präparate,
welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Aufzeichnung der die Meßwerte bestimmenden
Zeitmerkmale in vorbestimmten, gleichbleibenden und im Vergleich zu den Meßperioden
groß bemessenen Zeitintervallen unterbrochen und der Zeitpunkt der Unterbrechung
mittels des gleichen Druckwerkes durch eine gesonderte Zeitwertmarkierung gekennzeichnet
wird, welche von den übrigen Zeitwertaufzeichnungen deutlich unterscheidbar ist.
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Durch die gesonderte Zeitwertaufzeichnung wird zwar die Aufzeichnung
der die Meßgröße bestimmenden Zeitmerkmale unterbrochen. Doch stellt der Verlust
einer Meßwert-Zeit-Aufzeichnung bei der großen Bemessung der Zeitintervalle keinen
Registrierverlust dar.
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Es sind zwar Vorrichtungen bekannt, welche dem gleichen Zweck dienen,
die aber entweder mit einem zweiten Druckwerk oder anderen zusätzlichen Regi-
striereinrichtungen
ausgestattet sind. Dabei ist eine größere Breite des Registrierstreifens oder ein
nachträgliches Aufdrucken der Zeitangaben notwendig.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt dagegen sowohl die Meßwert-Zeit-Aufzeichnung
wie auch die Zeitwertaufzeielinung zum Festlegen des Registrierzeitpunktes mit dem
gleichen Druckwerk.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Bei Beginn der Messung werden
durch Betätigen einer Taste am Steuergerät 5 das Zählgerät 4 und der Zeitdrucker
6 gestartet. Gleichzeitig wird im Steuergerät 5 ein stark verzögertes Schaltelement
8 (Einschaltzeit = tx) eingeschaltet, das nach Ablauf der Zeit tx Zeitdrucker 6
und Zählgerät 4 stoppt. Der Zeitdrucker 6 besitzt einen Schaltungsmechanismus (automatische
Selbststeuerung), der jeweils nach erfolgtem Stopp den Abdruck des Wertes auslöst,
nach erfolgtem Abdruck den Zeitdrucker 6 und das Zählgerät 4 auf Null stellt und
beide Geräte nach der Nullstellung wieder startet. Als erster Wert erscheint also
auf dem Registrierstreifen des Zeitdruckers 6 der Wert tx, der zur Festlegung der
zeitlichen Zuordnung dient. Nach Abdruck des Wertes tx wird nunmehr die Meßwert-Zeit-Aufzeichnung
begonnen. Zu diesem Zwecke werden jeweils nach Erreichen der am Zählgerät 4 eingestellten
Impulszahl Zählgerät 4 und Zeitdrucker 6 (vom Zählgerät) gestoppt. Nach Abdruck
des Zeitwertes werden beide Geräte durch den Zeitdrucker 6 auf Null gestellt und
wieder gestartet. Nach Ablauf der am Impulsgeber 7 einstellbaren Zeit t vom Beginn
der
Messung (Tastendruck am Steuergerät) an gerechnet, wird durch den Impulsgeber 7
an das Steuergerät 5 ein Impuls gegeben. Dadurch werden mit Hilfe des Steuergerätes
5 der Zeitdrucker 6 und das Zählgerät4 gestoppt. Der dabei vom Zeitdrucker 6 registrierte
Wert ist gewöhnlich für die Auswertung der Meßreihe unbrauchbar, da die Unterbrechung
der Zählung unabhängig von der zu diesem Zeitpunkt am Zählgerät 4 gerade erreichten
Impulszahl erfolgt. Es ist jedoch der Zeitpunkt bekannt, zu dem dieser Wert abgedruckt
wurde. Um den Wert in jedem Falle einwandfrei in der Meßwertreihe kenntlich zu machen,
wird durch den Impuls des Impulsgebers 7 im Steuergerät 5 zugleich das verzögerte
Schaltelement eingeschaltet. Dadurch werden nach Ablauf der Zeit tx seit Impulsgabe
durch den Impulsgeber 7 das Zählgerät 4 und der Zeitdrucker 6 abermals gestoppt.
Als nächster Wert nach dem Wert, von dem der Zeitpunkt des Abdruckers bekannt ist,
wird somit der Markierungswert tx abgedruckt; daraufhin wird die Meßreihe wieder
fortgesetzt.
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F i g. 1 stellt eine beispielsweise Ausbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dar. Dabei handelt es sich um eine Meßanordnung zur Ermittlung der Aktivität
und/oder Halbwertzeit eines radioaktiven Präparates 1 in einer Bleikammer 2. Die
vom Strahlungsdetektor 3 gelieferten Impulse werden vom Zählgerät 4 gezählt. Das
Zählgerät besitzt eine Einrichtung, die es gestattet, die Zählung nach Erreichen
einer bestimmten, einstellbaren Impulszahl abzubrechen (Impulsvorwahl). Über ein
Steuergerät 5 ist ein Zeitdrucker 6 an das Zählgerät angeschlossen.
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Mit dem Steuergerät 5 ist außerdem noch ein einstellbarer Impulsgeber
7 verbunden. Bei dem Impulsgeber 7 handelt es sich in diesem Fall um ein einstellbares
Impulsschaltwerk, das in einstellbaren Zeitintervallen t einen Impuls von 1 Sekunde
Dauer abgibt. An die Stelle dieses Impulsschaltwerkes kann auch irgendein anderer
Impulsgeber genügender Genauigkeit treten. So können die Impulse z. B. auch von
einer elektrischen Hauptuhr abgeleitet werden.
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Der Schaltplan eines Steuergerätes zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in einer Anordnung nach Fig. 1 ist in F i g. 2 dargestellt. An Hand dieses
Schaltplanes werden die Schaltvorgänge in diesem Gerät erläutert.
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1. Beginn der Messung und Dauerbetrieb Vor Beginn der Messung müssen
die drei Geräte in Ausgangsstellung gebracht werden, wobei als Ausgangsstellung
gilt: Zählgerät 4: Null-Stellung, Zeitdrucker 6: Null-Stellung, automatische Selbststeuerung,
Impulsschaltwerk 7: Kontakt z geschlossen.
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Der Schalters im Zusatzgerät wird geschlossen, die Netzschalter der
drei Geräte werden eingeschaltet. Durch Drücken der Taste T1 wird Relais F erregt.
Der Kontakt J11 schließt den Stromkreis für Relais E, E zieht an und bleibt bei
geschlossenem SchalterS, durch Kontakt es auch bei Abfall von Relais F und Anzug
von Relais B erregt. Durch Kontakt elX wird über Relais G (Kontakt gi) der Synchronmotor
des Impulsschaltwerkes 7 eingeschaltet. während Kontakt ell die Verbindung zwischen
Zähl-
gerät 4 und Zeitdrucker 6 herstellt, so daß bei Start des Zählgerätes 4 auch
der Synchronmotor des Zeitdruckers 6 anläuft. Der Start des Zählgerätes 4 erfolgt
hierbei durch Kontakt all, wobei der Stromkreis von Relais A bei geschlossenem Kontakt
z (Ausgangsstellung des Impulsschaltwerkes) durch Kontakt e111 geschlossen wird.
Die Schaltzeit von Relais F wird durch den Kondensator C4 in Verbindung mit Kontakt
sichergestellt, unabhängig von der Dauer der Kontaktgabe durch die Taste T. Bei
Ansprechen von Relais A wird durch Kontakt a Relais B eingeschaltet und bleibt durch
Kontakt b auch nach Abfallen von Relais A erregt. Kontakt b111 schaltet nun den
Stromkreis für die Heizwicklung des Bimetallrelais D ein, Kontakt bll bereitet die
Betätigung von Relais C von während das Öffnen von Kontakt blE in diesem Fall ohne
Einfluß auf den Schaltvorgang bleibt. (SchalterS geschlossen). Hat das Bimetallrelais
D seine Arbeitsstellung erreicht, so ist Kontakt dl geschlossen. Dadurch zieht Relais
C an und bleibt durch Kontakt c1 für die Dauer der Ladung des Kondensators C3 angezogen.
Durch Kontakt c11 werden Zählgerät 4 und Zeitdrucker 6 gestoppt, wodurch im Zeitdrucker
6 die oben beschriebene automatische Selbststeuerung ausgelöst wird.
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Gleichzeitig öffnet Kontakt cll; dadurch fällt Relais B ab, die Heizwicklung
des BimetallrelaisD wird durch Öffnen von Kontakt bllg stromlos, Kontakt d, öffnet.
Bei Abfallen von Relais B wird auch Kontakt b11 geöffnet, wodurch ein nochmaliger
Stoppimpuls an das Zählgerät durch nicht exaktes Öffnen von Kontakt d, (Bimetallrelais)
verhindert wird.
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Als ersten registrierten Zeitwert erhält man somit das Zeitintervall
tx.
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Wird nach der am Impulsschaltwerk 7 einstellbaren Zeit t der Kontakt
z geschlossen, so zieht Relais A an. Kontakt all stoppt Zählgerät 4 und Zeitdrucker
6 und löst im Zeitdrucker 6 den oben beschriebenen Schaltvorgang (automatische Selbststeuerung)
aus. Dieser wiederholt sich nach der Zeit tx wie oben beschrieben.
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2. Beendigung der Messung Soll die Messung beendet werden, so ist
der Schalter S.! zu öffnen. Dadurch wird bei der nächsten Impulsgabe durch das Impulsschaltwerk
7 (Schließen von Kontakt z) über Relais A und B der Kontakt biv geöffnet. Relais
E fällt ab und schaltet über Kontakt e,,, Relais G und Kontakt g1 den Motor des
Impulsschaltwerkes 7 ab. Gleichzeitig wird Kontakt e11 geöffnet, wodurch eine der
zur Durchführung der autmatischen Selbststeuerung notwendigen Verbindungsleitungen
zwischen Zählgerät 4 und Zeitdrucker 6 unterbrochen wird. Somit bleibt das Zählgerät
4 auf der durch Kontakt all bewirkten Stoppstellung, ebenso stoppt der Synchronmotor
des Zeitdruckers 6, ohne daß die automatische Selbststeuerung ausgelöst wird.
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Erst beim Schließen des Kontaktes c11 nach der durch Relais D bedingten
Zeit tx erfolgt dann die Null-Stellung des Zählgerätes 4 sowie Abdruck und Null-Stellung
des Zeitdruckers 6. Damit befinden sich alle drei Geräte wieder in Ausgangsstellung.
Es ist allerdings auch eine sofortige Beendigung des Meßvorganges möglich, wenn
nach Öffnen von SchalterS2 die Taste T2 gedrückt wird. Zählgerät 4 und Zeitdrucker
6
werden dabei in der oben beschriebenen Weise auf Null gestellt, das Impulsschaltwerk
7 wird gestoppt und befindet sich dann gewöhnlich nicht in der Ausgangsstellung.
Diese muß vor Beginn einer neuen Messung dann erst wieder eingestellt werden.
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3. Einstellen der Ausgangsstellung des Impulsschaltwerkes 7 Hierzu
wird das Steuergerät 5 von Zählgerät 4 und Zeitdruck er 6 getrennt. Nach Einschalten
des Netzschalters S1 wird bei offenem Schalter S2 die Taste T1 gedrückt. Relais
F zieht an und betätigt über Kontakts,, das Relais E. Dadurch wird durch Schließen
von Kontakt ein das Relais G erregt und der Synchronmotor des Impulsschaltwerkes
7 durch Kontakt g3 eingeschaltet. Der Synchronmotor läuft nun so lange, bis Kontakt
z geschlossen wird, wobei der Betrieb des Motors durch die Signallampe L2 angezeigt
wird. Wird Kontakt z geschlossen, so zieht Relais A an und schaltet durch Kontakt
a11, Relais B ein. Dadurch fällt Relais E durch Öffnen von Kontakt biv ab und schaltet
über Kontakte,,, Relais G (Kontakts,), den Synchronmotor ab, was durch Erlöschen
von Signallampe L2 angezeigt wird. Gleichzeitig fällt Relais A ab, während Kontakt
z noch geschlossen ist, da die Schließungsdauer von Kontakt z bei dem verwendeten
Impulsschaltwerk 7 1 Sekunde beträgt. Durch die Erregung von Relais B wird allerdings
auch, wie oben beschrieben, ein verzögerter Impuls über Relais D und Kontakte e11
ausgelöst, was aber bedeutungslos ist, da weder Zählgerät 4 noch Zeitdrucker 6 angeschlossen
sind. Etwa 1 Minute nach Erlöschen der Lampe L2 (Zeitraum = tx) kann dann die Verbindung
zu Zählgerät 4 und Zeitdrucker 6 vorgenommen werden. Mit L1 und S11
bzw. 512 sind
eine Betriebssignallampe und Sicherungen gekennzeichnet.