DE1900888A1

DE1900888A1 - Ionisierkammer,insbesondere fuer Branddetektorgeraet

Info

Publication number: DE1900888A1
Application number: DE19691900888
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: VIGIFEU
Current assignee: VIGIFEU
Priority date: 1968-01-19
Filing date: 1969-01-09
Publication date: 1969-09-04
Also published as: FR1568048A; DE1900888C3; GB1211181A; DE1900888B2; SU368776A3

Description

Ionisierkammer, insbesondere für Branddetektorgerät

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ionisierkammern, insbesondere der bei Branddetektorgeräten verwendeten Type.

Im allgemeinen bestehen diese Geräte aus einer gesättigten oder nicht gesättigten Ionisierkammer, die eine Bezugskammer darstellt und einer nicht gesättigten Ionisierkammer, in der das umgebende Gas zirkuliert und die eine Meßkammer darstellt. Diese letztere umfaßt eine Ionisierquelle und zwei Elektroden, die Je eine Sammelelektrode für Ionen von bestimmten Vorzeichen bilden.

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Der sich ergebende Strom ist eine Funktion der Art des umgebenden Gases und stellt eine Meßgröße der Art dieses Gases dar.

Der gesammelte Strom hängt nun ferner von dem in der Ionisierkammer herrschendem Druck abj wenn sich nämlich dieser Druck erhöht, verringert sich der durchschnittliche freie Durchlauf der Partikel und die Wahrscheinlichkeit, daß die Ionen die Sammelelektrode erreichen, nimmt ab·

Bei den bekannten Geräten läßt sich eine wesentliche Schwankung des gesammelten Stromes für eine gegebene Spannung feststellen, sobald sich der Druck erhöht. Biese Erscheinung hängt ganz offensichtlich mit der steigenden Wahrscheinlichkeit der Rekombination der Ionen in der Meßkammer zusammen und stellt einen ernsthaften Nachteil dar.

Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand eine verbesserte Ionisierkammer, insbesondere für Branddetektorgeräte, die es ermöglicht, die Variationen der Intensität des gesammelten Stromes in Abhängigkeit von den Druckschwankungen im Inneren der Kammer auf einen möglichst geringen Anteil zurückzuführen.

Diese Ionisierkammer, von der Type, die eine Ionisierquelle und zwei Elektroden umfaßt, welche je eine Sammelelektrode für Ionen von bestimmtem Vorzeichen darstellen, ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß

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mindestens ein Ionensamnelelement vorgesehen 1st, das mit einer der Elektroden einheitlich ausgebildet oder von dieser gebildet wird und das sich zur Ionisierquelle Im Strahlenbündel dieser letzteren erstreckt.

Dank diesem Merkmal werden die Ionen mit einem Vorzeichen, das dem der mit dem Ionensammelelement versehenen Elektrode entgegengesetzt ist, sehr schnell von diesem Element aufgefangen, so bald sie aus der Quelle austreten, während die Ionen mit anderem Vorzeichen eine grössere Wahrscheinlichkeit haben, von ihrer Sammelelektrode aufgefangen zu werden. Da die Chancen für eine Rekombination der Ionen somit stark verringert sind, bringen die Druckschwankungen in der Kammer nur beschränkte Schwankungen des gesammelten Stromes für eine gegebene Spannung mit sich.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor.

In den angeschlossenen Zeichnungen, die nur als AusfUhrungsbeispiel gegeben werden, istt

Fig. 1 eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Ionisierkammer im Schnitt; Fig. 2 stellt ein Kurvengitter der Intensitätsschwankung des gesammelten Stromes entsprechend der angelegten Spannung dar, wobei der Parameter des Gitters der im

Inneren der Kammer herrschende Druck istj

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0ie Fig. 3 und k stellen In kleinerem Maßstab analoge Kurvengitter für die bekannten Ionisierkammern dar» Entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausftihrungsbeispiel besteht die Ionisierkammer, die als Meßkammer flir ein Branddetektorgerät vorgesehen ist, aus einer zylindrischen HUlIe 1, die eine der Elektroden bildet, einer Mittelelektrode 2, bestehend aus einem in der Zylinderachse angeordnetem Stab, der durch die Elektrode 1 hindurchgeht, von dieser letzteren isoliert, ferner aus einer Ionisierquelle 31 angebracht auf einem Teil der Innenwand der zylindrischen Elektrode, die eine geeignete Strahlungen aussendet, und einem Ionensammelelement k, einheitlich mit der Mitteleketrode 2 ausgebildet ι die aus einer senkrecht zu dieser Elektrode angeordneten Scheibe besteht, die sich im Strahlenbündel zur Ionisierquelle 3 hin erstreckt.

Die Scheibe k kann leitend sein, was sich zum Beispiel durch Ausführung als vernickeltes Blech erzielen läßt, mit dem Potential der Mitteleketrode 2, oder.praktisch

tßoLterend| In diesem letzteren Fall gewährleistet sie ein· OberfIfiohensammlung von paarweise mit einem Feldeffekt wanderenden Ionen, der es ermöglicht, das Sammeln zu modulleren· Der Durohmesser der Scheibe 1st etWR* kleiner, als der der Zylinderelektrode 1, so daß etfe »ehr rasch die Ionen von entgegengesetztem Voreu dem der Mitteleketrode 2 einfängt. Der

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Abstand des Bandes der Scheibe zur Ionisierquelle kann einige wenige mm betragen, kann aber für bestimmte Verwendungszwecke noch kleiner gehalten werden.

Da die Ionen mit entgegengesetztem Vorzeichen zu dem der Scheibe oder der Mittelelektrode mit höherer Leistung eingefangen werden, können die Ionen von einem Vorzeichen, das dem der Zylinderelektrode entgegengesetzt ist, sich zu dieser Elektrode hin ausrichten, wobei also nur noch sehr geringe Aussichten für Rekombination bestehen. Es folgt daraus, daß der gesammelte Strom sich in verhältnismäßig geringem Anteil verringert, so-bald der Brück in der Kammer für eine gegebene Spannung sich erhöht .

Das Kurvengitter in Fig. 2 erläutert die Wirkungsweise der Kammer, wobei die Schwankungen der Intensität des gesammelten Stromes I in Abhängigkeit von der angelegten Spannung U angegeben sind, und wobei der Druck ja den Parameter des Gitters bildet, und wobei ferner die Kurven ^PV $k> ^P5 ^den ^fflospkä¹¹·^3011611 Drücken von

1 kg/cm², 2 kg/cm², 3 kg/cm², k kg/cm², 5 kg/cm² entsprechen.

Bei einem Vergleich dieser Kurve mit denen der Fig. 3 und H, die sich auf bekannte Geräte beziehen, läßt sich feststellen, daß dank der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Verbesserung erzielt wird, und zwar hinsichtlich der Verringerung des Verhältnisses Intensität bei

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J J
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! atmosphärischem Druck/Intensität bei einem Druck von

5 kg/cm , für eine Spannung beispielsweise von 100 V.

Im Fall von Fig. 2 ist dieses Verhältnis gleich 17Oi also nahe 2,8, während es im Fall der Fig« 3 bzw» ζ nahe bei 30 liegt.

Diese verbesserte Ionisierkammer läßt sich insbesondere

bei einem Branddetektor verwenden, der in einem Druekbereioh arbeitet, der von einer bis zu mehreren Atmosphären Druck reichen kann, und zwar bei ausreichender Empfindlichkeit.

Ein solcher Detektor kann dann die erfindungsgemäße Kammer umfassen, die eine Analysenkammer darstellt, sowie eine Bezugskammer, in Reihe geschaltet und mit konstanter Spannung gespeist, wobei der gemeinsame Punkt eine Spannung in Abhängigkeit vom Zustand der Analysenkammer aufweist. Der Detektorstromkreis kann eine Elektrometerröhre oder einen Transistor umfassen, wodurch es ermöglicht wird, die SpannungsSchwankungen des beiden Kammern gemeinsamen Punktes zu messen.

Dieser Detektor hat den Vorteil, daß er gegen Auswirkungen der Druckschwankungen infolge Verwendung der erflndungsgemäßen Kammer sehr wenig empfindlich ist.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht

auf die vorstehend dargestellte und beschriebene AusfUhrungsform beschränkt, die nur als Beispiel angeführt

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Claims

ι f r r f C » r er r c ι cc ·« f< Patentansprüche

1. Ionisierkammer, insbesondere für Branddetektorgeräte, mit einer Ionisierquelle und zwei je eine ßammelelektrode für Ionen eines bestimmten Vorzeichens darstellenden Elektroden , dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisierkammer mit mindestens ein Ionensammelelement (4) vers-ehen ist, das mit einer der Elektroden (2) fest verbunden oder durch diese gebildet ist und sich zur Ionisierquelle (3) hin in deren Strahlenbündel erstreckt.

2. Ionisierkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (4-) aus einem leitenden Material besteht.

5· Ionisierkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (4-) aus einem isolierenden Material für Oberflächeneinfang besteht.

4·. Ionisierkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden das Gehäuse der im wesentlichen zylindrischen Kammer bildet und die Ionieierquelle (3) trägt, während die andere Elektrode aus einem etwa in der Zylinderachse angeordneten Stab (2) besteht, wobei das Ionensammelelement als eine mit dem Stab (2) verbundene oder einstückig gefertigte Scheibe (4-) ausgebildet ist, die eich etwa senkrecht zu diesem Stab (2) erstreckt.

5. Ionieierkammer nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Scheibe (4-) nach der Ionisierquelle (J) angeordnet ist und von dieser einige mm Abstand hat.

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6. Branddetektorgerät nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Ionisierkammex·£ür Analyse aufweist.

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