DE2250820A1

DE2250820A1 - Mess- bzw. anzeigegeraet fuer rauch od. dgl

Info

Publication number: DE2250820A1
Application number: DE2250820A
Authority: DE
Inventors: Ingvar Andersson
Original assignee: Bevaknings AB Securitas
Current assignee: Bevaknings AB Securitas
Priority date: 1971-10-20
Filing date: 1972-10-17
Publication date: 1973-04-26
Also published as: GB1341372A; NO126977B; US3838283A; BE790355A; FR2175383A5; SE347377B; NL7214138A

Description

PATE NTAN WALTE

DlPl ΙΝΘ. DR. IUR. DIPL.-ING. VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück , den l6. Oktober 1972

MDSERSTRASSE 2O/24· VB/PI

Bevaknlngs AB Securitas Heliosvägen 12
Stockholm-Hammarby
Schweden

Meß- bzw. Anzeigegerät für Rauch od. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meß- bzw. Anzeigegerät für Rauch, Nebel od. dgl., im Folgenden kurz Rauchdetektor genannt, das eine erste, im wesentlichen geschlossene Ionisationskammer mit einer darin vorgesehenen Strahlungsquelle und eine zweite offene Ionisationskammer umfaßt, die sich zur Umgebungsluft hin öffnet, wobei beide Kammern eine gemeinsame Wand besitzen.

Die offene Kammer, in der eine Ionisation infolge der eintretenden Rauchgase stattfindet, ist einer starken Verschmutzung unterworfen, die die Meßergebnisse und die Funktion des Detektors fehlerhaft macht. Das Reinigen des Detektors ist aufwendig und kann nur von solchen Personen ausgeführt werden, die in der Handhabung von Strahlungsquellen der üblicherweise verwendeten Typen, d. h. von Alpha-Strahlungsquellen, ausgebildet und damit vertraut sind.

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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Rauchdetektor zu · schaffen, der aus einfachen und billigen, leicht auswechselbaren Teilen besteht, die bei Verschmutzung entfernt und durch frische Teile ersetzt werden können, und der sich ohne die Gefahr von Strahlungsschäden handhaben läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung hauptsächlich vor, daß die beiden Ionisationskammern eine gemeinsame Wand aus einer dünnen, für die von einer Strahlungsquelle ausgehende Strahlung durchlässigen Membrane besteht, die eine öffnung eines die erste Kammer bildenden Gehäuses abdeckt, daß eine luftdurchlässige Abdeckung, welche die zweite Ionisationskammer bildet, an dem Gehäuse entfernbar befestigt und mit Mitteln vergehen ist, durch welche die Membrane gegen den Umfangsbereich der Öffnung zur Anlage kommt und eine im wesentlichen luftdichte Abdichtung der ersten Kammer schafft, und daß die dünne Membran eine den beiden Ionisationskammern gemeinsame Meßelektrode bildet. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben; in der Zeichnung zeigen:

Fig. ι einen Axialschnitt durch ein Gehäuse, das elektronische Teile für Meßzwecke enthält; Fig. 2 einen Axialschnitt durch einen Einsatz;

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Pig. 3 einen Axialschnitt durch eine Membran; Fig. k einen Axialschnitt durch einen Membranhalter;

Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine kappenförmige Abdeckung für die offene Ionisationskammer;

Flg. 6 eine Draufsicht auf den Einsatz nach Fig. 2, in Richtung der Pfeile VI-VI gesehen;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht des zusammengesetzten Detektors; und

Fig. 8 eine mit einer Membran kombinierte Strahlungsquelle.

Das Gehäuse 1 der Fig. 1 enthält Teile (nicht dargestellt) zum Messen der Spannungen, die in bzw. an der geschlossenen Ionisationskammer und der offenen Ionisationskammer erzeugt werden. Das Gehäuse 1 ist mit einer Meßelektrode 2 für die geschlossene Kamme versehen, wie sie nachstehend noch näher beschrieben wird. Die Elektrode 2 ist freiliegend in einer öffnung .3 im Gehäuse 1 angeordnet und die öffnung 3 ist von einem ringförmigen Flansch 4 umgeben, der mit einer ringförmigen Anschlagfläche 5 versehen ist

Ein ringförmiger Einsatz 6 eines gut isolierenden Materials ist _t dazu bestimmt, zwischen die innere Fläche des Flansches H und gegen die Anschlagfläche 5 gedrückt zu werden (vgl. Fig. 7). In der dargestellten Ausführungsform 1st der Einsatz 6 in seiner Außenwand mit einer oder mehreren ringförmigen Nuten 7 od. dgl. versehen, um die elektrische Isolation zu verstärken. Eine Strahlungsquelle 8, die vorzugsweise länglich ausgeführt ist und eine ß-Strahlung erzeugende Isotope, z. B. Krypton 85 oder Argon 39, enthält, ist in der Innenwand des Einsatzes 6 und

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innerhalb der radialen Begrenzungsflächen desselben befestigt.

Die Fig. 3 zeigt eine Membrane 9, die aus sehr dünnem Blech oder einem anderen geeigneten Material besteht, welches den Durchgang einer ß-Strahlung erlaubt; die Membrane 9 besteht z. B. aus einer Metallfolie, die unter der Handelsbezeichnung HAVAR verkauft wird, oder aus einer Aluminiumfolie» die eine Dicke von 0,03 mm hat. Die kreisförmige Folie 9 ist mit einem Haltering 10 aus Metall verpreßt oder an diesen angeschweißt.

Wie in Fig. 7 dargestellt, ist die Membrane 9 so angeordnet, daß sie mit ihrem Haltering 10 an einer Anlagefläche 11 des Einsatzes 6 anliegt und mittels eines Membranhalters 12 (Fig. aus Kunststoff oder ähnlichem elektrisch nichtleitendem Material unter Druck gegen den Einsatz anliegt bzw. an diesem gehalten wird. Der Membranhalter 12 besitzt eine innereizylindrische Fläche 13 zum Umfassen einer äußeren zylindrischen Fläche 14 des Einsatzes 6, so daß der Halter 12 stets fest an seinem Platz auf dem Einsatz gehalten ist, wobei der Einsatz 6 seiner-, seits in das Gehäuse 1 gedrückt wird. Die axiale Stellung des Membranhalters 12 wird bestimmt durch eine mit dem Haltering 10 zusammenwirkende Anschlagfläche 15.

Die Membran 9 ist dementsprechend unter Druck am Einsatz gehalten, wodurch sich eine im wesentlichen luftdichte Abdichtung ergibt. Der durch die Membran 9, den Einsatz 6 und den die Elektrode 2 enthaltenden Teil des Gehäuses definierte Paum bll-

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det die geschlossene Ionisationskammer, wobei die Membrane 9 .. ■ zusammen mit der Elektrode 2 die beiden Meßelektroden der geschlossenen Ionisationskammer bildet.

Die offene Kammer des Rauchdetektors besteht aus einerlcappenförmigen Abdeckung 16 aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material, z. B. einem metallisierten Kunststoff. Die Abdeckung 16 besitzt eine innere zylindrische Fläche T7, die um den Membranhalter 12 gedrückt wird, so daß dieser die in Fig. 7 dargestellte Stellung einnimmt. Die Abdeckung 16 weist an ihrem Umfang Durchströmöffnungen 18 auf, durch welche Luft in das Innere der Kammer fließen kann. Die Membrane 9 bildet zusammen mit der Abdeckung 16 die beiden Meßelektroden der offenen Ionisationskammer. Der Membranhalter 12 ist formlich so gestaltet, daß sich zwischen der äußeren Elektrode 16 und der mittleren Elektrode 9 eine möglichst gute elektrische Isolation ergibt.

Die elektrische Verdrahtung der Membrane 9 und der Abdeckung 16, mit den elektronischen Meßkreisen ist in der Zeichnung nicht dargestellt, da es für den Fachmann keine Schwierigkeit bereitet wie die Verdrahtung bzw. Schaltung durchzuführen bzw. anzuordnen ist. .

Nach einer längeren, eine Verschmutzung der Membrane, des Membranhalters und der Abdeckung bewirkenden Betriebszeit des Detektors werden die Abdeckung und der Membranhalter mit der

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Mejnbrane entfernt und durch saubere Teile _fersetzt. Um das Auswechseln der Teile zu erleichtern, ist der Membranring 10 vorzugsweise durch einen Kleber mit dem Membranhalter verbunden, der seinerseits mit der Abdeckung verbunden ist, wodurch ein Entfernen dieser Teile als eine integrierte Einheit möglich ist. Die Gefahr von Strahlungsschäden ist minimal geworden, weil der neue Detektor die Verwendung einer niedrigen bzw. kleinen Strah- _t lungsquelle erlaubt. Beim Ersetzen der verschmutzten Teile wird die Abdeckung vorzugsweise mit einer Stange, die mit einem Saugteil od. dgl. versehen ist, gehandhabt, so daß eine enge Berührung mit der Strahlungsquelle vermieden ist..

Es ist offensichtlich, daß die in der Zeichnung dargestellte Ausführung in verschiedener Weise abgewandelt werden kann. Anstelle einer Preßsitzverbindung zwischen der Abdeckung und dem Membranhalter könnte auch eine Schraubverbindung verwendet werden. Es 1st weiterhin nicht notwendig, einen gesonderten Einsatz 6 zu verwenden, weil die Strahlungsquelle in dem Gehäuse 1 auch in Jeder anderen geeigneten Weise montiert werden kann.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung sehr kleiner Detektoren welche ihrerseits die Verwendung einer ß-Strahlungsquelle erlauben, die kleiner als 1 millicurie sein kann. Die bisher verwendeten Detektoren mit einer ß-Strahlungsquelle haben demgegenüber eine Stärke der Strahlungsquelle im Bereich von 20 milli curie.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die eine genaue Bestimmung der Menge an Strahlungsmaterial ermöglicht, besteht die Strahlungsquelle aus einer dünnwandigen, luftdichten Röhre aus Aluminium mit vorbestimmtem Durchmesser und vorbestimmter Länge, die mit einer gasförmigen Isotope gefüllt ist und deren Enden durch Schweißung abgedichtet sind. Die Achse der Röhre liegt parallel mit der Ebene der Membrane und die. Strahlungsquelle befindet sich dicht.an der Membrane.

Eine andere Abwandlung besteht darin, daß die Membrane 9 mit einer weiteren Membrane 19 (Fig. 8) verbunden ist, deren Umfang mit der Membrane 9 abgedichtet verbunden ist. Die die Strahlung aussendende Substanz, z. B. Krypton, ist dabei in dem Raum zwischen den beiden Membranen 9 und 19 eingeschlossen. Die Membrane 19 könnte auch kleiner als die Membrane 9 und zentrisch auf letzterer angebracht sein.

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Claims

Patentansprüche:

1. Rauchdetektor mit einer ersten, zumindest in wesentlichen geschlossenen Ionisationskammer mit einer Strahlungsquelle und einer zweiten offenen Ionisationskammer, die zur Umgebungsluft hin offen ist, wobei beide Kammern eine gemeinsame Wand besitzen dadurch gekennzeichnet, daß diese Wand (9) aus einer dünnen, für die von einer Strahlungsquelle ausgehende Strahlung durchlässigen Membrane (9) besteht, die eine öffnung (3) eines die erste Kammer bildenden Gehäuses (1) abdeckt, daß eine luftdurchlässige Abdeckung (l6), welche die zweite Ionisationskammer bildet, an dem Gehäuse (l) entfernbar befestigt und mit Mitteln (12) versehen ist, durch welche die Membrane (9) gegen den Umfancsbereich der öffnung (3) zur Anlage kommt und eine im wesentlichen luftdichte Abdichtung der ersten Kammer schafft, und daß die dünne Membran (9) eine den beiden Ionisationskammern gemeinsame Meßelektrode bildet.

2. Rauchdetektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Einsatz (6), der im wesentlichen luftdicht mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und der die öffnung (3) aufweist.

3. Rauchdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle die Isotopen Krypton 85 oder Argon 39 enthält.

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Jj. Rauchdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle aus einer geschlossenen Röhre besteht, die mit einer gasförmigen, eine ß-Strahlung abgebenden Isotope gefüllt ist, wobei die Röhre benachbart der Membrane angeordnet ist und mit ihrer Längsachse im wesentlichen paullel zur Ebene der Membrane liegt.

5. Rauchdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (9) gasdicht mit einer zweiten Membrane (19) verbunden ist und daß die Strahlungssubstanz zwischen den beiden Membranen vorgesehen ist. .

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