DE2739091A1

DE2739091A1 - IONIZATION DETECTOR

Info

Publication number: DE2739091A1
Application number: DE19772739091
Authority: DE
Inventors: Elias S Solomon
Original assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Current assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1978-05-24
Also published as: FR2370279A1; CA1076269A; SE7712543L; FR2370279B3; JPS5358290A; DK493377A; GB1583047A; ES462684A1; SE427314B; IT1114156B

Description

PAT E N TAN WALTEPAT E N TAN WALTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1»30-1»7ί) . DIPt.-ING. W.EITIE - D». RER. NAT. K. HOFFMANN · DI Pl.-ING. W. LEH N DR. ING. E. HOFFMANN (1 »30-1» 7ί). DIPt.-ING. W.EITIE - D ». RER. NAT. K. HOFFMANN DI Pl.-ING. W. LEH N

QIPL.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-βΟΟΟ MÖNCHEN 81 · TELEFON (08») 911087 . TELEX 05 »41» (PATH E) QIPL. -ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-βΟΟΟ MÖNCHEN 81 · TELEPHONE (08 ») 911087. TELEX 05 »41» (PATH E)

29 61829 618

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY (SYSTEMS)GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY (SYSTEMS)

NEW YORK,N.Y./USANEW YORK, N.Y. / USA

lonisaticnsdetektorionization detector

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionisationsdetektor und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Feststellen von Feuer, die vorzugsweise eine ß-Strahlenquelle verwendet, obwohl die Lehre der Erfindung ebenso im Zusammenhang mit anderen Strahlenquellen verwendbar ist.The invention relates to an ionization detector and, more particularly, to a device for detecting fire, which preferably uses a ß-radiation source, although the The teaching of the invention can also be used in connection with other radiation sources.

Verschiedene Arten von Ionisations-Feuer-Warnvorrichtungen sind bekannt-, niese Detektoren weisen typischerweise eine oder zwei Kammern und eine oder zwei radioaktive Strahlenquellen auf. Diese Vorrichtungen funktionieren auf der Basis des Prinzips des Wechsels des Ionisationsstromes innerhalb der Kammer nach dem Feststellen von Staubprodukten oder AerosolenVarious types of ionization fire warning devices are known - sneeze detectors typically include or two chambers and one or two radioactive sources. These devices work on the basis of the Principle of the change of the ionization current within the chamber after the detection of dust products or aerosols

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in der Atmosphäre, in welcher der Detektor sich befindet.in the atmosphere in which the detector is located.

Die meisten dieser Detektoren verwenden einschliesslich aller kommerziell verwendeten Detektoren eine oL-Strahlenquelle mit Americum 241. Während diese Sensoren Anwendung gefunden haben und weit verbreitet in Feueranzeigesystemen Verwendung gefunden haben, ist es ebenso bekannt, dass CL-Strahlenpartikel sehr viel mehr gefährlich sind als ß-Strahlenpartikel. Es wurde dahingehend argumentiert, dass normalerweise die Strahlung innerhalb der Ionisationskammer eingeschlossen ist, so dass sich infolgedessen keine Probleme ergeben. Jedoch gibt es Umstände, unter denen ein mit (!,-Partikeln verwendeter Detektor gefährlich geworden ist. Beispielsweise haben sich nach dem Ausbrechen von Feuer Situationen ergeben, in denen die Detektoren in den Trümmern verloren gingen, wodurch die Beseitigung der Trümmer ein Problem darstellte.Most of these detectors use all inclusive commercially used detectors an oL radiation source with Americum 241. While these sensors found application and have found widespread use in fire detection systems, it is also known that CL radiation particles are much more dangerous than ß-radiation particles. It it has been argued that normally the radiation is trapped inside the ionization chamber, so that as a result there are no problems. However, there are circumstances where a detector used with (!, - particles has become dangerous. For example, after a fire broke out, situations have arisen in which the Detectors in the rubble were lost, thereby eliminating them the rubble was a problem.

Dementsprechend wäre es zur Herstellung einer sicheren Vorrichtung wünschenswert,einen Detektor zu konstruieren, der eine niedrigaktive ß-Strahlenquelle verwendet. Sogar einige der früheren Patente, wie die US-PS 3 573 777, 3 271 756, 3 295 121 und 3 560 737, haben eine ß-Strahlenquelle als mögliche Strahlenquelle für Ionisationsdetektoren erwähnt. Jedoch ist kein Detektor verfügbar, der eine ß-Strahlenquelle verwendet. Hierfür sind verschiedene Faktoren verantwortlich. Hauptsächlich waren die in Betracht gezogenen ß-Strahlenquellen von hoher Aktivität und insofern nicht geeignet für die Konstruktion von sogenannten Kompaktdetektoren. Andere ß-Strahlenquellen, wie Tritium, haben eine kurze Halbwertzeit und bestimmte mechanische Probleme, wie beispielsweise die Migration. Daher waren diese Detektoren nicht für die Verwendung im Rahmen der Ionisationsdetektion geeignet. Entsprechend der vorliegendenAccordingly, it would be used to make a safe device It is desirable to construct a detector that uses a low-activity β-radiation source. Even some of the prior patents such as U.S. Patents 3,573,777, 3,271,756, 3,295,121, and 3,560,737 have a beta radiation source as a possible Radiation source for ionization detectors mentioned. However, there is no detector available that has a ß-radiation source used. Various factors are responsible for this. Mainly the sources considered were ß-radiation of high activity and therefore not suitable for the construction of so-called compact detectors. Other ß-radiation sources, such as tritium, have a short half-life and certain mechanical problems such as migration. Therefore, these detectors were not suitable for use in ionization detection. According to the present

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Erfindung wird vorzugsweise eine niedrigaktive ß-Strahlenquelle, wie beispielsweise Nickel 63/ verwendet.Invention is preferably a low-activity ß-radiation source, such as nickel 63 / used.

Ein weiteres Problem beim Stand der Technik mit der Verwendung von ß-Strahlenquellen besteht in dem extrem niedrigen Ionisationsstrom, welcher mit diesen Detektoren verfügbar ist. Dies resultiert gewöhnlich in Schwierigkeiten mit der zusammenwirkenden elektronischen Schaltung. Weiterhin ergeben sich daraus Herstellungsprobleme hinsichtlich des Feststellens von aussen kommender Geräuschsignale. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung reduziert der Kammeraufbau und die Wahl der Schaltung grössten Teils des Problem des niedrigen Ionisationsstromes.Another problem with the prior art with the use of ß-radiation sources is the extremely low ionization current, which is available with these detectors. This usually results in difficulties with the cooperating electronic circuit. Furthermore, this results in manufacturing problems with regard to fixing from the outside coming sound signals. In accordance with this invention, the chamber layout and circuit choice are reduced most of the problem of low ionization current.

Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit den bekannten Ionisationsdetektoren besteht darin, dass die Detektoren in verschiedenen Umgebungen verwendet werden können müssen, so dass es schwierig ist, einen Detektor zu produzieren, der geeignet in all diesen Umgebungen ohne das Erfordernis der Einstellung für die entsprechende Umgebung verwendet werden kann. In der Vergangenheit waren viele dieser Detektoren einem Wechsel der Feuchtigkeit und der Luftdichte unterworfen, welche die Empfindlichkeit des Detektors beeinflussten. Ein weiteres Problem mit den bekannten Detektoren unter Verwendung radioaktiver Strahlungsquellen, besteht in der Toleranz der Strahlenquelle selbst. Während Dimensionen innerhalb der Kammer innerhalb eines sehr engen Toleranzbereiches gehalten werden können, unterscheidet sich die radioaktive Aktivität von Quelle zu Quelle sehr erheblich.Another problem in connection with the known ionization detectors is that the detectors must be able to be used in different environments so that it is difficult to produce a detector that is suitable in all of these environments without the need for adjustment can be used for the appropriate environment. In the past, many of these detectors were changing subject to humidity and air density which affected the sensitivity of the detector. Another one The problem with the known detectors using radioactive radiation sources is the tolerance of the radiation source itself. While dimensions within the chamber can be kept within a very narrow tolerance range, radioactive activity differs considerably from source to source.

Beispielsweise offenbaren die US-Patentschriften 3 295 121 und 3 271 756 eine Einrichtung zur Einstellung der Spannung des Ionisationskammerausgangs. Jedoch bezieht sich diese Einrichtung auf die Veränderung der Kammergeometrie oder dieFor example, U.S. Patents 3,295,121 and 3,271,756 disclose a device for adjusting tension of the ionization chamber outlet. However, this device refers to the change in chamber geometry or the

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Einstellung des Abstandes der Elektroden. Dies stellt jedoch eine komplexe mechanische Einstellung dar, die keinen derart guten Steuergrad ergeben, wie die Einstellungseinrichtung gemäss der Erfindung. Mit der einstellbaren Elektrode gemäss der Erfindung können Detektoren gebaut werden, die sich an weite Bereiche der einzelnen Quellen anpassen.Adjustment of the distance between the electrodes. However, this is a complex mechanical adjustment that is not of this kind result in a good degree of control, as the setting device according to the invention. With the adjustable electrode according to According to the invention, detectors can be built which adapt to wide ranges of the individual sources.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen Ionisationsdetektor zu schaffen, der bei einfacher Herstellung und einfacher Einstellung auf betriebssichere Weise Staub und Aerosole in einem Gas oder der Atmosphäre, beispielsweise auch Rauch, einwandfrei feststellt, ohne dabei durch andere Störfaktoren beeinflusst zu werden.The object of the invention is therefore to provide an ionization detector to create that with simple production and simple adjustment in a reliable manner dust and Aerosols in a gas or the atmosphere, including smoke, for example, can be detected without any other disruptive factors to be influenced.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Ionisationsdetektor vorgeschlagen, welcher hauptsächlich einen Kammeraufbau mit einer ersten und zweiten Kammer aufweist, die eine erste bzw. zweite vorzugsweise plattenförmige Elektrode und eine gemeinsame Elektrode aufweist, die die erste von der zweiten Kammer abtrennt. Zwischen diesen Kammern ist vorzugsweise durch mindestens eine öffnung eine Verbindung hergestellt. Jede der Kammer weist ausserdem vorzugsweise eine weitere Anordnung von öffnungen auf, durch die diese Kammer mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Eine oder beide Kammern können eine Strahlenquelle, vorzugsweise eine ß-Strahlenquelle enthalten. Der Detektor weist ebenso eine einstellbare Elektrode auf, die in einer der Kammern angeordnet ist, um die Spannung zwischen der festen Elektrode der Kammer und der gemeinsamen Elektrode zwischen den Kammern einzustellen. Die Elektrode kann eine herkömmliche leitende Elektrode oder aber auch ein Isolator sein. Die Elektroden des Kammeraufbaus sind mit einer Detektionsschaltung verbunden, um einen Wechsel im Ionisationsstrom festzustellen, wenn ein Feueralarmzustand besteht.To solve this problem, an ionization detector is proposed, which mainly comprises a chamber structure with first and second chambers being first and second, respectively preferably plate-shaped electrode and a common electrode which separates the first from the second chamber. A connection is preferably established between these chambers through at least one opening. Each of the chamber also preferably has a further arrangement of openings through which this chamber communicates with the atmosphere Connection. One or both chambers can contain a radiation source, preferably a β-radiation source. The detector also has an adjustable electrode placed in one of the chambers to measure the voltage between the set the fixed electrode of the chamber and the common electrode between the chambers. The electrode can be a conventional one be a conductive electrode or an insulator. The electrodes of the chamber structure are equipped with a detection circuit connected to detect a change in ionization current when a fire alarm condition exists.

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Hinsichtlich eines andere Apsektes der Erfindung ist ein einziger Detektionsstromkreis vorgesehen, welcher einen Kippgeneratorschaltkreis mit einem programmierbaren Unijunktionstransistor und einer Lichtemissionsdiode enthält. Der Schaltkreis weist ebenso einen zweiten programmierbaren Unijunktionstransistorkreis mit einer mit diesem zusammenwirkenden Verzögerungseinrichtung auf, um die Basiswarndetektion vorzusehen. Der erste Kippgeneratorkreis (oscillator circuit) mit der Lichtemissionsdiode dient in erster Linie der Feststellung der geeigneten Wirkungsweise des Kammeraufbaus.With regard to another aspect of the invention, a single detection circuit is provided which is a ripple generator circuit with a programmable unijunction transistor and a light emitting diode. The circuit also has a second programmable unijunction transistor circuit with a delay device cooperating with this in order to provide the basic warning detection. The first oscillator circuit with the light-emitting diode is primarily used for detection the appropriate mode of operation of the chamber structure.

Entsprechend einerbevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Ionisationsdetektor vorgesehen, welcher einen Dreikammeraufbau aufweist, welcher vorzugsweise mit Maschengittereinrichtungen versehen ist, die zumindest zwei der beiden Kammern mit einer dritten, teilweise offenen Kammer, bilden, die innerhalb einer der beiden ersten Kammern ausgebildet ist. Die Maschengittereinrichtung bildet zuzüglich zur Bildung der jeweiligen Kammer die gegenüberliegende Hauptelektrode des Detektors. In der bevorzugten Ausführungsform kann eine von einer der Maschengittereinrichtungen getragene einstellbare Elektrode oder ein Partikeleinfangglied in den Kammeraufbau gedreht werden, um schliesslich den Ionisationsstrom auf einen bestimmten optimalen Wert einzustellen. Der Aufbau bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist ebenso dadurch verbessert, dass die Hauptelektrode zueinander gerichtet sind, um näher der Ionenverteilung innerhalb der Kammer zu folgen, obwohl sie voneinander isoliert sind. Es wurde herausgefunden, dass mit der Dreifachkammer ein optimaler Betriebspunkt vorgesehen werden kann, während Nicht-Feuer-Zustände noch kompensiert werden. According to a preferred embodiment of the invention, an ionization detector is provided which has a three-chamber structure which is preferably provided with mesh devices which form at least two of the two chambers with a third, partially open chamber, which is formed within one of the two first chambers. In addition to forming the respective chamber, the mesh device forms the opposite main electrode of the detector. In the preferred embodiment, an adjustable electrode carried by one of the mesh devices or a particle trapping member can be rotated into the chamber structure in order to finally adjust the ionization current to a certain optimal value. The structure in this preferred embodiment is also improved in that the main electrodes face each other to more closely follow the ion distribution within the chamber, although they are isolated from each other. It was found that an optimal operating point can be provided with the triple chamber while non-fire conditions are not compensated.

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Durch die Erfindung wird ein verbesserter Ionisationsdetektor mit einem Doppelkanuneraufbau geschaffen, wobei eine der Kammern die Basisfühlkammer ist. Zwischen den Kammern besteht eine Verbindung, um einen geringen Umgebungswechsel zu kompensieren. Die Sensorkammer ist vorzugsweise sowohl zur zweiten Kammer als auch zur Atmosphäre ausserhalb des Kammeraufbaus geöffnet. Durch die Anordnung von Ablenkblechen kann die abzutastende Luft ausgerichtet werden. Ein Abschirmgitter verhindert die Beeinflussung durch äussere Störungen. Weiterhin wird durch die Erfindung eine Einrichtung zum Einstellen des Entscheidungsniveaus des Warnkreislaufes geschaffen, damit jede gewünschte Empfindlichkeit eingestellt werden kann. Der erfindungsgemässe Schaltkreis schafft eine visuelle Anzeige über den Zustand des Ionisationskammeraufbaus. Weiterhin wird durch den Dreikammeraufbau ein eingebauter Rückkopplungsweg geschaffen, welches regenerativ den Betriebspunkt der Vorrichtung stabilisiert. Schliesslich schafft die Erfindung eine speziell ausgeführte Kammerkonstruktion mit derartig ausgebildeten Elektroden, dass die Wirkung der Kammer und die Reduzierung der Ionenwiederzusammenführung verbessert wird.The invention provides an improved ionization detector having a double channel structure, one of the Chambers is the base sensing chamber. There is a connection between the chambers in order to avoid a slight change in the environment compensate. The sensor chamber is preferably outside the chamber structure both to the second chamber and to the atmosphere opened. The air to be scanned can be aligned by arranging baffles. A shield grille prevents the influence of external disturbances. The invention also provides a device for setting of the decision level of the warning circuit created so that each desired sensitivity is set can be. The circuit according to the invention creates a visual display of the state of the ionization chamber structure. Furthermore, the three-chamber structure creates a built-in feedback path created, which regeneratively stabilizes the operating point of the device. After all, she creates Invention a specially designed chamber construction with electrodes designed in such a way that the effect of the chamber and the reduction in ion recombining is improved.

Ganz allgemein zum Ausdruck gebracht, schafft die Erfindung eine Ionisationsdetektor-Feueralarm-Vorrichtung mit einem Doppelkammeraufbau, einer zumindest in einer der Kammern angeordneten Strahlungsquelle und einer Feineinstellungsschraubelektrode, welche in eine der Kammern ragt. Die die einstellbare Elektrode enthaltende Kammer ist mehr zur Atmosphäre offen als die andere Kammer. Zwischen den Kammern bestehen Durchgangsöffnungen und eine Detektion tritt auf, indem der Betrag des Wechsels des Ionisationsstromes im Kammeraufbau festgestellt wird. Die jeweils in den Kammern verwendeten ß-StrahlenquellenIn general terms, the invention provides an ionization detector fire alarm device with a double chamber structure, a radiation source arranged in at least one of the chambers and a fine adjustment screw electrode which protrudes into one of the chambers. The chamber containing the adjustable electrode is more open to the atmosphere than the other chamber. There are passage openings between the chambers and detection occurs by determining the amount of change in the ionization current in the chamber structure . The ß-radiation sources used in the chambers

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sind eine sogenannte Nickel 63 Strahlenquelle. Ein Wechsel des Ionisationsstromes wird durch einen einzigen Kreislauf gemäss der Erfindung festgestellt, welcher einen Programmierungs-Unijunktionstransistor-Kippgenerator-Schwingkreis enthält.are a so-called Nickel 63 radiation source. A change in the ionization current is carried out by a single circuit according to of the invention, which has a programming unijunction transistor relaxation oscillator oscillating circuit contains.

Weitere Einzelheiten, Merkamle und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention result from the following description of the exemplary embodiments shown purely schematically in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Detektors entsprechend der Erfindung,Fig. 1 is a cross section through an embodiment of the Detector according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des Detektors,2 shows a cross section through another embodiment of the detector,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2,Fig. 3 is a cross-section along the line 3-3 of Fig. 2;

Fig. 4 einen weiteren Querschnitt einer leicht unterschiedlichen Ausführungsform der Erfindung,4 shows a further cross section of a slightly different embodiment of the invention,

Fig. 5 ein schematisches Schnittdiagramm einer anderen Ausführungsform unter Verwendung einerunterschiedlich einstellbaren Elektrode,Fig. 5 is a schematic sectional diagram of another embodiment using a differently adjustable electrode,

Fig. 6 einen mit einem Detektor gemäss der Erfindung versehenen Stromkreis,6 shows one provided with a detector according to the invention Circuit,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäss der Erfindung, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit einem Dreikammeraufbau ist,7 shows a cross section through a further embodiment according to the invention, which is a preferred one Embodiment of the invention with a three-chamber structure,

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Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie 8-8 des Detektors in Fig. 7, undFig. 8 is a cross-section along line 8-8 of the detector in Fig. 7, and

Fig. 9 eine Kurve, welche die typische Verteilung für die ß-Strahlung bei dem Detektor gemäss der Erfindung zeigt.Fig. 9 is a graph showing the typical distribution for the shows β-radiation in the detector according to the invention.

Bei einer Ausführungsform besteht die Kammer gemäss der vorliegenden Erfindung aus zwei getrennten Bereichen und ist vorzugsweise mit drei getrennten festen Elektroden oder Platten versehen. Zuzüglich zu den festen Elektroden weist eine der Kammern ebenso eine in diese hineinragende einstellbare Elektrode oder ein Partikelfangelement auf, welches die Form einer Feineinstellschraube oder einer Einstellplatte haben kann.In one embodiment, the chamber is in accordance with the present one Invention consists of two separate areas and is preferably with three separate solid electrodes or plates Mistake. In addition to the fixed electrodes, one of the chambers also has an adjustable electrode protruding into it or a particle trapping element, which can be in the form of a fine adjustment screw or an adjustment plate.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform mit einer Kammer, welche einen isolierten Zylinder 1O, eine leitende Kopfplatte 12, eine leitende Bodenplatte 14 und eine leitende Zwischenplatte 16 aufweist. Der Zylinder 10 wird auf geeignete Weise von einer gedruckten Schaltungsplatte 18 abgestützt, die eine Durchgangsöffnung geeigneter Grosse aufweist, welche den Zylinder 10 aufnimmt. Die gedruckte Schaltungsplatte 18 ist mit Terminals zur Aufnahme von Verbindungen der Kammer versehen. Die Platten und Zylinder bilden eine Bodenkammer 20 und eine Oberkammer 22. Der Zylinder weist an seinem Bodenende eine Vielzahl von Schlitzen 24 auf, so dass die Kammer 20 virtuell zur äusseren Umgebung offen ist, so dass die Luft sich frei durch die Kammer 20 bewegen kann. Die Kammer 22 enthält andererseits eine oder mehrere öffnungen 26, die einen geringen Austausch mit der äusseren Umgebung mit der Kammer 22 erlauben. Ebenso bestehen in der Platte 16 Kanäle, so dass jeder Austausch der Kammer 20 mit der Umgebung auf die Kammer 22 kommutiert.Fig. 1 shows an embodiment with a chamber containing an insulated cylinder 1O, a conductive head plate 12, a conductive bottom plate 14 and an intermediate conductive plate 16. The cylinder 10 is in a suitable manner of a printed circuit board 18 is supported having a suitable size through hole which the cylinder 10 picks up. The printed circuit board 18 is provided with terminals for receiving connections of the chamber. The plates and cylinders form a bottom chamber 20 and an upper chamber 22. The cylinder has a bottom end A plurality of slots 24, so that the chamber 20 is virtually open to the external environment, so that the air is free can move through the chamber 20. The chamber 22, on the other hand, contains one or more openings 26 that require little exchange with the external environment with the chamber 22. There are also 16 channels in the plate, so that every exchange the chamber 20 commutates to the chamber 22 with the environment.

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Auf diese Weise werden geringe Veränderungen nicht durch die Kammer gemäss der Erfindung festgestellt.In this way, small changes are not detected by the chamber according to the invention.

Vorzugsweise befindet sich eine Quelle 28 in der Kammer 20 und eine Quelle 30 in der Kammer 22. Wenn alternativ eine Quelle verwendet wird, so verwendet man vorzugsweise die in der Kammer 20 angeordnete Quelle 28. Vorzugsweise wird die Quelle in der Kammer verwendet, die ebenfalls die einstellbare Elektrode enthält.Preferably, a source 28 is located in chamber 20 and a source 30 is located in chamber 22. Alternatively, if a source is used, the source 28 arranged in the chamber 20 is preferably used. Preferably, the source in of the chamber, which also contains the adjustable electrode.

Die Kammer kann durch eine isolierte Basis 32 abgestützt sein, welche ein von der Basis abgestützte Maschengitterabschirmung oder Maschengitterschild 34 aufweist. Diese Abschirmung ist um den Zylinder 10 angeordnet. Diese Abschirmung verhindert hochfrequente (r.f.) und statische Störungen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 ist die Platte oder Elektrode 14 leitend mit der Abschirmung 34 verbunden.The chamber may be supported by an insulated base 32 which is a mesh screen supported from the base or mesh shield 34. This shield is arranged around the cylinder 10. This shield prevents High-frequency (r.f.) and static interference. In the embodiment According to FIG. 1, the plate or electrode 14 is conductively connected to the shield 34.

Fig. 1 zeigt ebenso ein Ablenkblech 36, welches auf geeignete Weise auf der Stützbasis 32 befestigt ist. Dieses Ablenkblech 36 richtet den Luftstrom aus und begrenzt den zum Detektor gelangenden Luftstrom. Der Detektor wird mittels Stützen 38 und 40 abgestützt, die beide hohl ausgebildet sind. Diese Stützen tragen die gedruckte Schaltungsplatte 18 an gegenüberliegenden Enden eines Hauptstützrahmens 42. Die Stützen 38 und 40 können durch diese verlaufende Drähte aufweisen, so dass entsprechend der späteren Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 6 eine Verbindung zwischen dem Kammeraufbau und dem Stromkreis hergestellt werden kann.Fig. 1 also shows a baffle 36, which on suitable Way is attached to the support base 32. This baffle 36 directs and limits the flow of air to the detector incoming airflow. The detector is supported by supports 38 and 40, both of which are hollow. These Supports carry the printed circuit board 18 on opposite one another Ends of a main support frame 42. The supports 38 and 40 may have wires running through them so that as described later in connection with FIG. 6, a connection between the chamber structure and the circuit can be produced.

Wie bereits zuvor erwähnt wurde, besteht ein Problem derAs mentioned earlier, there is a problem with the

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radioaktive Quellen verwendenden Detektoren in der Toleranz der verwendeten Quelle. Während die Dimensionen innerhalb der Kammer innerhalb sehr geringer Toleranzen gehalten werden können, unterscheidet sich die Radioaktivität charakteristisch von Quelle zu Quelle. In Übereinstimmung mit der Erfindung sind Einstellmittel vorgesehen, mittels derer sich diese Sektoren hinsichtlich ihrer Konstruktion für einen weiten Bereich der verwendeten Quellen eignen..Hierzu wird eine besonders einstellbare Elektrode 44 verwendet. Diese Elektrode hat ein Schraubengewinde, welches von einer Gewindemutter aufgenommen wird, die sich auf geeignete Weise in der den Zylinder 10 bildenden Wandung befindet. Die Elektrode kann mit jeden der Kollektorplatten 12, 14 oder 16 elektrisch verbunden oder sogar an eine getrennte Bezugsspannung angeschlossen sein. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Elektrode entweder an der Platte 12 oder an der Platte 14 angeschlossen. Aus Fig. 1 ergibt sich, dass die Elektrode mit der Platte verbunden ist und ebenso,entsprechend der Darstellung, an einem Punkt der gedruckten Schaltungsplatte 18 angeschlossen ist.Detectors using radioactive sources within the tolerance of the source used. While the dimensions are within the Chamber can be kept within very tight tolerances, the radioactivity differs characteristically from source to source. In accordance with the invention, adjustment means are provided by means of which these sectors move In terms of their construction, they are suitable for a wide range of sources used adjustable electrode 44 used. This electrode has a screw thread which is taken up by a threaded nut which is located in a suitable manner in the wall forming the cylinder 10. The electrode can be used with any of the Collector plates 12, 14 or 16 be electrically connected or even connected to a separate reference voltage. In the preferred embodiment, the electrode is connected to either plate 12 or plate 14. From Fig. 1 it can be seen that the electrode is connected to the plate and also, according to the illustration, to one Point of the printed circuit board 18 is connected.

Die Elektrode 44 ragt um einen vorbestimmten Abstand in die Ionisationskammer 20. Auf diese Weise werden die Elektronen durch diese einstellbare Elektrode eingefangen und die Spannung zwischen den Platten 14 und 16 wird konsequenterweise erhöht. Wie bereits zuvor erwähnt, kann die Elektrode einfach eine Einstellschraube sein, welche so eingestellt werden kann, dass die Elektrode verschieden tief in die Kammer ragt. Je weiter die Elektrode in die Kammer ragt, umso mehr Elektronen werden eingefangen und umso mehr nimmt die Spannung zwischen den Platten 14 und 16 zu. Mit dieser einstellbaren Elektrode ist es möglich, das Spannungsniveau zwischen den Platten 14 und 16 auf ein optimales Niveau feineinzustellen, welches vorzugsweiseThe electrode 44 protrudes a predetermined distance into the ionization chamber 20. In this way, the electrons captured by this adjustable electrode and the voltage between plates 14 and 16 is consequently increased. As mentioned before, the electrode can simply be an adjustment screw which can be adjusted so that the electrode protrudes differently into the chamber. The further the electrode protrudes into the chamber, the more electrons there will be trapped and the more the tension between the plates 14 and 16 increases. With this adjustable electrode it is possible, the tension level between the plates 14 and 16 fine-tune to an optimal level, which is preferably

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ungefähr der Hälfte der Versorgungsspannung entspricht.corresponds to approximately half of the supply voltage.

In Fig.2 bis 6 werden für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. So zeigt beispielsweise Fig. die gedruckte Schaltungsplatte 18, den isolierenden Zylinder, die Platten 12, 14 und 16 und die Kanunern 20 und 22. Die Kammer 20 weist eine Reihe von Längsschlitzen 24 auf. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Quellen 28 und 30 in der Kammer 20 bzw 22 angeordnet. Die Einstellelektrode 44 entspricht der in Fig. 1 und der Basiskanuneraufbau ist ebenso entsprechend dem Kammeraufbau in Fig. 1. Jedoch endet in Fig. 4 die Bodenplatte 14 in Deflektorenden 46 und 48, die jeweils mit Perforationen versehen sind. Dear Auf bau, ent sprechend der Darstellung in Fig. 4 und in den anderen Zeichnungen, ist grundsätzlich zylindrischer Ausgestaltung, wie beispielsweise die Aussenschale 50. Die Schale 50 ist ebenfalls mit einer oder mehreren öffnungen 52, um einen Ausgleich hinsichtlich des geringen Wechsels zwischen der äusseren Umgebung und der Umgebung innerhalb der Schale 50 zu bewirken. Die Deflektorenden sind im wesentlichen konzentrisch um die Kammer angeordnet. Die, eine nach unten vorstehende Wand 51 der Schale 50 umfassende Anordnung verhindert eine direkte horizontale oder vertikale Luftbewegung in die Kammer 20.In FIGS. 2 to 6, the same reference numerals as in FIG. 1 are used for the same parts. For example, Fig. the printed circuit board 18, the insulating cylinder, the panels 12, 14 and 16 and the canons 20 and 22. The chamber 20 has a series of longitudinal slots 24. At this Embodiment two sources 28 and 30 are arranged in the chamber 20 and 22, respectively. The adjusting electrode 44 corresponds that in Fig. 1 and the basic cannon construction is also corresponding to the chamber construction in Fig. 1. However, it ends in Fig. 4 the bottom plate 14 in deflector ends 46 and 48, respectively are provided with perforations. Dear construction, as shown in Fig. 4 and in the other drawings basically cylindrical design, such as the outer shell 50. The shell 50 is also with a or several openings 52 in order to compensate for the small change between the external environment and of the environment within the shell 50. The deflector ends are arranged essentially concentrically around the chamber. Die, a downwardly projecting wall 51 of the shell An arrangement comprising 50 prevents direct horizontal or vertical air movement into the chamber 20.

Fig. 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform wird durch die gedruckte Schaltungsplatte 18 abgestützt und weist eine Basisplatte 14 mit einer zugeordneten Quelle 28, eine Zwischenplatte 16 mit einer zugeordneten Quelle 30 und Abdeckkappen 55 und 56 auf· Die Platte 16 hat zumindest eine diese durchlaufende öffnung zur Verbindung der Kammern 20 und 22. Ein isolierender Ring 58 trennt die Platte 16 von dem Bereich 59 der gedruckten Schaltungsplatte. Unterhalb der gedruckten SchaltungsplatteFigs. 2 and 3 show another embodiment of the present invention. This embodiment is printed by the Circuit board 18 is supported and has a base plate 14 with an associated source 28, an intermediate plate 16 with an associated source 30 and cover caps 55 and 56. The plate 16 has at least one opening running through it to connect the chambers 20 and 22. An insulating ring 58 separates the plate 16 from the area 59 of the printed Circuit board. Below the printed circuit board

* versehen* Mistake

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ragt ein Ring 62 vor, welcher ein zwischen dem Ring 62 und der Stützbasis 14 angeordnetes Drahtgitter 64 trägt. In der Basis 14 ist ein ringförmiger Gleitring 66 eingesetzt, welcher mit einer Öffnung 67 versehen ist, die mit einer öffnung 69 (Fig. 3) ausgerichtet sein kann, um einen Zutritt in das Innere der Kammer 20 zum Reinigen oder Ersetzen der Quelle 28 zu gestatten.a ring 62 projects, which carries a wire mesh 64 arranged between the ring 62 and the support base 14. In the Base 14 is an annular sliding ring 66 is used, which is provided with an opening 67 with an opening 69 (Fig. 3) may be oriented to allow access to the interior of the chamber 20 for cleaning or replacement of the source 28 to allow.

Die Abdeckkappe 55 kann aus solidem Metall oder einem Metallgitter bestehen. Die Kappe ist auf dem Bereich 59, beispielsweise mittels Löten oder Schweissen, auf der gedruckten Schaltungsplatte 18 befestigt. Die Kappe 56 besteht vorzugsweise aus einem Metallgitter mit drei Bodenstäben 60, welche in in der gedruckten Schaltungsplatte 18 befindliche Löcher eingefügt ist. Der Ring 62 berührt, entsprechend der Darstellung in Fig. 2, die Stäbe 60, um die Körper 56 und den Ring 62 sowie das Gitter 64 elektrisch miteinander zu verbinden. Der obere Rand des Ringes 62 erstreckt sich über die Platte 18 und ist auf diese gelötet oder geschweisst.The cap 55 can be made of solid metal or a metal mesh exist. The cap is on the area 59, for example by soldering or welding, on the printed circuit board 18 attached. The cap 56 preferably consists of a metal grid with three bottom rods 60, which in holes located in the printed circuit board 18 is inserted. The ring 62 touches, as shown in Fig. 2, the rods 60 to electrically connect the bodies 56 and ring 62 and grid 64 together. Of the The upper edge of the ring 62 extends over the plate 18 and is soldered or welded onto it.

Im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 ist keine einstellbare Elektrode beschrieben. Jedoch kann diese Elektrode auf einfache Weise vorgesehen werden, indem diese durch das Gitter 64 in die Kammer 20 ragt.In connection with FIGS. 2 and 3, no adjustable electrode is described. However, this electrode can be simple Way can be provided in that it protrudes through the grid 64 into the chamber 20.

In Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt und ein schematisches Diagramm dargestellt, die übereinstimmend den Aufbau entsprechend Fig. 2 und 3 repräsentieren. In dieser Anordnung ist ein unteres Gitter 64 vorgesehen, welches offen ist und einen freien Eingriff in die Kammer 20 erlaubt. Das Gitter 64 ist an seinem oberen Rand und an einer Vielzahl von Punkten, entsprechendIn Fig. 5 is a partial cross-section and a schematic diagram which consistently represent the structure according to FIGS. 2 and 3. In this arrangement there is a lower one Grid 64 is provided, which is open and allows free engagement in the chamber 20. The grid 64 is on his top margin and at a variety of points, accordingly

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der Darstellung in Fig. 5, mit der Kappe 56 verbunden. Die Schaltungsplatte 18 hat eine ähnliche Zahl von Kanälen zur Aufnahme der Stäbe der Kappe 56 und der oberen Enden des Gitters 64. Die Kappen 55 und 56 bestehen aus einem Gitter, welches mit eng aneinanderliegenden sehr kleinen Öffnungen, entsprechend der schematisehen Darstellung in Fig. 5, versehen ist. Oberhalb der Platte 14 ist derart eine öffnung vorgesehen, dass ein Zugang zur Quelle 28 für die Reinigung derselben vorhanden ist. Die Quelle 30 kann durch Beseitigung der Kappen 55 und 56 gereinigt werden.5, connected to the cap 56. The circuit board 18 has a similar number of channels for Receiving the rods of the cap 56 and the upper ends of the grid 64. The caps 55 and 56 consist of a grid, which is provided with very small openings lying close to one another, according to the schematic representation in FIG. 5 is. An opening is provided above the plate 14 in such a way that there is access to the source 28 for cleaning the same is present. The source 30 can be cleaned by removing the caps 55 and 56.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 5 unterscheidet sich von der in Fig. 2 und 3 in erster Linie durch die Einstellschraube 44, welche mit einem längsseits angebrachten Flügel 45 versehen ist. Wenn die Schraube gedreht wird, ändert sich der auf den Ionisationspfad gerichtete Oberflächenbereich, so dass der Stromverlauf innerhalb der Kammer verändert wird. Mit diese Konstruktion kann die Einstellschraube durch eine Drehung der Schraube oder weniger, einen angemessenen Einstellbetrag vorsehen.The embodiment according to FIG. 5 differs from that in Figs. 2 and 3 primarily by the adjusting screw 44, which is provided with a wing 45 attached alongside is. When the screw is turned, the surface area facing the ionization path changes, like this that the current flow within the chamber is changed. With this construction, the adjusting screw can be through a Rotation of the screw or less, allow a reasonable amount of adjustment.

Fig. 6 zeigt einen bevorzugten Stromkreis für die Verbindung mit der Ionisationskammer zur Erzeugung eines Warnzustandes, nachdem Rauch festgestellt wurde. Die Detektorkammer entsprechend Fig. 6, kann mit der, im Zusammenhang mit Fig. 1 zuvor beschriebenen und diskutierten Art übereinstimmen. Bei dieser Konstruktion sind zwei Kammern 20 und 22 vorgesehen, die jede jeweils eine ß-Quelle 28 und 30 aufnimmt. Die Platte 12 ist übe* einen Schutzkreis 7O mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung und die Platte 14 zusammen mit der Einstellschraube 44 mit dem negativen Pol der Versorgungsspannung verbunden. DieFig. 6 shows a preferred circuit for connection to the ionization chamber to generate a warning condition after Smoke was detected. The detector chamber according to FIG. 6 can be compared with that previously described in connection with FIG and discussed type match. In this construction, two chambers 20 and 22 are provided, each each a β source 28 and 30 receives. The plate 12 is over * a protective circuit 7O with the positive pole of the supply voltage and the plate 14 together with the adjusting screw 44 connected to the negative pole of the supply voltage. the

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Einstellschraube 44 wird vorzugsweise so eingestellt, dass die Spannung an der Platte 16 das gewünschte optimale Niveau einnimmt, welches typischerweise der Hälfte der positiven Versorgungsspannung entspricht.Adjustment screw 44 is preferably adjusted so that the tension on plate 16 is at the desired optimum level occupies, which typically corresponds to half of the positive supply voltage.

Der Schutzkreis 70 weist eine Diode D1, Widerstände R1 und R11 und einen Kondensator C6 auf. Dieser Stromkreis schafft einen liniengeführten Hochfrequenz-(r.f.)-Interferrenzschutz. Die über die Detektionskammer aufrechterhaltene Grundspannung wird durch eine Zener-Diode Z1 angelegt. Diese Diode oder ein ähnlicher Spannungsregler kann für die Sicherstellung einer stabilen Spannungsbeaufschlagung der Ionisationskammer und des entsprechenden Stromkreises verwendet werden. Der Kondensator C1 hat vorzugsweise einen relativ niedrigen Wert, wie beispielsweise 0,01 Mikrofarad. Diese zwei parallel angeordneten Kondensatoren schaffen einen Schwingungs- und Hochfrequenz- (r.f.)-Schutz für die Kammer und den mit diesen zusammenwirkenden Stromkreis.The protection circuit 70 includes a diode D1, resistors R1 and R11 and a capacitor C6. This circuit creates a line-guided high frequency (r.f.) interference protection. The basic voltage maintained across the detection chamber is applied by a Zener diode Z1. This diode or A similar voltage regulator can be used to ensure a stable application of voltage to the ionization chamber and the corresponding circuit can be used. The capacitor C1 preferably has a relatively low value, such as 0.01 microfarads. These two capacitors arranged in parallel create a vibration and high frequency (r.f.) - Protection for the chamber and the circuit interacting with it.

Ein Feldeffekttransistor T1 hat eine Gitterelektrode, welche mit der Platte 16 der Detektionskammer verbunden ist. Die Abflusselektrode des Transistors ist mit der an den positiven Pol der Versorgungsspannung angeschlossenen Leitung und die Einlaufelektrode des Transistors über die Widerstände R2 und R3 mit der an den Minuspol der Versorgungsspannung angeschlossenen Leitung 72 verbunden. Der Transistor T1 ist vorzugsweise entsprechend der Darstellung in Fig. 1 innerhalb der Abschirmung angeordnet. Der Transistor T1 wandelt die extrem hohe Impedanz an seiner Eingangsgitterelektrode in einen besser zu handhabenden Wert an der Einlaufelektrode des Transistors. Die Widerstände R2 und R3 bilden die Belastung des Feldeffekttransistors. Der Kondensator Cf ist ein Bootstrap-KondensatorA field effect transistor T1 has a grid electrode which is connected to the plate 16 of the detection chamber. The drainage electrode of the transistor is connected to the line connected to the positive pole of the supply voltage and the inlet electrode of the transistor via the resistors R2 and R3 with the connected to the negative pole of the supply voltage Line 72 connected. The transistor T1 is preferably within the shield as shown in FIG. 1 arranged. The transistor T1 converts the extremely high impedance at its input grid electrode into a better one handling value at the inlet electrode of the transistor. The resistors R2 and R3 form the load on the field effect transistor. The capacitor Cf is a bootstrap capacitor

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von relativ geringem Wert, welcher zwischen den Knoten der Widerstände R2 und P3 und der Gitterelektrode des Transistors angeordnet ist. Dieser Kondensator dient der Minimierung des Einflusses der radiofrequenten bzw. hochfrequenten Strahlung und der Schwingungssignale, die am Knoten der Widerstände R2 und R3 auftreten können. Die Spannung am Knotenpunkt 74 liegt an zwei getrennten,aber gleichen Stromkreisen an, von denen einer ein Kippgenerator 75 ist. Dieser Kippgenerator besteht aus den Widerständen R4, R9, R1O und R11, einem Kondensator C3, einer Lichtemissionsdiode (LED) 76 und einem programmierbaren ünijunktionstransistor 78. Die Bezugsspannung des Kippgenerators 75 wird durch die Widerstände R1O und R11 eingestellt. Der Knotenpunkt zwischen diesen Widerständen ist mit der Gitterelektrode des Transistors 78 verbunden. Die Werte der Widerstände R4 und des Kondensators C3 sind so gewählt, dass ein relativ langer Impulsbetreg, beispielsweise 1 Impuls alle 5 Sekunden zum Zünden des LED 76, auftritt. Der Zweck des Kippgenerators 75 dient der überwachung des Zustandes der Ionisationskammer. Die Widerstände R1O und R11 sind so gewählt, dass die Spannung am Knotenpunkt zwischen den Widerständen geringer ist als die Einlasspannung des Transistors T1, wenn die Kammer auf geeignete Weise funktioniert. Unter diesen Bedingungen wird der Kippgenerator betrieben und der LED 76 produziert einen periodischen Lichtimpuls, um den Betriebszustand der Kammer anzuzeigen. Die Widerstände R1O und R11 können so eingestellt werden, dass die Spannung am Knotenpunkt zwischen diesen Widerständen, z.B. +5V beträgt.Diese Spannung könnte einer Einlasspannung des Transistors T1 von beispielsweise +8V entsprechen.of relatively small value between the nodes of resistors R2 and P3 and the grid electrode of the transistor is arranged. This capacitor serves to minimize the influence of radio-frequency or high-frequency radiation and the oscillation signals that can occur at the node of resistors R2 and R3. The tension at the junction 74 is connected to two separate but identical circuits, one of which is a relaxation generator 75. This tilt generator consists of resistors R4, R9, R1O and R11, a capacitor C3, a light emitting diode (LED) 76, and a programmable non-junction transistor 78. The The reference voltage of the relaxation generator 75 is set by the resistors R1O and R11. The junction between these Resistors is connected to the grid electrode of transistor 78. The values of resistors R4 and the capacitor C3 are chosen so that a relatively long pulse rate, for example 1 pulse every 5 seconds to ignite the LED 76 occurs. The purpose of the tilt generator 75 is for monitoring the state of the ionization chamber. The resistors R1O and R11 are chosen so that the voltage at the node between the resistors is less than the inlet voltage of transistor T1 when the chamber is functioning properly. Under these conditions the tilt generator is operated and the LED 76 produces a periodic light pulse, to display the operating status of the chamber. The resistors R1O and R11 can be set so that the voltage at the junction between these resistors is e.g. + 5V. This voltage could be an inlet voltage of the transistor T1 of, for example, + 8V.

Der Knotenpunkt 74 ist über den Widerstand R5 ebenso mit einemNode 74 is also connected to one through resistor R5

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ähnlichen Typ eines Kippgeneratorschwingkreises 80 verbunden. Dieser Kreis 80 weist Widerstände R5, R6, R7 und R8, einen veränderlichen Widerstand VR1, einen Kondensator C5 und einen programmierbaren Unijunktionstransistor 82 auf. Die Bezugsspannung am Gitter des Transistors 82 wird mittels des veränderbaren Widerstandes eingestellt. Diese Spannung ist höher als die Spannung am Gitter des Transistors 78. Diese durch den veränderbaren Widerstand VR1 eingestellte Spannung ist um einen von der erforderlichen Empfindlichkeit abhängigen Betrag oberhalb der Ruhespannung (keine Warnung) am Knotenpunkt 74 eingestellt. So muss die Spannung am Knotenpunkt um einen vorbestimmten Betrag zunehmen, bevor eine Ausgangsinformation von der Kathode des Transistors 82 auftritt. Die Ausgangsinformation vom Transistor 82 kann unmittelbar an ein Warnsystem oder an einen Gitterkreis angeschlossen werden, um eine Isolierung von anderen Sensoren vorzusehen. Alternativ kann diese Ausgangsinformation zu einer geeigneten Vorrichtung, wie ein SCR oder ein Relais geleitet werden.similar type of a relaxation oscillator circuit 80 is connected. This circuit 80 has resistors R5, R6, R7 and R8, one variable resistor VR1, a capacitor C5 and a programmable uni-function transistor 82. The reference voltage at the grid of transistor 82 is variable by means of the Resistance set. This voltage is higher than the voltage on the grid of transistor 78. This through The voltage set for the variable resistor VR1 is dependent on the required sensitivity by one Amount set above the no-load voltage (no warning) at node 74. So must the tension at the junction increase by a predetermined amount before output from the cathode of transistor 82 occurs. The output information transistor 82 can be connected directly to a warning system or to a grid circuit for isolation to be provided by other sensors. Alternatively, this output information can be sent to a suitable device, like an SCR or a relay.

Der Widerstand R5 und der Kondensator C5 sind so gewählt, dass sie eine geeignete Verzögerung veranlassen, die 5 Sekunden betragen kann. Diese Verzögerung sichert eine Unempfindlichkeit gegen Schwingungsverhältnisse, die im Stromkreis auftreten oder die von aussen induziert werden.Resistor R5 and capacitor C5 are chosen to cause a suitable delay, the 5 seconds can be. This delay ensures insensitivity to vibration conditions that occur in the circuit or that are induced from the outside.

Viele bestehende Stromkreise verwenden Komparatoren für den Detektionsvorgang oder für Spannungsveränderungen in der Ionisationskammer. Jedoch in Übereinstimmung mit der Erfindung wurde herausgefunden, dass die Verwendung von programmierbaren Unijunktionstransistoren zur überwachung des Spannungsniveaus ganz bestimmte Vorteile gegenüber der Verwendung von Komparatoren aufweist. Einerseits sind diese Komparatorkreise im wesentlichenMany existing circuits use comparators for the detection process or for voltage changes in the ionization chamber. However, in accordance with the invention it has been found that the use of programmable unijunction transistors for monitoring the voltage level there are very definite advantages over the use of comparators having. On the one hand, these comparator circles are essentially

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ausgedehnt und die SchaLtuntj ist insbesondere hin.s ichtL ich der Zeitverzögerung komplizierter. Ausserdem nrnau t;i.n Triggerstromkreis mit dem Komparator kombiniert werden. Andererseits schafft ein programmierbarer Unijunktionstransistorstromkreis, entsprechend der vorliegenden Erfindung, eine Verzögerung, eine Spannungsabtastung und ein einstellbares Triggerniveau, wahrend ebenso eine ausgezeichnete Geräuschimunität geschaffen wird. Hinzu kommt, dass der Kondensator des Stromkreises am Ende eines jeden Zyklus vollständig entladen v/ird, wodurch ein bekannter Zeitpunkt vorgesehen wird, von dem aus ein bestimmter Ladezyklus bestimmt werden kann. Dies ist insbesondere immer dann von Vorteil, wenn tue Ausgangs information mit einem Impulszählstromkreis für Warnzwekce verbunden ist. Ein anderer wesentlicher Vorteil lies Stromkreises gemäss der Erfindung besteht darin, dass die im Kondensator Ci gespeicherte Ladung dazu verwendet v/ird, die Lichemiüsionsdiode zu zünden, wodurch dieNotwendigkeit einer relativ grossen intermittierendem Beleistung durch die Energiezufuhr beseitigt wird.extended and the switching function is more complicated in view of the time delay. In addition, it can be combined with the comparator in the trigger circuit. On the other hand, a programmable unijunction transistor circuit in accordance with the present invention provides delay, voltage sampling, and adjustable trigger level while also providing excellent noise immunity. In addition, the circuit capacitor is fully discharged at the end of each cycle, providing a known point in time from which a particular charging cycle can be determined. This is particularly advantageous when the output information is connected to a pulse counting circuit for warning purposes. Another essential advantage of the circuit according to the invention is that the charge stored in the capacitor Ci is used to ignite the light emitting diode, thereby eliminating the need for a relatively large intermittent supply of energy.

Wenn die Ionisationskammer die Anwesenheit von Rauch feststellt, nimmt die Impedanz zwischen den Platteti 11 und 16 zu, so dass ebenso die Eingabespannung des Transistors TI zunimmt. Diese Spannungszunahme ist über den Widerstand R5 vom Knotenpunkt 74 gekoppelt. Nach einer durch den Widerstand R5 und den Kondensator C5 bestimmten Verzögerungsperiode leitet der Transistor 82. Wenn dies auftritt, so wird durch ein an der Kathode des Transistors 82 auftretendes Signal ein Warnzustand erzeugt. Mit dem Kammeraufbau entsprechend der Erfindung werden atmosphärische Änderungen über einen relativ langen Zeitraum nicht festgestellt, da der Kammeraufbau einen Ausgleich der Umgebung in diesem Zustand vorsieht. Wenn jedochIf the ionization chamber detects the presence of smoke, takes the impedance between plate 11 and 16 to, so that likewise the input voltage of the transistor TI increases. This voltage increase is coupled from node 74 via resistor R5. After one through the resistance R5 and the capacitor C5 determined delay period, the transistor 82 conducts. When this occurs, it is through a signal occurring at the cathode of transistor 82 generates a warning condition. With the chamber structure according to the Invention will be atmospheric changes over a relative not detected for a long period of time, since the chamber structure provides for a balance of the environment in this state. But when

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Ii J Ii Ü J i Ii J Ii Ü J i

itit

ein relativ rapider Atmosphärenwechsel auftritt, beispie Isweise wenn Rauch vorhanden ist, üo tritt diej;er Hauch /. i < rn — lieh schnell in die Kammer IO und bedingt einen unmittelbaren Festste; 1 I Vorgang.a relatively rapid change in atmosphere occurs, for example when smoke is present, the breath occurs. i <rn - quickly loaned to Chamber IO and required an immediate feast; 1 I process.

Fig. 7 und 8 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindunq mit einem Ureikammeraufbau, welcher einen optimalen Arbeitspunkt für einen Detektor schafft, während Nicht-Fouer-Zustände kompensiert werden. Diese Anordnung verwendet vorzug:;· v/eise ß-Quellen, die einen engeren Elektrodenabstand erlauben. Dies ist wegen der geringen Energie und der damit zusammenhängenden kurzen Reichweite dieser Hickelquellen 63 der Fall. Bei dieser Ausf iihrungsf orm wird für den Betrieb bei einem geeigneten Betriebspunkt eine dritte Kompensationskammer verwendet. Dies "polstert" die Detektionskammer mit einer hohen Impedanz, weicht; aus einem Stromfluss zwischen der Zentralelektrode und dem äusseren Elektrodengitter resultiert.7 and 8 show a preferred embodiment of the invention with a Ure-chamber structure, which an optimal Creates working point for a detector during non-Fouer states be compensated. This arrangement prefers:; · v / else ß-sources that allow a narrower electrode spacing. This is because of the low energy and the related short range of these Hickel sources 63 the case. In this embodiment, for operation at a a third compensation chamber is used at a suitable operating point. This "cushions" the detection chamber with a high impedance, giving way; from a current flow between the central electrode and the outer electrode grid results.

Bei dor Ausführungsform gemäss Fig. 7 und 8 ist der in der dritten Kammer abgeleitete Strom eine Funktion des Stroms in der Bozugskaiumor, da die Ionisation beider Kanunern durch dieselbe Quelle in folgt; der relativ grossen Öffnung zwischen diesen Kamme;rη erzeugt v/ird. Daher existiert sin Rückkopplung«· zustand dort,wo die Reduktion des Stromes in der Detektiom;-kammer eine Abnahme der Spannung quer über die Bezugskanuner und eine Zunahme der Spannung quer durch die dritte Kammer bewirkt. Die Zunahme tier Spannung bewirkt eine grössere Zahl von durch die Quelle der Bezugskammer erzeugten Ionen, die durch die Elektrode der dritten Kammer eingefangen v/erden und bewirkt eine Reduzierung der effektiven Impedanz der dritten Kammer. Dies stabilisiert den Betriebspunkt des Detektors. Ebenso tritt bei geringem Umgebungswechsel ein Stromwechsel inIn the embodiment according to FIGS. 7 and 8, in the third chamber, current derived a function of the current in the Bozugskaiumor, since the ionization of both Kanunern by the same Source in follows; the relatively large opening between this comb; rη produces v / ird. Therefore there is a feedback «· state where the reduction of the current in the detection chamber a decrease in tension across the reference cannons and causing an increase in tension across the third chamber. The increase in tension causes a greater number ions generated by the source of the reference chamber that are trapped by the electrode of the third chamber and causes a reduction in the effective impedance of the third chamber. This stabilizes the operating point of the detector. A current change also occurs when there is a slight change in the environment

H (J 51 H ? I / Π Γ) ß AH (J 51 H ? I / Π Γ) ß A

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allen drei Kammern auf, wodurch für diese geringen Umgebungswechsel ohne das Erfordernis einer Gaskommunikation zwischen den Kammern eine Kompensation auftritt.all three chambers, which means that there is little change in the environment without the need for gas communication between compensation occurs in the chambers.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist der Abstand zwischen den Hauptelektroden optimiert. Fig. 9 zeigt für eine besondere Quelle einen Abstand, bei dem eine maximale Ionisation auftritt. Bei der Anbringung der Hauptelektrode in diesem oder ungefähr in diesem Abstand, bestehen optimale Bedingungen für den Feststellvorgang. Wenn die Elektroden zu eng aneinander angeordnet sind und die Gasdichte zunimmt, nimmt ebenso die Zahl der Moleküle innerhalb des Partikelpfades und der Ionisationsstrom zu, wodurch eine Verstimmung auftritt. Wenn die Luftdichte abnimmt, so tritt eine Umkehrung dahin auf, dass eine Verstimmung in der entgegengesetzten Richtung auftritt. Wenn andererseits der Elektrodenabstand zu g^ross wird, so sind die Rekombinationseffekte grosser und neigen zu einer Zunahme mit einer Zunahme des Luftdruckes. Bei einer optimalen Einstellung des Abstandes, tritt die Ionisation bei niedrigen Werten der Luftdichte ein. Wenn die Dichte zunimmt, so resultiert diese nicht in einer Zunahme der Gesamtionisation, wodurch ein stabilerer Betriebspunkt erreicht wird.In accordance with the present invention, the spacing between the main electrodes is optimized. Fig. 9 shows for a particular source, a distance at which maximum ionization occurs. When attaching the main electrode at this or approximately at this distance, there are optimal conditions for the locking process. When the electrodes close are arranged closely together and the gas density increases, decreases likewise the number of molecules within the particle path and the ionization current increase, whereby a detuning occurs. When the air density decreases, the reverse occurs to the point that detuning occurs in the opposite direction. On the other hand, when the electrode spacing becomes too large, the recombination effects are greater and tend to be an increase with an increase in air pressure. With an optimal setting of the distance, the ionization occurs low air density values. If the density increases, this does not result in an increase in the total ionization, whereby a more stable operating point is achieved.

Fig. 7 und 8 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Maschengitterkappe 88, eine zweite Maschengitterkappe 90, eine Elektrode 92 und eine gemeinsame Elektrode 94 aufweist. Die Maschengitterkappe 88 weist zu ihrer Abstützung eine kreisförmige Basis 89 auf. Gleichermassen weist uie Kappe SO eine kreisförmige Basis SI auf. Eine der Hauptelektroden 93 ist in Form einer Platte dargestellt, die vom Boden der Kappe 90, entsprechend der Darstellung in Fig. 7, abgestützt wird. Die Platte 93 nimmt eineFigures 7 and 8 show a preferred embodiment of the present invention Invention, a mesh cap 88, a second mesh cap 90, an electrode 92 and a common Has electrode 94. The mesh cap 88 has a circular base 89 to support it. Likewise The cap SO has a circular base SI on. One of the main electrodes 93 is shown in the form of a plate extending from the bottom of the cap 90, as shown in Fig. 7, is supported. The plate 93 takes one

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der radioaktiven ß-Quellen 95 auf. Ein Zugang zur radioaktiven Quelle erfolgt über eine in der Kappe 90 befindliche öffnung 99. Dadurch ist eine Reinigung und ein Ersetzen der radioaktiven Quelle möglich.of radioactive ß-sources 95. An access to the radioactive The source is via an opening 99 located in the cap 90. This enables the radioactive to be cleaned and replaced Source possible.

Beide Kappen 88 und 90 weisen eine Vielzahl von Vorsprüngen 100 auf, welche beide Kappen auf einer gedruckten Schaltungsplatte 1O2 festlegen. Die Vorsprünge 100 können in die gedruckte Sclialtungspl atte verlaufen und zusätzlich zur Befestigung der Kappen an der gedruckten Schaltungspaltte der dielektrischen Verbindung der beiden Kappen miteinander so dienen, dass sie das gleiche Potential halten.Both caps 88 and 90 have a plurality of projections 100, which fix both caps on a printed circuit board 1O2. The protrusions 100 can be printed in the Sclialtungspl atte run and in addition to attaching the caps to the printed circuit board of the dielectric Connect the two caps together so that they hold the same potential.

Eine der anderen Hauptelektroden 92 ist ebenso auf der gedruckten Schaltungsplatte 102 befestigt und weist in die Platte 102 ragende Vorsprünge auf, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Die Elektrode 92 ist topfförmig ausgebildet, hat jedoch eine Öffnung 97, welche im Sinne der Erfindung vorgesehen ist.One of the other main electrodes 92 is also mounted on the printed circuit board 102 and faces into the board 102 protruding projections, as shown in FIG. The electrode 92 is cup-shaped, but has one Opening 97, which is provided in the context of the invention.

Fig. 7 und 8 zeigen Teile, wie einen ebenso an der gedruckten Schaltungsplatte 102 befestigten Transistor 103. Eine Stütze 104 aus isolierendem Material hält die gemeinsame Elektrode 94. Fig. 8 zeigt, dass ein Ende des Transistors 1O3 mittels einer Leitung 105 mit der gemeinsamen Elektrode 94 verbunden ist. Von der Elektrodenplatte 94 wird eine zweite radioaktive Quelle 10C abgestützt. Die Vorrichtung mit den Kappen 88 und 90 und der gedruckten Schaltungsplatte 1O2 wird durch geeignete Mittel, wie Stifte 1O8, gegenüber dem Stützgebilde 110 getragen, welches vorzugsweise aus isolierendem Kunststoffmaterial besteht.Figures 7 and 8 show parts such as a transistor 103 also attached to the printed circuit board 102. A support 104 of insulating material holds the common electrode 94. FIG. 8 shows that one end of the transistor 1O3 is provided with a line 105 is connected to the common electrode 94 is. A second radioactive source 10C is supported by the electrode plate 94. The device with the caps 88 and 90 and the printed circuit board 1O2 is attached to the support structure by suitable means, such as pins 1O8 110 carried, which is preferably made of insulating plastic material.

Das Kopfende der Kappe 88 weist eine Buchse 111 zum AbstützenThe head end of the cap 88 has a socket 111 for support

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ISIS

einstellbaren Elektrode 112 auf. Dei dieser Ausf iihrungsform besteht die Elektrode 112 aus einem dielektrischen isolierenden Material. Die Elektrode 92 umfasst ebenso eine Öffnung, welche zur Aufnahme und Führung der einstellbaren Elektrode 112 mit einem Gewinde versehen ist. Die Elektrode 112 wirkt analog zur Elektrode 44 (Fig. 1). Obwohl jedoch die Elektrode dieser Ausführungsform aus isolierendem Material hergestellt ist, funktioniert sie ebenso als ein Mittel zum Einfangen von Elektronen und eine Veränderung des Ionisationsstromes durch die Kammer.adjustable electrode 112. In this embodiment the electrode 112 is made of a dielectric insulating material. The electrode 92 also includes an opening, which is provided with a thread for receiving and guiding the adjustable electrode 112. The electrode 112 acts analogous to electrode 44 (Fig. 1). However, although the electrode of this embodiment is made of insulating material, it also functions as a means of trapping electrons and changing the ionization current through the chamber.

Mit der Ausführungsform entsprechend Fig. 7 und 8 kann ein Stromkreis entsprechend der Darstellung nach Fig. 6 verwendet werden. In diesem Falle kann die Elektrode 92 am positiven Pol der Versorgungsspannung und die Elektrode 92 geerdet oder am negativen Pol der Versorgungsspannung angelegt werden. Die von der gemeinsamen Elektrode kommenden Signale 94 gelangen in den Transistor 103.With the embodiment according to FIGS. 7 and 8, a circuit can be used as shown in FIG. In this case, the electrode 92 at the positive pole of Supply voltage and the electrode 92 are grounded or applied to the negative pole of the supply voltage. The from Signals 94 coming from the common electrode reach transistor 103.

Wie bereits zuvor erwähnt, v/ird es bevorzugt, beide Kappen 88 und 90 hinsichtlich des gleichen Potentials miteinander zu verbinden, welches beispielsweise der Grundspannung oder einer negativen Spannung entsprechen kann. Es ist ebenso bevorzugt, dass mittels der Elektrode 92 ein gewisser Ionisationsstrom zur äusseren Elektrode fliessen kann, welche durch die Maschengitterkappe 88 dargestellt v/ird. Dieser Aufbau modifiziert den Strom, welcher von der Elektrode 94 zur Elektrode 92 fliesst, wobei die äussere Maschengitterelektrode 88 den Ionisationsstrom zum Teil auffängt. Diese Anordnung funktioniert als ein Hochnebenschlusswiderstand zwischen den Elektrodenplatten 94 und 93, wobei die Elektrode 93 und die Maschengitterkappen 88 und 90 dasselbe Potential aufweisen. Wenn Rauch in den Bereich zwischenAs mentioned previously, it is preferred to close both caps 88 and 90 with one another in terms of the same potential connect, which can correspond to the basic voltage or a negative voltage, for example. It is also preferred that by means of the electrode 92 a certain ionization current can flow to the outer electrode, which through the mesh cap 88 shown v / ird. This structure modifies the current flowing from electrode 94 to electrode 92, wherein the outer mesh electrode 88 partially absorbs the ionization current. This arrangement functions as a high shunt resistor between the electrode plates 94 and 93, the electrode 93 and the mesh caps 88 and 90 have the same potential. If smoke in the area between

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den Elektroden T) und 94 gelangt, wird der Strom reduziert. Da jedoch der Rauch nicht in die oberen beiden Kanunern gelangt , tritt ein modifizierender Effekt auf, durch den die Detektionskammer in einem gewünschten Teil seiner Charakteristik mit einer regenerativen Stabilisierung arbeitet.the electrodes T) and 94, the current is reduced. However, since the smoke does not get into the upper two canoes, a modifying effect occurs through which the detection chamber works with regenerative stabilization in a desired part of its characteristic.

Die Verteilung der Ionen innerhalb der Kammer neigt zu einer konischen Form, insbesondere wenn die Quelle eine ÖL»-radioaktive Quelle ist. So wurde es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwirklicht, dass die Elektroden durch eine Restrukturierung der Form der Elektroden eine Zunahme der Ansammlung von Ionen bewirkt. Insbesondere ist es wünschenswert, die Pfadlänge zu verringern, weswegen die; Elektroden, wie die Elektrode 92, nach unten, entsprechend der Darstellung in Fig. 7, in Richtung auf die gemeinsame Elektrode 9 4 verläuft. Ebenso enden die Kappen 88 und 90 in der flähe der gedruckten Schaltungsplatte, wodurch ebenso geringere Pfadlängen für die Partikel zwischen diesen Elektroden und der gemeinsamen Elektrode 94 geschaffen werden.The distribution of ions within the chamber tends to be conical, especially if the source is a OIL »-radioactive source. So it became in accordance with of the present invention realizes that the electrodes by restructuring the shape of the electrodes a Causes an increase in the accumulation of ions. In particular, it is desirable to reduce the path length, which is why the; Electrodes, such as the electrode 92, downwards, as shown in FIG. 7, in the direction of the common Electrode 9 4 runs. Likewise, the caps 88 and 90 terminate in the flattening of the printed circuit board, which also results in lower Path lengths for the particles between these electrodes and the common electrode 94 are created.

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Claims

HOFFMANN · EtflaC & PARTISEiI 2739091

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DR. ING. E. HOFFMANN (193O-l? 7 <) ■ DI Pl. -I NG. W. E ITlE · D *. RE R. NAT. K. HOF FIAAH H ■ DIH, -ING. W. IcHM

DIPl.-IMG. K. FCCfISlE DR. RER. NAT. B. HANSEN A »ABEllASTRASSE 4 (STERNHAUS). D-800C MO NCH EN 81 · TElE FON 106 »)» 11087 · TElEX 05-2941 »(PAf HE»

29 61829 618

GULF & ViESTERN MiMlUFACTURING COMPANY (SYSTEMS)

NEW YORK, N.Y./USA

Ionization detector

PATENT CLAIMS

(1y ionization detector, characterized by a chamber structure with a device for forming a first chamber, a device for forming a second chamber with a device for receiving gases outside the second chamber and with a common electrode (94) arranged between the canons receiving separating device, by an electrode (93) assigned to the second chamber, by another electrode (92) _f which is arranged within the first chamber and forms a third chamber in the first chamber and which is partially open to between the first and the third chamber to create an ionization path by means of a radioactive source (95, 106) arranged at least in the two-tone chamber for setting up an ionization current in the chamber structure, and by means of at least one device connected to the common electrode (94)

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to determine the change in the ionization current.

2. Detector according to claim 1, characterized in that that the device forming a first chamber and a second chamber each have a cap (88 or 90) which adjoin one another at the open ends to form the outer boundary line of the chamber structure.

3. Detector according to claims 1 or 2, characterized in that a device for conductive connection the caps (88, 90) and means for maintaining a common potential of the two Caps (88, 90) are provided.

4. Detector according to one of claims 2 or 3, characterized in that the caps (88, 90) as Mesh caps are formed.

5. Detector according to one of claims 1 to 4, characterized in that g e k e η η indicates that the common limiting device is a circuit board (102) for receiving the caps (88, 90) is.

6. Detector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the other electrode (92) is formed as an open structure with protrusions which are received by the circuit board (102).

7. Detector according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least partially in the An adjustable, particle-trapping member (112) protrudes into the chamber structure for setting the ionization current.

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8. Detector according to claim 7, characterized in that that for supporting the limb (112) and for moving it into the third chamber, support means (111) is provided.

9 '. Detector according to claim 8, characterized in that the other electrode (92) is an opening
to accommodate the elongated adjustable link (112)
having.

10. Detector according to one of claims 7 to 9, characterized in that the means for supporting of the adjustable member (112) is made of an insulating material.

11. Detector according to one of claims 2 to 10, characterized in that the caps (88, 90) one Form hexagonal chamber structure.

12. Detector, characterized by a with
Openings for receiving the gas from the outside

The chamber provided with the chamber, with the chamber interacting and at least partially forming fixed electrodes, which are arranged at a distance from one another, by a radioactive arranged in the chamber to create an ionization current in the chamber between the electrodes
Source movable to vary the ionization current by means of support means for the particle trapping member having an end extending into the chamber, the exposed area

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inside the chamber to change the captured Number of particles can be changed, whereby the ionization current can finally be adjusted and through a device connected to the electrodes for determining the change in the ionization current.

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