DE2840896C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art. Eine derarti­ ge Anordnung ist aus der DE-OS 21 23 805 be­ kannt.

Es sind Strahlungsmeßgeräte zur Messung einer ionisierenden Strahlung bekannt, die die Dosis der auf sie einwirkenden ionisierenden Strahlung summieren und beim Erreichen eines bestimmten, im Gerät eingestellten Wertes der aufsummierten Strahlungsdosis ein deutlich vernehmbares Warnsignal erzeu­ gen. Derartige Strahlungsmeßgeräte werden insbesondere von strahlungsexponierten Personen getragen. Diese Personen un­ terliegen Vorschriften, nach denen sie in einem bestimmten Zeitraum höchstens einer vorgegebenen Dosismenge einer ioni­ sierenden Strahlung ausgesetzt sein dürfen. Die Warnschwelle der diese Personen überwachenden Strahlungsmeßgeräte ist im allgemeinen auf diesen Höchstwert der Strahlungsdosis eingestellt. Vielfach kommt es jedoch vor, daß beispiels­ weise ein geringerer Zeitraum für eine strahlungsexpo­ nierte Person überwacht werden soll und die strahlungsex­ ponierte Person nur noch einer wesentlich geringeren Strahlungsdosis ausgesetzt werden darf als die Strahlungs­ dosis, bei dem in dem ihn überwachenden Gerät die darin eingestellte Warnschwelle erreicht wird.

Es ist zwar aus der DE-PS 20 29 160 ein Strahlungsmeßge­ rät zur Messung einer ioniesierenden Strahlung mit einem als Dosisspeicher ausgebildeten digitalen Zähler bekannt, in dem die aus einer Detektorschaltung des Gerätes unter der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung kommenden, je einer bestimmten Strahlungsdosis entsprechenden Zähl­ impulse aufsummiert werden und an dem der Zählerstand und damit die gemessene Strahlungsdosis auslesbar ist.

In dem bekannten Strahlungsmeßgerät ist die Warnschwelle über eine Und-Schaltung am Parallelausgang des Zählers einstellbar. Die Änderung der Warnschwelle in dem Strah­ lungsmeßgerät ist jedoch umständlich, da die Einstellung der Warnschwelle für die das Meßgerät tragende Person unzugänglich sein muß und somit die Warnschwelle erst nach Öffnen des Gerätes durch Umstellen oder Umlöten von Brücken an den Eingängen der Und-Schaltung durch eine hierzu befugte Stelle verändert werden kann.

Die eingangs angegebene, insbesondere aus der Figur 6 der DE-OS 21 23 805 bekannte Anordnung zur Messung einer ionisierenden Strahlung enthält ebenfalls einen digitalen, rückstellbaren, parallel auslesbaren Zähler wie das zuvor genannte Strahlungsmeßgerät. Dieser Zähler ist im Gegen­ satz zum vorgenannten Gerät als einstellbarer Impulsfre­ quenzuntersetzer ausgebildet und enthält hierfür eine für die Impulszählung wählbare Impuls- oder Zählschrittkapa­ zität, die anfangsseitig von einem Anfangszählerstand und endseitig von einem Endzählerstand des Zählers begrenzt ist. Mehrere verschiedene Anfangszählerstände können in der bekannten Anordnung einmalig an einer als Diodenma­ trix ausgebildeten Entkopplungsschaltung eingestellt und von einer von der Dosisleistung der gemessenen Strahlung abhängigen Auswahlschaltung einer der eingestellten An­ fangszählerstände ausgewählt und der Zähler durch Paral­ leleingabe eines Impulses eines vom Endzählerstand des Zählers gesteuerten Impulsgebers auf den ausgewählten An­ fangszählerstand gesetzt werden. Erreicht bei dem bekann­ ten Meßgerät die Impulssumme des Zählers den ebenfalls einmalig mittels einer Dioden-Und-Schaltung einstellbaren Endzählerstand, erzeugt der Zähler am Ausgang der Dioden- Und-Schaltung ein Ausgangssignal, das als Rückstellsignal für den Zähler, als Zählimpuls für die angeschlossene Meß­ schaltung und zur Einstellung des neuen Anfangszähler­ standes des Impulszählers verwendet wird. Mittels der am Anfang und am Ende einstell- und auswählbaren Zählschritt­ kapazität wird bei dem bekannten Meßgerät in der Impuls­ frequenzteilung die Streuung und Krümmung der Kennlinie der verwendeten Strahlungsdetektoren ausgeglichen, so daß dem Ausgangsimpuls des Zählers eine bestimmte, stets gleichgroße Strahlungsdosis entspricht. Wird dies wegen einer zu großen Dosisleistung der ionisierenden Strahlung nicht mehr gewährleistet, steuert die von der Dosislei­ stung abhängige Auswahlschaltung des bekannten Gerätes eine in dem Gerät enthaltene Warnvorrichtung an. Diese Warnvorrichtung zeigt somit nur eine ionisierende Strah­ lung an, für die das bekannte Meßgerät nicht mehr ver­ wendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Oberbe­ griff des Anspruches 1 angegebene Anordnung derart für die Einstellung eines Strahlungsmeßgerätes zur Messung einer ionisierenden Strahlung auszubilden, daß das Strah­ lungsmeßgerät nach der Einwirkung einer Strahlungsdosis einer ionisierenden Strahlung, deren Betrag einen be­ stimmten für den Benutzer des Gerätes zulässigen Wert der Strahlungsdosis überschreitet, eine Warnvorrichtung auslöst, und daß dieser Betrag für jeden beliebigen Wert im Strahlungsmeßgerät vor einer Messung einstellbar ist, ohne daß an dem Strahlungsmeßgerät hierfür Einstellglie­ der verändert werden müssen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen des kennzeichnenden Teiles gelöst.

Die Erfindung weist insbesondere den Vorteil auf, daß für die Einstellung einer gewünschten oder erforderlichen Strahlungsdosis von einem Strahlungsmeßgerät, das bei ei­ nem Überschreiten des eingestellten Dosisbetrages durch eine auf das Gerät einwirkende ionisierende Strahlung ein Warnsignal auslöst, keine mechanischen Handhabungen an dem Strahlungsmeßgerät selbst vorzunehmen sind, deren Ein­ stellelemente einen zusätzlichen Raum und einen zusätz­ lichen Aufwand in dem Gerät erfordern würden. Eine elektronische Einstellung des zu überwachenden und ein Warnsignal auslösenden Strahlungsdosisbetrages ist weitgehend gegen eine unbefugte Veränderung der Einstellung geschützt, da eine geeignete Impulsquelle für die Einstellung des zugehörigen Differenzzählwertes des Zählers im Strahlungsmeßgerät für die zu überwachende Person im allgemeinen nicht ohne weiteres zur Verfügung steht.

Die Unteransprüche 2 bis 4 geben vorteilhafte Ausgestal­ tungen einer erfindungsgemäßen Anordnung an.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungs­ beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung einer An­ ordnung zur Einstellung eines ein Warnsignal in einem Strahlungsmeßgerät auslösenden Do­ sisbetrages,

Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung einer weiteren derartigen Anordnung.

In Fig. 1 ist in einem Blockschaltbild schematisch eine Anordnung zum Einstellen eines ein Warnsignal in einem Strahlungsmeßgerät zur Messung einer ionisierenden Strah­ lung auslösenden Dosisbetrages dargestellt. Das Strah­ lungsmeßgerät 1, dessen Warnschwelle auf einen beliebigen Dosiswert eingestellt werden soll, enthält eine Detektor­ schaltung 2, die über eine Entkopplungsschaltung 3 an den Zähleingang 4 eines digitalen Zählers 5 angeschlossen ist. An einem am digitalen Zähler 5 fest eingestellten Fest­ wertausgang 6 ist eine Warnvorrichtung 7 angeschlossen, die an einem Lautsprecher 8 ein akusti­ sches Warnsignal erzeugt.

In einem Feld einer ionisierenden Strahlung erzeugt die auf die Detektorvorrichtung einwirkende ionisierende Strahlung im Strahlungsdetektor elektrische Impulse, deren Anzahl im Einwirkungszeitraum der Strahlungsdo­ sis am Meßort entspricht. Die im Strahlungsdetektor er­ zeugten Zählimpulse werden in der Detektorvorrichtung regeneriert und auf eine für den als Dosisspeicher aus­ gebildeten digitalen Zähler geeignete Impulsrate 9 un­ tersetzt. Die Impulse dieser Impulsrate werden in den di­ gitalen Zähler eingezählt, so daß der Zählerstand Z _D des digitalen Zählers jeweils die Strahlungsdosis D anzeigt, die auf die Detektorvorrichtung eingewirkt hat. Dieser Zählerstand wird von einer an den Ausleseausgang 10 des digitalen Zählers 5 angeschlossenen Digital-Analogwandlerschaltung 11 in einen dem Zählerstand des digitalen Zählers ent­ sprechenden Gleichstrom umgewandelt, der als Gleichstrom­ signal 12 an einem Ausgang 13 für eine Anzeige zur Verfü­ gung steht. Dieser Ausgang 13 steht gleichzeitig als Ein­ stelleingang zum Einstellen einer beliebigen Warnschwelle über eine Trennschaltung 14 und einen zweiten Eingang 15 der Entkopplungsschaltung 3 mit dem Zähleingang 4 des digitalen Zählers 5 in Verbindung.

Zur Einstellung einer gewünschten Warnschwelle in dem Strahlungsmeßgerät 1 ist an dessen Ausgang 13 eine An­ zeigevorrichtung 16 und ein Impulsgenerator 17 angeschlos­ sen. Der Impulsgenerator 17 kann über eine elektrische Taste 18 an eine Betriebsspannung U _B angeschlossen werden. Soll beispielsweise das Strahlungsmeßgerät so eingestellt werden, daß es bei der Strahlungsdosis D _W ein Warnsignal erzeugt und der Strahlungsdosis D _W eine im Zähler einge­ zählte Impulssumme Z _W entspricht, muß im digitalen Zähler 5 mittels des Impulsgenerators 17 ein Vorgabezählerstand bzw. Anfangszählerstand

Z _DW = Z _O -Z _W

eingestellt werden, wobei Z _O der Zählerstand ist bei dem der digitale Zähler an seinem Schwell­ wertausgang 6 ein Signal zur Auslösung eines Warnsignals erzeugt. Dazu wird der Impulsgenerator 17 durch Schließen der elektrischen Taste 18 an die Betriebsspannung ange­ schlossen, so daß der Impulsgenerator eine Reihe von Ein­ stellimpulsen 19 erzeugt. Diese Impulse gelangen über den Einstelleingang 13 und die Schaltungen 14 und 3 in den di­ gitalen Zähler 5, wobei die Anzeigevorrichtung 16 den Zäh­ lerstand beispielsweise direkt in Dosiseinheiten anzeigt. Bei einer Anzeige, die dem Zählerstand Z _DW entspricht, wird die elektrische Taste 18 unterbrochen, so daß die Erzeugung der Impulsreihe 19 im Impulsgenerator 17 ge­ stoppt wird. Damit ist die gewünschte, für eine Strah­ lungsmessung verfügbare Zählschrittkapazität, an deren Ende ein Warnsignal ausgelöst wird, in dem Strahlungs­ meßgerät eingestellt und das Strahlungsmeßgerät 1 wird von der Anzeigevorrichtung 16 und dem Impulsgenerator ge­ trennt und steht nunmehr mit der gewünschten Warnschelle zur Messung der Strahlungsdosis in einem ionisierenden Strahlungsfeld zur Verfügung.

Sind das Gleichstromsignal 12 des Digital-Analogwandlers 11 und die Impulse der Impulsreihe 19 des Impulsgenera­ tors 17 gleichstrommäßig nicht gegenpolig ausgebildet, so daß sie durch Gleichrichter voneinander getrennt wer­ den können, dann ist es vorteilhaft bzw. erforderlich, daß die Impulse der Impulsreihe 19 des Impulsgenerators 17 wesentlich kürzer bemessen sind als die Pausen zwischen zwei benachbarten Impulsen der Impulsreihe 19, damit die Anzeigevorrichtung 16 in ihrer Anzeige durch die Impulse der Impulsreihe 19 nicht beeinträchtigt wird.

Weisen dagegen das Gleichstromsignal 12 des Digital-Ana­ logwandlers 11 und die Impulse der Impulsreihe 19 des Impulsgenerators 17 gleichstrommäßig die gleiche Polung auf, dann ist es zweckmäßig, wenn die Anzeigevorrichtung 16 eine Anordnung enthält, die aus dem an ihrem Eingang liegenden Signal einen Mittelwert bildet. Dadurch werden an den Eingang der Anzeigevorrichtung gelangende Impulse, beispielsweise des zur Einstellung erforderlichen Impuls­ generators 17, abgeleitet, insbesondere wenn die Zeitkon­ stante der Mittelwertanordnung wesentlich größer ist als die Impulsbreite der an den Anzeigeeingang gelangenden Impulse während des Einstellvorganges.

Die in Fig. 2 in einem Blockschema dargestellte Anord­ nung zur Einstellung einer beliebigen Warnschwelle in einem Strahlungsmeßgerät enthält neben dem Strahlungsmeß­ gerät 20 eine Nullstellvorrichtung 21 und einen Impulsge­ nerator 22 mit einer Wählvorrichtung 23. Die Detektor­ schaltung besteht bei diesem Strahlungsmeßgerät aus einem Strahlungsdetektor 24, einer den Strahlungsdetektor ver­ sorgenden Hochspannungsschaltung 25 und einer Impulsfor­ mer- und -teilerschaltung 26 und ist an eine Diode 27 eine Entkopplungsschaltung 3 angeschlossen. Die Entkopp­ lungsschaltung 3 ist als Oder-Schaltung mit den Dioden 27 und 28 ausgebildet, deren Ausgang an den Zähleingang 4 eines digitalen Zählers 30 angeschlossen ist. An einem fest eingestellten Schwellwertausgang 6 des digitalen Zäh­ lers liegt eine Warnvorrichtung 31, die bei einem Schwell­ wertsignal an ihrem Eingang in einem Lautsprecher 8 ein akustisches Warnsignal erzeugt. Ein ionisierendes Strah­ lungsfeld erzeugt in dem Strahlungsdetektor 24 Zählim­ pulse 33, deren Zählrate in der Teilerschaltung 26 im geeigneten Maß untersetzt wird. Die Impulse der unter­ setzten Impulsreihe 9 gelangen über die Schaltung 3 an den Zähleingang 4 des digitalen Zählers 30 und werden in diesem Zähler summiert. Bei einem Zählerstand Z _O ent­ steht am Schwellwertausgang 6 ein Schwellwertsignal, das in der Warnvorrichtung 31 einen Warnton auslöst. An die Ausleseausgänge 10 des digitalen Zählers 30 ist eine Digi­ tal-Analogwandlerschaltung 11 angeschlossen, die über entsprechend bemessene Widerstände 34 mit jeweils einer Diode 35 in Reihenschaltung einen den Zählerstand kenn­ zeichnenden Strom bilden. Die Summe aller dieser Ströme erzeugt in einem Summenwiderstand 36 ein Gleichspannungs­ signal 12, dessen Höhe den Zählerstand Z _D und damit die auf das Strahlungsmeßgerät eingewirkte Strahlungsdosis anzeigt. Die Strahlungsdosis, der das Meßgerät in einem ionisierenden Strahlungsfeld ausgesetzt war, wird in dem digitalen Speicher 30 gespeichert und kann nach der Mes­ sung jederzeit am Ausgang 13 des Strahlungsmeßgerätes ausgelesen werden, indem an diesem Ausgang 13 eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Anzeigevorrichtung 16 angeschlossen wird.

Zur Einstellung einer gewünschten Warnschwelle wird an den Ausgang 13 des Strahlungsmeßgerätes der Impulsgene­ rator 22 angeschlossen und an dessen Wählvorrichtung 23 die Impulszahl

Z _DW = Z _O - Z _W

an Einstellhandhaben 37 eingestellt. Zuvor wird an einer Taste 38 der Nullstellvorrichtung 21 ein Nullstellimpuls ausgelöst, der über einen Nullstelleingang 39 des Strah­ lungsmeßgerätes 20 an einen Nullstelleingang 40 des digi­ talen Zählers 30 gelangt und dessen Zählerstand auf Null rückstellt. Danach wird mittels eines Schalters 41 der Impulsgenerator 22 an eine Betriebsspannung U _B gelegt, so daß der Impulsgenerator eine Impulsreihe 19 mit der in der Wählvorrichtung 23 eingestellten Impulszahl erzeugt.

Die Impulsreihe 19 gelangt an den Anzeigeausgang 13, an den der Impulsgenerator 22 angeschlossen ist und der für das Einstellverfahren als Einstelleingang des Strahlungs­ meßgerätes dient. Von dort gelangen die Impulse der Impuls­ reihe 19 über eine Trennschaltung 14, die als Differenzier­ glied ausgebildet ist und aus dem Widerstand 42 und dem Kondensator 43 besteht, und über die Diode 28 an den Zähl­ eingang 4 des digitalen Zählers 30. Im digitalen Zähler (Dosisspeicher) 30 des Strahlungsmeßgerätes 20 ist somit vor einer Messung in einem ionisierenden Strahlungsfeld bereits ein Zählerstand Z _DW eingespeichert. In einem ioni­ sierenden Strahlungsfeld kann dadurch das Strahlungsmeß­ gerät 20 bis zum Auslösen eines Warnsignals nur noch eine einem Zählerstand Z _W entsprechende Anzahl Impulse der un­ tersetzten Zählrate summieren.

Claims (5)

1. Anordnung

• - mit einer Strahlungsdetektorschaltung, die unter der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung elektrische Impulse mit einer von der Dosisleistung der Strahlung abhängigen und diese Dosisleistung anzeigenden Impulsrate erzeugt und deren Ausgang mit dem Zähleingang eines digitalen Impulszählers eines Strahlungsmeßgerätes zum Einspeichern der Impulsrate in den Impulszähler verbunden ist,
• - mit einem Festwertausgang des digitalen Impulszählers, an dem der Impulszähler bei Erreichen des Festwertzählerstandes ein Ausgangssignal erzeugt,
• - mit einem Einstelleingang zur Eingabe eines Vorgabezählerstandes in den digitalen Impulszähler des Strahlungsmeßgerätes,
• - mit einer Entkopplungsschaltung zwischen dem Einstelleingang und dem Impulszähler,
• - mit einem an den Einstelleingang angeschlossenen Impulserzeuger, der abhängig von der Einstellung einer Wählvorrichtung ein Einstellsignal an den Einstelleingang liefert und
• - mit einer Warnvorrichtung,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Einstelleingang zur Eingabe des Vorgabezählerstandes (Z _DW ) ein Eingang (13) des Strahlungsmeßgerätes (1) ist, das außer dem digitalen Impulszähler (5) die Strahlungsdetektorschaltung (2), die Entkopplungsschaltung (3) und die Warnvorrichtung (7, 8) umfaßt,
• - daß die Entkopplungsschaltung (3) ausgangsseitig an den Zähleingang (4) des digitalen Impulszählers angeschlossen ist und den Signalweg des Einstellsignals zur Einstellung des Vorgabezählerstandes des Impulszählers vom Signalweg der Zählimpulse (9) der Zählrate der Strahlungsdetektorschaltung entkoppelt,
• - daß die Warnvorrichtung (7, 8) an den Festwertausgang (6) des Impulszählers angeschlossen ist,
• - daß der Impulserzeuger ein während des Einstellvorganges zum Einstellen des Vorgabezählerstandes des Impulszählers (5) an den Eingang (13) des Strahlungsmeßgerätes (1) anschließbarer Impulsgenerator (17) ist, der eine durch die Einstellung der Wählvorrichtung (18) vorgegebene Anzahl Einstellimpulse (19) zur Einstellung des Vorgabezählerstandes des Impulszählers erzeugt, wobei der Vorgabezählerstand (Z _DW ) gleich der Differenz des Festwertzählerstandes (Z _o ) und der Anzahl von Zählschritten (Z _W ) des Impulszählers ist, die der vorbestimmten, ein Warnsignal auslösenden Strahlungsdosis (D _W ) entspricht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Meßausgang des Strahlungsmeßgerätes (1) für die Ausgabe eines Gleichstrom-Meßsignales (12), das dem Zählerstand des Impulszählers (5) entspricht, gleichzeitig der Einstelleingang (13) zur Eingabe des Vorgabezählerstandes (Z _DW ) ist und
• - daß zwischen dem Einstelleingang (13) und dem Zähleingang (4) des Impulszählers (5) eine Trennschaltung (14) angeordnet ist, die die Einstellimpulse vom Gleichstrom-Meßsignal trennt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung (14) eine Differenzierschaltung (42, 43) ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (17) am Einstelleingang (13) so ausgeführt ist, daß er eine Impulsreihe (19) erzeugt, in der die Impulsbreite der Impulse um ein Vielfaches kürzer als die Impulspausen zwischen zwei Impulsen der Impulsreihe ist.