NO140644B - Ionisasjonskammer, saerlig for ionisasjonsroekmeldere - Google Patents

Abstract

Ionisasjonskammer, særlig for ionisas jonsrøkmeldere.

Description

Oppfinnelsen angår et ionisasjonskammer med to elektroder med varierbar innbyrdes avstand og med en radioaktiv kilde for ionisering av elektrodemellomrommet, særlig for anvendelse i en ionisas jonsrøkrnelder.

Kjente ionisasjonsrøkmeldere benytter oftest to serie-koplede ionisasjonskammere med forskjellig røkfølsomhet. Eksempelvis kan det ene av kamrene, oftest betegnet som måleionisa-sjonskammer, i vidtgående grad være lufttilgjengelig utformet, mens det andre kammer, oftest betegnet som referanseionisasjonskammer , i vidtgående grad er avskjermet mot lufttilgang eller er lukket mot atmosfæren. I sådanne ionisasjonsrøkmeldere utnyttes det forhold at den mellom elektrodene flytende ionestrøm ved inntrengning i kammeret av tyngre partikler, for eksempel av røk, avtar som følge av agglomerasjonsprosesser mellom de ved hjelp av den radioaktive kilde dannede luftioner og disse partikler, og kammermotstanden derved stiger. Da referanseionisasjonskammeret ikke eller knapt nok påvirkes av røk, forblir dettes ionestrøm tilnærmet konstant, særlig når det drives i metningsområdet. Spenningsfallet over måleionisasjonskammeret stiger derfor ved inntrengning av røk i kammeret, og en til kammeret tilkoplet utnyttelseskopling avgir et alarmsignal når dette spenningsfall overskrider en forutbestemt terskel.

I praksis er det ofte nødvendig å kunne endre og til-passe terskelverdien og dermed følsomheten for en sådan ionisa-sjonsrøkmelder til omgivelsesbetingelsene. Dette kan på den ene side skje på elektrisk måte ved hjelp av endring av utnyttelses-koplingen, men på den annen side også ved forandring av ionestrøm-men eller motstanden for ett av de to ionisasjonskammere.

Det er allerede kjent forskjellige ionisasjonsrøkmelde-re ved hvilke ionestrømmen eller motstanden for enten måleionisasjonskammeret eller referanseionisasjonskammeret endres ved hjelp av en avstandsendring for de to elektroder. Ved en sådan følsomhetsendring for en ionisasjonsrøkrnelder blir imidlertid fortrinnsvis referanseionisasjonskammeret benyttet, da i dette tilfelle de geometriske forhold og dermed røkfølsomheten for måleionisasjonskammeret ikke påvirkes.

Ved kjente ionisasjonskammere blir imidlertid en sådan endring av avstanden mellom elektrodene som regel foretatt ved at en elektrode er festet på en skrue som er ført gjennom det stive kammerhus og kan dreies fra kammerbakveggen. En sådan omstilling ved hjelp av en enkel skruegjenge har imidlertid den ulempe at innstillingen i tidens løp, særlig under påvirkning av vibrasjoner eller støt, omstiller seg av seg selv. En med et slikt ionisasjonskammer utrustet røkmelder er derfor i det lange løp ikke driftssikker når omstillingsskruen ikke blokkeres, for eksempel faststøpes. Dette har selvsagt til følge at følsomheten etter éngangs blokkering ikke lenger uten videre kan tilpasses til andre betingelser. Videre er det ved noen tidligere kjente ionisasjonskammere med avstandsregulering åpenbart av stabili-tetsgrunner bare påsatt en liten elektrodeplate på justeringsskruen. Den ved hjelp av en avstandsendring mellom elektrodene oppnåelige ionestrømendring er imidlertid da betydelig mindre enn ved større elektrodedimensjon, og kan ikke i noen tilfelle anses som optimal. En ytterligere ulempe er at sådanne omstillingsme-kanismer har et betydelig plassbehov utenfor ionisasjonskamrene og derfor kan øke byggehøyden for en ionisasjonsrøkrnelder i uønsket grad.

Formålet med oppfinnelsen er å eliminere nevnte ulem-per og tilveiebringe et ionisasjonskammer ved hvilket ionestrøm-men med en avstandsendring mellom elektrodene kan justeres en-kelt, sikkert og med optimal virkningsgrad, uten fare for en selvvirkende omstilling i tidens løp under påvirkning av vibrasjoner og støt, idet det samtidig oppnås redusert plassbehov og øket stabilitet og driftssikkerhet.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at en omstillingsan-ordning for stillingsjustering av den ene av elektrodene i forhold til den andre er slik utformet og anordnet at et fjærende element trykker den omstillbare elektrode mot minst ett punkt på omstillingsanordningen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i tilknytning til utførelseseksempler under henvisning til tegnin-gene, der fig. la og lb viser et første utførelseseksempel med omstillbar elektrode, fig. 2a og 2b viser et andre utførelseseksempel med omstillbart anbragt elektrode, fig. 3a - 3d viser et utførelseseksempel med skråsliss-omstilling, og fig. 4a - 4e viser et eksempel med kurveføring.

I det på fig. la og lb viste utførelseseksempel er ionisasjonskammeret omsluttet av en på en plastmonteringsplate 1 påsatt hette eller kappe som likeledes består av plast, men imidlertid fortrinnsvis av metall. I monteringsplaten 1 er det innsatt en sentral elektrode 3 på hvilken det er anordnet et radioaktivt preparat 4. Den radioaktive kilde kan også være anordnet på et annet sted i kammeret på en slik måte at kammerets indre ioniseres tilstrekkelig godt. Den andre elektrode er dan-net av en elastisk, eksempelvis av fjærstål bestående metall-strimmel 5 som ved hjelp av en nagle 6 er fjærende festet til kappen 2. I kappens 2 bunn er anordnet en stillskrue 7 ved hjelp av hvilken elektroden 5 kan trykkes ut av hvilestillingen, slik at avstanden mellom elektrodene 3 og 5 og dermed ionestrøm-men endres. Elektrodens 5 fjærkraft er valgt slik at den med tilstrekkelig stor trykkraft trykker mot skruen 7 eller dennes gjenge, slik at skruen ikke lenger av seg selv, for eksempel under innvirkning av vibrasjoner eller støt, kan omstille seg, slik som ved tidligere kjente utførelser.

Et ionisasjonskammer av den beskrevne type er særlig egnet for anvendelse som referanseionisasjonskammer i en ionisa-sjonsrøkrnelder. nSlike referanseionisasjonskammere er oftest anbragt på en monteringsplate på melderens bakside. Da justeringsskruen 7 befinner seg på kammerets bunn, kan således en slik ionisasjonsrøkrnelder på enkel måte justeres fra baksiden ved hjelp av en skrutrekker ved endring av referansekammerets elektrodeavstand, og røkmelderens følsomhet innstilles trinnløst på en ønsket verdi. På den annen side kan også ionisasjonskammeret tenkes anvendt som måleionisa-sjonskammer for en ionisasjonsrøkrnelder, hvorved kappen 7 kan være utført slik at den slipper gjennom luft. Følsomheten for en sådan melder kan justeres på analog måte fra forsiden. Det er imidlertid en viss ulempe at kammergeometrien og således også røkfølsomheten dermed endres. Av denne grunn blir fortrinnsvis det på kjent måte i serie med målekammeret koplede referanseioni-sas jonskammer utstyrt med den beskrevne justeringsinnretning.

Fig. 2a og 2b viser et liknende utformet ionisasjonskammer hvor analoge deler er betegnet med samme henvisningstall som på fig. 1. Til forskjell fra det foran beskrevne utførelseseksempel er det i ionisasjonskammeret ifølge fig. 2 anordnet en elektrode 5 som tilnærmet opptar hele kammerbunnen. Den følsom-hetsendring som oppnås ved en avstandsendring av denne elektrode 5 i forhold til den sentrale elektrode 3, er derfor større enn i det foregående eksempel med strimmelformet elektrode 5. Det er dessuten en fordel at elektroden 5 her ikke må være utført av fjærende materiale, da den trykkes mot justeringsskruen 7 ved hjelp av en fjærstålbøyle 8 som er festet til kappen 2 ved hjelp av en nagle 9. Denne skrue 7 er i dette eksempel utformet som riflehodeskrue som på oversiden bærer et hakk 10. Sammen med markeringer 11 på kammerbaksiden kan skruens 7 stilling og dermed den innstilte følsomhet avleses. I stedet kan det også være anordnet separate rastersporstillinger.

Mens den omstillbare elektrode 5 i de foregående eksempler ligger an mot kammerets bunn i det minste i ett punkt, viser eksemplet ifølge fig. 3a - 3d et ionisasjonskammer - med en elektrode 12 som i hele sin utstrekning kan omstilles på ensartet måte i høyden og således i avstand til motelektroden 3. For dette formål er elektroden 12 skål- eller potteformet med flat bunn og sylindrisk sidevegg på en slik måte at den kan gli opp og ned i kappen 2. Elektrodens 12 bevegelse begrenses ved hjelp av slisser 13 i den sylindriske del og ved hjelp av i disse slisser inngripende stifter 14 på kappeveggen. På elektrodens 12 bunn er anordnet en sliss 17 i hvilken en skrutrekker kan gripe inn gjennom et hull 18 i kappens 2 bunn. Ved en dreining av elektroden 12 ved hjelp av en skrutrekker blir dermed ved hjelp av føringsslissene 13 elektrodens høyde og dermed elektrodeavstand omstilt. På kappens 2 bunn er bladfjærer 15 ved hjelp av nagler 16 anbragt på en slik måte at de ved hjelp av sin f jær-kraft trykker elektroden 12 oppover og dermed trykker stiftene 14 mot føringsslissenes 13 nedre kant. I stedet for trykkfjærer

15 kan det imidlertid også være anordnet trekkfjærer slik at

stiftene 14 trykker mot føringsslissenes 13 øvre kant. I et-hvert tilfelle hindres den selvvirkende omstilling av elektrode-avstanden ved hjelp av fjærvirkningen. Da imidlertid i dette utførelseseksempel omstillingsmekanismens friksjon er mindre, i alle tilfelle sammenliknet med en skruegjenge, er det i dette tilfelle hensiktsmessig å anordne en ekstra sikring. Denne består av en stift 19 som er ført gjennom kappen 2 og ved hjelp av en fjær 20 trykkes inn i boringer eller hull 21 i den sylindriske del av elektroden 12. Ved elektrodens 12 dreining faller stiften 19 da automatisk inn i anordnede rasterstillinger med bestemt

elektrodeavstand. På denne måte oppnås dessuten den fordel at følsomheten kan innstilles i nøyaktig definerte trinn.

I stedet for med raster-sperrehull kan dette også, slik som vist på fig. 3d, skje ved hjelp av tilsvarende utforming av føringsslissene 13. Føringsslissenes kanter er her ikke rettlin-jet utformet, men har flere raster- eller sperrepunkter 22 i

hvilke stiftene 14 kan falle inn.

Ved tilstrekkelig fjærkraft fra fjærene 20 kan det

eventuelt også gis avkall på fjærene 1<*>5.

En ytterligere fordel med utførelseseksemplet ifølge fig. 3a - 3d er at omstillingsmekanismen ligger fullstendig i ionisasjonskammerets indre, og altså ikke krever noen ekstra plass. Derved kan ionisasjonskammerets byggehøyde holdes eks-tremt liten.

I eksemplet ifølge fig. 4a - 4e består den omstillbare elektrode av en sentral brikke eller plate 23 som imidlertid ikke er forbundet med kammerbunnen bare på ett sted, men i flere punkter 25 ved hjelp av flere, spiralformet utformede armer 24. Derved er fjærkraften mindre enn ved befestigelse av en sirkel-formet plate i flere punkter langs sin omkrets, og dessuten kan fjærkonstantene ved hjelp av tilsvarende valg av spiralarmenes bredde og lengde innstilles i overensstemmelse med betingelsene. Ved en elektrodejustering er det dessuten en fordel at den sentrale pla te.2 3_, som danner den overveiende del av den virksomme elektrodef la.te , ikke skråstilles, og dermed føl somhetsendr ingen

mV .. - ............• i:.... ' . i : . ved elektro dejustering i vidtgående grad forblir lineær. -Justenn<g>sme-kanismen .består .1 .dette eksempel' av flere,, pa en -sylinderflate-, liggende kamskiver',26 hvis antall svarer til, anta 11 spi*ra larmer -. 24 . x . Syl inder f-la tens .diameter^ er. derved' va lg t., slik at kamskivene kan 'inngripe., mellom <.elektrodeplaterv..23.'.og .. spiralarmene:24, .og nærmere ,bestemt slik at.de. hel lende omstil-1 ingskammer 26 tr ykker .-.f or binde Ise ss t edene, mellom . sp ira larmen 24 og platen.23 oppover ut :ay ,hv1lesti11 ingen.. Derved'v irker spiralarmenes -24 .f ]ærkraf t\også:iher imot iomstil1ingen, slik. at en automatisk> eller^selvvirkende;omsti 11 ing. hindres, ved,hjelp.av. friksjonen.mellom kamskivene og ^elektroden-; Da, kamsk i vene., el ler. føringskammene 26 >er anbrag tnpå . en„undeir lagsplate'' 27.,...som-er ..■ j dreibar gjennom kammerbunneni ved^ hjedpvavi en . sliss .28 , >kan også .. her e lektrodeplatens 23 høydejustering,ved hjelp av en 1 slissen 28 inngripende skrutrekker, innstilles kontinuerlig og sikkert ved en enkel dreininq fra kammerbaksiden.

■Også i.*dette. utf ørelseseksempel kan' f ør ingskammene- 26'• i stedet for med rettlinjede kanter også være* siik utformet at det er anordnet flere raster- eller sperrepunkter 29. 1 hvilke spira larmenes 24 f orbindelsesstykker. kan falle inn.. Dejrmed kan det også her oppnås en sikker og nøyaktig, trinnvis følsomhets-innstilling, og en se lvv lirkende 'oms t i 11 ing under "innvirkning av vibrasjoner og' støV hindres' niéd 'enda "større" sikkerHet .*" En med" et slikt ionisasjonskarnmer1 utstyrt-" ibnisa*s"*jbh'srø'kme'1 der' lar ség altså med" lettnemt ih'nsti'1'ies' på" f 1'e'ré f øl" somHetstr inri også' ved hjelp av ikke-skolert personale, hvorved den valgte følsomhets-innsti1lihg-Også på^ Sikker' må'te-opprettholdens' over "'lengre itids-

rom.

Claims (15)

1. Ionisas-jonskammer, særlig for anvendelse i en lonisa-sjonsrøkrnelder med to elektroder (3, 5; 12, ' 23) med varierbar innbyrdes avstand og med en radioaktiv kilde (4) for ionisering av elektrodemel lomroinmet,' karakterisert ved at en omsti1lingsanordning (7; 13, 14; 26)• for st 111ingsjuster ing av den ene av elektrodene (5;'12; 23) i forhold til den'andre (3) er slik utformet og'anordnet - at et fjærende element (5, 3; 15; 24) trykker den omstillbare elektrode (5; 12; 23), mot minst .ett punkt på omst111ingsanordningen (7; 13, 14; 26) .

2. Ionisas jonskajnnier ifølge krav 1, ka r'ak t e'r-i - •'■ sert ved at omsti11ingeanordningen (7) oppviser en skruegjenge som griper gjennom bunnen av et hus (2) som omslutter ■ " - ■ ionisasjonskammeret.

3.. Ionisasjonskamme r ifølge krav 1 el ler■2, karakterisert ved at den omstillbare elektrode (5) er elastisk fjærende utformet og på minst ett sted (6) er festet til husets (2) bunn.

4. Ionisasjonskammer ifølge kravl eller 2; karakterisert ved at den omstillbare elektrode (5) ligger an mot omsti11ingsanordningen (7) ved hjelp av et til huset (2) festet, fjærende element (8).

5. Ionisasjonskammer ifølge et:av kravene 1 --4, karakterisert ved at det på en del av omstillingsanordningen (70 som rager gjennom husets (2) bunn, er anbragt'en markering (10) som tillater registrering av omsti11mgsanordnin-gens stilling. ,.

6. "Ionisas jonskammer ifølge krav 1, karakterisert ved at den omstillbare elektrode (12) er potteformet utformet og oppviser en flat bunn og videre sylindriske sideveg-ger i hvilke det er anordnet, føringsslisser (13) i hvilke det griper inn ubevegelige suf.ter 0<3 at den potteformede elektrode (12) er dreibar om sin akse..

7. Ionisasjonskammer ifølge krav 6, karakteri sert ved at det er anordnet fjærende elementer (15) som på den ene side ligger an mot et hus (2) og på den andre side ligger an mot den potteformede elektrode (12).

8. Ionisasjonskammer ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at det i den sylindriske del av den potteformede elektrode (12) er anordnet et antall boringer (21) i hvilke en fjærende anbragt stift valgfritt kan inngripe.

9. Ionisasjonskammer ifølge et av kravene 6-8, karakterisert ved at føringsslissene (13) oppviser hvilepunkter (22) for sperreinngrep med stiftene (14).

10. Ionisasjonskammer ifølge krav 1, karakterisert ved at den omstillbare elektrode består av en platefor-met del (23) med hvilken det er forbundet flere spiralarmer (24) som ved sin ende (25) er elastisk fjærende festet til bunnen av et kammerhus (2).

11. Ionisasjonskammer ifølge krav 10, karakterisert ved at omstillingsanordningen består av i en sylinderflate anordnede føringskammer (26) hvis antall svarer til antall spiralarmer (24) og som inngriper i mellomrommene mellom spiralarmenes (24) forbindelsessteder med elektrodeplaten (23).

12. Ionisasjonskammer ifølge krav 11, karakterisert ved at føringskammene (26) er anbragt på en underlags-plate (27) som er dreibar om sylinderaksen tvers gjennom husets (2) bunn.

13. Ionisasjonskammer ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at føringskammene (26) oppviser rasterpunk-ter (29) i hvilke spiralarmenes (24) forbindelsessteder kan gripe inn.

14. Ionisasjonskammer ifølge et av kravene 1-13, karakterisert ved at det er anbragt på baksiden av en ionisas jonsrøkmelders raonteringsplate (1) .

15. Ionisasjonskammer ifølge et av kravene 1-14, karakterisert ved at omstillingsanordningen er slik utformet og anordnet i en ionisasjonsrøkrnelder at den kan betje-nes fra utsiden av ionisasjonsrøkmelderen.