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Vorrichtung zur Aufnahme einer MeMkurve durch Auszeichnen aufeinanderfolgender Ordinaten.
Es sind Einrichtungen bekannt, die es ermöglichen, die Dosis von Strahlungen, z. B. von Röntgenstrahlen, zu messen, indem die Zeitabstände zwischen Stromstössen, die durch die Wirkung der Strahlung erzeugt oder geregelt werden, als Massstab benutzt werden. Da nun der Zeitabstand zwischen den Stromstössen den Massstab für die Intensität bildet und dieser Intensität verkehrt proportional ist, so lässt sich bei diesem Messverfahren natÜrlich die jeweilige Intensität nicht unmittelbar genau feststellen. Bei den bekannten Einrichtungen lässt sich überdies der Wechsel der Strahlungsintensität weder fortlaufend verzeichnen noch in Kurvenform darstellen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, um gesonderte Einzelwerte (oder fortlaufende Werte), z. B. der Strahlungsintensität, die durch den Zeitabstand zwischen zwei Stromstössen gemessen wird, zu verzeichnen. Die Vorrichtung bewirkt somit die Aufzeichnung von Kurvenordinaten, die der durch die Zeitabstände gemessenen Grösse verkehrt proportional sind. Der Erfindung gemäss wird die Aufzeichnung von den Zeitabständen zwischen Stromstössen proportionalen Ordinaten mittels einer Schreibtrommel durchgeführt, die gleichförmig, z. B. durch einen Synchronmotor, mit einer für verschiedene Messzwecke durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes fallweise wählbaren Geschwindigkeit gedreht wird, wobei zwischen Getriebe und Trommel zweckmässig eine elektromagnetische oder elektromagnetisch betätigte Kupplung eingebaut ist.
Bei eingeschalteter Kupplung wird die Trommel entgegen der Zugwirkung eines Gewichtes gedreht, das bei Lösen der Kupplung die sofortige Rückstellung der Trommel in die Anfangsstellung bewirkt. Von demselben Trommelantrieb, z. B. einem Synchronmotor, und über das zur Drehung der Trommel dienende Getriebe wird ein Schreibstift mit Hilfe einer auswechselbaren Schraubenspindel von zwecks veränderlicher Übersetzung wählbarer Steigung in der Richtung der Trommelachse, die Oberfläche der Trommel berührend, geführt. Stromstösse am Anfang und Ende der Messung einer bestimmten Dosis einer Strahlung, die z. B. durch eine Kondensatorladung bzw.
- entladung der Vorrichtung zugeführt werden, bewirken mittels zweier Relais das Ein-bzw. Ausschalten der Kupplung, also das Mitnehmen der Trommel durch den Antrieb bzw. bei Lösen der Kupplung ihre Rückdrehung. Es ist dabei eine Einrichtung vorgesehen, welche dafür sorgt, dass die Trommel nie mehr als eine volle Umdrehung vollführen kann. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, die dann, wenn die Kurvenordinaten der Vorrichtung innerhalb der einzelnen Messabstände über ein bestimmtes Mass anwachsen, ein Signal ertönen lässt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung im Aufriss und Fig. 3 im Grundriss.
Gemäss Fig. 1 steht die Trommel 1 unter Gewichtszug mittels einer Schnur oder Kette 2, welche die Trommel im Uhrzeigersinne zu drehen bzw. in der Anfangsstellung zu halten sucht. Die Welle des Getriebes ist mit der Trommelwelle durch eine elektromagnetische Kupplung 3 lösbar verbunden. Ein Synchronmotor 21 (Fig. 2) treibt mit wählbarer Übersetzung den einen Teil der Kupplung 3 sowie auch einen Schreibstift 19 mittels der auswechselbaren Spindel 20 mit wählbarer Steigung an. Die Kupplung 3 wird durch den Strom, z. B. einer 4-Volt-Batterie, von den Klemmen 44'eingerückt erhalten, wenn das Halterelais 7 dadurch, dass eine seiner beiden Wicklungen 8 oder 9 von Strom durchflossen wird, sich in Ansprechstellung befindet.
Die Wicklung 8 ist die Arbeitswicklung, die das Relais zum Ansprechen bringt, die Wicklung 9 ist die Haltewicklung, die bei geschlossenem Kontakt 11 des Unterbrechungrelais 10 mit der Wicklung 12 gespeist wird. Die Wicklungen 8 und 12 werden von den von der Dosismesseinrichtung kommenden, bei den Klemmen 16, 16'in die Vorrichtung eintretenden Stromstössen durchflossen ; die Wicklung 9 dagegen vom Strom der 4-Volt-Batterie über die Klemmen 4, 4'.
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Bei der Ausführung nach Fig. 2 und 3 treibt der Synchronmotor 21 die Trommel 1 über ein Schneckengetriebe 22, 23 und über die wahlweise einstellbaren Zahnradübersetzungen 24, 25 bzw. 26,27. Die auswechselbare Spindel mit der den Schreibstift 19 tragenden Mutter 28 wird durch das Zahnrad 29 ebenfalls von dem Getriebe 22, 23 in Bewegung versetzt. Auf der Motorwelle befindet sich ein Schwungrad 30.
Der auf die Trommel aufgelegte Papierstreifen wird von einer schmalen, zur Achse des Zylinders parallelen Metallschiene festgehalten. Nach Vollendung einer Trommelumdrehung stösst der Schreibstift an diese Schiene an, so dass die Trommel an der Weiterdrehung gehindert und durch den nächsten Impuls
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fliesst, wird durch die Umschaltkontakte 13, 14 bestimmt.
Wenn die Trommel sich unter dem Gewichtszuge in der Anfangsstellung befindet, ist der Kontakt 13 durch einen Anschlag an der Trommel geschlossen und der Strom geht durch die Wicklung 8 und schliesst die Kontakte 5 und 6. Über den Kontakt 5 fliesst zuerst Strom aus der 4-Volt-Stromquelle durch die Wicklung 9 und über den für gewöhnlich geschlossenen Kontakt 11 und hält das Halterelais 7 in Ansprechstellung. Über den Kontakt 6, der unmittelbar nach dem Kontakt 5 geschlossen wird, fliesst sodann ein Strom aus der 4-Volt-Batterie über die Klemmen 4, 4' durch die Kupplung 3, rückt diese ein und versetzt die Trommel 7 in Drehung, entgegen der Wirkung des Gewichtszuges, wobei das Gewicht bzw. seine Schnur 2 steigt und die Hülse 18 sich gegen den Signalkontakt 17 bewegt.
In dem Augenblick, wo die Trommel in Drehung kommt, öffnet sich der Kontakt 13 und schliesst sich der Kontakt14. Dadurch ist für denfolgenden Stromstoss derWegniehtüber dieWicklung, sondern über die Wicklung 12 vorbereitet. Die Trommel dreht sich unterdessen gleichförmig und der parallel zu ihrer Achse wandernde Schreibstift beschreibt auf dem Papier eine Schraubenlinie, die in der Abwicklung, je nach der Drehgeschwindigkeit der Trommel und der Bewegung des Stiftes, eine fast normal zur Achse stehende Gerade ist. Der nächste Stromstoss geht durch die Wicklung 12 und öffnet dadurch den Kontakt 11 ; die Wicklung 9 wird stromlos, das Relais 7 geht in seine Ruhelage zurück, dabei öffnet sich der Kontakt 6, wodurch die Kupplung 3 ausgerückt wird, und darauf öffnet sich der Kontakt 5.
Die Trommel geht unter dem Einfluss des Gewiehtszuges in ihre Ruhelage zurück und schaltet die Kontakte 13 und 14 wieder um, d. h. 14 wird geöffnet, 13 geschlossen. Die Vorrichtung ist dadurch wieder in die Anfangslage gebracht und zum Empfang eines Stromstosses mit den eingangs beschriebenen Wirkungen bereit. Während des Rückganges der Trommel beschreibt der Stift eine normal zur Achse stehende Gerade auf dem Papier. Die Verbindung der Endpunkte der Ordinaten ist die eigentliche Messkurve.
Durch den Strom der 4- Volt-Batterie von den Klemmen 4, 4'kann noch ein davon abgezweigter Signalstromkreis mit einer beliebigen, an die Klemmen 15, 15'anzuschliessenden Signalvorrichtung betätigt werden. Der Kreis enthält einen Kontakt 17, der durch das Anlaufen einer an der Gewichtszugschnur 2 verstellbar angeordneten Hülse 18 nach einer gewissen Weglänge dieser Schnur, also, infolge des Antriebes durch einen Synchronmotor, nach einer gewissen Zeit, wenn kein Rückgang der Trommel erfolgt, den Signalstromkreis schliesst und die an den Klemmen 15, 15'angeschlossene Signalvorrichtung betätigt.
Die Spindel, die den Sehreibstift bewegt, läuft bei der beschriebenen Anordnung ununterbrochen, also auch dann, wenn sich die Trommel mit dem Papier in Ruhestellung befindet. Ertönt nun ein Signal, das verzeichnet wird, und verstreicht bis zum nächsten Signal lange Zeit, so würde während dieser der Schreibstift parallel zur Längsachse der Schreibtrommel weiter verschoben werden und dadurch nutzlos ein Verlust an Schreibfläche eintreten. Wird nun die Spindel über eine Kupplung wahlweise ein-und ausgeschaltet, so kann das Papier besser ausgenutzt werden.
Die Vorrichtung eignet sich zum Verzeichnen aller Messungen mitMessvorriehtungen, die Stromstösse aussenden, deren Zeitabstand der Intensität verkehrt proportional ist. In erster Linie kommen Röntgen- strahlenmessungen, Lichtstärkemessungen und Absorptionsmessungen bei Röntgen-und Lichtstrahlen in Betracht. Zu letzteren gehört auch die Messung der Trübung, z. B. von Wasser, als Gradmesser der Reinheit.
Die Einrichtung, welche bei Anwachsen der Kurvenordinaten über ein bestimmtes Mass ein Signal ertönen lässt, kann besonders dann Anwendung finden, wenn bei wachsender Trübung eines zwischengeschalteten durchscheinenden oder durchsichtigen Mediums Lichtstrahlen, welche auf die strahlenmessende Vorrichtung einwirken, über ein bestimmtes Mass geschwächt werden. Diese strahlenmessende Vorrichtung kann aus einer durch eine Photozelle gesteuerten Vorrichtung bestehen, bei der das Gitter einer Elektronenröhre abwechselnd geladen und über die Photozelle, welche einer zu messenden Lichtoder Strahlungsintensität ausgesetzt ist, entladen wird und das auf die Photozelle fallende Licht durch ein Rohr tritt, durch welches das zu untersuchende Medium, z. B. Wasser, hindurchfliesst.
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Device for recording a measurement curve by marking out successive ordinates.
Devices are known which make it possible to reduce the dose of radiation, e.g. B. X-rays, by using the time intervals between current surges, which are generated or regulated by the action of the radiation, as a yardstick. Since the time interval between the current surges forms the standard for the intensity and this intensity is inversely proportional, the respective intensity can of course not be determined directly with this measuring method. In the known devices, moreover, the change in radiation intensity can neither be continuously recorded nor represented in the form of a curve.
The invention relates to a device to generate separate individual values (or continuous values), e.g. B. the radiation intensity, which is measured by the time interval between two current surges. The device thus effects the recording of curve coordinates which are inversely proportional to the variable measured by the time intervals. According to the invention, the recording of the time intervals between current surges is carried out proportional to ordinates by means of a recording drum which is uniformly, e.g. B. is rotated by a synchronous motor, with a speed that can be selected for various measurement purposes by changing the gear ratio of the gearbox, an electromagnetic or electromagnetically actuated clutch being installed between the gearbox and the drum.
When the clutch is switched on, the drum is rotated against the pulling action of a weight which, when the clutch is released, causes the drum to be returned to its initial position immediately. From the same drum drive, e.g. B. a synchronous motor, and via the gear used to rotate the drum, a pen is guided with the help of an interchangeable screw spindle with a pitch in the direction of the drum axis, touching the surface of the drum. Current surges at the beginning and end of the measurement of a certain dose of radiation, which z. B. by a capacitor charge or
- Discharge are fed to the device, cause the loading or unloading by means of two relays. The clutch is switched off, i.e. the drum is taken along by the drive or, when the clutch is released, its reverse rotation. A device is provided which ensures that the drum can never complete more than one full revolution. Furthermore, a device is provided which emits a signal when the curve coordinates of the device within the individual measurement distances increase above a certain amount.
Fig. 1 shows a schematic representation of the device, Fig. 2 shows an embodiment of the device in elevation and Fig. 3 in plan.
According to FIG. 1, the drum 1 is under tension by means of a cord or chain 2 which tries to rotate the drum clockwise or to keep it in the initial position. The shaft of the transmission is releasably connected to the drum shaft by an electromagnetic clutch 3. A synchronous motor 21 (FIG. 2) drives one part of the clutch 3 and also a pen 19 with a selectable gear ratio by means of the exchangeable spindle 20 with a selectable pitch. The clutch 3 is driven by the current, e.g. B. a 4-volt battery, received from the terminals 44 'when the holding relay 7 is in the response position due to one of its two windings 8 or 9 having current flowing through it.
The winding 8 is the working winding that makes the relay respond, the winding 9 is the holding winding that is fed with the winding 12 when the contact 11 of the interruption relay 10 is closed. The windings 8 and 12 are traversed by the current surges coming from the dose measuring device and entering the device at the terminals 16, 16 '; the winding 9, however, receives the current of the 4-volt battery via the terminals 4, 4 '.
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In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the synchronous motor 21 drives the drum 1 via a worm gear 22, 23 and via the optionally adjustable gear ratios 24, 25 and 26, 27. The interchangeable spindle with the nut 28 carrying the pen 19 is also set in motion by the gear 22, 23 by the gear 29. A flywheel 30 is located on the motor shaft.
The paper strip placed on the drum is held in place by a narrow metal rail parallel to the axis of the cylinder. After the drum has completed one revolution, the pen hits this rail so that the drum is prevented from continuing to rotate and by the next pulse
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flows is determined by the changeover contacts 13, 14.
When the drum is in the initial position under the weight train, the contact 13 is closed by a stop on the drum and the current goes through the winding 8 and closes the contacts 5 and 6. Via the contact 5, current first flows from the 4- Volt power source through the winding 9 and via the normally closed contact 11 and holds the holding relay 7 in the response position. Via the contact 6, which is closed immediately after the contact 5, a current flows from the 4-volt battery via the terminals 4, 4 'through the coupling 3, engages it and sets the drum 7 in rotation, counter to that Effect of the weight pull, whereby the weight or its cord 2 increases and the sleeve 18 moves against the signal contact 17.
At the moment when the drum starts rotating, contact 13 opens and contact 14 closes. As a result, the path is prepared via the winding, but rather via the winding 12, for the following current surge. Meanwhile, the drum rotates uniformly and the pen moving parallel to its axis describes a helical line on the paper which, depending on the speed of rotation of the drum and the movement of the pen, is almost a straight line standing perpendicular to the axis. The next current surge goes through the winding 12 and thereby opens the contact 11; the winding 9 is de-energized, the relay 7 goes back to its rest position, the contact 6 opens, whereby the clutch 3 is disengaged, and then the contact 5 opens.
The drum returns to its rest position under the influence of the weight pull and switches contacts 13 and 14 again, i.e. H. 14 opens, 13 closes. The device is thereby brought back into the initial position and ready to receive a current surge with the effects described above. As the drum retreats, the pen draws a straight line on the paper that is normal to the axis. The connection of the end points of the ordinates is the actual measurement curve.
The current of the 4-volt battery from the terminals 4, 4 'can also actuate a signal circuit branched off therefrom with any desired signaling device to be connected to the terminals 15, 15'. The circuit contains a contact 17 which, when a sleeve 18 adjustably arranged on the weight pull cord 2 starts running after a certain path length of this cord, i.e., as a result of being driven by a synchronous motor, after a certain time if the drum does not decrease, the signal circuit closes and actuates the signaling device connected to terminals 15, 15 '.
The spindle that moves the stylus runs uninterrupted in the described arrangement, i.e. even when the drum with the paper is in the rest position. If a signal is heard that is recorded and if a long time elapses before the next signal, then the pen would be displaced further parallel to the longitudinal axis of the writing drum during this, resulting in useless loss of writing surface. If the spindle is now optionally switched on and off via a coupling, the paper can be better utilized.
The device is suitable for recording all measurements with measuring devices that emit current impulses whose time interval is inversely proportional to the intensity. X-ray measurements, light intensity measurements and absorption measurements in the case of X-rays and light rays are primarily considered. The latter also includes the measurement of turbidity, e.g. B. of water, as a measure of purity.
The device, which emits a signal when the curve coordinates increase over a certain amount, can be used in particular when, with increasing cloudiness of an interposed translucent or transparent medium, light rays which act on the radiation measuring device are weakened to a certain extent. This radiation measuring device can consist of a device controlled by a photocell, in which the grid of an electron tube is alternately charged and discharged via the photocell, which is exposed to a light or radiation intensity to be measured, and the light falling on the photocell passes through a tube which is the medium to be examined, e.g. B. water flows through it.
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