DE1589987A1 - Ionization chamber display device - Google Patents

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Dipl.-lng. R. H. Bahr Dipl.-Ing. RH Bahr

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Johnson Service Company, Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.Johnson Service Company, Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.

IonisationskammeranzeigevorrichtungIonization chamber display device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ionisationskammeranzeigevorrichtung, welche auf die Zusamensetzung. eines gasförmigen Mediums anspricht, und richtet sich insbesondere auf eine Niederspannungsdoppel-Ionisationefeetsteilvorrichtung und einen Niederspannungsfestkörperanzeigekreis. The invention relates to an ionization chamber display device, which on the composition. a gaseous medium responds, and is directed in particular to a low voltage double ionization divider device and a low voltage solid state display circuit.

Das Prinzip nach der Erfindung eignet sich insbesondere für die automatische Feststellung von Feuer und dergleichen durch die Feststellung von auf die Verbrennungsvorgänge zurückzuführenden Änderungen in der Zusammensetzung der umgebenden Luft.The principle according to the invention is particularly suitable for the automatic detection of fire and the like by identifying changes in composition due to combustion the surrounding air.

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Man hat bereits sehr zufriedenstellend arbeitende Anzeigevorrichtungen konstruiert, bei denen Ionisationskammern als empfindliche Mittel für die Feststellung der Verbrennungsprodukte verwendet sind. Grundsätzlich besteht eine Ionisationskammer aus einem Paar isolierter und in geeignetem Abstand angeordneter Elektroden unter Bildung einerDisplay devices are already working very satisfactorily constructed in which ionization chambers are used as a sensitive means for the detection of the combustion products are used. Basically, an ionization chamber consists of a pair of insulated and suitable ones Spaced electrodes to form a

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Kammer, durch welche die Atmosphäre in der Nähe des zu schützenden Bereiches hindurchgeht. Eine radioaktive Quelle ionisiert die Gase innerhalb der Kammer und ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden läßt die aufgeladenen Ionen sich zu den Elektroden bewegen. Die Leitfähigkeit ist eine direkte Funktion der chemischen und physikalischen Zusammensetzung der Luft, der die Einrichtung ausgesetzt ist. Im allgemeinen wurde bei den bekannten Systemen die Verwendung eines Paares von Ionisationskammern vorgeschlagen, welche in Reihe an einem hohen Gleichpotential geschaltet sind, so daß eine Spannungsteilungsschal-■tung derart entsteht, daß die Spannung längs der Kammern umgekehrt zur Leitfähigkeit geteilt ist. Eine Änderung der Leitfähigkeit der Anzeigekammern ändert somit die entsprechende Spannungsverteilung. Die Kammern sind mit ihrer eigenen radioaktiven Quelle ausgerüstet und eine der Kammern ist gegen die umgebende Luft offen und bildet eine Anzeigekammer, während die andere Kammer nur « teilweise geöffnet oder sogar ganz geschlossen ist und eine Bezugskammer darstellt. Somit wird nur die ersteChamber through which the atmosphere in the vicinity of the area to be protected passes. A radioactive source ionizes the gases inside the chamber and an electric field between the electrodes leaves the charged ones Ions move towards the electrodes. Conductivity is a direct function of chemical and physical Composition of the air to which the facility is exposed. In general, in the known systems suggested the use of a pair of ionization chambers connected in series to a high DC potential are connected, so that a voltage dividing circuit ■ arises in such a way that the voltage across the chambers is divided inversely to the conductivity. A change in the conductivity of the display chambers thus changes the corresponding stress distribution. The chambers are equipped with their own radioactive source and one the chamber is open to the surrounding air and forms a display chamber, while the other chamber only « is partially open or even completely closed and represents a reference chamber. Thus only the first one

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Kammer merklich durch die bei Beginn eines Verbrennungsvorganges entstehenden Verbrennungsgase beeinflußt. Im allgemeinen betreibt eine solche Hochspannungsionisationskammervorrichtung eine Hochohmeingangsröhre, wie eine Kaltkathodenröhre, welche ebenfalls verhältnismäßig hohe Gleichspannungen in der "Größenordnung von mehreren hundert Volt benötigt, um zufriedenstellend arbeiten zu können. Obwohl man mit solchen Systemen zufriedenstellende Äiarmsysteme erstellen kann, bringt die zur Anwendung kommende Hochspannung einen sehr wesentlichen Nachteil vom Standpunkt praktischer Anwendung mit sich.Chamber noticeably influenced by the combustion gases produced at the start of a combustion process. in the Generally, such a high voltage ionization chamber device operates a high resistance input tube such as a Cold cathode tube, which also has relatively high DC voltages in the "order of magnitude of several hundred Volts needed to work satisfactorily. Although one is satisfactory with such systems Can create arm systems, brings that to application coming high voltage has a very significant disadvantage from the standpoint of practical application.

Die Erfindung richtet sich insbesondere auf eine Niederspannungsdoppeiionisationskammervorrichtung, bei der eine Niederspannungsfestkörperanzeigevorrichtung zur Anwendung kommt, so daß die Ionisationskammern und der Anzeigekreis tatsächlich von einem sehr niedrigen Gleichpotential in Zehnergrößenordnungen von Volt betrieben werden kann. Der eigentliche Alannkreis kann ein übliches Netzsystem sein, welches an das Anzeigesystem oder den Anzeigekreis über einen geeigneten Isoliertransformator oder dergleichen angeschaltet ist. · ■ ·The invention is particularly directed to a low-voltage double ionization chamber device, in which a low voltage solid state display device is used, so that the ionization chambers and the display circuit can actually be operated from a very low DC potential on the order of tens of volts. The actual Alann circuit can be a conventional network system, which is connected to the display system or the display circuit is switched on via a suitable isolation transformer or the like. · ■ ·

Die erfindungsgemäße Doppelionisationekammer arbeitet somit mit tiner verhältnismäßig nitdrigtn Gleichepannungaquelle, deren Spannungswert in der Größenordnung vonThe double ionization chamber according to the invention thus works with a relatively low voltage source, the voltage value of which is of the order of magnitude of

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beispielsweise 25 Volt liegt. Ein weiteres Merkmal der Erfindimg ist die Anschaltung einer gemeinsamen Elektrode an das Eingangselement eines Flächentransistors (field effect transistor) oder eines anderen analogen Pestkörperelementes mit hoher Eingangsimpedanz geschaltet. Der Flächentransistor ist in einen Kreis zur Zuführung von Leistung von'der Niederspannungsquelle zu einer Einwegfestkörpervorrichtung geschaltet, die wiederum eine Reihe von Impulssignalen für die Auslösung.eines Festkörperschalters liefert, der in dem Alarmkreis eingeschaltet ist. So kann man beispielsweise eine "Triac" in Reihe mit der Sekundärwicklung des Impuls trän sformators und einer Wechselstromquelle sowie einem Hörsignal schalten. Die Anwesenheit von Rauch in der Anzeigekammer steigeert wesentlich den Widerstand dieser Kammer bzw. vermindert ihre Leitfähigkeit. Als Ergebnis davon ändert sich die Spannungsverteilu-ng zwischen den beiden Kammern und die Spannung an der Verbindungsstelle der beiden Kammern ändert die Vorspannung des Flächentransistors, welcher' leitend wird und den Einwegoszillator (unijunction oscillator) erregt, der den Alarmkreis auslöst. In einem besonders bevorzugten Kreis erhält man eine Vorspannungsstabilisierung dadurch, daß man eine negative Rückkopplung vorsieht, beispielsweise durch einen Vorwiderstand, der zwischen die Spannungsquelle und eine Seite des Flächentransistors geschaltet ist. Eine Änderung des Stromesfor example 25 volts. Another feature of the invention is the connection of a common electrode to the input element of a junction transistor (field effect transistor) or another analog body element with high input impedance. The junction transistor is in a circuit for supplying power from the low voltage source to a disposable solid state device switched, which in turn are a series of pulse signals for triggering a solid-state switch which is switched on in the alarm circuit. For example, you can use a "Triac" in series with the secondary winding of the impulse transformer and an alternating current source and an audio signal switch. The presence of smoke in the display chamber increases the resistance of this chamber or reduces their conductivity. As a result, the stress distribution between the two chambers changes and the voltage at the junction of the two chambers changes the bias of the junction transistor, which ' becomes conductive and energizes the unijunction oscillator, which triggers the alarm circuit. In one In a particularly preferred circuit, bias stabilization is obtained by applying negative feedback provides, for example, by a series resistor between the voltage source and one side of the junction transistor is switched. A change in the current

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liefert eine entsprechende Spannungsänderung, die auf den Kreis und entsprechend in den Kreis zwischen Gitter und Spannungsquelle aufgebracht wird. Die Polarität "der Spannungsänderung an dem Widerstand ist entgegengesetzt · zur anfänglichen Spannungsquellenänderung und führt infolgedessen zu einer Vernichtung des Effekts.provides a corresponding change in voltage, which is on the circle and correspondingly in the circle between grids and voltage source is applied. The polarity "of the voltage change at the resistor is opposite to the initial voltage source change and consequently leads to a destruction of the effect.

Diese Anordnung und Konstruktion der neuartigen Ionisationskammer liefert eine verhältnismäßig einfache und billige Konstruktion und gleichzeitig ein sehr empfindliches und anpassungsfähiges Mittel, das auf Verbrennungsgase anzusprechen vermag.This arrangement and construction of the novel ionization chamber provides a relatively simple and inexpensive one Construction and at the same time a very sensitive and adaptable agent capable of responding to combustion gases.

Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar inThe drawing shows a preferred embodiment of a device according to the invention, namely in

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Verbrennungegasfeststellsystems gemäß der Erfindung; und in1 is a schematic circuit diagram of a combustion gas detection system according to the invention; and in

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Doppelionisationskammer gemäß der Erfindung. ' ■ .2 shows a vertical section through a double ionization chamber according to the invention. '■.

Das Verbrennungsgasanzeigesystem nach Fig. 1 enthält ein Paar von Ionisationskammern 1 und 2, welche in Reihe an eine Niedergleic-hspannungsquelle 3 angeschlossen sind; Die Ionisationskammern 1 und 2 sind so geschaltet, daßThe combustion gas detection system of FIG. 1 includes a Pair of ionization chambers 1 and 2, which are connected in series to a Niedergleic-hspannungsquelle 3; The ionization chambers 1 and 2 are connected so that

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sie einen Niederspannungsauslöse- oder -anzeigekreis 4 steuern, welcher wiederum einen Wechselstromalarmkreis 5 steuert, der entweder ein Hochspannungs- oder Nieder-. Spannungssystem sein kann. Ein Höralarmsystem oder dergleichen, kann vorzugsweise mit Netzspannung erregt werden, um ein gut hörbares Schallsignal zu erzeugen.they have a low voltage trip or indication circuit 4 control, which in turn controls an AC alarm circuit 5, which is either a high voltage or low voltage. Voltage system can be. A hearing alarm system or the like can preferably be energized with mains voltage to generate a clearly audible sound signal.

Eine Alarmvorrichtung 6 liegt in Reihe mit einer Triac zu den Wechselstromversorgungsleitungen, Die Alarmvorrichtung kann eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine gut hörbare Alarmglocke oder dergleic-hen sein, die ein bemerkbares Signal im Falle von feuer liefert. Die Triac 7 ist ein bekannter Festkörperschalter, welcher in den leitenden Zustand durch Anlegen einer positiven Spannung an ein Güter element 8 ausgelöst werden kann und für eine halbe· Periode weiter leitet. Der Auslösekreis 4 enthält einen Einwegoszillator (unijunction oscillator) 9, der an das Gitterelement 8 durch einen Kopplungstransformator 10 angeschaltet ist. Ein Flächentransistor 11 (field effect transistor) ist an die Stromversorgung zum Oszillator 9 entsprechend der Spannungsverteilung an den Ionisationskammern 1 und 2 und damit in Übereinstimmung mit dem Vorhandeneein von Verbrennungsgaeen angeschaltet.An alarm device 6 is in series with a triac to the AC power lines. The alarm device can be any suitable device, for example a clearly audible alarm bell or the like, which gives a noticeable signal in the event of fire supplies. The Triac 7 is a well-known solid-state switch, which are triggered in the conductive state by applying a positive voltage to a goods element 8 can and forwards for half a period. The trip circuit 4 contains a one-way oscillator (unijunction oscillator) 9, which is connected to the grid element 8 by a coupling transformer 10. A junction transistor 11 (field effect transistor) is connected to the power supply to the oscillator 9 according to the voltage distribution at the ionization chambers 1 and 2 and thus in accordance with the presence of combustion gases turned on.

Somit wird im Betrieb der Auelöeekreis 4 normalerweiseThus, the Auelöeekreis 4 is normally in operation

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in einem alarmbereiten "Aus"-Zustand gehalten. Bei Anwesenheit von Verbrennungsgasen ändern die Ionisationskammern 1 und 2 ihre Charakteristik und liefern ein Eingangssignal zum !Transistor 11, der leitend wird und wiederum ein Auslösesignal zur Triac 7 für die Auslösung des Alarms weitergibt.held in an alarm ready "off" state. When present of combustion gases, the ionization chambers 1 and 2 change their characteristics and deliver Input signal to the transistor 11, which becomes conductive, and in turn a trigger signal to the triac 7 for triggering of the alarm.

Bei der wiedergegebenen Ausführungsform sind insbesondere die Ionisationskammern mit einer gemeinsamen oder Verbindungselektrode 12 versehen, welche in entgegengesetzte Richtungen in ein Paar von im Abstand befindlichen zylindrischen leitenden Gliedern 13 und 14 ragt, wie insbesondere im Zusammenhang mit Pig. 2 beschrieben werden soll. Das leitende Glied 13 ist an die positive Seite der Gleichspannungsquelle 3 angeschaltet, während das zylindrische leitende Glied 14 an die andere Seite über die wiedergegebene Massenverbindung angeschaltet ist. Dadurch entsteht ein elektrisches Feld in den entsprechenden Kammern mit einem Spannungsabfall, der umgekehrt proportional zur Leitfähigkeit der Kammern ist. Eine Ionisationsquelle 15, beispielsweise Polonium 210, ist mittig an der Seitenwandung des Zylinders 13 angeordnet und richtet die Stahlung auf den Zylinder. Eine ahn-; liehe Ionisationsquelie 16 ist innerhalb des einen Endes der Kammer 14 befestigt, und richtet seine Strahlung in Achsrichtung dee Zylinders 14» Die radioaktiven QuellenIn the embodiment shown, the ionization chambers in particular are provided with a common or connecting electrode 12 which protrudes in opposite directions into a pair of spaced cylindrical conductive members 13 and 14, as in particular in connection with Pig. 2 is to be described. The conductive member 13 is connected to the positive side of the DC voltage source 3, while the cylindrical conductive member 14 is connected to the other side via the ground connection shown. This creates an electric field in the corresponding chambers with a voltage drop that is inversely proportional to the conductivity of the chambers. An ionization source 15, for example polonium 210, is arranged centrally on the side wall of the cylinder 13 and directs the radiation onto the cylinder. An ahn-; The ionization source 16 is attached within one end of the chamber 14 and directs its radiation in the axial direction of the cylinder 14 »The radioactive sources

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15 und 16 und insbesondere die von ihnen emittierten Alphateilchen ionisieren die Luft. Die negativ und positiv geladenen Ionen werden von den entgegengesetzten Ladungen auf der Mittelelektrode und der Außenwandelektrode angezogen. Im Falle von Feuer dringen Verbrennungsgase in die Anzeigekammer 2 ein und beeinflussen radikal die-Bewegung der geladenen Ionen. Die Alphateilehen von der Strahlungsquelle~treffen~äuf^r"d"ie Teilchen der Verbrennungsgase. Diese sind viel schwerer als die normalen Luftmoleküle und infolgedessen ist ihre Beweglichkeit wesentlich geringer. Als Ergebnis davon ist ihr Diffusion-skoeffizient und ihre Wanderungsgeschwindigkeit wesentlich reduziert. Solche geladenen Teilchen bleiben im Raum zwischen den Elektroden für einen größeren Zeitraum und werden statistisch wesentlich leichter mit freien Elektronen kombiniert und vor Erreichen einer der Elektroden neutralisiert, was zu einem Abfall im Stromfluß durch die Kamer führt. Die Stromänderung erscheint als Spannungsänderung an der gemeinsamen Elektrode 12 wegen der Reihenschaltung der beiden Ionisationskammern an die . Gleichspannungsquelle.15 and 16, and in particular the alpha particles they emit, ionize the air. The negatively and positively charged ions are attracted to the opposite charges on the center electrode and the outer wall electrode. In the event of fire, combustion gases enter the display chamber 2 and radically affect the movement of the charged ions. Take the Alpha part away from the radiation source äuf ~ ~ ^r "d" ie particles of the combustion gases. These are much heavier than normal air molecules and as a result their mobility is much less. As a result, their diffusion coefficient and their speed of migration are significantly reduced. Such charged particles remain in the space between the electrodes for a longer period of time and are statistically much more easily combined with free electrons and neutralized before reaching one of the electrodes, which leads to a drop in the current flow through the camera. The change in current appears as a change in voltage at the common electrode 12 because of the series connection of the two ionization chambers to the. DC voltage source.

Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Spannungsänderung an den Flächentransistor 11 angelegt, der ein Festkörperanalogschalter mit einer sehr hohen Eingan'gsimp"edanzIn the present invention, this voltage change is applied to the junction transistor 11, which is a solid-state analog switch with a very high input imp "edance

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ist. Es ist bekannt, daß solche Transistoren ein Paar von Hauptelektroden 17 und 18 und ein Paar von Steuerelektroden 19 und 20 aufweisen. Die Steuerelektroden und 20 sind durch eine geeignete Schaltleitung 21 zusammen und an die gemeinsame leitende Elektrode 12 angeschaltet und steuern die Leitung zwischen den Elektroden 19 und 20.is. It is known that such transistors have a pair of main electrodes 17 and 18 and a pair of control electrodes 19 and 20 have. The control electrodes 16 and 20 are connected by a suitable switching line 21 and connected to the common conductive electrode 12 and control the conduction between the electrodes 19 and 20.

Die eine Hauptelektrode 17 ist unmittelbar an die positive Seite der Gleichspannungsquelle 3 gelegt. Ein Potentiometer 22 ist parallel zur Spannungsquelle 3 geschaltet und enthält einen Abgriff 23» der in Reihe mit einem Rückkopplungswiderstand 24 zur Hauptelektrode 18 des Flächentransistors geführt ist. Das Potentiometer 22 ist ein Spannungsteiler und der Abgriff 23 ist so angesetzt, daß ein ausgewählter Teil der Gleichspannung an dem Flächentransistor 11 in Reihe mit dem Rückkopplungswiderstand 24 geschaltet ist.One main electrode 17 is placed directly on the positive side of the DC voltage source 3. A potentiometer 22 is connected in parallel with the voltage source 3 and contains a tap 23 in series is led with a feedback resistor 24 to the main electrode 18 of the junction transistor. The potentiometer 22 is a voltage divider and the tap 23 is set so that a selected part of the DC voltage at the junction transistor 11 in series with the feedback resistor 24 is switched.

Der Widerstand 24 liefert eine negative Rückkopplungscharakterietik zur Aufrechterhaltung eines hochanpassungsfähigen und genauen Betriebes des Kreises, Somit wird der Strom durch d^n Widerstand 24 unmittelbar proportional zur Spannung der Gleichepannungequelle. Irgendeine Änderung im GleichspannuKgequellenstrom baut eine entsprechende Änderung in der Quellenspannung auf, .Ua wiederumResistor 24 provides negative feedback characteristics to maintain highly adaptable and accurate operation of the circle, thus the Current through the resistor 24 is directly proportional to the voltage of the same voltage source. Any change in the direct voltage source current builds a corresponding Change in the source voltage, among others

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begleitet ist von einer Änderung im Eingang zur Quellenspannung, Diese Änderung ist als solche entgegengesetzt und neutralisiert die Anfangs quell ens tromände rung, wodurch eine stabile Vorspannung oder ein stabilör Arbeitspunkt aufrechterhalten wird. is accompanied by a change in the input to the source voltage, this change as such is opposite and neutralizes the initial change in the source flow, whereby a stable preload or a stable operating point is maintained.

Eine Ausgangsleitung 25 ist an die Verbindungsstelle von Widerstand 24 und Flächentransistprelektrode 18 geschaltet und steuert somit die Aufbringung von Leistung auf den Einwegoszillator. Der Einwegoszillator 9 enthält den üblichen Flächentransistor 26 mit Hauptelektroden 27 und 28 und einer Gitterelektrode 29. Ein Widerstand verbindet die eine Elektrode 27 mit der Ausgangsleitung' 25. Eine Primärwicklung 31 des Kopplungstransformators 10 ist in Mhe mit der anderen Elektrode 28 zur anderen Seite des Belastungs- oder Rückkopplungswiderstandes 24 geschaltet. Ein R.C. (Widerstands-ICapazitäts-)Kreis wird durch einen Widerstand 32 in Reihe mit einem Kondensator 33 parallel zum Widerstand 24 gebildet. Die Anschlußstelle 34 dta Widerstandes 32 und des Kondensators 33 ist an die Gitterelektrode 29 geschaltet. Bei Fehlen der Leitung-durch den Flächentransistor 11 ist das Potential am Oszillator 9 Null. Sobald der Flächentransistor _ in den Leitfähigkeitszustand gebracht ist, wird der Ver-BorgungBlcreis vervollständigt und ein© Ladespannung auf den.Flächentransistorzündkreis aus Widerstand 32 undAn output line 25 is connected to the junction of resistor 24 and planar transistor electrode 18 and thus controls the application of power to the one-way oscillator. The one-way oscillator 9 contains the usual planar transistor 26 with main electrodes 27 and 28 and a grid electrode 29. A resistor connects one electrode 27 to the output line 25. A primary winding 31 of the coupling transformer 10 is in trouble with the other electrode 28 on the other side of the load - Or feedback resistor 24 switched. An RC (Resistance IC Capacitance) circuit is formed by a resistor 32 in series with a capacitor 33 in parallel with resistor 24. The connection point 34 of the resistor 32 and the capacitor 33 is connected to the grid electrode 29. If there is no line through the flat transistor 11, the potential at the oscillator 9 is zero. As soon as the surface transistor is brought into the conductivity state, the supply circuit is completed and a charging voltage is applied to the surface transistor ignition circuit consisting of resistor 32 and

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Kondensator 33 aufgebracht. Der Kondensator 33 lädt sich bis zum ■ Schaltspiegel des Transistors 26 auf, worauf sich der Kondensator 33 rasch über die Gitter-»· elektrode zur Belastungselektrode entlädt und den Flächentransistor schaltet. Dadurch ergibt sich sin Hochimpulssignal durch, die Primärwicklung 31 des Transformators 10. . Capacitor 33 applied. The capacitor 33 charges until ■ switching mirror of the transistor 26, whereupon the capacitor 33 rapidly through the lattice "· electrode discharges to the load electrode and switches the junction transistor. This results in a high pulse signal through the primary winding 31 of the transformer 10.

Der Transformator 10 enthält eine Sekundärwicklung, '. 35s die an das Gitter 8 der Triac 7 geschaltet ist. 'The transformer 10 includes a secondary winding, '. 35s which is connected to the grid 8 of the triac 7. '

Die Doppelionisationskammer wird vorzugsweise als Einheitskonstruktion hergestellt, wie es in Fig* 2 wiedergegeben ist. · ■ *The double ionization chamber is preferably used as Unit construction manufactured as shown in Fig * 2 is reproduced. · ■ *

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Die Doppelionisationskammeranordnung enthält ßin äußeres Metallgehäuse J6 mit einer Isolierwandung 37, die im allgemeinen zentral zum Gehäuse befestigt ist und ein Paar von Kammern an entgegengesetzten Seiten begrenzt. Das Gehäuse 36 ist ein zylindrisches .Glied und auf einer Seite der Wandung, wie bei 38 angedeutet, perforiert, während die andere Seite nicht perforiert ist. Ein inneres Metallgehäuse 39 ruht auf der Wandung 37 im nichtperforierten Teil des äußeren Metallgehäuses36 und weist einen radialen Abstand davon auf. Ein Klemmstift 40 ist in eine geeignete Öffnung in der WandungThe double ionization chamber arrangement contains ß on the outside Metal housing J6 with an insulating wall 37, which is in general is attached centrally to the housing and a Pair of chambers bounded on opposite sides. The housing 36 is a cylindrical .Glied and on one side of the wall, as indicated at 38, perforated, while the other side is not perforated. An inner metal housing 39 rests on the wall 37 in the non-perforated part of the outer metal housing36 and is radially spaced therefrom. A clamp pin 40 is in a suitable opening in the wall

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des inneren Gehäuses 39 eingeschraubt und erstreckt sich durch eine Mittelöffnung 41 in der Isolierwand Ein Elektrodenstab 42 ist auf den Stift 40 aufgeschraubt, - um das Gehäuse 39 und den Stab 42 an die Isolierwandung 37 anzuklemmen. Eine Bezugselektrode 43 ist im Inneren Gehäuse 39 montiert und erstreckt sich diametral zum Gehäuse. Die Bezugselektrode 43 ist auf dem inneren Ende eines Kontaktstiftes 45 gelagert und befestigt, der sich in Achsrichtung nach außen durch die Abschlußwandungen der Gehäuse 39 und 36' erstreckt. Eine Isolierbüchse 45 isoliert den Stift 44 von beiden Gehäusen und nimmt den Stift auf. .of the inner housing 39 and extends through a central opening 41 in the insulating wall An electrode rod 42 is screwed onto the pin 40, - Around the housing 39 and the rod 42 on the insulating wall 37 to be connected. A reference electrode 43 is mounted in the inner housing 39 and extends diametrically to the Casing. The reference electrode 43 is mounted and fixed on the inner end of a contact pin 45, the extends axially outward through the end walls of the housing 39 and 36 '. An insulating sleeve 45 isolates pin 44 from both housings and receives the pin. .

Ein Kontaktstift 46 ist in eine geeignete Öffnung in der Abschlußwandung des inneren Gehäuses 39 eingeschraubt und ragt nach außen durch das äußere Gehäuse 36· Eine Isolierbüchse 47 ähnlich der Büchse 45 isoliert den Stift 46 vom äußeren Gehäuse 36. .A contact pin 46 is screwed into a suitable opening in the end wall of the inner housing 39 and protrudes outwardly through the outer housing 36 · one Insulating sleeve 47, similar to sleeve 45, isolates pin 46 from outer housing 36..

Das äußere Gehäuse 36 ist mit einem ähnlichen Verbindungsstift 48 versehen, der in eine geeignete Öffnung im Gehäuse eingeschraubt ist. Der äußere Gehäuseteil 38 und die stabförmige Elektrode 42 bilden die Anzeigekamraer, während das innere Gehäuse 39 und die Bezugselektrode 43 die Bezugskammer bilden. ...The outer housing 36 is provided with a similar connecting pin 48 which fits into a suitable opening in the Housing is screwed in. The outer housing part 38 and the rod-shaped electrode 42 form the display cameras, while the inner case 39 and the reference electrode 43 constitute the reference chamber. ...

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Die Niederspannungsquelle 3 ist an die Anschlußstifte 44 und 48 angeschlossen, um die Spannung über die KammernThe low voltage source 3 is connected to the connecting pins 44 and 48 connected to the voltage across the chambers

in Reihe anzulegen. · ,to be laid out in series. ·,

Die Teilchenquelle 15 ist an der Seitenwandung des inneren Gehäuses 39 in Flucht mit der Bezugselektrode 43 bei-m dargestellten Ausführungsbeispiel angeordnet. Die Alphateilchen werden somit im allgemeinen diametral zum Gehäuse 39 emittiert und wandern im wesentlichen senkrecht zu dem Feld zwischen der Elektrode 43 und den Abschlußwandungen des Gehäuses 39·The particle source 15 is on the side wall of the inner housing 39 arranged in alignment with the reference electrode 43 in the embodiment shown. The alpha particles thus become generally diametrical to the housing 39 and migrate substantially perpendicular to the field between the electrode 43 and the end walls of the housing 39

Die Teilchenquellen 16 sind beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiei an der Isolierwandung 37 befestigt und der Weg der Teilchen ist wiederum senkrecht zum elektrischen Feld zwischen der mittigen Stangenförmigen Elektrode 42 und dem Gehäuseteil 38 der Anzeigekämmer.The particle sources 16 are in the illustrated embodiment attached to the insulating wall 37 and the path of the particles is again perpendicular to electric field between the central rod-shaped Electrode 42 and the housing part 38 of the display chambers.

Der Elektrodenabstand in der Bezugskammer ist wesentlich kleiner als in der Anzeigekammer wegen des wesentlich vergrößerten Durchmessers dee äußeren ' Gehäuses.The electrode spacing in the reference chamber is much smaller than in the display chamber because of the significantly increased diameter of the outer ' Housing.

Die verhältnismäßig niedrige Spannung wird zwischen den beiden inneren und äußeren Gehäuien und eomit *n den beiden Kammern in Reihe angelegt. Sie Bemugekammer The relatively low voltage is applied in series between the two inner and outer housings and between the two chambers . You Bemugekammer

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arbeitet in dem gesättigten Bereich der Voltamperecharakteristik und bildet infolgedessen eine konstante Stromquelle. Die größere Anzeigekammer arbeitet jedoch mit Uhtersättigung ±m linearen Bereich ihrer·Voltamperecharakteristik .works in the saturated range of the volt-ampere characteristic and consequently forms a constant Power source. The larger display chamber, however, operates with unsaturation ± m linear range of its · volt-ampere characteristic .

Die Ionisationsquelle ist an dem einen Ende der Anzeigekammer und an den Seitenwandungen der Bezugskammer montiert, so daß die radioaktive Quelle senkrecht zu dem . elektrischen Feld steht, das zwischen dem Außenzylinder und der gemeinsamen Elektrode aufgebaut wird. Infolgedessen bewegen sich Ionen unterschiedlicher Ladung viel rascher relativ zueinander als es der Fall sein würde, wenn das elektrische Feld parallel zu der Ionenwanderstrack® stehen würde.The ionization source is at one end of the display chamber and mounted on the side walls of the reference chamber so that the radioactive source is perpendicular to the. is an electric field that is built up between the outer cylinder and the common electrode. Consequently ions of different charges move relative to each other much faster than they would when the electric field is parallel to the Ion Wandererstrack® would stand.

Im allgemeinen sind die in der Vorrichtung verwendeten Ionisationsquellen Alphateilchenquellen, obwohl man auch Betateilchenquellen oder Gammastrahlen verwenden kann.In general, the ionization sources used in the device are alpha particle sources, although one can also Can use beta particle sources or gamma rays.

Das innere Gehäuse 39 ist eine durchgehende feste Metallwandung und verhindert deshalb.im wesentlichen den Eintritt von Verbrennungegasen. Jedoch ist eine Entlüftungsöffnung 49 zum- äußeren vorgesehen und erlaubt einen Ausgleich der Atmosphären in der Bezugs-, und Anzeigekammer für verhältnismäßig geringe Änderungen .in der Dichte der The inner housing 39 is a continuous solid metal wall and therefore essentially prevents the entry of combustion gases. However, a vent 49 is provided to the outside and allows the atmospheres in the reference and display chambers to be balanced for relatively small changes in the density of the

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■ ■ -. 15 - . ■ . ;^;V■ ■ -. 15 -. ■. ; ^; V

umgebenden Luft.surrounding air.

ι .ι.

Das äußere Gehäuse 39 dient auch als Abschirmung gegen' elektrostatische Streufelder durch Umschließen der Kammern und erlaubt nur der Bezugselektrode 43 und den Verbindungselektroden 39 und 42 den Durchtritt durch diese Abschirmung. . 'The outer housing 39 also serves as a shield against ' stray electrostatic fields by enclosing the chambers and only allowed the reference electrode 43 and the connection electrodes 39 and 42 the passage through this shield. . '

Im PaHe eines Brandes dringen die Verbrennungsgase rasch und leicht in die Anzeigekammer ein, so daßIn the PaHe of a fire, the combustion gases penetrate quickly and easily into the display chamber so that

eine Änderung in der Bewegung der Ladungen, zwischen _; a change in the movement of charges, between _;

der Elektrode 42 und der Anzeigekammergehäusewandung 38 auftritt. Dadurch wird der Spannungsabfali an der Anzeigekammer verstärkt und es ergibt sich eine vergrößerte Vorspannung auf den Flächentransistor 11, der,/ leitend wird und damit in der oben beschriebenen Weise den Alarmkreis auslöst. Wie bereits festgestellt, be-· wirkt die Leitung durch den Flächentransistor 11 einen Spannungsabfall an dem Reihenwiderstand,, und es ergibt sich außerdem eine entsprechende Spannung an dem Oszillator 9. Der Oszillator 9 schwingt bei einer vorge-the electrode 42 and the display chamber housing wall 38 occurs. This will reduce the voltage drop at the The display chamber is reinforced and there is an increased bias voltage on the flat transistor 11, which / becomes conductive and thus triggers the alarm circuit in the manner described above. As already stated, the line through the flat transistor 11 acts a Voltage drop across the series resistor, and it yields In addition, a corresponding voltage is applied to the oscillator 9. The oscillator 9 oscillates at a pre-

gebenen Frequenz und liefert Schaltimpulse für das Gitter 8 der Triac 7 und verursacht damit eine Leitung durch den Wechselstromalarmkreis 5. Der Anzeigekreis als solcher verwendet einen verhältnismäßig niedrig- given frequency and provides switching pulses for the grid 8 of the triac 7 and thus causes a Line through the AC alarm circuit 5. As such, the indicator circuit uses a relatively low-

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gespannten Gleichstrom im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, die im allgemeinen sehr höhe Gleichspannungen für einen richtigen und anpassungsfähigen Betrieb benötigen. ■tensioned direct current in contrast to known devices, which are generally very high Need DC voltages for proper and adaptable operation. ■

Patentansprüche:Patent claims:

1098U/0229 SAD ORJQJNAt1098U / 0229 SAD ORJQJNAt

Claims (1)

M OO 682 B/PaM OO 682 B / Pa P at e η t a η s ρ r ti c h e :P at e η t a η s ρ r ti c h e: 1. Vorrichtung zur Anzeige von Änderungen in einem gasförmigen Medium, in der ein Paar von Ionisationskammern in Reihe mit einer Stromquelle geschaltet ist und ein • gemeinsames Ausgangselement...aufweist_f-das_eine.. der ..„■»,·—■--Zusammensetzung des gasförmigen Mediums in der Kammer entsprechende Signalquelle darstellt, gekennzeichnet durch einen an die Stromquelle (3)' geschalteten Festkörperanzeigekreis mit einem Festkörperverstärker (11) mit hoher Eingangsimpedanz und an das gemeinsame Ausgangselemgnt (12) geschalteten Eingangselektroden (19_t 20) und in den Kreis zu den ; Stromquellenklemmen liegenden Belastungselektroden (17»τ. 18), sowie durch eine elektrisch erregte Vorrichtung (26) zur Erzeugung eines Ausgangssignals in Überein-Stimmung mit dem Signal an d©m gemeinsamen Ausgangselement (12). ' 1. Device for displaying changes in a gaseous medium, in which a pair of ionization chambers is connected in series with a power source and has a • common output _{element ... f} -das_eine .. der .. "■», · - ■ - -Composition of the gaseous medium in the chamber corresponding signal source, characterized by a solid-state display circuit connected to the power source (3) 'with a solid-state amplifier (11) with high input impedance and input electrodes (19 _t 20) connected to the common output element (12) and in the circle to the; Load electrodes (17 »τ. 18) lying on the power source terminals, as well as by an electrically excited device (26) for generating an output signal in accordance with the signal at the common output element (12). ' 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, g β k ι η, η ζ ι i ο h.n a t durch ein§Γ Niederspannungsquelle (3) als Stromquelle und ferner dadurch gekennzeichnet» daß das Ionieationskammerpaar ■( 1, 2) ein Aufien^eliiuse (36) mit einer Bwlaolienwiind (37) aufweist,.-um @#Muee (36),*uf_vder Hm® 2. Apparatus according to claim 1, g β k ι η, η ζ ι i ο hn at by a§Γ low voltage source (3) as a power source and further characterized in that the ionization chamber pair ■ (1, 2) an outer space (36 ) with a Bwlaolienwiind (37), .-um @ # Muee (36), * uf _v der Hm® 1098 U/0229' '.'i «ft «1098 U / 0229 '' .'i «ft« BAD ORIGINAL ■ . -BATH ORIGINAL ■. - einen Seite der Isolierzwischenwand (37) gelocht und auf der anderen Seite dieser Isolierzwischenwand (37) ungelöcht ist; daß ein zweites Gehäuse (39) im ungelochten Teil des Gehäuses (36) untergebracht ist; daß eine Stabelektrode (42) im gelochten Gehäuse (38) befestigt ist und in es vorragt; daß eine Bezugselektrode (43) mittig und diametral im zweiten Gehäuse (39) angeordnet ist; daß das erste Gehäuse (38) und die Bezugselektrode (43) an entgegengesetzte Seiten der Stromquelle (3) angeschaltet sind; und daß der Verstärker ein Flächentransistor (11) ist, dessen Eingangselektroden mit,dem zweiten Gehäuse (39) und der Stab-, elektrode (42) zusammengeschaltet sind, während die Belastungselektroden in Reihe mit der'Stromquelle (3) und der elektrisch erregten Vorrichtung (9) liegen.one side of the insulating partition (37) is perforated and on the other side of this insulating partition (37) is unperforated; that a second housing (39) in the unperforated Part of the housing (36) is housed; that a rod electrode (42) in the perforated housing (38) is attached and protrudes into it; that a reference electrode (43) in the middle and diametrically in the second housing (39) is arranged; that the first housing (38) and the reference electrode (43) on opposite sides of the Power source (3) are switched on; and that the amplifier is a planar transistor (11), the input electrodes of which with, the second housing (39) and the rod, electrode (42) are connected together, while the load electrodes in series with the power source (3) and the electrically excited device (9). t Vorrichtung nach Anspruch¹ 1 oder 2, gekenn- · ζ ei oh η e t durch einen Wechselstromanzeigekreis mit einem Auslössschalter und einem zur Betätigung des Auslöseschalters geschalteten Impulstransformator, der in der elektrisch erregten Vorrichtung (9) des Anzeigekreises derart erregt ist, daß der Auslb*geschalter in Übereinstimmung mit dem Signal an dem gemeinsamen Autgangselement 1(12) betätigt wird. ■' The device according to claim ¹ 1 or 2, characterized by an alternating current display circuit with a trigger switch and a pulse transformer connected to actuate the trigger switch, which is excited in the electrically excited device (9) of the display circuit in such a way that the trigger switch * switch is operated in accordance with the signal on the common output element 1 (12). ■ ' - 19 - - 19 - 109814/0229
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BADORLGiNAL 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η - 4. Apparatus according to claim 3, characterized geke η η - zeichnet, daß der Auslöseschalter ein in - zwei Richtungen leitender Schalter ist und der Impuls-. transformator von einem Oszillator (26) gebildet ist, der zur Betätigung des Auslöseschalters geschaltet ist und an die elektrisch erregte Vorrichtung (26) derart angeschaltet ist, daß er eine Reihe von Auslöseimpulsen bei leitendem Flächentransistor (11) liefert, wobei · ein Kopplungstransformator (10) den Oszillator (9) mit _; dem Auslöseschalter (7) verbindet. .shows that the trigger switch is a two-way conductive switch and the pulse. transformer is formed by an oscillator (26) which is connected to actuate the trigger switch and is connected to the electrically excited device (26) in such a way that it delivers a series of trigger pulses when the flat transistor (11) is conductive, a coupling transformer (10 ) the oscillator (9) with _; the trigger switch (7) connects. . 5". Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4» dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die an die Ionisationskammern (1, 2) und den Verstärker (11) angeschaltete Stromquelle eine solche mit einer Gleichspannung von . 25 Volt ist.5 ". Device according to claims 1 to 4» thereby g e k e η η ζ e i c h η e t that the to the ionization chambers (1, 2) and the amplifier (11) connected current source one with a DC voltage of. 25 volts is. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5f dadurch ge k e η η ζ e i c h η e t , daß 1. der Veratärker (11) ein Flächentransistor ist und eine Belastungselektrode aufweist, die in Reihe mit dem Stromquellenanschluß und dem Ausgangs quelle nan- .:.: Schluß liegt. ■ : \6. Device according to one or more of claims 1 up to 5f thereby ge k e η η ζ e i c h η e t that 1. the Veratärker (11) is a flat transistor and has a load electrode in series with the power source terminal and the output source nan-.:.: The end is. ■: \ ?. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k β η η - ■ zeichnet,, daß eine Gleichstromquelle zur?. Device according to Claim 1, characterized in that g e k β η η - ■ draws ,, that a direct current source for 109814/0229109814/0229 -.20 --.20 - Anwendung kommt und die Ionisationskammern äußere zylindrische leitende Wandungen aufweisen, welche an die Stromquellenanschlüsse angeschaltet sind, sowie als Ausgangselement ein mittleres leitendes stabförmi-Use comes and the ionization chambers have outer cylindrical conductive walls, which on the power source connections are switched on, as well as a central conductive rod-shaped element as the output element ges gemeinsames Element aufweisen. ..have common element. .. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß "die Ionisationskammern (1, 2) aufweisen: . . Ein erstes leitendes Gehäuse (36) mit einer Isolierzwischenwand (37) aus elektrisch isolierendem Material, das auf der einen Seite dieser Isolierzwisphenwand gelocht und auf der anderen Seite ungelocht ist; ein zweites leitendes Gehäuse (39) innerhalb des ungelochten Teiles des ersten Gehäuses und im Abstand von dessen leitenden Wandungenj8. Apparatus according to claim 1 and claims 3 to 7, characterized in that "the ionization chambers (1, 2) have:. . A first conductive housing (36) with an insulating partition (37) made of electrically insulating material, which is perforated on one side of this Isolierzwisphenwand and is unperforated on the other side; a second conductive housing (39) within and spaced apart from the unperforated portion of the first housing its conductive walls j eine Stabelektrode (42) innerhalb des gelochten Teiles (38) des ersten Gehäuses;a rod electrode (42) within the perforated portion (38) of the first housing; einen sich durch die Isolierzwischenwand (37) erstreckenden Leiter (41), der an das zweite Gehäuse (39.) angeschlossenist, wobei die Stabelektrode (42) mit dem Leiter (41) verschraubt ist und zum Pestklemmen des zweiten . Gehäuses (39) und der Stabelektrode (42) an der Isolierzwischenwand (37) zur Halterung derselben innerhalb des erstön Gehäuses (36) dient; . :a conductor (41) extending through the intermediate insulating wall (37) and connected to the second housing (39.), wherein the rod electrode (42) is screwed to the conductor (41) and for plaguing the second. Housing (39) and the rod electrode (42) on the insulating partition (37) is used to hold the same within the first housing (36); . : - 21 1098U/0229 *- 21 1098U / 0229 * eine Bezugselektrode (43) innerhalb des zweiten Ge- · häuses (39); ■ .a reference electrode (43) within the second ge house (39); ■. getrennte Anschlüsse (48) am ersten Gehäuse (36), (46) am zweiten Gehäuse (39) und (44) an der Bezugselektrodeseparate connections (48) on the first housing (36), (46) on the second housing (39) and (44) on the reference electrode und radioaktive Quellen (16) innerhalb des gelochten Teiles (38) des ersten Gehäuses (36) und (15) innerhalb des zweiten Gehäuses (39).and radioactive sources (16) within the perforated Part (38) of the first housing (36) and (15) within of the second housing (39). t 09 8 U7 0229't 09 8 U7 0229 ' LeerseiteBlank page