SE425997B - Anordning for att detektera overskidandet av ett givet troskelverde av en parameter - Google Patents

Description

-_ ..,...>,._.-_.-",W_r-,..-...?._. _ . .- ¿. . _ L - :_ ., __, 7805085-8 ett aggregat sammansatt av två elektroder A och B, mellan vilka en elektret är anordnad, varvid den ena, A, av dessa elektroder är avpassad så att den kan förflyttas med avseende på elektreten och den andra elektroden.

Vid denna regleranordning anbringas en förutbestämd potentialskillnad mellan de båda elektroderna så att dessa båda elektroder attraheras mot varandra och särskilt elektroden A mot elektreten, och det är förändringen av denna potentialskillnad som elektriskt styr den relativa förflyttningen av elektroden A i förhållande till elektreten, varvid denna förflyttning utnyttjas för alla önskvärda ändamål, såsom slutande eller brytande av en elektrisk krets, öppning eller stängning av en fluidumledning, avböjning av ett strålknippe, etc.

Föreliggande uppfinning avser också en anordning av det ovannämnda slaget.

Men enligt uppfinningen är det inte längre en modifiering av den elektriska potentialskillnaden som är anbringad mellan de båda elektroderna A och B som utnyttjas för att styra den relativa förflyttningen av elektroden A i förhållande till elektreten.

Enligt uppfinningen hålls tvärtom denna elektrod A hela tiden vid samma potential som elektroden B och man tillhandahåller för att fullständiga detekterings- anordningen: - organ för att tillåta den parameter, vars tröskelvärdesöverskridande man önskar detektera, att inverka pâ den elektrostatiska attraktionskraften mellan elektroden A och eiektreten, - återíöringsorgan för att kontinuerligt påverka elektroden A och elektreten så att de hålls åtskilda, - och organ för att för de önskvärda detekteringsändamålen utnyttja den relativa förflyttning av elektroden A i förhållande till elektreten som inträder, så snart som den ovannämnda elektrostatiska attraktionen blir mindre än den motriktade kraften från återföringsorganen.

Vid föredragna utföringsformer utnyttjar man dessutom en eller flera av följande anordningar: - att de båda elektroderna hela tiden hålls vid samma elektriska potential 0, - att de båda elektroderna är permanent elektriskt förbundna med varandra, - att de båda elektroderna är anslutna till organ som gör det möjligt att efter behag antingen sammankoppla dem elektriskt, eller anbringa en potentialskillnad mellan dem, som är ägnad att utlösa svängningen av den rörliga elektroden, eller också att anbringa en potentialsl-:illnad mellan dem med motsatt riktning till den föregående ägnad att återföra den rörliga elektroden till dess viloläge efter svängning, - att i en anordning enligt det föregående stycket organ tillhandahålls för att uppmäta det värde på potentialskillnaden som precis krävs för att utlösa svängningen av den rörliga elektroden, k a 7805083-8 - att mekaniska organ tillhandahålls för att återföra den rörliga elektroden till dess utgångsläge efter svängning, - att den rörliga elektroden är anordnad så att den kan vinkelförflyttas kring en fast axel, varvid den särskilt utgörs av en böjlig skiva vars ena ytterände är fäst på anordningens underlag, - att återföringsorganen utgörs av en mekanisk fjäder, - att âterföringsorganen utgörs av en permanentmagnet, - att en andra elektret uppbärs av elektroden A och uppvisar mittför den första elektreten en bäryta för laddningar med motsatt tecken till tecknet för de laddningar som uppbärs av den första elektreten, - att mellanlägg av isolerande material är anordnade mellan elektreten och elektroden A för att särskilt reservera ett mellanrum mellan de båda elementen även i anordningens vilotillstånd, vid vilket elektreten och elektroden A är maximalt sammanförda. ' Uppfinningen omfattar förutom dessa huvudanordningar vissa andra anordningar som utnyttjas företrädesvis samtidigt och som kommer att behandlas mer explicit nedan. l det följande kommer föredragna utföringsformer av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till den bifogade ritningen på ett givetvis ej begränsande sätt.

Fig. i i denna ritning visar schematiskt en detektor konstruerad i enlighet med uppfinningen, fig. 2 visar i vertikalsektion en utföringsform av en sådan detektor, fig. 3 visar i perspektiv, med delar borttagna, en annan utföringsform av en sådan detektor, och fig. 4 är ett schema för en användningsform av detektorn i íig. 2.

Generellt omfattar detektorerna enligt uppfinningen två metalliska elektroder A och B och, anordnad mellan dessa båda elektroder, en elektret E, dvs. ett dielektriskt element som på den ena av sina båda ytor eller i sin massa uppbär elektriska laddningar, så att ett elektriskt fält skapas i närheten av denna yta.

Den ena av de båda elektroderna, nämligen elektroden A i det följande, är anordnad att kunna förflyttas i förhållande till elektreten E och således i förhållande till den andra eiektroden B under inverkan av àterföringsorgan, när den elektrostatiska attraktionskraft som utövas på densamma av elektreten blir mindre än den motriktade kraften från dessa organ till följd av minskningen av nämnda attraktionskraft.

Enligt föreliggande uppfinning förblir de båda elektroderna A och B hela tiden utsatta för samma elektriska potential, och det är andra parametrar än en elektrisk potentialskillnad mellan dessa båda elektroder, ägnade att - successivt eller ej - minska nämnda attraktionskraft, som man avser att övervaka genom att automatiskt detektera eventuella tröskelvärdesöverskridanden av dessa andra parametrar, varvid kraftminsk- ningen ifråga beror antingen på en urladdning av elektreten eller på en neutralisation av I ,,,,¿..:,,I.P.,7.¿,.. 1 ,...:V.'.: _ . L' . _. . _ .__.,. ..... . _.. .--....í.... .'._...,.,..~,,...7-,-__.fi.-ar vsososs-s dess laddningar med avseende på laddningar av motsatt tecken.

I denna avsikt utnyttjas förflyttningarna av elektroden A, som återger sådana tröskelvärdesöverskridanden, pâ något godtyckligt lämpligt sätt av elektriska, magnetis- ka, pneumatiska, optiska eller andra organ i stånd att särskilt initiera en indikator, framkalla en ljudsignal, utlösa en säkerhets- eller korrigerlngsmanöver etc.

Vid den schematiskt återgivna utföringsformen i fig. l har man antagit att elektreten E. är en tunn skiva applicerad genom limning, valsning eller annan behandling på elektroden B, som utgörs av en fast platta, och att den relativt elektroden B motsatta sidan av elektreten, dvs. som är riktad mot elektroden A - som likaledes utgörs av en platta - uppbär positiva laddningar.

Valet av polaritet för de laddningar som uppbärs av den "aktiva" sidan av elektreten E är helt godtycklig: den har endast angivits för att ge ett exempel på ritningen, men negativa laddningar skulle ge helt likartade resultat.

Man har dessutom antagit i íig. l att de båda elektroderna A och ß är permanent elektriskt förbundna med varandra genom en ledning l, och att den möjliga förflyttningen av elektroden A är en vinkelförflyttning kring en axel 2. Återföringsorganen har dessutom representerats med en dragspiralfjäder 3.

Slutligen har man antagit att kretsen för utnyttjande av detektorn är en elektrisk krets 4 styrd av en mikroströmbrytare 5, som omfattar ett rörligt kontakt- element 6 uppburet av elektroden A och ett fast kontaktelement 7.

Funktionen hos den sålunda schernatiskt återgivna anordningen är följande: l vila åstadkommer elektreten E ett statiskt elektriskt fält mellan de båda elektroderna A och B. Dessa, som utgör de båda stommarna i en plattkondensator, attraheras mot varandra med en kraft F 1, som är proportionell mot kvadraten på detta fält.

Styrkan hos den motriktade återíöringskraíten FZ pâ grund av fjädern 3 väljs mindre än den för Fl.

Följaktligen förblir elektroden A, i viloläge, anbringad mot den fasta elektreten E (det med hela linjer visade läget).

Om det elektriska attraktionsíältet mellan elektreten E och elektroden A minskar, eller t.o.m. upphävs, antingen på grund av att elektreten urladdas, eller på grund av att joner med motsatt polaritet till de laddningar som uppbärs av denna elektret uppsamlas mot den senare, minskar attraktionskraften Fl, och när den blir mindre än återföringskraften P2, förflyttas elektroden A och kommer att anbringa det rörliga kontaktelementet 6 mot det fasta kontaktelementet 7 (det med streckprickning visade läget i fig. l), vilket sluter kretsen 4. Slutandet av denna krets utnyttjas då för de önskade larm-, säkerhets-, korrigeringsändamålen etc.

Det bör noteras att attraktionskraften beroende pâ det elektriska fältet ,,__.,, .rr , _ , . . ._ .__ _ . . s., ... fr... ._ ..._ _. .a .» ,-.--fw»~.,... ,. 7805083-8 varierar med det inverterade värdet av kvadraten på avståndet mellan elektroden A och elektreten E, så att denna kraft kraftigt minskar från början av förflyttningen av elektroden A som strävar att avlägsna denna elektrod från elektreten.

Vid utföringsformerna i lig. 2 och 3 återfinner man flera av de ovan beskrivna elementen med samma hänvisningssiffror som tidigare.

Vid utföringsformen i tig. 2 utgörs elektroden A av en relativt styv metallisk skiva, som är förbunden med sitt basparti 8, som är inpassat i ett stödstycke 9, med ett elastiskt böjligt parti 10, varvid detta parti kan vara en förtunnad eller skårad del av själva skivan eller utgöras av en självständig del.

Kontaktelementet 6 är elektriskt isolerat från skivan A genom ett isolerande skikt ll, som är applicerat på nämnda skiva exempelvis genom förstoítning i vakuum eller kemiskt.

Det fasta kontaktelementet 7 uppbärs av en styv stödledare 12, vars basparti är inpassat i stödstycket 9, precis som elektrodernas A och B baspartier.

Samtliga element A, B, E, 9, ll, l2 är placerade i en tillsluten ampull 13, från vilken utgår fyra stift 14, 15, 16 och l7, som är elektriskt förbundna med elektroderna A och B respektive kontaktelementen 6 och 7, varvid den elektriska förbindningen mellan Stiftet 16 och kontaktelementet 6 säkerställs med hjälp av ett ledningsspâr 18 erhållet pâ något önskvärt sätt i det isolerande skiktet ll.

Detta utförande gör det möjligt att isolera den elektriska krets som innehåller eiektroderna A och B från den som innehåller kontaktelementen 6 och 7, vilket kan ha vissa fördelar, vilka det kommer att redogöras för längre fram med hänvisning till tig. 4.

Den i fig. 3 schematiskt âtergivna utföringsformen gör det möjligt att lätt ersätta elektreten E sedan detektorn varit i drift, vilket är av intresse när ett sådant ersättande är nödvändigt mellan två på varandra följande clriftsperioder hos denna detektor.

Eiektroden B utgörs här av en ledningsram och av ett metalliserat skikt av en tunn skiva som utgör elektreten E och är utsträckt över nämnda ram, varvid ramen är i elektrisk kontakt med detta skikt.

Både elektroden B och elektreten E är monterade vid kanten av ett fönster 19 urtaget i en isolerande platta 20.

Elektroden A är en ledande platta, vars basparti är fäst på plattan 20 med ett bult-rnutterælörband 21, varvid den fria änden av denna platta är anordnad vid sidan av skivan E och rnotställd ramelektroden B och tenderar att avlägsna sig elastiskt från denna skiva för att komma i kontakt med den överhängande änden av en ledande rnetallarm som utgör det fasta kontaktelernentet 7.

Givetvis anordnas denna elektrod _A så att den elektrostatiska attraktionen av elektreten strävar att anbringa den mot den senare. _ .V- - .-.....--._.. -f-flpz-f-t _ . _ f. __.. >__ ._ .--___ ._........_.__.._...__.___....>s~ 7805085-8 Baspartiet av elektroden A är via ledningar 22, som exempelvis utgörs av metalliska partier i en pâ plattan 20 tryckt krets, elektriskt förbunden såväl med ramelektroden B som med ett stift 23, som skjuter ut på utsidan av ett hermetiskt hölje 13, som omsluter det hela. Nämnda stift 23 ersätter således här samtliga stift lll, 15, 16 vid utföringsformen i fig. 2. ' Kontaktelementet 7 är å sin sida elektriskt förbundet med ett stift l7 som likaledes skjuter ut utanför höljet 13 parallellt med stiftet 23.

Det intressanta i denna utföringsform ligger i att aggregatet ram ß och skiva E är anordnade så att det lätt kan tas bort från anordningen när väl höljet 13 lyfts av.

Detta aggregat hålls för den skull fastklämt mot plattan 20 med hjälp av fyra elastiskt böjliga klämmor 24, så att det lätt kan glida mellan dessa klämmor och plattan 20 för utbytesmanövrerna.

Den fasta elektroden B kan utgöras av varje önskvärt ledningsmaterial för elektricitet såsom mässing. ' Plattelektroden A utgörs företrädesvis av stål eller elastisk brons med en tjocklek mellan 10 och 500 mikron.

Kontaktelementen 6 och 7 utgörs företrädesvis av förgyllda eller med hjälp av kvicksilver eller ett ledande fett fuktade kontakter.

Beträffande elektreten E är den företrädesvis tillverkad av en skiva eller en platta av ett polyrnermaterial valt bland följande: polyeten, polypropen, polyetenterefta- lat, polytetrafluoreten, polykarbonat, halogenerat polykolväte, t.ex. sampolymer av hexafluorpropen och tetrafluoreten, polyvinylidenfluorid, sammansättning baserad på minst 9596 polyklortrifluoreten, sammansättning baserad på polyklortrifluoreten och polytetrafluoreten, sammansättning baserad på polyvinylidenfluorid och polytetra- fluoreten, sammansättning av någon av de föregående polymererna med magnesium och polyacetal. V Tjockleken av elektreten ligger företrädesvis mellan 1.000 ängström och 200 mikron. Under 3 mikron kan den framställas t.ex. genom avsättning i vakuum (katodiörstoítning).

Elektreten kan även utgöras av ett mineraliskt material (t.ex. aluminlumoxid) i vilket elektriska laddningar inneslutits, t.ex. genom elektroniskt eller joniskt införande eller också i vilket ledande element införts och laddats.

Det fenomen som skall detekteras kan vara en joniserande strålning.

I ett sådant fall reserverar man företrädesvis ett mellanrum 25 (fig. 2), som innehåller en joniserbar gas mellan elektreten E och elektroden A med hjälp av mellanlägg 26 införda mellan denna elektret och denna elektrod och uppburna av det ena och/eller det andra av dessa båda element, varvid dessa mellanlägg särskilt bildar en avbruten ram, eller två parallella stänger, eller också några kontaktelement. . .- --,_.,v.__,.i,. _, ._ . . _ , V . . V .Vf v... ._.-f-..r_....._...._r'-- 7805083-8 Den joniserbara gasen kan vara luft, eventuellt under minskat tryck, eller också en lättare joniserbar gas än luft, t.ex. en blandning av en ädelgas såsom neon med en halogen såsom brom, om den strålning som skall detekteras utgörs av gamma- eller röntgenstrålar.

Om den strålning som skall detekteras utgörs av neutroner kan man på den sida av elektroden A, som är anordnad mittför elektreten och som då utgör en stråltavla för neutronerna, applicera ett skikt av bor eller litium, varvid dessa substanser ger upphov till följande reaktioner när de bom barderas med neutroner: Blo(n, <1 )Li7 + 2,78 Mev resp. 1.16 (n, s) H3 + 4,78 Mev.

Allmänt sätt ger man, för att detektera neutronstràlning, elektretens laddning motsatt polaritet till den för de joner som kan alstras genom reaktionen mellan de neutroner som skall detekteras och stråltavlan eller den gas som är anordnad i närheten av elektreten.

För att på elektretens laddade yta bilda en barriär av joner med motsatt tecken till den för denna laddning - barriär med förmåga att motverka den elektrostatiska attraktionskraft som utövas av den senare på elektroden A - kan man även ordna så att den joniserande strålning som skall detekteras utövar sin verkan på nämnda yta tvärsigenom sjalva elektreten och/eller åtminstone den ena av de båda elektroderna, t.ex. tvärsigenom elektroden B, som då utgörs av ett relativt tunt metalliserat skikt, av en metall (guld, aluminium) som är genomtränglig för de partiklar som skall detekteras, av en polymerskiva som utgör elektreten.

Man kan notera att utföringsformen i fig. 3 ovan lämpar sig särskilt väl för ett utförande av denna typ.

Vid de olika hypoteserna ovan bör detektorn inneslutas i en inneslutning som är genomtränglig för den strålning som skall detekteras, men tillräckligt hermetisk för att förhindra varje reaktion mellan de ovan angivna substanserna och beståndsdelarna i atmosfären.

Naturligtvis kan man anordna någon lämplig skärrn kring detektorn för att mer eller mindre parti-elit absorbera viss strålning från den omgivning i vilken den befinner sig. En sådan skärm kan särskilt vara en elektrostatisk avskärmning, som t.ex. bildas genom metallisering av ampullen 13, eller också av ett galler eller en bur, som är kapabel att isolera anordnlngen från yttre elektromagnetiska störningar.

För att hålla den energi av den studerade strålningen som absorberas i detektorn lika med eller proportionell mot den som absorberas i en mänsklig vävnad, kan det även vara fördelaktigt att utforma så stort antal som möjligt av de element som bildar detektorn, och särskilt det hölje som innesluter den, av ett material med samma absorptionskoeíficient som en sådan vävnad relativt nämnda strålning. Det är känt att ..-...,¿.,._,._..T,. . -- ~ - . . f* -- _. ...Aff-.nqv-ß......_....,;..r- _ ___... _._.__. _ W, __..__.._______..:.:.. 7805083-8 ett sådant material är t.ex. en komposition med 10,2 96 väte (såsom den innehållande 66,1 96 polyeten, ll,l 96 polyformaldehyd och 22,8 96 magnesium) för neutroner och en komposition utan väte (såsom den innehållande 57 96 polytetrafluoreten (CF2==CF2)n och 43 96 kol) för beta-, gamma- och röntgenstrålar.

Det fenomen som skall detekteras kan likaledes vara närvaron av ett fluidum med förmåga att urladda elektreten, varvid nämnda fluidum särskilt utgörs av en organisk ånga, eller också av en vätska, och i tillräcklig koncentration bringas i kontakt med den aktiva ytan av denna elektret.

I ett sådant fall är det givetvis nödvändigt att den inneslutning, inuti vilken detektorn eventuellt är inrymd, är porös för nämnda fluidum.

Det fenomen som skall detekteras kan vidare vara temperaturen, eftersom fördelningen av de elektriska laddningar som uppbärs av en elektret med tiden 'kan modifieras genom uppvärmning av denna. Återföringsorganen för elektroden A kan åstadkommas på något annat godtyck- ligt lämpligt sätt än en fjäder i egentlig bemärkelse 3 som i fig. l, eller än med själva elasticiteten hos baspartiet av en platta som bildar denna elektrod, som i fig. 2 och 3. _ Särskilt kan de båda elektroderna A och B utgöras av de båda skänklarna i en och samma elastiska till U-form böjda metallplatta. Den krökta basen i detta tjänstgör då som såväl elektriskt förbindelseelement mellan de båda elektroderna A och B som elastiskt återfönngsorgan som strävar att avlägsna dessa elektroder från varandra.

Enligt en variant kan elektroden A pâverkas att avlägsnas från elektreten E genom sin egen tyngd, varvid denna elektrod då är anordnad under elektreten och är utformad eller barlastad så att den är tillräckligt tung.

Enligt ytterligare en annan variant säkerställs återförandet av elektroden A magnetiskt.

För detta ändamål anordnar man mittför ett magnetiskt eller magnetiserbart parti av denna elektrod fast permanent magnet, på ett avstånd från nämnda parti som företrädesvis är reglerbart med precision genom skruvning.

Denna variant är särskilt fördelaktig, eftersom den magnetiska attraktion som utövas *genom magneten på elektroden A är omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan denna magnet och denna elektrod.

Av denna orsak är nämnda magnetiska dragningskraft relativt svag så länge som elektroden A är anbringad mot elektreten, vilket säkerställer en god stabilitet hos aggregatet gentemot stötar.

Däremot ökar påverkan till avlägsnande snabbt, så snart som elektroden A börjar att avlägsna sig från elektreten, vilket säkerställer en noggrann styrning av anordningen.

Slutligen blir den magnetiska dragningskraften mellan magneten och elektroden maximal, när kontaktelementen 6 och 7 anbringas mot varandra, vilket säkerställer -»i-.-.-w~, ~ -. 7805083-8 ordentlig mekanisk och elektrisk kontakt mellan dessa båda kontaktelement.

I stället för att anordna elektroden A böjlig kring sitt basparti eller svängande kring ett gångjärn, kan man låta den vara fri att förflyttas parallellt med sig själv, t.ex. genom att utforma den som en tablett innesluten med ett lätt perifert spel i ett cylindriskt eller prismatiskt hölje, vars ena ändstycke utgörs av elektroden B beklädd med elektreten E och vars andra ändstycke uppbär kontaktelementet 7 mot höljets inre, eventuellt via ett elastiskt stöd.

För att öka den elektrostatiska dragningskraft som utövas på elektroden A av elektreten E. utan att öka laddningen hos denna elektret, vilket skulle riskera att minska känsligheten vid detekteringen (eftersom man skulle behöva ge det kontrollerade tröskelvärde, för vilket nämnda dragningskraft är neutraliserad, ett högre värde), utnyttjar man företrädesvis följande anordning: man placerar på nämnda elektrod A, rnittför elektreten E, en andra elektret, som bär laddningar vars tecken är motsatt tecknet för de laddningar som uppbärs av denna elektret E.

Man fördubblar på så sätt den ovannämnda elektrostatiska dragningskraften utan att emellertid öka laddningen för varje elektret och således utan att minska anordningens känslighet.

Man kan likaså, om man önskar öka känsligheten ifråga utan att speciellt öka den ovannämnda dragningskraften, utnyttja den erhållna dubbleringen av denna kraft, under för övrigt lika förhållanden, i enlighet med den just beskrivna anordningen, genom att minska laddningen på var och en av de båda elektreterna.

Förflyttningarna av elektroden A kan utnyttjas på annat sätt än elektriskt, t.ex. för att avstänga, frigöra eller avböja en styrljusstråle, eller också för att täppa till eller frigöra öppningen av en ledning, i vilken ett styrfluidum cirkulerar, etc.

T.o.m. vid ett elektriskt utnyttjande skulle ett sådant utnyttjande kunna utföras, utgående från förflyttningar av elektroden A, annorlunda än genom att sluta en krets 4 genom att anbringa ett rörligt kontaktelement permanent förbundet med en ände av denna krets och uppburet av elektroden A mot ett fast kontakteiement förbundet med den andra änden av nämnda krets.

Således kan man sluta en sådan krets ll genom att anbringa en rörlig bygel uppburen av elektroden A mot två fasta kontaktelement, som själva är permanent förbundna med två ändar av den betraktade kretsen.

Man kan även utnyttja förflyttningen av elektroden A för att bryta en elektrisk krets i stället för att sluta en sådan, eller t.o.m. för att samtidigt bryta en elektrisk krets och sluta en annan, med arbetssättet för en omkastare.

Man kan också rnångfaldiga antalet elektriska kontakter som kan upprättas eller brytas av förflyttningen av en enda elektrod A genom att låta denna elektrod uppbära ett flertal rörliga kontaktelement ägnade att samverka parallellt med lika många fasta kontaktelerrient som var för sig ingår i lika många skilda elektriska kretsar. 7805083-8 En betydande fördel med detekteringsanordningarna enligt uppfinningen ligger i att deras funktion inte kräver någon egen energikälla, drivenergin ges i själva verket: - ä ena sidan av själva det fenomen, för vilket man avser att detektera tröskel- värdesöverskridandet, - och å andra sidan av återföringsorganen, vars verkan utlöses av nämnda överskridan- de.

Dessa anordningar kan således säkerställa förlängda övervakningar utan någon risk för otillräcklighet hos någon som helst energikälla.

Som jämförelse erinras om att de för närvarande kända detektorerna för joniserande strålning (Geiger-räknare, urladdningsrör, etc.) kräver behandlade nätspän- ningar och t.o.m. höga spänningar för vissa bland dem.

Dessutom är anordningarna enligt uppfinningen särskilt enkla att framställa och att driva, föga kostsamma, lätta och kräver litet utrymme.

Deras konstruktion leder dessutom i sig själv till en maximal säkerhet. Vid en genom olyckshändelse förorsakad urladdning av elektreten utlöses anordningen automa- tiskt och övergâr från sitt "övervaknings"-läge till sitt "alarm"-läge.

Dessa egenskaper gör det särskilt möjligt att använda dem som ytterst tillförlitliga bärbara individuella detektorer i stället för nuvarande anordningar med känsliga filmer, som kontinuerligt bör undersökas och ersättas av säkerhetsskäl.

I fig. li har man med heldragna linjer återgivit en fullständig bärbar detektoranordning utförd med hjälp av en anordning konstruerad i enlighet med fig. 2 ovan, innesluten i en hermetisk ampull 13, från vilken fyra stift lll, 15, 16 och 17 utgår.

De båda stiften 16 och 17 är seriekopplade med ett elektriskt batteri 27 och en oscillator 28 som i sin tur matar en liten högtalare 29. De båda stiften ll; och 15 är förbundna med varandra.

Man ser att, sedan det förutbestämda tröskelvärdet överskridits av det fenomen som skall detekteras, medför slutandet av kretsen 4 elektrisk matning av oscillatorn 28 och således utsändning av en ljudsignal av högtalaren 29.

Det bör noteras att slitningen på batteriet 27 är nästan obefintlig i övervakningsläget, eftersom det då inte levererar någon ström. Det leverar endast en ström vid larm.

För att kontrollera att spänningen hos detta batteri hela tiden är tillräcklig för att utlösa larmet, kan man parallellt med de båda stiften 16 och l7 anordna en tryckknappsströmbrytare 30 eller liknande, som medger momentant slutande av kretsen ll.

Enligt en annan förbättring schematiskt återgiven med streckprickning i nämnda fig. 4, förbinder man de båda stiften 11+ och 15 med en krets 31 som gör det möjligt att antingen elektriskt ansluta de båda stiften till varandra (läge 0 på den schematiska ...nu . - -._-..w~--|-v.._----.~_~...--- 7805083-l3 ll visaren 32), eller att mellan dessa båda stift ansluta en kontinuerlig positiv spänning (läge +) eller en negativ kontinuerlig spänning (läge -).

En sådan förbättring gör det möjligt att successivt: - elektriskt få elektroden A att svänga från sitt viloläge, vid vilket den är anbringad mot elektreten, till sitt "aktiva" läge, vid vilket den sluter kretsen li, vilket gör det möjligt att kontrollera funktionen hos den senare kretsen och mer generellt funktionen för detekteringsanordningen i sin helhet, - därefter återföra, ånyo genom elektrisk inverkan, anordningen till sitt ursprungliga övervakningstillstând, - och slutligen på nytt ansluta en identisk potential över de båda elektroderna A och B hos anordningen som sålunda återförts till sitt övervakningsläge.

Denna operationsföljd gör det dessutom möjligt att uppmäta den dos av den övervakade parametern som mottagits av anordningen, även om denna dos inte varit tillräcklig för att utlösa anordningen, varvid nämnda dos är förbunden med värdet på den kontinuerliga spänning V som krävts för att elektriskt säkerställa nämnda utlösning.

Enligt ytterligare en annan förbättring anordnas kontrollorgan (symboliserade med pilarna G i fig. ll), som särskilt utgörs av en tryckknapp, som gör det möjligt att mekaniskt återföra den rörliga elektroden till sitt normala viloläge mot elektreten efter dess svängning. Denna anordning tillåter användaren av detektorn att kontrollera att svängningen ifråga verkligen har förorsakats av det tröskelvärdesöverskridande som skall detekteras och inte av någon annan kortvarig orsak såsom en mekanisk stöt. Sedan kontrollorganen ifråga återförts på plats mekaniskt, svänger nämligen den rörliga elektroden på nytt om tröskelvärdet ifråga väl överskridits och förblir på plats endast i det motsatta fallet. i det följande ges i rent belysande syfte nâgra sifferexempel, som motsvarar faktiska försök som utförts med hjälp av detekteringsanordningar enligt uppfinningen. _lëc_e_m_pg_l__ - En detekteringsanordning i enlighet med den i fig. 2 och ll, omfattande en elektret av polypropen av 10 mikron tjocklek, möjliggjorde utlösning av en larmsignal för röntgenstrålar mellan 100 mRem och 10 Rem och mer, beroende på laddningen hos elektreten och den elastiska återföringskraften hos elektroden Å. Égglipïz - En anordning av den i Exempel l beskrivna typen men omfattande en elektret om l cmz av sampolymer av hexafluorpropen och tetrafluoreten med 12,7 mikron tjocklek, placerad i en centimeter av en kobolt GO-källa, med en aktivitet iika med 100 mikrocurie, möjliggjorde utlösning av en larmsignai vid slutet av en period på mellan 6 minuter och 10 timmar, vilket motsvarar en stràldos på mellan 0,13 och 13 R eller också en absorberad totaldos på mellan 110 mRad och ll Rad. , e . .__s.f~........._~,..;. 7805083-8 12 Exempel 3 - En anordning identisk med den i Exempel 2 placerad i en ugn medgav utlösning av en larmsignal ungefär 21: timmar efter det att temperaturen uppnått l60°C.

Exempel 4 - En anordning identisk med den i Exempel l placerad i en inneslutning innehållande ångor av kloroform medgav utlösning av en larmsignal efter en period om l0 minuter för ett ångtryck lika med trycket för mättad ånga.

Givetvis och som för övrigt framgår redan av det föregående är uppfinningen inte på något sätt begränsad till de av dess användnings- och utföringsformer som mer speciellt betraktats, den omfattar tvärtom samtliga varianter, särskilt: - sådana där, tvärtemot vad som varit fallet för de illustrerade utföringsformerna, elektreten E är anordnad på den rörliga elektroden, som då är elektroden B, varvid elektroden A ovan då är fast och âterföringsorganen som permanent belastar denna elektrod A och elektreten E till ömsesidigt åtskiljande då verkar på elektroden B, - och sådana där åtminstone den ena av elektroderna föreligger i en annan form än den av en platta med släta sidor och särskilt i form av en platta avgränsad av åtminstone en sida som uppvisar ojämnheter eller också i form av en tråd, ett galler, en spets, etc. för att särskilt öka den lokala styrkan för det elektriska fältet och främja de sekundära elektron- eller jonemissionerna.

Claims (16)

1. 7805083-8 13 PATENTKRAV l. Anordning för att detektera överskridandet av ett givet tröskelvärde av en parameter i stånd att verka på den elektrostatiska attraktionskraft som utövas mellan en laddad elektret och den ena, A, av två elektroder A och B, mellan vilka denna elektret är placerad, k ä n n e t e c k n a d av att, under det att den parameter som skall övervakas är av annat slag än en elektrisk potentialskillnad och de båda elektroderna (A, ' B) förblir vid en och samma elektriska potential, företrädesvis O, den omfattar organ för att tillåta nämnda parameter att verka på ovannämnda elektrostatiska attraktionskraft, återföringsorgan (3) för att permanent påverka elektroden A och elektreten (E) till inbördes åtskiljande och organ för att för önskade detekteringsändamål utnyttja den relativa förflyttning av elektroden A i förhållande till elektreten som inträder så snart som ovannämnda elektrostatiska attraktion blir mindre än den motriktade kraften från återföringsorganen.

2. Detekteringsanordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d av att de båda elektroderna (A, B) är permanent elektriskt förbundna med varandra.

3. Detekteringsanordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d av att de båda elektroderna (A, B) är anslutna till en anordning (31, 32) som gör det möjligt att efter behag antingen sammankoppla dem elektriskt, eller mellan dem anbringa en potentialskillnad (V) ägnad att utlösa vippning av den rörliga elektroden, eller också mellan dem anbringa en potentialskillnad med omvänd riktning i förhållande till den föregående ägnad att återföra den rörliga elektroden till dess viloläge efter vippning. 14.

4. Detekteringsanordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar organ för att uppmäta det värde på potentialskillnaden (V) som precis erfordras för att utlösa vippningen av den rörliga elektroden.

5. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e- te c kna d av att den omfattar mekaniska organ (G) för att återföra den rörliga elektroden till dess begynnelseläge efter vippning.

6. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e- t e c k n a d av att den rörliga elektroden är anordnad att kunna vinkelförflyttas kring en fast axel (2), varvid den särskilt utgörs av en böjlig platta, vars ena ände är fäst på anordningens underlag.

7. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e- t e c k n a d av att åtminstone den ena av elektroderna (A, B) är utformad på sådant sätt att det .fenomen som skall övervakas kan utöva sin verkan på elektreten (E) tvärsigenorii densamma.

8. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e- . _., «~-v~..._.. ...Wnr- f- . - 7805083-8 lll t e c k n a d av att âterföringsorganen (3) utgörs av en mekanisk fjäder.

9. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e - t e c k n a d av att âterföringsorganen (3) utgörs av en permanent magnet.

10. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e - t e c k n a d av att en andra elektret uppbärs av elektroden A och mittför den första elektreten uppvisar en bäryta för laddningar med motsatt tecken till tecknet för de laddningar som uppbärs av denna första elektret. I

11. ll. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e - t e c k n a d av att den parameter som skall övervakas är en joniserande strålning.

12. Detekteringsanordning enligt något av patentkraven 1 - 10, k ä n n e t e c k n a d av att den parameter som skall övervakas är koncentrationen av ett fluidum lämpat att urladda elektreten.

13. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e - t e c k n a d av att mellanlägg av isolerande material (26) är anordnade mellan elektreten (E) och elektroden A för att särskilt ett mellanrum (25) reserveras mellan dessa båda element även i anordningens vilotillstånd, vid vilket elektreten och elektroden A är maximalt sammanförda. _ 11+.

14. Detekteringsanordning enligt patentkraven ll och 13, k ä n n e t e c k n a d av att den yta av elektreten som är vänd mot elektroden A förs i kontakt med en gas, som är lättare joniserbar än luft vid normalt tryck.

15. l5. Detekteringsanordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e - t e c k n a d av att utnyttjandeorganen omfattar en elektrisk krets (lf), som kan siutas genom en elektrisk strömbrytare (5), vars rörliga kontaktelement (6) uppbärs av den rörliga elektroden.

16. Detekteringsanordning enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k n a d av att det rörliga kontakteiementet (6) som uppbärs av den rörliga elektroden är elektriskt isolerad från denna. ÅNFURDÅ PUBLIKATIONER: