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Anordnung zur Zählung von Bewegungsvorgängen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zählung von Bewegungsvorgängen, wobei am bewegten
Körper eine radioaktive Strahlenquelle angeordnet ist, deren Strahlung von zwei im Abstand voneinander angeordneten Detektoren aufgefangen wird. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass die zwei Detektoren vorzugsweise über Integrationseinheiten mit den Eingängen eines bistabilen Schaltelementes verbunden sind, dessen Ausgang mit mindestens einer Zähleinrichtung verbunden ist, die die Anzahl der Bewegungsvorgänge erfasst.
Durch die Erfindung ist es möglich, z. B. Umdrehungszahlen in einem grossen Bereich genau zu messen. Es ergibt sich ein verstärkter Schutz gegen Fehlzählungen, wie sie durch die zeitlich statistischen Schwankungen der vom radioaktiven Präparat oder von der Hintergrundstrahlung verursachten Impulse hervorgerufen werden könnten.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Scheibe, deren Umdrehungszahl gemessen wird. Fig. 2 stellt die Anwendung der Erfindung bei Messung der Zahl der Hübe eines sich hin-und herbewegenden Kolbens dar. Fig. 3 zeigt schematisch das Blockschaltbild der elektrischen Schaltung. Fig. 4 zeigt den Fall, dass der bewegte Teil von einem Gehäuse umgeben ist, so dass die Strahlung, welche die Detektoren trifft, abgeschwächt wird.
Gemäss Fig. 1 wird ein kleines radioaktives Präparat --1--, vorzugsweise ein Alpha-oder Betastrahler, auf der Scheibe --2-- angebracht, deren Umdrehungszahl gemessen werden soll. Zwei Detektoren --3 und 4-- sind in einem Abstand zueinander nahe der Scheibe --2-- angeordnet. Bei Drehung der Scheibe bewegt sich das Präparat an den Detektoren vorbei, die so nacheinander von der Strahlung getroffen werden ; die beiden Detektoren sprechen also nacheinander an. Die von den Detektoren gelieferten Impulse werden der Impulsregistrierschaltung --5-- zugeführt, die weiter unten erklärt wird.
Gemäss Fig. 2 wird mittels der Detektoren-3, 4-- z. B. Geiger-Müller Zählrohre, die Zahl der Hin-und Herbewegungen des Kolbens --2-- gezählt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit der elektrischen Schaltung sowohl zur Zählung der Bewegungsvorgänge als auch zur Mittelwertbildung (Zahl der Bewegungsvorgänge pro Zeiteinheit).
Nähert sich das Präparat-l-einem der beiden Detektoren-3 oder 4--, z. B. dem Detektor
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-3--,überschritten, so dass sie eine nachfolgende bistabile Schaltung --8-- in die entsprechende Stellung kippen lässt. Nach dem Kippen des Kreises --8-- ist dieser für jede an dem am Kreis-6-- zugeordneten Eingang --9-- auftretende Spannungsänderung unempfindlich. Die bistabile Schaltung - kann daher erst wieder in die andere Lage kippen, wenn sich das Präparat dem andern Detektor --4-- nähert, der über den Eingang --10-- die bistabile Schaltung wieder in ihre Ausgangsstellung kippt.
Bewegt sich also die Quelle-l-in einer Richtung, so sprechen die beiden Detektoren
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sein.
Die erfindungsgemässe Anordnung erlaubt die Zählung der Bewegungsvorgänge auch bei grossen
Geschwindigkeitsänderungen der Bewegung, wobei die untere Grenze (Geschwindigkeit nähert sich Null) auch praktisch erreicht werden kann. Die Integrationszeitkonstante kann hier so kurz gewählt werden, dass sie bei den grössten auftretenden Geschwindigkeiten nicht stört, ohne dass dadurch bei sehr langsamer Bewegung Mehrfachzählungen auftreten.
Dies deshalb, weil bei der Wahl einer kurzen Integrationszeitkonstante und langsamer Annäherung des Präparates an den Detektor am Eingang-9 bzw. 10-die integrierte Spannung so unruhig ist, dass sie die Schwelle eventuell mehrmals über-und unterschreitet ; da jedoch nach dem erstmaligen Überschreiten der Schwelle die schaltung --8-- zum Kippen gebracht und danach dieser Eingang unempfindlich wird, sowie das Rückkippen der Schaltung - 8-weder, wie bisher üblich, vom Unterschreiten einer Schwelle abhängig ist, noch nach einer fix vorgegebenen Zeit geschieht, sondern nur vom Ansprechen des andern Detektors abhängt, können sich daraus keine Fehlzählungen ergeben.
Neben der Anwendung bei grossen Drehzahlunterschieden besteht eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Prinzips dann, wenn die auf die Detektoren treffende Strahlung nur relativ intensitätsarm ist, entweder, weil das Präparat schwach ist, oder weil die Strahlungsintensität durch Materialien, die zwischen Präparat und Detektoren liegen, geschwächt wird. Auch hiebei führen die statistischen Schwankungen der Strahlenintensität zu Fehlzählungen, die nur durch die beschriebene Verwendung von zwei Detektoren zusammen mit einer bistabilen Schaltung vermieden werden können.
Fig. 4 zeigt eine rotierende Scheibe --2-- in einem Gehäuse Geeignete Abschirmungen-12 und 13-- mit Öffnungen lassen hier ausserdem nur das Auftreffen von Strahlung höherer Intensität auf die Detektoren zu, wenn das Präparat nahe diesen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Zählung von Bewegungsvorgängen, wobei am bewegten Körper eine radioaktive Strahlenquelle angeordnet ist, deren Strahlung von zwei im Abstand voneinander angeordneten
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vorzugsweise über Integrationseinheiten (6, 7) mit den Eingängen (9, 10) eines bistabilen Schaltelementes (8) verbunden sind, dessen Ausgang mit mindestens einer Zähleinrichtung (14, 16) verbunden ist, die die Anzahl der Bewegungsvorgänge erfasst.
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