176353. lajstromszámú szabadalom • Izotópos füstérzékelő
3 176353 4 annyira gyorsan és ugrásszerűen változik, hogy pusztán a változás meredeksége is már egyértelmű felvilágosítást ad arról, hogy rendellenes füstforrás keletkezett. Nincs tehát szükség arra, hogy valamilyen füstjei referenciaértéket állítsunk elő' és azzal hasonlítsuk össze a pillanatnyi tényleges állapotot reprezentáló jelet. Elegendő a változás meredekségével arányos jelet előállítani és azt egy meredekség referenciajellel összehasonlítani. Ez a referenciajel elemi elektronikus építőelem alkalmazásával megbízhatóan előállítható, az ionizációs kamra pedig "okkal egyszerűbben alakítható ki és az ionizációs kamra ionáramát a komparációra alkalmas mennyiséggé alakító illesztő hálózat is sokkal kedvezőbben alakítható ki az egyutas mérésnél. Találmányunk tárgya izotópos füstérzékelő készülék, tápforrás sarkai közé kapcsolt ionizációs kamrával és bináris kimenőjelet szolgáltató mérőegységgel, mely mérőegység bemenetét az ionizációs kamra elektródája és a készülék közös potenciálú pontja közé kapcsolt áramköri ágban elrendezett ellenállás alkotja és mely mérőegység tartalmaz láncba kapcsolt komparátor fokozatot és kapcsoló fokozatot és a kapcsoló fokozat kimenetére csatlakozó optikai és/vagy akusztikai jeladó eszközt. A találmány abban van, hogy a komparátor fokozat jelbemenetére frekvenciafüggő áramköri elemet, célszerűen felüláteresztő szűrőt, illetve differenciáló tagot tartalmazó jelátalakító fokozat kimenete csatlakozik és a jelátalakító fokozat bemenetére csatlakozik - impedanciaváltó fokozaton át - a mérőegység bemenete. Találmányunkat részletesebben ábrák kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti készülék példakénti kiviteli alakjának összeállítási rajzát mutatja, az la. ábra metszetben, az lb. ábra felszerelve, nézetben, a felszerelés szemléltetéséhez szükséges kitörésekkel. A 2. ábra a mérőegység és az azzal csatolt jeladó eszköz általánosított tömbvázlatát mutatja. A többi ábra egy előnyös kiviteli alak egyes fokozatainak kapcsolási vázlatait mutatja, mégpedig a 3. ábra az impedanciaváltó fokozatot, a 4. ábra a jelátalakító fokozatot, az 5. ábra a komparátor fokozatot és a 6. ábra a kapcsoló fokozatot az általa kapcsolt jeladó eszközzel. Az 1. ábrához nem adunk részletes szerkezeti ismertetést, alapvetően a szerkezeti részletek - a 2. ábrán mutatott tömbvázlattól eltekintve - az ismert megoldásokból értelemszerűen adódnak azzal az eltéréssel, hogy az ionizációs kamránál nem kell kialakítani az alapjelet szolgáltató kamrarészt. Erre az ábrára hivatkozva ismertetjük most a készülék általános működésmódját. Az alfa sugárzó izotópot tartalmazó 101 tabletta a gyűjtő 113 elektródában van elhelyezve. Ez besugározza az ionizációs kamra belső terét. A példánknál alkalmazott izotóp Plutónium 239 vagy Americium 241, esetleg hasonló alfa sugárzó anyag. Az ionizációs kamra belső terét a pozitív tápfeszültségen levő 102 kamrafedél, valamint a - nyomtatott áramköri lapon elrendezett - gyűrűs elektródarendszer határolják. A 102 kamrafedélen kiképzett lyukak lehetővé teszik a füst bejutását az ionizációs kamrába. Az elektródarendszer részei: a pozitív 111 elektróda, a negatív tápfeszültségre helyezett védő 112 elektróda, a gyűjtő 113 elektróda. A 111, 112, és 113 elektródák elrendezése megfelel az ionizációs kamráknál szokásos elrendezésnek, vagyis a gyűjtő 113 elektródát koncentrikusan körülvevő pozitív elektróda-védőelektróda rendszer megakadályozza, hogy a szigetelő felületen a szivárgó áramok eltorzítsák a gyűjtő 113 elektróda közelében kialakult tértöltés-elosztást. A gyűjtő 113 elektróda és az izotóp közötti érintkezést a 110 érintkezőrugó biztosítja. Az ionizációs kamra áramkörei nyomtatott áramköri 103 lapon vannak elrendezve, az áramköröket műgyanta 104 kiöntés és 105 árnyékolás veszi körül. A kiöntött nyomtatott áramköri 103 lap rögzítését a 105 árnyékolás és 109 szegecsek teszik lehetővé. Az ionizációs kamra külső burkolatát a 108 palást és a felerősítő szerelvény elemek alkotják, ezek műanyagból készülnek és a felirati 115 tábla is ezeken helyezhető el. Természetesen az áramkörök vagy azok egyes fokozatai integrált áramkörökként is kialakíthatók. Az érzékelő állapotának kijelzésére lumineszcens 116 dióda, úgynevezett LED szolgál. A mennyezetre vagy bármely más felületre való szerelés 107 feszítőkarom segítségével történik. A külső, központi áramkörökkel való kapcsolat a készülék 106 falán át kivezetett 114 érpáron keresztül van biztosítva. Az lb. ábrán látható a beépítési fal 117 síkja is. A fentiekben leírt rendszer alapvetően megegyezik az ismert megoldásoknál alkalmazott ionizációs kamrák azon részével, mely a mérés helyén tényleg fennálló pillanatnyi helyzettől függően szolgáltat a levegő füsttartalmával arányos ionáramot. Ez az áram — ellenálláson áthaladva — az ellenálláson feszültségesést idéz elő és ennek a feszültségjelnek a további feldolgozása a mérőegység feladata, melynek kimenőjele példánknál optikai jeladó eszközt működtet. Természetesen a jeladó eszköz lehet akusztikus riasztó eszköz is vagy akár mindkét jeltípussal végezhető egyidejűleg a riasztás. A mérőegység és az azzal csatolt optikai jeladó eszköz általános vázlatát mutatja a 2. ábra. Az ionizációs 201 kamra árama befolyik a méró'egység A bemenetére. Az A bemenetet, az ismert megoldásokhoz hasonlóan, itt is 100 Gigaohm nagyságrendű ohmos ellenállás alkotja, melyen áthaladva a pikoamper nagyságrendű áram Volt nagyságrendű feszültséget hoz létre. A jelfeldolgozó szervek üzemi impedanciái sok nagyságrenddel kisebb értékűek, ezért az érzékelőt követően egy-vagy többfokozatú impedancia transzformációt kell alkalmazni, A mérőegység A bemenete ennek mei* felelően impedanciaváltó 202 fokozat bemenetéként van kialakítva. Az impedanciaváltó 202 fokozat B kimenetére frekvenciafüggő elemet tartalmazó jelátalakító 203 fokozat, annak C kimenetére komparátor 204 fokozat, majd kapcsoló 205 fokozat csatlakozik. A kapcsoló 205 fokozat E kin»* netén jelenik meg a komparátor 204 fokozat kimenetén fennálló mindenkori pillanatnyi állapotnak megfelelő, de az optikai jeladó 206 eszköz (pl. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
