Дозиметр

(5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 36В, Соловь ельство СССРК 29/08, 1985,К. Ре 1 дваг 1 сешев"пя йег РегвоМе 1 Й чоп 1 евпйеш "Кцпй"3, 27, У 4,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергетическойнагрузки на человека, подвергающегося воздействию неионизирующегоизлучения при обслуживании установок, излучающих энергию электромагнитного поля, Целью изобретения является повышение безопасности трудапутем оповещения оператора, подвергакщегося воздействию электромагнитного поля о превышении предельногозначения энергетической нагрузки,1596281 55 Цель достигается тем, что в устройст.во, содержащее трехэлементную изотропную антенну 1, соединенную выходами с тремя квщратичными преобразовате 5 лями 2 переменного напряжения в пос-тоянное, сумматор 3, а также индика-. тор 11, введены Я-разрядный аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 4,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для целей охраны здоровья трудящйхся, подвергающихся воздействиюкеионизирующего излучения при обслуживании установок, излучающих энергию 20электромагнитного. поля,Целью изобретения является повышение безопасности труда путем опОвещеиия оператора, подвергающегосявоздействию электромагнитного поля, 25о превьппении.предельного . значенияэнергетической нагрузки,На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит трехэлементную изотронную антенну 1, выходы которой соединены со входами трехквадратичных преобразователей 2 переменного напряжения в постоянное,выходы которых соединены со входамисумматора 3 напряжений, Выход сумматора подключен к АЦП 4, выход которого соединен с управляющими входамиключей 5, количество которых равночислу разрядов АЦП, Ключи 5 соединяют входы интегратора б с источни)ком 7 опорного напряжения. Интегратор 6 состоит из операционного усили.теля, конденсатора, включенного междуинвертирующим входом и выходом операционного усилителя, и резисторов КпВ. (по числу разрядов АЦП), йричемрезйсторы К - Кимеют общую точ-.ку, соединенную с инвертирущцим входом опера 1 ионного усилителя, а вто-.рые выводы этих резисторов являютсявходами интеграторов, Кроме этих ре"зисторов интегратор 6 содержит резистор К, компенсирующий саморазрядкондейсатора и подключенный между, инвертирующим входом операционногоусипителя и первым источником 7.опорного напряжения, Выход операцион-.ного усилителя является выходом инЯ ключей 5, интегратор 6, содержащий операционный усилитель, конден.сатор и Я резисторов, а также резистор, компенсирующий саморазряд конденсатора, два источника 7,8 опорного напряжения, компаратор 9 и устройство 10 сигнализации, 1 з,п, ф щы,1 ил,тегратора 6, Выходы интегратора 6и второго источника 8 опорногонапряжения соединены со входами компаратора 9 выход которого подключен к управляющему входу устройствасигнализации 10, Вход индикатора 11соединен с выходом интегратора б,Сопротивление каждого резистораинтегратора 6 в 2 раза меньше сопро-тивления резистора, соединенного сключом 5, управляемым предыдущиммпадшим разрядом АЦП 4,Устройство работает следующим образом,На выходах изотропной трехэлементной антенны 1, помещенной в электромагнитное поле с напряженностью Е,появляются переменные напряжения П,6 и 0, пропорциональные трем составлякщим вектора напряженности поля,ориентированным вдоль осей элементовантенны 1После преобразования этихнапряжений квадратичными преобразователями 2 напряжения П,Пу и Б поступающие на вход сумматора 3, постоянны и также пропорциональны составляющим вектора напряженности, На выходесумматора 3 постоянное напряжение Ппропорционально квадрату вектора напряженности поля в точке размещенияантенны,Выходной сигнал сумматора 3 напряжений поступает на вход АЦП 4. Выходные сигналы каждого разряда АЦПуправляют соответствующими ключами 5,которые подключают к источнику опорного напряжения 7 резисторы интегратора 6, Постоянная времени интегрирования интегратора 6 определяется емкостью конденсатора и сопротивлением параллельно соединенных резисторов,. соответствующих включеннымразрядам АЦП 4, Чем больше напряженность поля, тем больше напряжение П на выходе сумматора 3 напря159628 ется выражением 10 где Б - опорное напряжение источопника 7 опорного напряжения;С - емкость конденсатора интегратораК - сопротивление параллельно соединенных резисторовинтегратора, подключенных вданный момент ключами 5 кисточнику 7 опорного напряжения,Поскольку величина сопротивлениярезисторов уменьшается вдвое по сравнению с сопротивлением, соответствующим соседнему младшему разряду АЦП 4,20 25 параллельное сопротивление резисто 30 5жений и тем более старшие разряды АЦП 4 подключают резисторы интегратора 6 к источнику 7 опорного напряжения, т,е, тем меньше сопротивление параллельно соединенных резисторов5 интегратора 6, а значит и его постоянная времени интегрирования, Выходное напряжение интегратора 6 определя 16ного напряжения и соответствукщейпредельно допустимой энергетическойнагрузке реглаьентированной нормативными документами (ГОСТ 12.1006- 84)срабатывает компаратор 9, под воздействием его выходного напряжениявключается устройство О сигнализации, оповещая оператора о необходимости покинуть зону с повьппеннойнапряженностью поля,Сигнал с выхода интегратора 6 пос"тупает также на индикатор 1 1, Приэтом индикатор 11 показывает текущеезначение энергетической нагрузки,например в процентах от предельно допустимой,Таким образом, предлагаемое устройство оповещает оператора, подвергающегося воздействию электромагнитногополя, о превьппении предельно допустимого значения энергетической нагрузки в соответствии с действующими нормативными документами, При этом создаются условия для повышения не толькобезопасности труда, но и его производительности, за счет сокращенияпотерь времени на контроль и оценкунапряженности поля в зоне проведенияработ, ров обратно пропорционально входному напряжению АЦП 4, т,е, обратно пропорционально квадрату напряженности поля Е в месте расположения антенныПри этом выражение (1) принимает вид(2)где К - коэффициентпропорциональности,При постоянной напряженности поля (2) упрощается1.1 ь фКЕТ,ч(Э)где Т - время от момента включения,устройства,Таким образом, напряжение на вьгходе интегратора пропорциональноэнергетической нагрузке на операто.ра, находящегося в непосредственнойблизости от устройства под воздействием электромагнитного поля,Резистор К интегратора 6 компенксирует разряд конденсатора через егосопротивление. изоляции и за счет входных токов операционного усилитеая,При достижении выходным напряжением интегратора 6 определенной величины, задаваемой источником 8.опор Формула изобретения 35 40 4. 50 1, Дозиметр, содержащий трехэлементную изотропную антенну, соединенную выходами с тремя квадратичными преобразователями, сумматор напряжений, входы которого соединены с выходами квадратичных преобразователей а также индикатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности труда путем оповещения оператора о превышении предельного значения энергетической нагрузки, в него введены И-разрядный аналого-циФровой преобразователь, И ключей интегратор, содержащий операционный усилитель, конденсатор и Ю резисторов, а также компенсирующий резистор, два источника опорного напряжения, компаратор и блок сигнализации, причем вход аналого-циФрового преобразователя подключен к выходу сумматора напряжений, а выход - к управляющим входам ключей, каждый резистор интегратора одним своим выводом соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом конденсатора, а вторым выводом через соЗаказ 2908 Тираж 558 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. Гагарина, 101 ответствующий ключ подключен к первому источнику опорного напряжения, компенсирующий резистор включен между инвер-) тирукщим входом операционного усилите.- ля и первым источником опорного йап ряжения, с выходом операционного уси-лителя соединены второй вывод конденсатора и индикатор, а также первый вход компаратора, второй вход которого соединен с вторым источником10 опорного напряжения, а выход - с 1 управляющим входом блока сигнализации а.2, Дозиметр по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сопротивлениярезисторов интегратора равны 2 К,где ь - номер разряда аналого-циф"рового преобразователя, К, - сопротивление резистора, подключенного кнулевому разряду аналого-цифровогопреобразователя,