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Vorrichtung für das Messen von Strahlen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Messen von Strahlen
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Für das Messen von Strahlen in einem vorgegebenen Frequenzbereich,
insbesondere im Bereich ultravioletter Strahlen, sind Vorrichtungen bekannt, die
mittels einer für ultraviolettes Licht empfindlichen Fotodiode die Strahlungsintensität
messen. Es ist bekannt, derartige Fotodioden mit den Eingangsanschlüssen von Operationsverstärkern
zu verbinden, das Meßsignal somit zu verstärken und in geeigneter Form anzuzeigen.
Hierbei fließt jedoch die Meßcharakteristik der Fotodiode voll in die Messung ein,
so daß sich möglicherweise Nichtlinearitäten ergeben könnten, die eine Korrekturschaltung
erfordern.
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Es ist ferner bekannt, in Meßschaltungen die das Meßsignal erzeugende
Vorrichtung, den Meßsignalgeber, in eine Brückenschaltung einzubinden und mittels
Abgleich der Brückenschaltung eine Messung durchzuführen. Bei derartigen Schaltungen
können
Nichtlinearitäten des Meßsignalgebers dadurch kopensiert werden, daß in einem Referenzzweig
der Brückenschaltung ein dem Meßsignalgeber entsprechender nichtlinearer Schaltkreis
eingesetzt wird und somit eine Kompensation durchgeführt wird. Eine derartige Brückenschaltung
bedarf jedoch eines Abgleiches, der entweder manuell durch den Abgleich eines Abgleichelementes
in einem weiteren Brückenzweig durchgeführt werden muß, oder, bei automatischem
Abgleich, einen für den Abgleichvorgang geeignet ausgelegten Regelkreis vorsehen
muß, der einen nicht unerheblichen Aufwand darstellt.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für das
Messen von Strahlen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welche die
Messung von Strahlen mit geringem Aufwand auch in besonderen Frequenzbereichen erlaub,
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dadurch, daß der Meßsignalgeber einen Meßwandler aufweist, welcher
als frequenzbestimmendes Element mit einm Schwingschaltkreis verbunden ist, wird
zunächst erreicht, daß die zu rnessenden Strahlen in ein bezüglich der Frequenz
veränderliches Signal umgewandelt werden. Durchdieverwendung der Frequenz als Meßgröße
kann verhindert werden, daß Ungenauigkeiten, wie sie durch analoge Verstärker bei
Verwendung einer Signalamplitude als Meßgröße entstehen, vermieden werden. Erfindungsgemäß
besonders vorteilhaft ist die unmittelbare Verwendung des Meßwandlers als frequenzbestimmendes
Element, da somit keine Kleinsignalverstärkung in Verbindung mit einem einen zusätzlichen
Aufwand darstellenden Spannungs-Frequenz-Wandlers erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß ergibt sich ferner ein besonderer Vorteil
daraus,
daß der-Schwingschaltkreis mit einem Signalaufbereitungskreis verbunden ist, welche
ansprechend auf die Frequenz des Schwingschaltkreises ein Anzeigesignal für eine
Anzeigevorrichtung abgibt. Duch die unmittelbare Verbindung des Schwingschaltkreises
mit dem Signalaufbereitungsschaltkreis ergibt sich die Möglichkeit, eine Signalaufbereitung
bereits bei dem bezüglich der Frequenz veränderlichen Meßsignal durchzuführen. In
Verbindung mit der Verwendung des Meßwandlers als frequenzbestimmendes Element kann
eine Kompensationsschaltung entfallen.
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Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergibt sich aus dem einfachen Aufbau des Schwingschaltkreises wie des Signalaufbereitungsschaltkreises,
wodurch die Sicherheit gegen zusätzliche Fehler sowohl, was die Signalaufbereitung
angeht, als auch, was den Ausfall von Bauteilen angeht, günstig beeinflußt wird.
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Besonders vorteilhaft ist erfindungsgemäß die Verwendung einer Filtervorrichtung,
welche für Strahlen in dem vorgegebenen Frequenzbereich und/oder Arbeits-Frequenzbereich
durchlässig ist, wobei der Arbeitsfrequenzbereich als der Frequenzbereich bestimmt
ist, bei welchem der Meßwandler arbeitet. Dadurch, daß der Meßsignalgeber eine erste
Umsetzeinrichtung für das Umsetzen von Frequenzen, insbesondere aus dem vorgegebenen
Frequenzbereich in den Arbeitsfrequenzbereich aufweist, kann der Meßwandler für
einen bezüglich des Meßvorganges günstigen Frequenzbereich ausgelegt sein. Für die
Messung von UV-Licht kann beispielsweise ein für sichtbares Licht empfindliches
fotoelektrisches Element als Meßwandler herangezogen werden. In Verbindung mit der
Filtervorrichtung, welche in einem besondexs bevorzugten Ausführungsbeispiel der
ersten Umsetzen richtung vorgeschaltet ist und lediglich in dem vorgegebenen Frequenzbereich
durchlässig ist und in dem Arbeitsfrequenzbereich sperrt, kann ansprechend auf Strahlung
in dem vorgegebenen Frequenzbereich ein Arbeitssignal von der ersten Umsetzeinrichtung
abgegeben werden, auf welches
der Meßwandler anspricht.
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Besonders vorteilhaft ist das Arbeitssignal den Strahlen in den vorgegebenen
Frequenzbereich im wesentlichen proportional, kann mit dem Meßwandler in ein elektrisches
Signal umgewandelt werden und über eine zweite Umsetzeinrichtung derart angezeigt
werden, daß eine Anzeige entsprechend der Intensität und/oder der Quantität der
gemessenen Strahlen in dem vorgegebenen Frequenzbereich möglich ist.
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Durch eine Integration des Schwingschaltkreises in die ~--zweite Umsetzeinrichtung
und durch einen Anschluß des Meßwandlers als frequenzbestimmendes Element an den
Schwingschaltkreis kann der gesamte Dynamikbereich des Meßwandlers ausgenutzt werden,
ohne daß ein Analogverstärker, beispielsweise ein Operationsverstärker, in dieser
Hinsicht Grenzen setzen würde. Um den Aufwand für die Anzeigevorrichtung gering
zu halten, kann die Anzeige auch logarithmisch vorgesehen sein, so daß auch bei
einem kleinen Arbeitssignal eine feine Auflösung möglich ist.
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Der Dynamikbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich ferner
dadurch erweitern, daß zusätzlich eine vorzugsweise gestufte Signalabschwächungsvorrichtung
vorgesehen ist, die beispielsweise als Blende ausgebildet sein kann und im Signalweg
vor dem Meßwandler liegen kann. Dabei kann ferner eine Feineinstellung für die Justage
der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein.
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Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus,
daß ein preisgünstiger Meßwandler, beispielsweise ein LDR, eine Fotodiode, ein Fototransistor
oder ein Fotoelement, welcher auf sichtbares Licht anspricht, in Verbindung mit
einer Fluoreszenz- oder Phosphoreszenz-Scheibe als erste Umsetzeinrichtung vorgesehen
sein kann. Besonders vorteilhaft läßt sich hier die Fluoreszenz- oder Phosphoreszenz-Scheibe
mit UV-Licht bestrahlen, so daß in Verbin-
dung mit einem UV-Filter
UV-Licht gemessen werden kann, ohne daß hierzu ein Spezial-Meßwandler erforderlich
wäre.
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Mit einem wie erwähnt ausgebildeten Meßwandler kann die Schwingkreisfrequenz
von der Arbeitsfrequenz entkoppelt werden, da die Umsetzung physikalisch gesehen
über einen Widerstandswert und doppelt erfolgt.
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Besonders vorteilnaft läßt sich die Uluoreszenz- oder Phosphoreszenz-Scheibe
rückwärtig unmittelbar an dem beisioielsweise als Schwarzfilter ausgebildeten UV-Filter
befestigen, wodurch der Einfall von Frerndlicht in dem Bereic zwischen deren UV-Filter
und der Fluoreszen- oder Phosphoreszenz-Scheibe illit Gewißheit auszuschließen ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgelegt sein, daß
eine Direktmessung, eine integrative Messung oder beide Meßarten zugleich durchgeführt
werden können.
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Besonders vorteilhaft läßt sich ein Frequenz/Spannungs-Wandler für
die Direktmessung einsetzen, der mit dem Ausgangsanschluß des Schwing-Schaltkreises
verbunden ist und in an sich bekannter Weise lediglich zwei Dioden und zwei Kondensatoren
aufweist. In Verbindung mit der Anzeigevorrichtung kann so die Intensität des einfallenden
UV-Lichtes gemessen werden.
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Ferner kann anstelle oder zusätzlich zu der Intensitätsmessung auch
eine Mengenmessung besonders vorteilhaft dadurch erreicht werden, daß das Ausgangssignal
des Schwingschaltkreises, das zweite Ausgangssignal, mit einer Integriervorrichtung
verbunden ist. Mit der Integriervorrichtung wird die Menge des einfallenden UV-Lichtes
aufintegriert und in einer Speichervorrichtung abgespeichert. Die Menge oder Dosis
des einfallenden UV-Lichtes kann dadurch gemessenXwerden,daß die besonders vorteilhaft
digital ausgelegte Integriervorrichtung mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist.
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Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch,
daß die Anzeigevorrichtung eine Alarmvorrichtung aufweisen kann, die zusätzlich
zu einer quantitativen Anzeige oder anstelle einer quantitativen Anzeige vorgesehen
sein kann und das Überschreiten eines bestimmten Signalpegels, entweder bei der
Intensitätsmessung oder bei der Mengenmessung oder bei beiden, anzeigt und ein Alarmsignal
abgibt.
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Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung als
handliches und kompaktes UV-Dosimeter zur Vermeidung von Hautverbrennungen infolge
von UV-Strahlen einsetzen. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist im Strahlengang vor dem Meßwandler eine Irisblende oder eine Revolverblende
auf. Mit Hilfe einer derartigen Blende ist es möglich, unterschiedliche Emfpindlichkeiten
unterschiedlicher Hauttypen zu berücksichtigen. Bei einer empfindlichen Haut wird
eine große Blendenöffnung gewählt, so daß trotz unterschiedlicher Empfindlichkeit
eine Anwendung eines derartigen UV-Dosimeters möglich ist.
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Auch die Verwendung eines Sonnenschutzmittels läßt sich über die als
Blende ausgebildete Signalabschwächungsvorrichtung berücksichtigen. Wird beispielsweise
beim Sonnenbaden in der Natur ein Sonnenschutzmittel mit hohem Sonnenschutzfaktor
gewählt, um die Zeitdauer des möglichen Aufenthaltes in der Sonne vor dem Auftreten
eines Sonnenbrandes zu erhöhen, kann der Sonnenschutzfaktor einfach dadurch berücksichtigt
werden, daß die Blende entsprechend eingestellt wird. Hierdurch ergibt sich eine
problemlose Handhabung, die die Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch
durch technisch unbeschlagene Anwendern zuläßt, ohne daß Fehlbedienungen zu befürchten
wären.
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Ein besonderer Vorteil der ein UV-Dosimeter darstellenden bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, daß zwischen Mengenmessung
bzw. Dösismessung
und Intensitätsmessung bzw. Helligkeitsmessung
wahlweise umgeschaltet werden kann. In der Betriebsart "Intensitätsmessung" läßt
sich zunächst die tatsächliche Intensität des einfallenden UV-Lichtes feststellen
und aufgrund dieser Messung eine Sonnencreme mit einem geeigneten Sonnenschutz faktor
auswählen. Bei der Verwendung des UV-Dosimeters in einem Solarium oder einem Bräunungsstudio
kann mit Hilfe der Intensitätsmessung der Hauttyp-spezifische optimale Abstand von
der UV-Lichtquelle eingestellt werden. Dann wird die Blende unter Berücksichtigung
der Empfindlichkeit des Hauttypes eingestellt und auf die Betriebes art "Mengenmessung"
umgeschaltet. In dieser Betriebsart wird die Dosis der dem Körper zugeführten UV-Strahlung
dadurch gemessen, daß die Intensität auch integriert wird. Bevor eine Hautverbrennung
bzw. ein Sonnenbrand zustandekommen kann, wird die beispielsweise akustisch wirkende
Alarmvorrichtung aktiviert. Hiermit kann ein Sonnenbrand zuverlässig verhindert
werden, unabhängig davon, ob die optische Anzeige beobachtet wird oder nicht.
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Ein besonderer Vorteil des UV-Dosimeters ist die objektive Messung
der tatsächlich aufgenommenen UV-Strahlung, die unabhängig von dem subjektivenEmpfindender
betreffenden Person ist. Hiermit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, daß
der menschliche Körper nicht über ein Sinnesorgan für UV-Strahlung verfügt, sondern
lediglich Infrarotstrahlung und sichtbarer Licht erfassen kann. Im Hochgebirge oder
auf reflektierenden Wasserflächen ist jedoch der UV-Anteil des auf den menschlichen
Körper wirkenden Emissionsspektrums der Sonne erheblich größer als in einer Umgebung,
die UV-Strahlung stark resorbiert bzw. absorbiert. Daher ist es besonders vorteilhaft,
das UV-Dosimeter als Sonnenbrand-Warnvorrichtung auszubilden, die klein genug ist,
um auch zum Sonnenbaden mitgenommen werden zu können, und zuverlässig warnt, bevor
ein Sonnenbrand zustandekommen kann sowie dazu noch preisgünstig in der Herstellung
ist.
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Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht beispielsweise in Operationssälen, in welchen UV-Strahlung zur Sterilisation
eingesetzt wird.
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Hier ist die gute Genauigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders
vorteilhaft; jedoch ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auf
die genannten Gebiete beschränkt.
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Besonders vorteilhaft ist es, den Meßsignalgeber in einem Winkel von
etwa 900 zu der Einfallrichtung des Lichtes neben der ersten Umsetzeinrichtung anzuordnen,
die als Fluoreszenzplatte oder beispielsweise als Küvette ausgebildet sein kann,
welche mit einer fluoreszierenden Flüssigkeit gefüllt ist. Damit kann vermieden
werden, daß Restlicht und/oder Fehllicht auf die Fotodiode trifft und das Meßergebnis
verfälscht. Durch diese Maßnahme wird die Präzision noch gesteigert; ferner ist
es nicht erforderlich, den Weg des Lichtsignales in dem Filter zu der Fluoreszenzplatte
mit der zwischengeschalteten Blende absolut lichtdicht auszubilden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele.
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Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer als UV-Dosimeter
ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 ein Block-Schaltkreisdiagramm
den Vorrichtung gemäß Fig. 1; Fig. 3 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm der Vorrichtung
gemäß Fig. 2; und Fig. 4 einBlockdiagranirn einer weiteren Ausführungsform
der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Das in Fig. 1 dargestellte UV-Dosimeter weist eine Lichteintrittsöffnung
1 auf, die mit einer Filtervorrichtung 2 für UV-Licht abgedeckt ist. Die Filtervorrichtung
2 filtert aus den auftreffenden Strahlen 3 sichtbares Licht und Infrarotlicht aus,
so daß lediglich UV-Licht durch die Filtervorrichtung 2 hindurchgelangt. Als Filtervorrichtung
eignet sich z. B. Glas, das mit Nickel-Kobalt gefärbt ist. Unter der Filtervorrichtung
2 ist eine Signalabschwächungsvorrichtung 4 vorgesehen, die hier als Revolverlochblende
ausgebildet ist und von der ein Teil die rechte Seitenwand des Gehäuses 5 durchtritt.
Durch Einstellung mittels der Rändelfläche der Signalabschwächungsvorrichtung 4
kann eine geeignete Lochblende ausgewählt werden, wobei die Einstellung mit Markierungen
6 erleichtert wird. Für die Umschaltung zwischen Lichtmengenmessung und Lichtintensitätsmessung
ist ein Schalter 7 mit den Stellungen "Dosis" und "Licht" vorgesehen. Eine Anzeigevorrichtung
8 ist als Meßinstrument mit zwei Skalen für die Schaltpositionen "Licht" und "Dosis"
ausgebildet und zeigt je nach Schaltposition des Schalters 7 die Intensität oder
die Menge des auftreffenden UV-Lichtes an. Eine Alarmvorrichtung 9 gibt bei Erreichen
einer vorgegebenen Lichtmenge ein akustisches Signal ab. Mit einem Hauptschalter
10 kann das UV-Dosimeter von einem ausgeschalteten in einen betriebsbereiten Zustand
versetzt werden.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
für das Messen von Strahlen schematisch dargestellt. Wie hier bezeichnen auch in
den anderen Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und werden nicht weiter
erläutert. Die Filtervorrichtung 2 wird von Strahlen 11 in einem vorgegebenen Frequenzbereich
bzw. UV-Licht durchtreten. Der Teil 12 der Strahlen 11, der die Signalabschwächungsvorrichtung
4 durchtritt, trifft auf eine erste Umsetzeinrichtung 13 für das Umsetzen von Frequenzen,
die hier als Fluoreszenzplatte ausgebildet ist. In der
ersten Umsetzeinrichtung
13 wird der Teil 12 der Strahlen 11 in ein Arbeitssignal 14 umgewandelt, dessen
Frequenz in einem Arbeitsfrequenzbereich liegt und das hier als sichtbares Licht
ausgebildet ist. Das Arbeitssignal 14 trifft auf einen als Fotodiode ausgebildeten
Meßwandler 15. Der Meßwandler 15 ist über Leitungen 16 und 17 mit einem Schwingschaltkreis
18 verbunden, gibt ein elektrisches Ausgangssignal ab und bildet mit dem Schwingschaltkreis
18, der vorzugsweise als spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) ausgebildet ist,
eine zweite Umsetzeinrichtung.
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Ein Ausgangsanschluß 19 des Schwingschaltkreises 18 ist mit einem
Signalaufbereitungsschaltkreis 20 verbunden, dessen Ausgangsanschluß 21 mit der
Alarmvorrichtung 9 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß 19 ist ferner mit einem Anschluß
7a des Schalters 7 verbunden, und der Ausgangsanschluß 21 ist mit einem Anschluß
7b des Schalters 7 verbunden. Der Anschluß 7a entspricht der Stellung "Licht" in
Fig. 1, und der Anschluß 7b entspricht der Stellung "Dosis" in Fig. 1. Ein Ausgangsanschluß
7c des Schalters 7 ist mit der Anzeigevorrichtung 8 verbunden.
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In Fig 3 ist ein detailliertes Schaltkreisdiagramm der ersten erfindungsgehäßen
Ausführungsform dargestellt. Der Schwingschaltkreis 18 wird gebildet durch Inverter
22 und 23, einen Widerstand 24 und einen Kondensator 25. Der Ausgangsanschluß des
Inverters 22 ist mit dem Eingangsanschluß des Inverters 23 und mit der Leitung 17
verbunden. Der Eingangsanschluß des Inverters 22 ist mit dem Widerstand 24 verbunden,
dessen anderer Anschluß mit der Leitung 16 und mit dem Kondensator 25 verbunden
ist. Der andere Anschluß des Kondensators 25 ist mit dem Ausgangsanschluß 19 des
Inverters 23 verbunden. Die Frequenz des Schwingschaltkreises hängt ab von dem Widerstandswert
des Meßwandlers 15.
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Mit dem Ausgangs anschluß 19 ist ein Frequenz/Spannungs-Wandler 45
verbunden der aus Kondensatoren 26 und 27 und Dioden 28 und 29 besteht. Ein Anschluß
des Kondensators
26 ist mit dem Ausgangsanschluß 19 verbunden,
der andere Anschluß des Kondensators 26 ist mit der Kathode der Diode 28 und der
Anode der Diode 29 verbunden. Die Anode der Diode 28 ist mit Masse und die-Kathode
der Diode 29 mit einem Anschluß des Kondensators 27 und mit dem Anschluß 7a des
Schalters 7 verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators 27 ist mit Masse verbunden.
An dem Anschluß 7a des Schalters 7 entsteht ein Signal, dessen Spannung der Frequenz
des zweiten Ausgangssignales des Schwingschaltkreises entspricht. In der Stellung
7a des Schalters 7 wird diese Spannung über einen Widerstand 30 zu der Anzeigevorrichtung
18 geleitet und dort angezeigt.
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Der Ausgangsanschluß 19 ist ferner mit dem Takt-Eingangsanschluß eines
Zählerschaltkreises 31 verbunden. Vorzugsweise ist der Zählerschaltkreis 31 ein
integrierter Schaltkreis des Typs 4020, der beispielsweise von den Firmen Fairchild,
Motorola, National Semiconductor oder RCA hergestellt wird. Der Zählerschaltkreis
31 weist Zähl-Ausgangsanschlüsse 32a bis 32i auf, die je Signale mit einer gegenüber
dem Takt-Eingangssignal um den Faktor 26 bis 214 26 bis 214 langsameren Taktfrequenz
abgeben. Die Zähl-Ausgangsanschlüsse 32a bis 32i sind je mit Widerständen 33a bis
33i verbunden, deren Widerstandswert von 33a bis 33i je um den Faktor 2 abnimmt
und deren andere Anschlüsse je mit dem Anschlüssen 7b des Schalters 7 verbunden
sind.
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Die Zählvorrichtung 31 und die Widerstände 33a bis 33i bilden in der
dargestellten Zusammenschaltung eine Integriervorrichtung und eine Speichervorrichtung
sowie einen Digital/Analog-Wandler, so daß die Arbeitsfrequenz an Anschluß 19 aufintegriert
wird und durch die Anzeigevorrichtung 8 angezeigt wird.
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Ein Rücksetz-Eingangsanschluß 34 des Zählerschaltkreises 31 ist mit
einem Kondensator 35 und einem Widerstand 36 verbunden. Der andere Anschluß des
Kondensators 35 ist mit einem Spannungsversorgungsanschluß 37 verbunden. Der andere
Anschluß des Widerstandes 36 ist mit Masse ver-
bunden. Der Spannungsversorgungsanschluß
37 ist mit einer - nicht dargestellten - Batterie mit beispielsweise 9 Volt verbunden.
Durch Einschalten der Betriebsspannung an dem Spannungsversorgungsanschluß 37 wird
ein Impuls mit einem logischen Pegel 1 mit einer Dauer von etwa 1 Sekunde in den
Rücksetz-Eingangsanschluß 34 eingegeben, der ausreicht, den Zählschaltkreis 31 zurückzusetzen.
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Der Zähl-Ausgangsanschluß 32i als überlaufanschluß des Zählers 31
ist mit einem Eingangsanschluß eines NICHT-UND-Gatters 38verbunden, dessen Ausgaflgsanschlußmit
dem Eingangsanschluß eines Inverters 39 und einem Widerstand 40 verbunden ist und
dessen anderer Eingangsanschluß mit dem anderen Anschluß des Widerstandes 40undmit
einem ndensator 41 vetbundenist DerandereAnschluß desIxcndensators 41 ist mit dem
Ausgangsanschluß des Inverters 39 verbunden. Das NICHT-UND-Gatter 38, der Inverter
39, der Widerstand 40 und der Kondensator 41 bilden zusammen einen Oszillator mit
einer Frequenz im Audio-Frequenzbereich. Die Alarmvorrichtung ist als schallerzeugende
Piezokeramik ausgebildet. Durch die Alarmvorrichtung 9 wird ein akustisches Alarmsignal
abgegeben, wenn an dem Zähl-Ausgangsanschluß 32i ein Signal mit dem logischen Pegel
"1" anliegt. Die Inverter 22, 23 und 39 sind je als NICHT-UND-Gatter ausgebildet,
deren Eingangsanschlüsse miteinander- verbunden sind und die in einem integrierten
Schaltkreis 4011 zusammengefaßt sind, der von den gleichen Herstellern wie der integrierte
Schaltkreis 4020 hergestellt wird. Der Schwingschaltkreis 18 und der Signalaufbereitungsschaltkreis
bilden zusammen eine zweite Umsetzeinrichtung.
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In Fig. 4 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt.
In dieser Ausführungsform ist die erste Umsetzeinrichtung 13 als Küvette ausgebildet,
die mit einem fluoreszierenden Material gefüllt ist. Das Arbeitssignal 14 wird in
einem Winkel von 900 zu der Richtung der Strahlen 11 seitlich abgegriffen, während
unerwünschte Restbestandteile von Störlicht 42 die erste
Umsetzeinrichtung
13 durchtreten und das Meßergebnis somit nicht verfälschen können. Die Amplitude
des Arbeitssignales 14 erhellt sichproportional zu dem Teil des Teiles 12 der Strahlen
11, welcher Fluoreszens erzeugt (UV-Licht).
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Für die Signalabschwächungsvorrichtusng sind verschiedene Ausführungsformen
möglich. Beispielsweise kann die in Fig.
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2 und 4 dargestellte Revolver-Lochblende durch eine Revolver-Schlitzblende
oder auch durch eine Irisblende mit kontinuierlich variabler Blendenöffnung eingestellt
werden. In den dargestellten Ausführungsformen entsprechen die Ausnehmungen 43a
bis 43f je den Sonnenschutzfaktor-Abstufungen und sind so angeordnet, daß durch
Drehung auf einer Achse 44 die Ausnehmungen 43a bis 43f wahlweise mittig in den
Strahlengang der Strahlen 11 gelegt werden können. Wenn der Meßwandler 15 als LDR
ausgebildet ist, ist es beispielsweise auch möglich, diesen in Glas einzubetten,
welches für UV-Licht undurchlässig ist, da der Arbeits-Frequenzbereich des Meßwandlers
15 im Bereich sichtbaren Lichtes liegt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Schaltung mit einem lichtempfindlichen Widerstand ist der große Dynamikbereich desselben
von wenigen Ohm bis zu mehreren Megaohm. In Verbindung mit CMOS-Technologie, welche
extrem hochohmige Eingänge für die Gatter aufweist, läßt sich so eine große Dynamik
in dem Frequenzbereich des elektrischen Ausgangssignales an dem Ausgangsanschluß
19 erreichen. Dies ist besonders vorteilhaft bei Langzeit-UV-Dosismessungen, da
so auch eine ganz geringe UV-Strahlung, die über einen langen Zeitraum auftritt,
erfaßt werden kann.
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