JPH058789B2 - - Google Patents
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- JPH058789B2 JPH058789B2 JP17708284A JP17708284A JPH058789B2 JP H058789 B2 JPH058789 B2 JP H058789B2 JP 17708284 A JP17708284 A JP 17708284A JP 17708284 A JP17708284 A JP 17708284A JP H058789 B2 JPH058789 B2 JP H058789B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は電離箱を用いた放射線測定装置、特に
原子力発電所等における環境監視用であつて、平
常の低放射線レベルから事故時の高放射線レベル
に致るまで広いレベル範囲にわたつて一台で測定
を行うことのできる測定装置に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention is a radiation measuring device using an ionization chamber, particularly for environmental monitoring in nuclear power plants, etc. This invention relates to a measuring device that can perform measurements over a wide range of levels up to a certain level.
放射線の線量率の測定に際し測定装置が広い測
定範囲をもつていると、測定装置を放射線の監視
に使用しようとするとき甚だ好都合である。この
ため従来、放射線を検出してその線量率に比例し
た電流を出力する電離箱を用いた放射線測定装置
では、対数増幅器を用いて電離箱の出力電流を該
電流の対数に比例した信号に変換し、この信号に
もとづいて前記線量率を測定するのが通例で、対
数増幅器としてはシリコンダイオードやシリコン
トランジスタなどの半導体素子または真空管を帰
還素子として用いた増幅器が使用されている。こ
のような放射線測定装置には次に述べるような問
題を有している。
When measuring the radiation dose rate, it is extremely advantageous if the measuring device has a wide measuring range when the measuring device is to be used for radiation monitoring. For this reason, conventional radiation measurement devices using an ionization chamber that detects radiation and outputs a current proportional to its dose rate use a logarithmic amplifier to convert the output current of the ionization chamber into a signal proportional to the logarithm of the current. However, the dose rate is usually measured based on this signal, and an amplifier using a semiconductor element such as a silicon diode or a silicon transistor, or a vacuum tube as a feedback element is used as the logarithmic amplifier. Such radiation measuring devices have the following problems.
(1) 測定範囲が最大6桁程度でこれ以上測定範囲
を広くすると測定誤差が大きくなつて実用上使
用できない。(1) The maximum measurement range is about 6 digits, and if the measurement range is made wider than this, the measurement error will increase and it cannot be used practically.
(2) 電離箱の出力電流をそのまま測定するのでは
なく、この電流の対数を測定しているので放射
線線量率の測定精度が悪い。(2) The accuracy of radiation dose rate measurement is poor because the logarithm of this current is measured instead of directly measuring the output current of the ionization chamber.
(3) 対数増幅器の対数化回路の温度係数が大きい
ため実用上は対数増幅器に温度補償回路を組み
こんでいるが、それでも周囲温度によつて測定
誤差が大きくなる。(3) Since the temperature coefficient of the logarithmization circuit of a logarithmic amplifier is large, in practice a temperature compensation circuit is built into the logarithmic amplifier, but measurement errors still increase depending on the ambient temperature.
(4) 真空管を用いた対数増幅器は半導体素子を用
いたものよりも変換範囲が広いという特長があ
るが、特に最近では真空管の製造が中止される
傾向が強く、このため真空管の入手が困難であ
る。このため対数増幅器を用いないようにする
と、広い放射線レベル範囲にわたつて測定を可
能にするためにたとえばゲインの異なる線形増
幅器を複数台必要とする結果測定装置が大形に
なるという問題があつた。(4) Logarithmic amplifiers that use vacuum tubes have a wider conversion range than those that use semiconductor elements, but there has been a strong tendency in recent years for vacuum tube manufacturing to be discontinued, making it difficult to obtain vacuum tubes. be. For this reason, if logarithmic amplifiers were not used, there was a problem that the measurement equipment would become bulky as a result of requiring multiple linear amplifiers with different gains in order to be able to measure over a wide range of radiation levels. .
本発明は、上述したような従来の放射線測定装
置における問題点を解決して、広い測定範囲、た
とえば10桁の測定範囲にわたつて対数増幅器を用
いることなく高精度に放射線の線量率を測定する
ことのできる小形な放射線測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
The present invention solves the problems with conventional radiation measurement devices as described above, and measures radiation dose rates with high accuracy over a wide measurement range, for example, a 10-digit measurement range, without using a logarithmic amplifier. The purpose of the present invention is to provide a compact radiation measuring device that can be used to measure radiation.
本発明は上述の目的を達成するために放射線測
定装置を、電離箱と、この電離箱の出力電流を増
幅しかつ電圧に変換する増幅器と、増幅器の出力
電圧と上限設定電圧とを比較する上限コンパレー
タと、増幅器の出力電圧と下限設定電圧とを比較
する下限コンパレータと、前記両コンパレータの
出力信号に基づいて加減算動作する可逆計数回路
と、可逆計数回路の内容を解読するデコーダと、
デコーダの出力信号に応じて帰還抵抗器を増幅器
の帰還回路に接続する抵抗器切換回路とで構成
し、デコーダの出力信号を選択された帰還抵抗器
に対するレンジ信号として取出すと共に、増幅器
の出力電圧に基づいて放射線の線量率を測定する
ようにしたもので、このように放射線測定装置を
構成することによつて、電離箱が検出する放射線
の線量率、したがつて増幅器の出力電圧が変化し
て上限設定電圧あるいは下限設定電圧を越えた場
合自動的に抵抗器切換回路を介して異なつた抵抗
値の帰還抵抗器を帰還回路に接続して該増幅器の
ゲインを変更し、この場合の増幅器出力電圧とデ
コーダの出力信号とを用いて、従来の放射線測定
装置におけるような対数増幅器や複数個の線形増
幅器を用いることなく、放射線の線量率を広い測
定範囲にわたつて高精度に測定できるようにした
ものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a radiation measuring device including an ionization chamber, an amplifier that amplifies the output current of the ionization chamber and converts it into a voltage, and an upper limit that compares the output voltage of the amplifier with an upper limit setting voltage. a comparator, a lower limit comparator that compares the output voltage of the amplifier with a lower limit setting voltage, a reversible counting circuit that performs addition and subtraction operations based on the output signals of both the comparators, and a decoder that decodes the contents of the reversible counting circuit;
It consists of a resistor switching circuit that connects the feedback resistor to the feedback circuit of the amplifier according to the output signal of the decoder. By configuring the radiation measurement device in this way, the radiation dose rate detected by the ionization chamber, and therefore the output voltage of the amplifier, changes. When the upper limit set voltage or lower limit set voltage is exceeded, feedback resistors with different resistance values are automatically connected to the feedback circuit via a resistor switching circuit to change the gain of the amplifier, and the amplifier output voltage in this case is changed. The radiation dose rate can be measured with high precision over a wide measurement range by using the output signal of the decoder and the output signal of the decoder, without using a logarithmic amplifier or multiple linear amplifiers as in conventional radiation measurement equipment. It is something.
第1図は本発明による放射線測定装置の1実施
例の構成図で、図において1は放射線を検出して
その線量率に比例した電流を出力する電離箱、2
は電離箱1の出力電流を増幅しこの電流の大きさ
に比例した大きさの直流電圧2aを出力する増幅
器、3〜7はそれぞれ抵抗値R1,R2,R3,R4,
R5を有する帰還抵抗器、8a〜12aはそれぞ
れリレーコイル8〜12の各々によつて駆動され
る接点で、13は帰還抵抗器3〜7が接点8a〜
12aによつて切り換えて接続される、増幅器2
の帰還回路である。この場合R1:R2:R3:R4:
R5=1:102:104:106:108の関係があるように
抵抗器3〜7の各抵抗値が選定されている。14
は増幅器の出力電圧2aが入力されこの電圧に比
例したパルス周波数信号14aを出力する周波数
変換回路である。15は可変の上限設定電圧Vh
を出力する上限設定電圧、16は可変の下限設定
電圧Vlを出力する下限設定電圧、17は出力電
圧2aと上限設定電圧Vhとが入力され電圧2a
の大きさが電圧Vhを越えるとH信号とL信号と
からなる二値信号の中のH信号を出力する上限コ
ンパレータ、18は出力電圧2aと下限設定電圧
Vlとが入力され電圧2aの大きさが電圧Vlより
も小さくなると前記同様に二値信号中のH信号を
出力する下限コンパレータである。この場合
(Vh/Vl)≒100であるように設定されている。
19は前記コンパレータ17および18の各出力
信号が入力される二入力のワンシヨツト回路で、
この回路は二入力のいずれかがH信号になるとパ
ルス状のH信号を一個出力する。20は上限コン
パレータ17の出力信号とワンシヨツト回路19
の出力信号とが入力され両信号がH信号であると
H信号を出力する二入力の第1AND回路、21は
下限コンパレータ18の出力信号とワンシヨツト
回路19の出力信号とが入力され両信号がH信号
であるとH信号を出力する二入力の第2AND回路
である。第1および第2AND回路20,21はそ
れぞれ他の論理素子を用いて同様な機能を有する
ように構成されても差し支えない。22は加算端
子22aと減算端子22bとを有する二入力の可
逆計数回路で、この場合端子22aには第1AND
回路20の出力端子が接続され端子22bには第
2AND回路21の出力端子が接続されている。2
3は可逆計数回路22の出力信号が入力されこの
計数回路22の内容に応じた複数個の二値信号を
出力するデコーダで、この場合デコーダの出力信
号は並列に出力される5個の二値信号23a,2
3b,23c,23d,23eで構成されてい
る。なお、信号23aはレンジ1信号を意味し、
以下同様に信号23bはレンジ2信号、信号23
cはレンジ3信号、信号23dはレンジ4信号、
信号23eはレンジ5信号をそれぞれ意味する。
このように、この例では5レンジ構成となつてい
る。24〜28はそれぞれ信号23a〜23eの
各H信号が入力されるとリレーコイル8〜12を
励磁するように動作するリレー駆動回路で、帰還
抵抗器3〜7はリレーコイル8〜12が励磁され
て接点8a〜12aが動作すると帰還回路13に
接続されるので、駆動回路24〜28とリレーコ
イル8〜12と接点8a〜12aとは、デコーダ
23の出力信号23a〜23eに応じて帰還抵抗
器3〜7を帰還回路13に接続する抵抗器切換回
路29を構成している。この場合、帰還抵抗器3
〜7はこの中の一個が帰還回路13に接続される
ように、出力信号23a〜23eと抵抗器切換回
路29とが構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of the radiation measuring device according to the present invention, in which 1 is an ionization chamber that detects radiation and outputs a current proportional to its dose rate;
is an amplifier that amplifies the output current of the ionization chamber 1 and outputs a DC voltage 2a proportional to the magnitude of this current, and 3 to 7 are resistance values R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , respectively.
feedback resistors with R 5 , 8a-12a are contacts driven by each of relay coils 8-12, 13 are feedback resistors 3-7 are connected to contacts 8a-12a, respectively;
Amplifier 2, connected in a switched manner by 12a
This is the feedback circuit. In this case R 1 : R 2 : R 3 : R 4 :
The resistance values of resistors 3 to 7 are selected so that the following relationship exists: R 5 =1:10 2 :10 4 :10 6 :10 8 . 14
is a frequency conversion circuit which receives the output voltage 2a of the amplifier and outputs a pulse frequency signal 14a proportional to this voltage. 15 is the variable upper limit setting voltage Vh
16 is the lower limit setting voltage that outputs the variable lower limit setting voltage Vl, 17 is the voltage 2a into which the output voltage 2a and the upper limit setting voltage Vh are input.
An upper limit comparator that outputs an H signal among binary signals consisting of an H signal and an L signal when the magnitude of exceeds the voltage Vh, 18 is the output voltage 2a and the lower limit setting voltage
This is a lower limit comparator which outputs the H signal among the binary signals as described above when the voltage 2a is inputted with Vl and the magnitude of the voltage 2a becomes smaller than the voltage Vl. In this case, it is set so that (Vh/Vl)≈100.
19 is a two-input one-shot circuit into which each output signal of the comparators 17 and 18 is input;
This circuit outputs one pulsed H signal when either of its two inputs becomes an H signal. 20 is the output signal of the upper limit comparator 17 and the one shot circuit 19
A two-input first AND circuit 21 outputs an H signal when the output signal of the lower limit comparator 18 and the output signal of the one-shot circuit 19 are input and both signals are H. This is a two-input second AND circuit that outputs an H signal if it is a signal. The first and second AND circuits 20 and 21 may be configured to have similar functions using other logic elements. 22 is a two-input reversible counting circuit having an addition terminal 22a and a subtraction terminal 22b; in this case, the terminal 22a has a first AND
The output terminal of the circuit 20 is connected to the terminal 22b.
The output terminal of the 2AND circuit 21 is connected. 2
3 is a decoder that receives the output signal of the reversible counting circuit 22 and outputs a plurality of binary signals according to the contents of the counting circuit 22; in this case, the output signal of the decoder is five binary signals that are output in parallel. Signal 23a, 2
It is composed of 3b, 23c, 23d, and 23e. Note that the signal 23a means the range 1 signal,
Similarly, the signal 23b is the range 2 signal, and the signal 23
c is range 3 signal, signal 23d is range 4 signal,
Signals 23e each represent a range 5 signal.
In this way, this example has a five range configuration. 24 to 28 are relay drive circuits that operate to excite relay coils 8 to 12 when each H signal of signals 23a to 23e is input, and feedback resistors 3 to 7 operate to excite relay coils 8 to 12. When the contacts 8a to 12a operate, they are connected to the feedback circuit 13. Therefore, the drive circuits 24 to 28, the relay coils 8 to 12, and the contacts 8a to 12a are connected to the feedback resistor according to the output signals 23a to 23e of the decoder 23. 3 to 7 constitute a resistor switching circuit 29 that connects the resistors 3 to 7 to the feedback circuit 13. In this case, feedback resistor 3
-7, output signals 23a-23e and a resistor switching circuit 29 are configured such that one of them is connected to the feedback circuit 13.
次に第1図の測定装置の動作を説明する。第1
図においては各部が上述したように構成されてい
るので、今たとえば、帰還抵抗器5がリレー接点
10aによつて帰還回路13に接続されかつ増幅
器の出力電圧2aの大きさが設定電圧VhとVlと
の間にある状態で、電離箱1の検出する放射線の
線量率が増大して出力電圧2aの大きさが設定電
圧Vhより大きくなつたとすると、上限コンパレ
ータ17からH信号が出力される。したがつてワ
ンシヨツト回路19からパルス状の一個のH信号
が出力され、下限コンパレータ18の出力信号は
この時L信号となつているので第1AND回路20
から一個のパルスが可逆計数回路22に出力さ
れ、この結果計数回路22の内容が1だけ増加す
る。デコーダ23は計数回路22のこの時の計数
内容によつて出力信号23bをH信号とし出力信
号23cをL信号とするように構成されている。
したがつてリレー駆動回路25、リレーコイル
9、接点9aによつて帰還抵抗器4が帰還回路1
3に接続され、帰還回路13に今まで接続されて
いた帰還抵抗器5はリレー駆動回路26、リレー
コイル10、接点10aによつて帰還回路13か
ら切り離される。この時増幅器2の帰還抵抗の値
はR3からR2に変化するので該増幅器のゲインは
1/100になり、したがつて出力電圧2aの値は下
限設定電圧Vl近傍の値になる。電圧Vlはこの時
の出力電圧2aの大きさよりも少し小さい値であ
るように設定されている。帰還回路13に帰還抵
抗器4が接続された状態では帰還抵抗器5が接続
された状態に比べて増幅器2のゲインが1/100に
なつているので、この時の出力電圧2aは、後者
の接続状態において出力電圧2aが同じ大きさに
なつた時の電離箱1の出力電流の100倍の大きさ
の出力電流を表している。この状態で放射線の線
量率がさらに増大し出力電圧2aが再び下限設定
電圧Vhより大きくなると、上限コンパレータ1
7、ワンシヨツト回路19、第1AND回路20、
計数回路22が前述と同様に動作し、この時信号
23bがL信号となり信号23aがH信号とな
る。したがつて帰還回路13には帰還抵抗器3が
接続され、帰還抵抗器4は切り離されるので出力
電圧2aはさらに100倍の電離箱1の出力電流を
表すものとなる。 Next, the operation of the measuring device shown in FIG. 1 will be explained. 1st
In the figure, each part is configured as described above, so that, for example, the feedback resistor 5 is connected to the feedback circuit 13 by the relay contact 10a, and the magnitude of the output voltage 2a of the amplifier is equal to the set voltage Vh and Vl. If the dose rate of the radiation detected by the ionization chamber 1 increases and the magnitude of the output voltage 2a becomes larger than the set voltage Vh in a state between , the upper limit comparator 17 outputs an H signal. Therefore, one pulse-like H signal is output from the one-shot circuit 19, and since the output signal of the lower limit comparator 18 is an L signal at this time, the first AND circuit 20
One pulse is output to the reversible counting circuit 22, and as a result, the contents of the counting circuit 22 are incremented by one. The decoder 23 is configured to make the output signal 23b an H signal and the output signal 23c an L signal, depending on the count contents of the counting circuit 22 at this time.
Therefore, the feedback resistor 4 is connected to the feedback circuit 1 by the relay drive circuit 25, relay coil 9, and contact 9a.
3 and the feedback resistor 5, which has been connected to the feedback circuit 13, is separated from the feedback circuit 13 by the relay drive circuit 26, relay coil 10, and contact 10a. At this time, the value of the feedback resistor of the amplifier 2 changes from R3 to R2 , so the gain of the amplifier becomes 1/100, and therefore the value of the output voltage 2a becomes a value near the lower limit setting voltage Vl. The voltage Vl is set to a value slightly smaller than the magnitude of the output voltage 2a at this time. When the feedback resistor 4 is connected to the feedback circuit 13, the gain of the amplifier 2 is 1/100 compared to when the feedback resistor 5 is connected, so the output voltage 2a at this time is equal to the latter. It represents an output current that is 100 times larger than the output current of the ionization chamber 1 when the output voltage 2a is the same in the connected state. In this state, when the radiation dose rate increases further and the output voltage 2a becomes larger than the lower limit set voltage Vh again, the upper limit comparator 1
7, one-shot circuit 19, first AND circuit 20,
The counting circuit 22 operates in the same manner as described above, and at this time, the signal 23b becomes an L signal and the signal 23a becomes an H signal. Therefore, the feedback resistor 3 is connected to the feedback circuit 13, and the feedback resistor 4 is disconnected, so that the output voltage 2a represents the output current of the ionization chamber 1 which is further increased by 100 times.
帰還回路13に帰還抵抗器3が接続された状態
で、放射線の線量率が減少して電離箱1の出力電
流が小くなると増幅器の出力電圧2aの大きさが
小さくなり、遂にこの大きさが設定電圧Vlより
も小さくなると下限コンパレータ18からH信号
が出力される。この結果ワンシヨツト回路19か
らパルス状の一個のH信号が出力され、上限コン
パレータ17の出力信号はこの時L信号となつて
いるので第2AND回路21から一個のパルスが可
逆計数回路22に出力され、このため計数回路2
2の内容が1だけ減少する。したがつてこの時の
計数回路22の内容は、デコーダ23と抵抗器切
換回路29とによつて帰還抵抗器4を帰還回路1
3に接続していた時の内容と同じになるので、デ
コーダの出力信号23bがH信号になり、出力信
号23aはL信号となる。故にこの場合帰還回路
13の帰還抵抗器は抵抗器切換回路29によつて
抵抗器3から抵抗器4に切り換えられるので、切
り換え後の出力電圧2aは切り換え前の出力電圧
2aの表す電離箱1の出力電流の1/100の大きさ
の出力電流を表すことになり、この切り換えの時
点では設定電圧Vlが前述したように設定されて
いるので、出力電圧2aの大きさは上限設定電圧
Vh近傍のVhより小さい電圧になる。この状態で
放射線の線量率がさらに減少して出力電圧2aが
下限設定電圧Vlよりも小さくなると、下限コン
パレータ18、ワンシヨツト回路19、第2AND
回路21、計数回路22が前述と同様に動作し、
この時信号23bはL信号となり信号23cはH
信号となる。したがつてこの時第1図の測定装置
は帰還回路13に帰還抵抗器5が接続された、本
動作説明の初期の状態になる。 With the feedback resistor 3 connected to the feedback circuit 13, when the radiation dose rate decreases and the output current of the ionization chamber 1 becomes smaller, the magnitude of the output voltage 2a of the amplifier decreases, and finally this magnitude increases. When the voltage becomes smaller than the set voltage Vl, the lower limit comparator 18 outputs an H signal. As a result, one pulse-shaped H signal is output from the one shot circuit 19, and since the output signal of the upper limit comparator 17 is an L signal at this time, one pulse is output from the second AND circuit 21 to the reversible counting circuit 22. Therefore, the counting circuit 2
The content of 2 is decreased by 1. Therefore, the content of the counting circuit 22 at this time is that the feedback resistor 4 is switched to the feedback circuit 1 by the decoder 23 and the resistor switching circuit 29.
3, the output signal 23b of the decoder becomes an H signal, and the output signal 23a becomes an L signal. Therefore, in this case, the feedback resistor of the feedback circuit 13 is switched from resistor 3 to resistor 4 by the resistor switching circuit 29, so that the output voltage 2a after switching is equal to that of the ionization chamber 1 represented by the output voltage 2a before switching. This represents an output current that is 1/100 of the output current, and since the set voltage Vl is set as described above at the time of this switching, the magnitude of the output voltage 2a is equal to the upper limit set voltage.
The voltage becomes smaller than Vh near Vh. In this state, when the radiation dose rate further decreases and the output voltage 2a becomes smaller than the lower limit setting voltage Vl, the lower limit comparator 18, the one-shot circuit 19, the second AND
The circuit 21 and the counting circuit 22 operate in the same manner as described above,
At this time, the signal 23b becomes an L signal and the signal 23c becomes an H signal.
It becomes a signal. Therefore, at this time, the measuring device shown in FIG. 1 is in the initial state of this operation description, in which the feedback resistor 5 is connected to the feedback circuit 13.
上述したようにして、第1図の測定装置におい
ては、電離箱1の出力電流が100倍になる毎に帰
還抵抗器3〜7の接続が自動的に切り換えられて
増幅器2のゲインが1/100に切り下げられ、増幅
器2のゲインの大きさとデコーダ23の出力信号
23a〜23eの状態とは対応している。したが
つてデコーダ23の出力信号の状態と出力電圧2
aの大きさとから電離箱1の出力電流の大きさ、
したがつて放射線の線量率を測定することがで
き、この場合、増幅器2のゲインは100倍づつ5
段階に切り換えられるので、この測定装置は10桁
の測定範囲を有していることになる。デコーダ2
3の出力信号23a〜23eの状態は増幅器2の
ゲインの大きさに対応しているので、これらの信
号は測定レンジを表す信号でもある。前述したよ
うに周波数変換回路の出力信号14aは出力電圧
2aに比例した周波数のパルスである。したがつ
て信号14aにデコーダ23の出力信号23a〜
23eの各々が表す重みを乗算することによつ
て、放射線の線量率を10桁の測定範囲にわたつ
て、対数増幅器や複数個の線形増幅器を用いるこ
となく直接測定することができる。 As described above, in the measuring device shown in FIG. 1, the connection of the feedback resistors 3 to 7 is automatically switched every time the output current of the ionization chamber 1 increases by 100 times, and the gain of the amplifier 2 is changed to 1/1. 100, and the magnitude of the gain of the amplifier 2 corresponds to the states of the output signals 23a to 23e of the decoder 23. Therefore, the state of the output signal of the decoder 23 and the output voltage 2
From the size of a, the size of the output current of the ionization chamber 1,
Therefore, the dose rate of radiation can be measured, and in this case, the gain of amplifier 2 is increased by 5 times by 100.
Since the measuring device can be switched in stages, it has a measuring range of 10 digits. Decoder 2
Since the states of the output signals 23a to 23e of No. 3 correspond to the magnitude of the gain of the amplifier 2, these signals also represent the measurement range. As described above, the output signal 14a of the frequency conversion circuit is a pulse whose frequency is proportional to the output voltage 2a. Therefore, the output signal 23a~ of the decoder 23 is added to the signal 14a.
By multiplying the weights represented by each of 23e, the radiation dose rate can be directly measured over a 10-digit measurement range without using a logarithmic amplifier or multiple linear amplifiers.
この測定装置は10桁の測定範囲を有している
が、もしも周波数変換回路14がこの全測定範囲
にわたつてて入力信号に比例した周波数のパルス
信号を出力しうるものとすると、この測定範囲の
始点に対応するパルス信号の周波数を10m〔Hz〕と
して測定範囲の終点に対応するパルス信号の周波
数は10m+10〔Hz〕となり、このようなパルス信号
をたとえば計数することによつて放射線の線量率
を直接測定することができるので、この場合の測
定誤差がフルスケールに対してα〔%〕であると
するとこの誤差の絶対値は10m+10×α×10-2〔Hz〕
となり、この値は測定範囲の始点に対応するパル
ス信号の周波数10m〔Hz〕に対してはα×1010〔%〕
となる。対数増幅器を使用した従来の放射線測定
装置ではこのようなα×1010〔%〕の誤差が生じ
ていたのであるが、第1図の測定装置において
は、帰還抵抗器3〜7の中のいずれか一個が帰還
回路13に接続されて増幅器2のゲインが一つの
値Gに設定されている状態での測定範囲始点、す
なわち増幅器2の出力電圧2aの最小値に対応す
る周波数変換回路の出力信号14aの周波数を
10n〔Hz〕に設定したとすると、増幅器2のゲイ
ンが値Gに設定されている状態での測定範囲終点
に対応する出力信号14aの周波数は10n+2〔Hz〕
となり、この10n+2〔Hz〕がα〔%〕の放射線線量
率測定誤差を含むものとするとこの誤差は測定範
囲始点に対応する周波数10n〔Hz〕に対してはα×
102〔%〕となり、この誤差の割合いα×102〔%〕
は帰還抵抗器3〜7のいずれを帰還回路に接続し
ても変らない。すなわち、従来の対数増幅器を用
いた放射線測定装置では測定範囲始点における測
定誤差がα×1010〔%〕になるのに対して、第1
図の測定装置では測定範囲始点における測定誤差
がα×102〔%〕になるので測定精度が段格に向上
している。 This measuring device has a measurement range of 10 digits, but if the frequency conversion circuit 14 is capable of outputting a pulse signal with a frequency proportional to the input signal over this entire measurement range, then If the frequency of the pulse signal corresponding to the starting point of is 10 m [Hz], the frequency of the pulse signal corresponding to the end point of the measurement range is 10 m + 10 [Hz], and by counting such pulse signals, for example, Since the radiation dose rate can be directly measured, if the measurement error in this case is α [%] with respect to the full scale, the absolute value of this error is 10 m + 10 × α × 10 -2 [Hz ]
This value is α × 10 10 [%] for the pulse signal frequency 10 m [Hz] corresponding to the starting point of the measurement range.
becomes. Conventional radiation measurement equipment using a logarithmic amplifier had an error of α×10 10 [%], but in the measurement equipment shown in Figure 1, it is possible to The output signal of the frequency conversion circuit corresponding to the starting point of the measurement range, that is, the minimum value of the output voltage 2a of the amplifier 2 when one of the amplifiers is connected to the feedback circuit 13 and the gain of the amplifier 2 is set to one value G. 14a frequency
If it is set to 10n [Hz], the frequency of the output signal 14a corresponding to the end point of the measurement range with the gain of amplifier 2 set to value G is 10n +2 [Hz]
Assuming that this 10 n+2 [Hz] includes a radiation dose rate measurement error of α [%], this error will be α ×
10 2 [%], and the percentage of this error is α×10 2 [%]
does not change regardless of which of the feedback resistors 3 to 7 is connected to the feedback circuit. In other words, in a conventional radiation measurement device using a logarithmic amplifier, the measurement error at the starting point of the measurement range is α × 10 10 [%], whereas the
In the measuring device shown in the figure, the measurement error at the starting point of the measurement range is α×10 2 [%], so the measurement accuracy is significantly improved.
上述した実施例においては上限設定電圧Vhと
下限設定電圧Vlとの比をほぼ102に設定し、かつ
帰還抵抗器3〜7によつて増幅器2のゲインが
1、102、104、106、108の5段階に切り換えられ
る様にしたが、本発明はこのような実施態様に限
られるものではなく、上限電圧Vhと下限電圧Vl
との比を1より大きい正の実数Rにほぼ近い値に
設定し、かつ増幅器2のゲインがsを正整数とし
て1、R1、R2、……、Rs-1のs段階に切り換え
られるようにs個の帰還抵抗器が設けられてよい
ものであつて、勿論この場合デコーダ23からは
s個の出力信号が出力され、抵抗器切換回路29
はこの出力信号によつてs個の帰還抵抗器を増幅
器2の帰還回路13に接続するように構成され
る。したがつてこのように構成された放射線測定
装置では、増幅器2の入力信号がR倍になる毎に
該増幅器のゲインの切り換えが自動的に行われ、
この切り換えはs段階にわたつて行われるので、
このような放射線測定装置の全測定範囲はRsに
応じたものとなり、入力信号がR倍になるごとに
増幅器のゲインの切り換えを行うようにした上述
の測定装置の測定精度が、Rsに応じた全測定範
囲を対数増幅器を用いて測定する装置の測定精度
に比べて良好となることは上述した所から明らか
である。 In the embodiment described above, the ratio between the upper limit setting voltage Vh and the lower limit setting voltage Vl is set to approximately 10 2 , and the gain of the amplifier 2 is set to 1, 10 2 , 10 4 , 10 by the feedback resistors 3 to 7. 6 , 10, 8 , the present invention is not limited to this embodiment, and the upper limit voltage Vh and the lower limit voltage Vl
The ratio of Of course, in this case, the decoder 23 outputs s output signals, and the resistor switching circuit 29 outputs s output signals.
is configured to connect s feedback resistors to the feedback circuit 13 of the amplifier 2 by this output signal. Therefore, in the radiation measuring device configured in this way, the gain of the amplifier 2 is automatically switched every time the input signal of the amplifier 2 increases by R times.
This switching takes place over s stages, so
The total measurement range of such a radiation measuring device depends on R s , and the measurement accuracy of the above-mentioned measuring device, which switches the gain of the amplifier every time the input signal increases by R times, depends on R s . It is clear from the above that the measurement accuracy is better than that of an apparatus that measures the entire measurement range according to the measurement using a logarithmic amplifier.
また第1図の実施例においては増幅器2のゲイ
ン切換えは一個の帰還抵抗器を帰還回路に接続し
て行ようにしたが、本発明はこのような実施態様
に限られるものではなく、増幅器2のゲイン切り
換えは、各帰還抵抗器の抵抗値を適宜設定するこ
とによつて、複数個の帰還抵抗器を帰還回路に接
続して行うようにしても差し支えないものであ
る。 Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the gain switching of the amplifier 2 is performed by connecting one feedback resistor to the feedback circuit, but the present invention is not limited to such an embodiment; The gain switching may be performed by connecting a plurality of feedback resistors to the feedback circuit by appropriately setting the resistance value of each feedback resistor.
さらにまた第1図の実施例においては第1AND
回路20の出力信号を加算端子22aに入力し第
2AND回路21の出力信号を減算端子22bに入
力したが、本発明は第1AND回路20の出力信号
を減算端子22bに入力し第2AND回路21の出
力信号を加算端子22aに入力するようにしても
よいものであつて、勿論この場合抵抗器切換回路
29は可逆計数回路22の内容が減少すると増幅
器2のゲインを減少させるように構成される。 Furthermore, in the embodiment of FIG.
The output signal of the circuit 20 is input to the addition terminal 22a and
Although the output signal of the 2AND circuit 21 is inputted to the subtraction terminal 22b, the present invention may also be configured such that the output signal of the first AND circuit 20 is inputted to the subtraction terminal 22b and the output signal of the second AND circuit 21 is inputted to the addition terminal 22a. Of course, in this case the resistor switching circuit 29 is arranged to reduce the gain of the amplifier 2 as the content of the reversible counting circuit 22 decreases.
なお、第1図の実施例においては、可逆計数回
路22の加減算方向切換回路はワンシヨツト回路
19とAND回路20,21とで構成されている
が、たとえば、上限コンパレータ17および下限
コンパレータ18の出力側にそれぞれワンシヨツ
ト回路を接続し、各ワンシヨツト回路の出力信号
を直接可逆計数回路22の加算端子22aおよび
減算端子22bに導くようにしてもよいし、ある
いは、同様に両コンパレータ17,18の出力側
にそれぞれ微分回路を接続し、この微分出力の正
パルスのみをたとえば波形整形回路を介して可逆
計数回路22に導くようにしてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, the addition/subtraction direction switching circuit of the reversible counting circuit 22 is composed of a one-shot circuit 19 and AND circuits 20, 21. A one-shot circuit may be connected to each of the one-shot circuits, and the output signal of each one-shot circuit may be directly led to the addition terminal 22a and the subtraction terminal 22b of the reversible counting circuit 22. Alternatively, the output signals of the two comparators 17 and 18 may be connected to A differentiating circuit may be connected to each, and only the positive pulse of the differential output may be guided to the reversible counting circuit 22 via, for example, a waveform shaping circuit.
第2図は本発明の他の実施例の構成図である。
この実施例においては、電離箱1、増幅器2、帰
還抵抗器3〜7、およびリレーコイル8〜12に
よつて電離箱部1が構成され、そして、周波数変
換回路14、設定器15,16、コンパレータ1
7,18、ワンシヨツト回路19、AND回路2
0,21、可逆計数回路22、デコーダ23、お
よびリレー駆動回路24〜28によつて測定部
が構成されている。そして、電離箱部と測定部
とはケーブルによつて接続されている。 FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the present invention.
In this embodiment, an ionization chamber 1 is constituted by an ionization chamber 1, an amplifier 2, feedback resistors 3-7, and relay coils 8-12, and a frequency conversion circuit 14, setting devices 15, 16, Comparator 1
7, 18, one shot circuit 19, AND circuit 2
0, 21, a reversible counting circuit 22, a decoder 23, and relay drive circuits 24 to 28 constitute a measuring section. The ionization chamber section and the measurement section are connected by a cable.
このような構成の実施例によれば、次のような
利点が得られる。すなわち、放射線電離箱では微
少電流を測定することが多く、通常電離箱部は
外部の誘導等の影響をうけない様にシールドケー
ス内に収容される。また空気中の湿気により絶縁
材の絶縁抵抗が低下しないように防湿ケース内に
収容される。よつて電離箱部と測定部を分離
し、電離箱部のみ静電シールド付の防湿ケースに
収容すれば収容ケースの寸法が小さくなり、安価
に製作することが出来る。 According to this embodiment of the configuration, the following advantages can be obtained. That is, the radiation ionization chamber often measures minute currents, and the ionization chamber is usually housed in a shield case so as not to be affected by external induction. Further, it is housed in a moisture-proof case to prevent the insulation resistance of the insulating material from decreasing due to moisture in the air. Therefore, if the ionization chamber section and the measurement section are separated and only the ionization chamber section is housed in a moisture-proof case with an electrostatic shield, the size of the housing case can be reduced and it can be manufactured at low cost.
なお、第2図の実施例において、電離箱1と増
幅器2とをさらに独立したユニツトに分離しても
よい。このような構成の実施例によれば放射線電
離箱が高温あるいは高放射線下で使用される場
合、電離箱1のみ高温あるいは高放射線下に設置
して出力信号をケーブルで条件のよい所に導くこ
とができ、従つて高温あるいは高放射線下でも使
用できる。 In the embodiment shown in FIG. 2, the ionization chamber 1 and the amplifier 2 may be further separated into independent units. According to an embodiment with such a configuration, when the radiation ionization chamber is used at high temperature or under high radiation, only the ionization chamber 1 is installed at high temperature or under high radiation, and the output signal is guided to a place with favorable conditions by cable. Therefore, it can be used even at high temperatures or under high radiation conditions.
第3図は本発明のさらに異なる他の実施例の構
成図である。この実施例においては、AND回路
20の出力信号が可逆計数回路22の減算端子2
2bに入力され、AND回路21の出力信号がそ
の加算端子22aに入力されている。従つて、デ
コーダ23においては、その出力レンジの取出し
位置が第1図の実施例とは反対になつている。 FIG. 3 is a block diagram of still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the output signal of the AND circuit 20 is transmitted to the subtraction terminal 2 of the reversible counting circuit 22.
2b, and the output signal of the AND circuit 21 is input to its addition terminal 22a. Therefore, in the decoder 23, the position at which the output range is taken out is opposite to that of the embodiment shown in FIG.
以上に説明したように、本発明においては、電
離箱と、この電離箱の出力電流を増幅しかつ電圧
に変換する増幅器と、増幅器の出力電圧と上限設
定電圧とを比較する上限コンパレータと、増幅器
の出力電圧と下限設定電圧とを比較する下限コン
パレータと、両コンパレータの出力信号に基づい
て加減算動作する可逆計数回路と、可逆計数回路
の内容を解読するデコーダと、デコーダの出力信
号に応じて帰還抵抗器を増幅器の帰還回路に接続
する抵抗器切換回路とで放射線測定装置を構成
し、しかもデコーダの出力信号を前記選択された
帰還抵抗器に対するレンジ信号として取出すの
で、このような放射線測定装置では、電離箱が検
出する放射線の線量率が変化して増幅器の出力電
圧が増加または減少し、この電圧が上限設定電圧
あるいは下限設定電圧をこえると抵抗器切換回路
によつて増幅器のゲインが自動的に切り換えら
れ、この場合の増幅器出力電圧とデコーダの出力
信号とを用いて放射線の線量率の測定を行うこと
ができるしたがつてこのような放射線測定装置に
は、広範囲にわたる放射線線量率の測定を対数増
幅器や複数個の線形増幅器を使用することなく行
える効果があり、またこの結果測定精度が向上し
かつ測定装置が小形になる効果がある。
As explained above, the present invention includes an ionization chamber, an amplifier that amplifies the output current of the ionization chamber and converts it into a voltage, an upper limit comparator that compares the output voltage of the amplifier with an upper limit set voltage, and an amplifier that A lower limit comparator that compares the output voltage of the output voltage with the lower limit setting voltage, a reversible counting circuit that adds and subtracts based on the output signals of both comparators, a decoder that decodes the contents of the reversible counting circuit, and a feedback circuit that performs feedback according to the output signal of the decoder. A radiation measuring device is constituted by a resistor switching circuit that connects the resistor to the feedback circuit of the amplifier, and the output signal of the decoder is extracted as a range signal for the selected feedback resistor. When the dose rate of the radiation detected by the ionization chamber changes and the output voltage of the amplifier increases or decreases, and this voltage exceeds the upper or lower set voltage, the amplifier gain is automatically adjusted by the resistor switching circuit. In this case, the amplifier output voltage and the decoder output signal can be used to measure the radiation dose rate. This has the advantage that it can be performed without using a logarithmic amplifier or a plurality of linear amplifiers, and as a result, the measurement accuracy can be improved and the measurement device can be made smaller.
第1図ないし第3図は本発明による放射線測定
装置のそれぞれ異なる実施例の構成図である。
1……電離箱、2……増幅器、3〜7……帰還
抵抗器、1……帰還回路、15……上限設定器、
16……下限設定器、17……上限コンパレー
タ、18……下限コンパレータ、19……ワンシ
ヨツト回路、20……第1論理回路としての第
1AND回路、21……第2論理回路としての第
2AND回路、22……可逆計数回路、23……デ
コーダ、29……抵抗器切換回路、Vh……上限
設定電圧、Vl……下限設定電圧。
1 to 3 are configuration diagrams of different embodiments of the radiation measuring device according to the present invention. 1...Ionization chamber, 2...Amplifier, 3-7...Feedback resistor, 1...Feedback circuit, 15...Upper limit setter,
16... Lower limit setter, 17... Upper limit comparator, 18... Lower limit comparator, 19... One-shot circuit, 20... First logic circuit as the first logic circuit.
1AND circuit, 21...the second logic circuit
2AND circuit, 22... Reversible counting circuit, 23... Decoder, 29... Resistor switching circuit, Vh... Upper limit set voltage, Vl... Lower limit set voltage.
Claims (1)
を出力する電離箱と、複数個の帰還抵抗器が切り
換えて接続される帰還回路を備えかつ前記電離箱
の出力電流を電圧に変換する増幅器と、前記増幅
器の出力電圧を上限設定電圧と比較する上限コン
パレータと、前記増幅器の出力電圧を下限設定電
圧と比較する下限コンパレータと、前記両コンパ
レータの出力信号に基づいて加減算動作する可逆
計数回路と、前記可逆計数回路の内容に応じた信
号を出力するデコーダと、前記デコーダの出力信
号に応じて前記帰還抵抗器の少なくとも一個を前
記帰還回路に接続する抵抗器切換回路とからな
り、前記デコーダの出力信号を前記選択された帰
還抵抗器に対するレンジ信号として取出すと共
に、前記増幅器の出力電圧に基づいて前記放射線
の線量率を測定することを特徴とする放射線測定
装置。1. An ionization chamber that detects radiation and outputs a current proportional to its dose rate; and an amplifier that includes a feedback circuit to which a plurality of feedback resistors are switched and connected, and that converts the output current of the ionization chamber into a voltage. , an upper limit comparator that compares the output voltage of the amplifier with an upper limit setting voltage, a lower limit comparator that compares the output voltage of the amplifier with a lower limit setting voltage, and a reversible counting circuit that performs addition and subtraction operations based on the output signals of both the comparators. The output of the decoder includes a decoder that outputs a signal according to the contents of the reversible counting circuit, and a resistor switching circuit that connects at least one of the feedback resistors to the feedback circuit according to the output signal of the decoder. A radiation measuring device characterized in that the signal is extracted as a range signal for the selected feedback resistor, and the dose rate of the radiation is measured based on the output voltage of the amplifier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17708284A JPS6154487A (en) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | Radiation measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17708284A JPS6154487A (en) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | Radiation measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154487A JPS6154487A (en) | 1986-03-18 |
| JPH058789B2 true JPH058789B2 (en) | 1993-02-03 |
Family
ID=16024807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17708284A Granted JPS6154487A (en) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | Radiation measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154487A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4509489B2 (en) * | 2003-04-14 | 2010-07-21 | 株式会社東芝 | Radiation measurement monitoring device for safety protection |
| JP4814775B2 (en) * | 2006-12-11 | 2011-11-16 | 日立アロカメディカル株式会社 | Radiation measurement equipment |
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-
1984
- 1984-08-25 JP JP17708284A patent/JPS6154487A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154487A (en) | 1986-03-18 |
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