Brevet FR2130665A1 — publié le 19721103

i. 2130665 La présente invention se rapporte à des agencements de ' détection de radio-activité simulée. Afin d'exercer du personnel à utiliser des instruments de détection ou de mesure de radio-activité, il est évidemment 5 souhaitable de faire un essai qui soit aussi réaliste que possible, que la situation supposée soit les suites d'une attaque nucléaire concernant une grande région telle que la plaine de Salisbury ou un accident dans lequel de la matière nucléaire est mise en jeu, et concerne une région relativement localisée. 10 La présente invention cherche à prévoir un agencement ou un système par lequel des essais réalistes peuvent être faits. Conformément à la présente invention, un agencement ou système de détection' de radio-activité simulée pour exercer du personnel comprend plusieurs instmarnents de mesure de champ, chacun 15 capable de donner une indication sur l'énergie de l'intensité du rayonnement par suite de la réception d'un signal de donnée provenant d'une station de base, des moyens pour localiser géographi-quement chaque instrument et.des moyens placés à cette station de base pour transmettre à chaque instrument un signal de donnée re-20 présentant le niveau du rayonnement supposé à l'emplacement de cet instrument. Normalement, chaque instrument sera un instrument connu de détection ou de mesure de rayonnement dans lequel les circuits normaux de détection ou de mesure de rayonnement sont remplacés par 25 circuits électroniques capables de distinguer un signal adressé à cet instrument par la station de base et utilisant des données fournies par elle pour fournir à l'opérateur une réponse représentant le niveau de rayonnement qui est similaire à la réponse qui serait donnée par cet instrument dans une situation réelle. 30 De préférence, pour localiser ces instruments de mesure de champ, deux stations asservies sont prévues et en cours d'utilisation elles peuvent être espacées l'une de l'autre et de la station de base, et les instruments de mesure de champ comportent chacun des moyens pour transmettre un signal de réponse par suite de j55 la détection du signal qui leur est adressé par cette station de base, ces stations asservies étant conçues pour recevoir de tels signaux de réponse et les retransmettre à la station de base, des moyens étant prévus à cette station de base, pour déterminer la . position d'un instrument en fonction des temps d'arrivée des si-KO gnaux correspondants retransmis par chaque répondeur. COPY 72 10408 2. 2130665 De préférence, à nouveau, les moyens mentionnés en dernier comprennent des moyens placés à la station de base pour recevoir directement un signal de réponse transmis par un instrument de mesure de champ. 5 Lorsqu'un instrument de mesure de champ est un instrument qui mesure en réalité des rayons a, |3 et/ou X, de préférence des moyens sont prévus pour modifier la grandeur de l'indication fournie en réponse aux données reçues depuis la station de base, en fonction de la distance séparant l'instrument de la surface suppo-10 sée contaminée. De préférence, ces moyens mentionnés en dernier sont constitués par un condensateur qui est agencé pour être chargé à un niveau déterminée par les données reçues depuis la station de base et être déchargé pendant un temps déterminé par la distance 15 séparant l'instrument de cette surface. De préférence, les moyens pour déterminer la distance séparant l'instrument de cette surface comprennent un agencement de sonar à ultra-sons, ce condensateur étarït agencé pour être déconnecté de sa source de charge et connecté à un parcours de dé-20 charge lorsque l'agencement de sonar émet une impulsion ultra-sori-que en direction de la surface, déconnecté du parcours de décharge, et connecté à un moyen de production d'indication lorsque l'impulsion ultra-sonique réfléchie par la surface est détectée et reconnecté à sa source de charge avant la transmission d'une autre im-25 pulsion ultra-sonique en direction de la surface. Normalement, ce moyen de production d'indication sera un circuit à mémoire analogique relié pour alimenter un dispositif de mesure et/ou un moyen de production d'indication audible. De préférence, ce moyen de production d'indication audi-30 ble est un générateur comprenant une source de bruit et un moyen comprenant un circuit monostable pour combiner les signaux de bruit de sortie provenant de la source de bruit avec le signal retenu dans le circuit à mémoire analogique. La présente invention sera décrite plus en détails en se 35 référant aux dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1 est un diagramme de blocs d'un système de détection de radio-activité simulée conformément à la présente invention. La figure 2 est un diagramme de circuit schématique sous ^0 forme de blocs, d'un instrument de mesure de champ utilisé dans le 72 10408 3. / 2130665 système de la figure 1 ; et La figure 3 est un diagramme explicatif se rapportant au fonctionnement du circuit de la figure 2. Comme le montre la figure 1, le système représenté est 5 constitué par une station de base représentée à l'intérieur du bloc en pointillés 1, de deux stations répétitrices asservies A et B et de plusieurs instruments de mesure de champ portés par le personnel, l'un d'entre eux seulement étant représenté en 2. La station de base 1, la station répétitrice asservie A et la station 10 répétitrice asservie B sont situées géographiquement approximativement au sommet d'un triangle à l'intérieur duquel se situe le territoire dans lequel un essai de défense nucléaire doit être fait. Chaque instrument 2, qui sera décrit avec plus de détails 15 en se référant à la figure 2, comprend un instrument ordinaire de détection et/ou de mesure de rayonnement, dont les constituants pour la détection de rayonnement ont été enlevés et remplacés par des circuits électroniques qui (a) reçoivent un signal qui leur est transmis par la station de 20 base et qui leur est "adressé" par un code (b) répondent en transmettant -un signal de réponse qui peut être capté par les stations répétitrices asservies A et B et par la station de base 1 pour être utilisé par la station de base après lui avoir été retransmis par les stations répétitrices asser- 25 vies pour déterminer la position de l'instrument de mesure de champ particulier, (c) reçoivent un autre signal provenant de la station de base et qui donne une indication du niveau prévu de iHntensité du rayonnement à cette position et fournissent une indication et/ou 50 une réponse similaire à celle que l'instrument de mesure de champ fournirait si l'intensité du rayonnement était en réalité à ce niveau. La station de base est constituée par un dispositif de traitement central 3, contenant un calculateur, et par un disposi-35 tif périphérique associé 4. Le dispositif périphérique 4 est agencé pour fournir des signaux de sortie par l'intermédiaire d'un dispositif 5 sérialiseur à un émetteur de données 6. L'émetteur de données 6 est agencé pour émettre des signaux à partir de la station de base 1 vers les instruments de mesure de champ 2. Le dis-40 positif de traitement central 3 est programmé pour interroger chaque 72 10408 *• 2130665 instrument 2 à son tour en utilisant un code d'adresse unique pour chaque instrument. Un récepteur 7 est agencé pour recevoir les signaux de réponse provenant de la station répétitrice asservie A et appliquer de tels signaux reçus au dispositif périphérique 4. Un 5 récepteur 8 est agencé pour recevoir les signaux de réponse provenant de la station répétitrice asservie B et appliquer de tels signaux au dispositif périphérique 4. Un récepteur principal 9 est conçu pour recevoir directement les données transmises par les instruments de mesure de champ 2. La différence de temps entre les ar-10 rivées d'un signal de réponse donné, transmis par un instrument de mesure de champ donné, à chacun des trois récepteurs 7, 8 et 9 est utilisée par le calculateur pour déterminer la position de l'instrument de mesure de champ en question. En utilisant l'information de position ainsi obtenue, 15 le dispositif de traitement central 3 applique un signal au séria-liseur 5, pour le transmettre par l'intermédiaire de l'émetteur de données 6 à l'instrument de mesure de champ 2, pendant le temps d'adresse, ce signal représentant le niveau de l'intensité de rayonnement prévue pour cette position en vue de l'essai. Ces signaux 20 de données sont reçus par l'instrument 2 et convertis en une indication adaptée à l'instrument de mesure de champ normalement opérationnel qu'elle représente. Lorsqu'un participant à un essai est concerné, en conséquence son instrument de mesure de champ se comporte comme s'il 25 était normalement opérationnel. Dans le cas de nombreux instruments, tous les circuits électroniques et les alimentations d'énergie nécessaires doivent être contenus à l'intérieur d'un boîtier et une antenne (par exemple un dipôle demi-onde) peut être prévue sur le côté de l'instrument ou dans la poignée. Lorsque ceci n'est pas 30 possible, un sac contenant ces éléments., qui ne peuvent pas être contenus à l'intérieur du boîtier peut être porté par le participant à l'essai. Dans le cas d'un instrument qui aurait normalement une échelle logarithmique (c'est-à-dire les instruments portables de 35 mesure d'intensité d'irradiation), le dispositif de traitement central 3 est programmé de manière convenable pour effectuer le calcul logarithmique approprié afin que, dans cet instrument, un décodage linéaire puisse être utilisé. , Normalement, des moyens de mémorisation seront prévus à 40 l'intérieur de l'instrument. Lorsque l'instrument est, en réalité, 72 10408 5. 2130665 un instrument comportant des gammes commutables (par exemple des gammes de décodage commutables comme dans des instruments dits instruments à but général) le moyen de mémorisation se présente sous la forme d'un registre qui mémorise l'information de champ 5 complète reçue depuis la station de base. Le commutateur de gammes de l'instrument est ensuite agencé pour commander la lecture d'une partie appropriée du registre. Pour plus de réalisme, il est souhaitable que les lectures de ces instruments, prévus en réalité pour mesurer les rayon-10 nements a, p et X qui sont atténués de manière relativement importante dans l'air, varient en fonction de la distance de l'instrument depuis la source contaminée, par exemple la hauteur de l'instrument au-dessus du sol dans un essai qui est supposé être -une attaque nucléaire. Cette caractéristique est particulièrement sou-15 haitable lorsque les essais simulent un accident mettant en jeu des matières nucléaires et la distance en question est la distance entre l1instrument et le véhicule supposé contaminé ou autre pièce d'équipement. Pour fournir cette caractéristique, une sonde de proximité capacitive peut être incorporée et le changement de capa-20 cité avec la distance en question se produisant dans cette sonde est utilisé de manière convenable pour régler le niveau du signal appliqué à l'appareil de mesure. Le changement de capacité peut être utilisé, par exemple pour faire varier la fréquence d'un oscillateur et le débit d'un circuit sensible à la fréquence recevant des 25 oscillations provenant de cet oscillateur peut être utilisé pour commander un atténuateur variable. En variante, un oscillateur à fréquence constante peut être associé à un circuit-pont capacitif dans une branche duquel est incluse la capacité de la sonde de proximité, pour fournir le signal de réglage requis. ^O Dans de nombreux cas, cependant, un agencement de mesure de distance ultra-sonique se trouve être très satisfaisant et en fait,l'instrument de mesure de champ qui sera maintenant décrit en se référant à la figure 2 utilise un tel agencement. Comme le montre la figure 2, un détecteur 10 de code d'a-35 dresse est conçu pour reconnaître le code d'adresse unique pour l'instrument de mesure de champ en question et ce code est transmis par la station de base et reçu sur l'antenne 11. Le détecteur 10 de code d'adresse est connecté pour déclencher un émetteur 12 de signal de réponse qui émet sur l'antenne 13 (en pratique les an-40 termes 11 et 13 seraient communes) le signal de réponse utilisé, 72 10408 6. 2130665 comme décrit précédemment, par la station de base pour déterminer la position de l'instrument en question. Le détecteur 10 de code d'adresse est également connecté par l'intermédiaire d'un circuit à retard 14 pour rendre passante une porte 15 afin de permettre à 5 des signaux de données transmis à la suite,par la station de base d'être appliqués au circuit de réception 16. Le retard fourni par le circuit à retard 14 est suffisant pour empêcher la porte 15 d'être passante avant que le signal de réponse ait été émis par l'émetteur 12 de signal de réponse. Le circuit de réception 16 est 10 connecté à un registre 17 de maintien de densité dans lequel la donnée d'intensité de rayonnement du champ est mémorisée. Le débit du registre 17 est prélevé par l'intermédiaire d'un convertisseur 18 digital-analogique, par l'intermédiaire de deux portes analogiques 19 et 20.reliées en série, et est envoyé vers un circuit à 15 mémoire analogique 21. Un dispositif de mesure 23 est connecté pour indiquer le niveau de signal mémorisé dans le circuit à mémoire analogique 21. Pour fournir en plus une réponse audible, un générateur 24 est connecté à la borne de sortie du circuit à mémoire analogique 21 pour fournir une réponse audible dans des casques 20 d'écoute 25. Le générateur 24 est constitué par une source de bruit dont les signaux de bruit de sortie sont combinés au signal retenu dans le circuit à mémoire analogique 21 en utilisant un circuit monostable pour faire la sommation. Un point commun entre les portes analogiques 19 et 20 est connecté à la terre par l'intermédiai-25 re d'une résistance 26 et d'une porte analogique 27. Un condensateur 28 est également connecté entre le point commun 22 et la terre. Les portes 19, 20 et 24 sont commandées soit pour être passantes, soit pour être bloquées par un circuit de sonar ultra-sonique 29. 30 Le fonctionnement de ce circuit sera bien compris en se référant au diagramme de temps du déblocage et du blocage des portes 19, 20 et 27 représenté dans la figure 3. Au temps 0, le convertisseur 18 digital-analogique fournit une tension de sortie correspondant à la densité de rayonne-35 ment calculée, la porte 19 est passante et le condensateur 28 se charge à cette tension. A ce moment, la porte 27 est également passante mais la porte 20 est bloquée. Au temps A,1'agencement de sonar ultra-sonique 29 émet une impulsion vers la surface intéressante. Le signal de commande traverse la porte 29 et la bloque et le 40 condensateur commence à se décharger par l'intermédiaire de la ré 72 10408 7. 2130665 sistance 26 et de la porte 27. L'impulsion réfléchie par la surface est supposée être reçue au temps B. Par suite de la détection de cette impulsion réfléchie, la porte 27 est bloquée, arrêtant ainsi la décharge du condensateur 28 et la porte 20 est rendue passante 5 pour appliquer le niveau de tension mémorisé dans le condensateur 28 au circuit à mémoire analogique 21, afin de fournir une lecture correspondante sur le dispositif de mesure 23. Au temps 0, les portes 27 et 19 sont amenées à être passantes et la porte 20 à être bloquée. L'agencement est ensuite prêt pour un autre cycle de fonc-10 tionnement par suite de la transmission suivante d'une impulsion ultra-sonique en direction de la surface intéressante. On verra ainsi que le dispositif de mesure 23 fournit me lecture qui varie de manière réaliste en fonction de la distance séparant l'instrument de la surface supposée contaminée. 15 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 72 10408 8. 2130665 REVENDICATIONS 1 - Agencement ou système de détection de radio-activité simulée pour entraîner du personnel, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs instruments de mesure de champ, chacun capable de 5 donner une indication représentant l'intensité du rayonnement par suite de la réception d'un signal de donnée à partir d'une station de base, des moyens pour localiser géographiqueaent chaque instrument et des moyens à l'emplacement de cette station de base pour transmettre à chaque instrument un signal de donnée représentant 10 le niveau de rayonnement supposé à l'emplacement de cet instrument . 2 - Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque instrument est un instrument connu de mesure ou de détection de rayonnement dans lequel les circuits normaux de mesu- 15 re ou de détection de rayonnement ont été remplacés par des circuits électroniques capables de distinguer un signal qui est adressé à cet instrument par la station de base et d'utiliser les données alimentées par cette station de base pour fournir à l'opérateur une réponse représentant le niveau de rayonnement, qui est 20 similaire à la réponse qui serait donnée par cet instrument dans une situation réelle. 3 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour localiser les instruments de mesure de champ, deux stations asservies sont prévues et en cours 25 d'utilisation elles peuvent être espacées l'une de l'autre et de la station de base et ces instruments comportent chacun des moyens pour transmettre un signal de réponse par suite de la détection du signal qui leur est adressé par cette station de base, les stations asservies étant conçues pour recevoir de tels signauxde réponse etles 30 retransmettre à la station de base, des- moyens étant prévus à cette station de base pour déterminer la position d'un instrument en fonction du temps d'arrivée des signaux.correspondants retransmis par chaque répondeur. 4 - Agencement selon la revendication 3, caractérisé en 35 ce que les moyens mentionnés en dernier comprennent des moyens à cette station de base pour recevoir directement un signal de réponse transmis par un instrument de mesure de champ. 5 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'instrument de mesure de champ utilisé 40 est un instrument qui, en réalité mesure des rayons a, |3 et/ou X, L 72 10408 9. 2130665 et en ce que des moyens sont prévus pour modifier la grandeur de l'indication fournie en réponse aux données reçues depuis la station de base en fonction de la distance séparant l'instrument de la surface supposée contaminée. 5 6 - Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens mentionnés en dernier comprennent un condensateur qui est agencé pour être chargé jusqu'à un niveau déterminé par les données reçues depuis la station de base et pour être déchargé pendant un temps déterminé par la distance séparant l'ins- 10 trument de cette surface. 7 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer la distance séparant l'instrument de la surface comprennent un agencement de sonar ultra-sonique, le condensateur étant agencé pour être 15 déconnecté de sa source de charge et connecté à un parcours de décharge lorsque l'agencement de sonar émet une impulsion ultra-sonique en direction de la surface, pour être déconnecté de ce parcours de décharge et connecté à un .moyen de production d'indication lorsque l'impulsion ultra-sonique réfléchie par la surface est détectée 20 et pour être reconnecté à sa source de charge avant la transmission d'une autre impulsion ultra-sonique en direction de la surface. 8 - Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen de production d'indication est un circuit à mémoire analogique connecté pour alimenter un dis- 25 positif de mesure et/ou un moyen de production d'indication audible . 9 - Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de production audible est un générateur de signaux sonores comportant une source de bruit et un moyen comprenant un 30 circuit monostable pour combiner les signaux de bruit de sortie provenant de la source de bruit avec les signaux retenus dans lé circuit à mémoire analogique. 10 - Instrument de mesure de champ, caractérisé en ce qu'il est adapté pour être utilisé dans un agencement selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à 9.