Назначение
Устройства детектирования объемной активности бета-излучающих инертных газов в воздухе УДГБ-21ПС «БРИГ» (далее- устройства УДГБ-21ПС) предназначены для непрерывного измерения объемной активности бета- излучающих инертных газов воздухе и применяются для контроля содержания радионуклидов в воздухе рабочей зоны на объектах атомной промышленности и выбросных коммуникаций как в автономном режиме, так и в составе автоматических систем радиационного контроля.
Описание
Устройство УДГБ-21ПС является прибором для непрерывного автоматического измерения объемной активности бета- излучающих радионуклидов в воздухе в реальном времени с компенсацией фонового гамма-излучения.
Метод измерения устройства детектирования УДГБ-21ПС основан на регистрации активности газов в воздухе, прокачиваемом через объем детектора.
УстройствоУДГБ-21ПС выполняет следующие функции:
- измерение расхода прокаченного воздуха через детектор;
- измерение активности инертных газов и пересчет измеренной величины в объемную активность;
- измерение активности фонового гамма излучения;
- формирование сообщений оператору о превышении контрольных или аварийных значений радиационной активности;
- формирование предупреждающих и аварийных сигналов;
- обмен информацией с техническими службами более высокого уровня по сети Ethernet или по последовательному каналу RS-485.
Принцип действия устройства УДГБ-21ПС основан на взаимодействии бета-излучения с пластиковым сцинтиллятором, в котором происходит преобразование энергии заряженной частицы в световые кванты. Одновременно с этим регистрируется гаммафон при помощи монокристалла CsI(Tl). Световой сигнал от сцинтилляторов поступает на фотоумножитель, где преобразуется в пропорциональный ему электрический сигнал.
После усиления и формирования сигнал оцифровывается и поступает на контроллер, где происходит обработка полученных данных средствами специализированного программного обеспечения. Скорость счета электрических импульсов от бета-излучения в установленном энергетическом диапазоне пропорциональна активности непрерывно отбираемой пробы инертных радиоактивных газов. Программное обеспечение, установленное в устройство УДГБ-21ПС, позволяет проводить идентификацию и расчет активности бета-излучающих радионуклидов, находящихся в воздухе, прокачиваемом через блок детектирования.
Конструктивно УДГБ-21ПС представляет собой блочную конструкцию, состоящую из: блока детектирования (БД) и блока управления и обработки (БУО).
В состав блока детектирования входят: сцинтилляционный детектор для регистрации радиоактивного излучения и датчик потока воздуха.
Сцинтилляционный детектор содержит две пластины пластикового сцинтиллятора для измерения активности бета-излучающих инертных газов и один кристалл CsI(Tl) для компенсации гамма-излучения при измерении бета-излучающих радиоионуклидов, пластиковый световод, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ-110), делитель и предусилитель.
В состав блока управления и обработки (БУО) входят: блок высокого напряжения, предназначенный для формирования высокого напряжения для ФЭУ, блок усилителя-формирователя и блоков спектрометрических АЦП-Сп и АЦП-Бк. Данные блоки преобразуют аналоговый сигнал, поступающий со спектрометрического усилителя, в цифровой код и передает его в контроллер БУ О. В контроллер поступает и цифровой сигнал с блока преобразования АЦП-ДП аналогового сигнала, поступающего с датчика потока воздуха для дальнейшей обработки с помощью специализированного программного обеспечения.
Контроллер ICOP 6071LV осуществляет хранение и обработку информации, а также связь с другими внешними устройствами.
Технические характеристики
Основные технические и метрологические характеристики устройства УДГБ-21 ПС приведены в таблице 1.
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочий диапазон энергий регистрируемого бета-излучения, МэВ | от 0,2 до 2,5 |
| Рабочий диапазон энергий регистрируемого гамма излучения, МэВ | 0,1-3 |
| Диапазон измерения объемной активности бета-излучающих радиоактивных газов (концентрации ИРГ): Бк/м3 (Ки/л) | 4, 5-102 - 3,7-107 (1,2-10'и -1-Ю'6) |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения объемной активности бета-излучающих радиоактивных газов (концентрации ИРГ), % - в диапазоне измерения 4,5-102- 3,7-103 Бк/м3 - в диапазоне измерения 3,7-103 - 3,7-107 Бк/м3 | ±50 ±30 |
| Чувствительность к бета-излучению радионуклида 85Кг в воздухе, с'1 Бк'1 | не менее 0,075 |
| Предел относительной погрешности определения чувствительности к бета-излучению радионуклида85Кг в воздухе, % | ±20 |
| Чувствительность к бета-излучению радионуклида 90Sr+90Y источника типа ICO, с^Бк'1 | не менее 0,150 |
| Чувствительность к внешнему выходу бета-излучения радионуклида 90Sr+90Y источника типа ICO, | не менее 0,400 |
| Предел относительной погрешности определения чувствительности к бета-излучению радионуклида 90Sr+90Y источника типа 1 СО | ±10 |
| Чувствительность к гамма-излучению -радионуклида 137 Cs источника типа ОСГИ-3, с^Бк'1 | не менее 6-1 О'4 |
| Диапазон измерений скорости прокачки, м3/ч (л/мин) | 0,3-12 (5-200) |
| Погрешность измерения контролируемого расхода воздуха от 5 до 10 л/мин >10 л/мин. | не более ±20% ±10% |
| Рабочие условия эксплуатации: -диапазон рабочих температур; -относительная влажность воздуха | от 0 до +55° С до 80% при t=35° С |
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел дополнительной относительной погрешности, вызванной влиянием климатических факторов в рабочих условиях эксплуатации ,% - температуры; - относительной влажности воздуха | ±10 ±10 |
| Время установления рабочего режима не более, мин. | 15 |
| Время непрерывной работы, не менее, час | 24 |
| Нестабильность за 24 ч непрерывной работы, % | не более ±6 |
| Напряжение питания от сети переменного тока -напряжением, В -частотой, Гц | 220 |0% Z,Z,U_15o/(> 50±1,0 |
| Потребляемая мощность, ВА | не более 150 |
| Габаритные размеры, мм -блока детектирования (длина х ширина х высота) - блока управления и обработки (длина х ширина х высота) Масса, кг -блока детектирования - блока управления и обработки | не более 145 х 180x495 270 х305 х340 не более 8 12,5 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа средства измерений наносится методом компьютерной графики на лицевую панель корпуса блока управления и обработки и на титульный лист руководства по эксплуатации «Устройства детектирования объемной активности бета-излучающих инертных газов в воздухе УДГБ-21ПС «БРИГ»
Комплектность
В комплект поставки устройств УДГБ-21ПС входят составные части и элементы, приведенные в таблице 2.
| Наименование изделия | Обозначение | Количество шт. |
| Устройство УДГБ-21ПС в составе: | АФБИ. 412123.010 | 1 |
| -блок детектирования (БД) | ТНЯИ.412123.001 | 1 |
| - блок управления и обработки (БУО) | АФБИ. 412123.100 | 1 |
| Датчик расхода | AWM720P1 | 1 |
| Штуцер входной | ТНЯИ.715251.002 | 1 |
| Штуцер выходной | ТНЯИ.715251.001 | 1 |
| Комплект жгутов | АФБИ. 426230.201 | 1 |
| Специальный картридж для измерения твердых источников (ICO, ОСГИ) | ТНЯИ.755473.004 | 1 |
| Ведомость ЗИП (по заказу) | АФБИ. 412123.010.ЗИ | 1 |
| Комплект ЗИП (по заказу) | АФБИ. 412123.301 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | АФБИ. 412123.010 РЭ | 1 |
| Формуляр | АФБИ. 412123.010 ФО | 1 |
| Методика поверки | МП 2101-005-2010 | 1 |
Поверка
Поверка устройств УДГБ-21ПС при выпуске из производства, в условиях эксплуатации и после ремонта осуществляется в соответствии с документом МП 2101005-2010 «Устройства детектирования объемной активности бета-излучающих инертных газов в воздухе УДГБ-21ПС «БРИГ». Методика поверки», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в марте 2010г.
Основными средствами поверки являются:
- при первичной поверке: эталонные (образцовые) не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 радиометрические источники типа ICO из 90Sr+90Y с активностью от 5-102 до 5-104 Бк и насыпной рабочий эталон 2-го разряда типа ОИСИ на основе 90Sr+90Y с удельной активностью от 40 до 300 Бк/г;
- при периодической поверке: эталонные (образцовые) не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 радиометрические источники типа ICO из 90Sr+90Y с активностью от 5-102 до 5-104 Бк
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей.
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.
ГОСТ 21496-89 Средства измерений объемной активности радионуклидов в газе. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 8.033-96 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников.
ГОСТ 8.039-79 ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений активности нуклидов в бета-активных газах.
Технические условия ТУ 4362-018-11273161-09 (АФБИ.412123.010 ТУ)
Заключение
Тип устройств детектирования объемной активности бета-излучающих инертных газов в воздухе УДГБ-21ПС «БРИГ» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства, в процессе эксплуатации и после ремонта согласно государственным поверочным схемам по ГОСТ 8.033-96, ГОСТ 8.039-79.
