Устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС "ДУГА". Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС "ДУГА"

Основные
Тип УДАС-03ПС "ДУГА"
Год регистрации 2013
Дата протокола Приказ 968 п. 17 от 23.08.201309 от 26.07.07 п.116
Класс СИ 38.01
Примечание 23.08.2013 утвержден вместо 35519-07
Срок действия сертификата 23.08.2018
Страна-производитель  Россия 
Тип сертификата (C - серия/E - партия) C

Назначение

Устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА» (далее по тексту - устройство детектирования УДАС-03ПС) предназначены для непрерывных измерений объемной активности радиоактивных альфа,- бета- , гамма-излучающих аэрозолей в воздухе как в автономном режиме, так и в составе автоматизированных систем радиационного контроля.

Описание

Принцип действия устройства детектирования УДАС-03ПС основан на отборе проб и измерении активности проб. Отбор проб осуществляется методом прокачивания контролируемого воздуха через фильтрующую ленту с помощью внешнего устройства. Прибор обеспечивает измерение расхода и объема воздуха, прокачанного через фильтр. Измерение активности проб производится путем регистрации альфа-, бета- и гамма-излучения радионуклидов, осажденных на фильтр, блоком детектирования на основе сцинтилляционного монокристалла орто-германата висмута Bi4Ge3O12(BGO) и сцинтилляционной пластмассы с напылением порошка CsI(Tl). Объемная активность аэрозолей в воздухе определяется путем обработки информации об измеренной активности осажденных на фильтрующую ленту радионуклидов и измеренного объема прокачанного воздуха.

Устройство детектирования УДАС-03ПС состоит из:

- блока детектора БДАС-01Ф ТНЯИ.412123.002

- блока управления и обработки «ДУГА-ЭЛ» АФБИ.426230.100

Блок детектора помещается в металлический короб с датчиком вскрытия, закрывающийся на ключ, со свинцовой защитой (опция). В его состав входят

• датчик потока

• датчик разности давления

• фосфич детектор для регистрации радиоактивного излучения

• система подачи фильтрующей ленты

Фосфич детектор содержит две пары, состоящие из пластины пластикового сцинтиллятора с напылением порошка CsI(Tl) и кристалла ортогерманата висмута (BGO), фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), делитель и предусилитель. Кассета с фильтром помещается между парами, что повышает эффективность регистрации и позволяет регистрировать излучение в телесном углу, близком к 4п. Схема детектирующей части приведена на рис. 1.

В состав пластического сцинтиллятора входят элементы с малым Z, что обуславливает его незначительную эффективность регистрации гамма квантов и высокую эффективность регистрации бета-частиц. Сцинтиллятор CsI(Tl) обеспечивает высокую эффективность регистрации альфа- излучения и практически не чувствителен к бета- и гамма- излучению . Неорганический сцинтиллятор Bi4Ge3O12 (BGO) содержит элементы с большим Z (Bi - 83, Ge - 32,O - 8) и обеспечивает высокую эффективность регистрации гамма-квантов. Время высвечивания в пластическом сцинтилляторе составляет 2-10нс, в BGO- 300 нс, в CsI(Tl) - 700 нс, эта особенность позволяет регистрирующей части спектрометра идентифицировать сигналы детектора.

Для уменьшения фонового излучения применена защита блока детектирования пластинами из свинца толщиной 3,5 см.

Рисунок 1 - Схема детектора типа фосфич

Блок управления и обработки помещается в промышленный шкаф фирмы ENSTO из тонколистовой стали, запирающийся на ключ. Шкаф имеет степень защиты при закрытых дверях не ниже IP65. Обслуживание шкафа одностороннее. Шкаф оборудован датчиком вскрытия.

В верхней части установлен каркас с блоками сбора и обработки информации и блоком управления:

- Блок высокого напряжения БВН. Предназначен для формирования высокого напряжения для ФЭУ.

- Блок усилителя формирователя БФУ-2. Предназначен для усиления и формирования сигнала, поступающего с предусилителя.

- Блок АЦП-Спк. Данный блок преобразует аналоговый сигнал, поступающий со спектрометрического усилителя, в цифровой код и передает его в контроллер БУО.

- Блок АЦП-Бк. Данный блок преобразует аналоговый сигнал, поступающий с быстрого усилителя, в цифровой код и передает его в контроллер БУО.

- Блок преобразования АЦП ДП и ДРД. Данный блок преобразует аналоговый сигнал, поступающий с датчиков потока и разности давления, в цифровой код и передает его в контроллер БУО.

- Промышленный компьютер PC/104 Vortex86. Предназначен для хранения и обработки информации, а также для осуществления связи с другими внешними устройствами.

В нижней секции шкафа установлен блок питания Q-12OE.

На нижней панели установлены кабельные вводы.

Устройство детектирования УДАС-03ПС обеспечивает непрерывность процесса измерения объемной активности альфа-, бета-, гамма- излучающих радионуклидов в воздухе в реальном времени с компенсацией фонового излучения, оперативное представление в любой момент времени информации получаемой от устройства детектирования во внешнюю информационную сеть, быструю адаптацию к изменениям уровней радиации, сбор, обработку и хранение информации. Прибор обеспечивает также непосредственное электронное измерение расхода воздуха с сигнализацией о пониженном или повышенном расходе. Расчеты активности на аэрозольном фильтре и объемной активности воздуха выполняются с использованием специального спектрометрического программного обеспечения “DUGA”.

Блок детектора БДАС-01Ф

Блок управления и обработки «ДУГА-ЭЛ»

Наклейки и клейма с серийным номером, датой выпуска и знаком утверждения типа размещены с обратной стороны дверцы шкафа в правом нижнем углу.

Рисунок 2 - Фотография общего вида устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА».

Программное обеспечение

Программное обеспечение установлено на промышленном компьютере PC/104 Vortex86, находящемся в блоке управления и обработки «ДУГА-ЭЛ», Программное обеспечение производит измерение и расчет объемной активности альфа, бета и гамма активных аэрозолей, определяет расход контролируемой среды, управляет световой и звуковой сигнализацией при превышении установленных порогов, обеспечивает вывод на табло индикации текущих значений ОА альфа, бета и гамма излучающих аэрозолей, а так же текущих значений расхода среды и параметров самодиагностики. Программное обеспечение позволяет передавать результаты измерений и данные по каналам RS-485 и Ethernet, хранить в циклическом архиве не менее 350 результатов измерений, производит автоматическую самодиагностику, контролирует возможные сбои оборудования, а при их возникновении соответствующая информация передаётся в статусных данных устройства. Для защиты передаваемых данных от искажений используется контрольная сумма.

Программный комплекс обеспечивает доступ к установкам программ и информации через системную авторизацию (через имя пользователя и пароль), предоставляет для взаимодействия с пользователем дружеский оконный интерфейс, который не допускает ошибочных действий персонала, обеспечивает авторизованный доступ (через имя пользователя и пароль) персоналу для калибровки устройства и выбора режимов работы устройства влияющих на безопасность и метрологические характеристики.

Описание основных функций и идентификационные данные прикладного программного обеспечения устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА» представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Наименование программного обеспечения

Идентификационное наименование программного обеспечения

Номер версии

Цифровой идентификатор программного обеспечения

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО

Программный модуль сбора и обработки аппаратурных данных «sadcdrv»

sadcdrv

2.1 и выше (до 2.99)

E15C2056F8A2C18604 41A9B64F3CCA88

MD5

Программный модуль отображения, калибровки и настройки «DugaMonitor»

DugaMonitor

2.1 и выше (до 2.99)

D92651D3EED907EFE

DDF438A501EC5BD

MD5

Примечание. Контрольная сумма файлов относится к текущей версии (2.1) программного

обеспечения.

Уровень защиты программного обеспечения устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует классу C в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные технические характеристики устройства детектирования УДАС-03ПС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование характеристики

Значение

Рабочий диапазон энергий регистрируемого альфа-излучения, МэВ

от 3,0 до 8,0

Фон по альфа-каналу, с-1, не более

0,05

Эффективность регистрации альфа-излучения радионуклида 239Pu для источников типа 1П9, с-1Бк-1, не менее

0,15

Эффективность регистрации альфа-излучения радионуклида 239Pu для источников на аэрозольных фильтрах, с-1-Бк-1, не менее

0,10

Диапазон измерения объемной активности радиоактивных альфа- излучающих аэрозолей, 239Pu, Бк/м3

10-3 - 106

Пределы основной относительной погрешности измерения объемной активности альфа-излучающих аэрозолей, %

- в диапазоне измерения 10-3 - 10-1 Бк/м3

- в диапазоне измерения 10-1 - 106 Бк/м

±50

±30

Продолжение таблицы 2

Наименование характеристики

Значение

Рабочий диапазон энергий регистрируемого бета-излучения, МэВ

0,1-2,5

Фон по бета-каналу, с’1, не более

2,0

Эффективность регистрации бета-излучения радионуклида 14С для источников типа ОРИБИ, с’1Бк’1, не менее

0,12

Эффективность регистрации бета-излучения радионуклида 90Sr+90Y для источников типа 1СО, с-1Бк-1, не менее

0,25

Эффективность регистрации бета-излучения радионуклидов 90Sr+90Y на аэрозольном фильтре, с-1Бк-1, не менее

0,35

Диапазон измерения объемной активности радиоактивных бета- излучающих аэрозолей, Sr90+Y90, Бк/м3

10-2 -106

Пределы основной относительной погрешности измерения объемной активности бета- излучающих аэрозолей, %

±30

Рабочий диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, МэВ

0,06-3

Фон по гамма-каналу, с-1, не более

20

Эффективность регистрации гамма-излучения

-радионуклида 137 Cs для источников типа ОСГИ-3, с-1Бк-1, не менее

-радионуклида 60Со для источников типа ОСГИ-3, с-1Бк-1, не менее

0,20

0,20

Диапазон измерения объемной активности радиоактивных гамма- излучающих аэрозолей, Бк/м3

10-2 - 106

Пределы основной относительной погрешности измерения объемной активности гамма - излучающих аэрозолей, %

±30

Пределы дополнительной относительной погрешности, вызванной изменением климатических факторов в рабочих условиях эксплуатации, %, - температуры;

- относительной влажности воздуха

±10

±10

Контролируемый расход воздуха с погрешностью не более 10%, л/мин

10 - 200

Время установления рабочего режима, мин, не более

15

Время непрерывной работы за вычетом времени установления рабочего режима, ч, не менее

24

Нестабильность эффективности регистрации альфа-, бета-и гамма-излучения за 24 ч, %, не более

±10%

Габаритные размеры

-блок управления и обработки, ДхШхВ, мм

-блок детектора, ДхШхВ, мм

270x315x430

300x500x500

Масса, кг, не более

-блок управления и обработки,

-блок детектора ( с защитой)

8

55

Питание от сети переменного тока:

Напряжение, В

Частота, Гц

Потребляемая мощность, ВА, не более

+ 10%+10% 220-15%

50±2

150

Условия эксплуатации:

Рабочий диапазон температуры воздуха, оС

Атмосферное давление, кПа,

Относительная влажность воздуха при 35 оС, %, не более

от 0 до +55

101,3(+5,4;-15,3)

80

Средняя наработка на отказ, ч

20000

Средний срок службы, лет

10

Знак утверждения типа

наносится на блок управления и обработки устройства детектирования УДАС-03ПС методом шелкографии и на титульный лист Руководства по эксплуатации АФБИ. 426230.010.РЭ методом компьютерной графики.

Комплектность

В комплект поставки устройств детектирования УДАС-03ПС входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 3.

Таблица 3

Наименование

Обозначение

Количество

Блок детектора БДАС-01Ф

ТНЯИ.412123.002

1

Датчик расхода

AWM720P1

1

Датчик давления

142PC150

1

Блок управления и обработки «ДУГА-ЭЛ» в составе

АФБИ.426230.100

1

Комплект жгутов

АФБИ. 426230.201

1

Расходные материалы (фильтр типа СФЛ)

ТУ EE.21OO4367.TS6:97

5 м

Специальный картридж для установки твердых источников (1П9, 1СО, ОСГИ)

ТНЯИ.755473.004

1

Ведомость ЗИП (по заказу)*

АФБИ. 426230.010.ЗИ

1

Комплект ЗИП (по заказу)*

АФБИ. 426230.301

1

Руководство по эксплуатации

АФБИ. 426230.010.РЭ

1

Формуляр

АФБИ. 426230.010.ФО

1

Методика поверки

МП 2101- 0001-2013

1

Примечание

*) Количественный состав ЗИП определяется Спецификацией поставки оборудования или Договором на поставку.

Поверка

осуществляется по документу МП 2101-0001-2013 «Устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА» Методика поверки», утверждённому ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в июне 2013 г.

Основные средства поверки:

- эталонные (образцовые) не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 альфа-, бета-, и гамма - источники активностью от 5-101 до 5-104Бк с погрешностью не более ±6%:

- альфа-излучения типа 1П9 с радионуклидом 239Pu,

- бета-излучения типа 1СО с радионуклидами 90Sr+90Y,

- гамма-излучения типа ОСГИ-3 с радионуклидами 137Cs и 60Co;

- расходомер-счетчик газа по ГОСТ Р 8.618-2006, пределы измерения от 1 до 1000 л/мин, предел допускаемой погрешности измерения ±4%.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Сведения о методах измерений

АФБИ. 426230.010.РЭ «Устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА». Руководство по эксплуатации»

Методика выполнения измерений (МВИ). Объемная активность альфа-излучающих радиоактивных аэрозолей в воздушной среде на радиационно-опасных производствах. Свидетельство об аттестации методики радиационного контроля № 45540.0В499 выдано ФГУП «ВНИИФТРИ» 25.03.2010 г.

Методика выполнения измерений (МВИ). Объемная активность бета-излучающих радиоактивных аэрозолей в воздушной среде на радиационно-опасных производствах. Свидетельство об аттестации методики радиационного контроля № 45540.9В500 выдано ФГУП «ВНИИФТРИ» 25.03.2010 г.

Методика выполнения измерений (МВИ). Объемная активность гамма-излучающих радиоактивных аэрозолей в воздушной среде на радиационно-опасных производствах. Свидетельство об аттестации методики радиационного контроля № 45540.0В498 выдано ФГУП «ВНИИФТРИ» 25.03.2010 г.

Методика выполнения измерений (МВИ). Объемная активность гамма-излучающих радиоактивных аэрозолей в технологических средах и выбросах радиоактивных объектов. Свидетельство об аттестации методики радиационного контроля № 400940.0И267 выдано ФГУП «ВНИИФТРИ» 12.07.2010 г.

Нормативные документы

ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия

ГОСТ 22251-89 Средства измерений объемной активности искусственного радиоактивного аэрозоля. 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 8.090-79 ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемной активности радиоактивных аэрозолей.

ГОСТ Р 8.654-2009 ГСИ. Требования к программному обеспечению.

Устройства детектирования объемной активности радиоактивных аэрозолей УДАС-03ПС «ДУГА». Технические условия ТУ 4262-019-11273161-12 (АФБИ 426230.010.ТУ)

Развернуть полное описание