Номер по Госреестру СИ: 22385-09
22385-09 Радиометры гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред
(РСКВ-01)
Назначение средства измерений:
Радиометры гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред РСКВ-01 (далее по тексту — радиометры РСКВ-01) предназначены для обнаружения в потоке жидкости гамма-излучающих радионуклидов, их идентификации и определения объемной активности.
Основные области применения радиометров:
• контроль питьевой воды на водозаборах;
• экологический мониторинг;
• контроль сточных вод на АЭС и других предприятиях, использующих в
своих технологиях гамма-излучающие радионуклиды.
Внешний вид.
Радиометры гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред
Рисунок № 1
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится графически или специальным штемпелем на титульном листе Руководства по эксплуатации радиометра РСКВ-01 и методом сеткографии на лицевой стороне радиометра.
Сведения о методиках измерений
Нормативные и технические документы
Обозначение |
Наименование |
ГОСТ 4.59-79 |
«Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей». |
ГОСТ 26874-86 |
«Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров». |
ГОСТ 27451-87 |
«Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия». |
ГОСТ 8.033-96 «ГСИ |
«Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников». |
ДЦКИ.411168.006 ТУ |
Радиометры гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред РСКВ-01. Технические условия». |
«
Радиометры гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред "РСКВ-01 ’’ Описание типа |
Всего листов 9 Лист 8 |
Поверка
Поверка радиометров РСКВ-01 осуществляется в соответствии с Методикой поверки, изложенной в документе «Руководство по эксплуатации. Радиометры- гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред РСКВ-01» ДЦКИ.411168.006 РЭ, раздел 4, согласованной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им.Д.И. Менделеева» в июне 2009 г.
Основными средствами при первичной и периодической поверках являются:
- источники фотонного излучения спектрометрические радионуклидные закрытые эталонные ОСГИ-3 не ниже 2-го разряда по ГОСТ 8.033-96 активностью от 104до5*104 Бк.
Межповерочный интервал — 2 года.
Поверка может осуществляться территориальными органами Ростехрегулирования и метрологическими службами юридических лиц, аккредитованными в установленном порядке на право поверки данного типа средств измерений.
Изготовитель
: Закрытое акционерное обществоНаучно-производственный центр “АСПЕКТ” (ЗАО НПЦ «АСПЕКТ»),
Россия, 141980, г.Дубна Московской области,
ул. Векслера, дом 6
Тел. 8-09621 6-52-72 Факс: 8-09621 6-51-08
В основу работы радиометров РСКВ-01 положен принцип преобразования энергии гамма-квантов в чувствительном объеме сцинтилляционного детектора в электрические импульсы пропорциональной амплитуды с последующей их регистрацией и анализом многоканальным амплитудным анализатором. Гамма-спектр является исходной информацией для идентификации гамма-излучающих радионуклидов, а также для расчета их объемной активности.
Радиометры могут выпускаться в различных исполнениях. Общее название радиометров: «Радиометры- спектрометры гамма -излучения для мониторинга жидких сред «РСКВ-01». . Примеры записи обозначения радиометров в соответствии с вариантами исполнения приведены в таблице 1.
Таблица. 1
Наименование и условное обозначение |
Обозначение |
Характеристика варианта исполнения |
Радиометр гамма-излучения спектрометрический для мониторинга жидких сред РСКВ-01 |
ДЦКИ.411168.006 |
Радиометр в комплектации
|
Радиометр гамма-излучения спектрометрический для мониторинга жидких сред РСКВ-01 |
ДЦКИ.411168.006-01 |
Радиометр в комплектации:
|
Радиометр гамма-излучения спектрометрический для мониторинга жидких сред РСКВ-01 |
ДЦКИ.411168.006-02 |
Радиометр в комплектации:
|
Функционально в состав радиометров РСКВ-01 входят следующие основные изделия:
-
- измерительная камера;
-
- устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное УДС-ГЗ,
-
- узел водоподготовки,
-
- пульт управления ПВЦ-03,
-
- АРМ оператора.
Общий вид радиометра полной комплектации приведен на рисунке 1.
Измерительная камера выполнена в виде сборной конструкции, на внешнем кожухе которой смонтирован узел водоподготовки, а внутри установлена емкость с детектором УДС-ГЗ, окруженная свинцовыми защитными блоками, из которой выведены три патрубка. Сверху измерительная емкость закрыта раздвигающимися крышками, выполненными из свинца. Измерительная камера установлена на четырех регулируемых опорах, позволяющих выставлять ее в горизонтальной плоскости по уровню при монтаже.
Измерительная ёмкость предназначена для обеспечения непрерывного и равномерного протекания измеряемого потока контролируемой жидкости вокруг блока УДС-ГЗ в необходимой геометрии их взаимного расположения.
Конструктивно емкость выполнена в виде проточной камеры из нержавеющей стали объемом 30 л с колодцеобразным углублением под сцинтилляционный детектор УДС-ГЗ. Свинцовые защитные блоки, окружающие емкость со всех сторон, предназначены для снижения влияния внешнего фона во время измерений.
Через входной патрубок в емкость поступает контролируемая жидкость;
Выходной патрубок препятствует переливанию контролируемой жидкости выше расчетного уровня;
Технологический слив служит для полного слива жидкости из емкости.
На верхней крышке емкости находится пробка, которая вывинчивается при сливе жидкости из емкости во избежание возникновения разрежения.
Выход воды
-
1 — Узел водоподготовки
-
2 — Измерительная камера с установленным в ней
устройством детектирования УДС-ГЗ
-
3 — Пульт управления ПВЦ-03
-
4 — АРМ оператора
Рисунок 1 — Общий вид радиометра полной комплектации
Блок УДС-ГЗ предназначен для регистрации гамма-квантов, испускаемых протекающей водой, и формирования электрических импульсов с амплитудами, пропорциональными их энергиям. Функционально УДС-ГЗ включает в себя сцинтилляционный детектор и спектрометрический амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП). Сцинтилляционный детектор выполнен на основе кристалла Nal(Tl) размером (63 х 160) мм.
АЦП предназначен для измерения (оцифровки) амплитуд импульсов, формирования в своей цифровой памяти их статистических распределений (спектров) и передачи на внешние устройства (например, пульт или компьютер) спектров для их дальнейшей обработки.
Узел водоподготовки предназначен для грубой очистки воды, поступающей в измерительную емкость, и состоит из трех магистралей, соединенных с внешней линией подачи воды. Две магистрали являются резервными и задействуются попеременно в зависимости от состояния сетчатого фильтра рабочей магистрали. Рекомендуется один раз в квартал переключаться на новую магистраль и производить очистку загрязненного фильтра.
Радиометры гамма-излучения спектрометрические для мониторинга жидких сред “РСКВ-01 ” Описание типа |
Всего листов 9 Лист 3 |
Пульт управления ПВЦ-03 предназначен для приема измерительной информации из блока детектирования, ее обработки по соответствующим алгоритмам для определения условной удельной активности (по Cs-137) радионуклидов, находящихся в измеряемом потоке воды, и сигнализации в случае, если величина активности превысит заданные пороги. Кроме этого, пульт управления ПВЦ-03 отображает на своем дисплее текущую измерительную информацию, имеет возможность хранить ранее измеренные спектры и передавать необходимую информацию на удаленный компьютер. Пульт управления ПВЦ-03 также обеспечивает низковольтным питанием УДС-ГЗ. Питание подается по тому же кабелю, по которому производится последовательная связь. Пульт управления ПВЦ-03 имеет возможность подключения кабеля Ethernet для передачи измеренной информации на АРМ оператора.
АРМ оператора представляет собой компьютер с установленным на нем специализированным программным обеспечением (ПО), включающим в себя:
-
■ ПО радиометрического мониторинга;
-
■ ПО для обработки спектров;
-
■ базу данных спектров и результатов измерений.
ПО радиометрического мониторинга WaterMon считывает спектры из памяти панельного компьютера ПВЦ-03, формирует базу данных спектров и результатов измерений, а также позволяет визуализировать зависимость удельной активности контролируемой среды в пересчете на нуклид Cs-137 от времени.
В качестве ПО для обработки спектров может использоваться LSRMWater, SpectraLineWater или им аналогичное. ПО для обработки спектров позволяет вызывать спектры из базы данных, проводить идентификацию нуклидов и расчёт удельной активности контролируемой среды.
Часть гамма-квантов, испускаемых потоком воды, протекающей через измерительную емкость, регистрируется в чувствительном объеме сцинтиллятора, преобразуется при помощи ФЭУ и усилителя в электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна энергии гамма-квантов.
При помощи АЦП происходит преобразование амплитуд импульсов в цифровые коды, которые в виде спектра накапливаются в буферной памяти АЦП.
Спектры из АЦП передаются по последовательному каналу в пульт ПВЦ-03 для обработки. В спектрах содержится качественная и количественная информация о распределении зарегистрированного излучения по энергиям, на основании которой можно с определенной точностью делать вывод о составе и активности радионуклидов, содержащихся в измеряемом потоке воды.
Измерение спектров производится в циклическом режиме, т.е. происходит последовательное непрерывное накопление спектров в памяти пульта управления ПВЦ-03. Экспозиция (время одного цикла измерения) задается программно через меню панельного компьютера пульта.
По окончании каждого цикла измерения производится подсчет усредненной удельной активности воды, протекшей за время экспозиции через емкость, в пересчете на нуклид Cs-137. Измеренное значение активности сравнивается с пороговыми значениями, хранящимся в энергонезависимой памяти пульта. Пороговые значения активности устанавливается программно через меню панельного компьютера пульта. Программное обеспечение панельного компьютера позволяет устанавливать два уровня порогов:
-
■ предупредительный (warning);
-
■ аварийный (alarm).
При превышении предупредительного порога мигает зелёная лампа.
При превышении аварийного порога мигает красная лампа и срабатывает звуковая сигнализация.
При нормальной работе радиометра зеленая лампа горит ровным светом.
Передача накопленных спектров из пульта управления ПВЦ-03 в АРМ оператора может производиться непосредственно через Ethernet. Переданные спектры записываются в базу данных, находящуюся в АРМ оператора.
Радиометр может быть поставлен в неполной комплектации: без пульта ПВЦ-03 или без АРМ оператора. В случае поставки радиометра без пульта управления ПВЦ-03, функции пульта частично несёт АРМ оператора. В случае поставки радиометра без АРМ оператора радиометр лишается спектрометрических функций. Комплект поставки оговаривается в договоре поставки оборудования.
В комплект поставки радиометров РСКВ-01 должны входить устройства, изделия и эксплуатационная документация, указанные в табл.З.
Таблица 3
Обозначение |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
ДЦКИ.411168.006 |
Радиометр гамма-излучения спектрометрический для мониторинга жидких сред РСКВ-01 в составе: |
1 | |
- |
Измерительная камера с установленным узлом водоподготовки |
1 | |
ДЦКИ.418223.026 |
Устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное УДС-ГЗ |
1 | |
ДЦКИ.425681.006 |
Пульт ПВЦ-03 |
1 |
Поставка определяется договором |
- |
АРМ оператора: |
1 | |
- |
Комплект монтажных частей |
1 | |
ДЦКИ.301553.004-01 |
Устройство дистанцирное УД-1 |
1 | |
Комплект эксплуатационной документации и программного обеспечения согласно ведомости ДЦКИ.412223.006 ВЭ |
1 | ||
ДЦКИ.411168.006 ВЭ |
Ведомость эксплуатационных документов |
1 | |
- |
Ключ защиты программного обеспечения |
1 | |
ДЦКИ.411975.006 |
Упаковка |
1 |
Основные технические и метрологические характеристики радиометра РСКВ-01 приведены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование характеристик |
Значения |
1. Диапазон регистрируемых энергий, МэВ |
от 0,05 до 3 |
2. Относительное энергетическое разрешение по линии гамма-излучения с энергией 662 кэВ (Cs-137), ОСГИ в точечной геометрии (расстояние - 100 мм), % |
не более 10,5 |
3. Предел основной относительной погрешности измерения энергии в диапазоне регистрируемого излучения (интегральная нелинейность), % |
±1 |
4. Максимальная входная статистическая загрузка, с-1 |
не менее 5x104 |
5. Эффективность регистрации в пике полного поглощения гамма-излучения с энергией 662 кэВ (Cs-137), ОСГИ в точечной геометрии (расстояние — 100 мм), имп/квант |
не менее 0,002 |
6. Эффективность регистрации в пике полного поглощения по линии гамма-излучения с энергией 662 кэВ (Cs-137) в рабочей геометрии, имп/квант |
не менее 0,005 |
7. Минимальная регистрируемая объемная активность радионуклида Cs-137 в образцовом растворе в рабочей геометрии для времени измерения 1ч, Бк/л |
не более 0,5 |
8. Предел основной относительной погрешности определения объемной активности Cs-137, % |
±10 |
9. Предел дополнительной погрешности, обусловленной отклонением напряжения питания в пределах от 187 до 242 В, % |
±1 |
10. Временная нестабильность характеристики преобразования за 24 ч, %. |
не более 1 |
Окончание таблицы 2
Наименование характеристик |
Значения |
11. Время установления рабочего режима, мин. |
не более 30 |
12. Время непрерывной работы, ч. |
не менее 24 |
13. Электропитание:
|
220+22-33 50±1 не более 50 |
14. Условия эксплуатации:
|
от +5 до +35 от 84 до 106,7 не более 75 при t=30°C без конденсации влаги |
Характеристики радиометров РСКВ-01 по п.п. 1—5, 7—12 определяются по источнику типа ОСГИ, расположенному на оси симметрии детектора на расстоянии 100 мм от торцевой поверхности упаковки кристалла детектора;
Характеристики радиометров РСКВ-01 по п. 6 определяется по образцовому раствору радионуклида 137Cs, в рабочей геометрии.
Для других радионуклидов аналогичные параметры определяются в соответствии с МВИ, учитывающей конкретные условия эксплуатации прибора.
Габаритные размеры и масса основных составных частей радиометра РСКВ-01 приведены в табл.З.
Таблица 3
Обозначение |
Наименование |
Г абаритные размеры, не более мм |
Масса, не более кг |
ДЦКИ.411168.006 |
Радиометр РСКВ-01 в сборе |
984x586x852 |
600 |
ДЦКИ.425681.025 |
Пульт управления ПВЦ-ОЗ |
400x217x486 |
16,5 |