Назначение
Дозиметры-радиометры МКС-Н2020 (далее - устройства или МКС-Н2020) предназначены для:
- измерений мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) гамма излучения;
- измерений плотности потока и поверхностной активности альфа- излучающих радионуклидов;
- измерений плотности потока и поверхностной активности бета- излучающих радионуклидов;
- вывода на дисплей расчётного значения ожидаемой эквивалентной дозы в коже персонала от бета-излучения при её локальных загрязнениях радиоактивными веществами.
Описание
Конструктивно устройства выполнены в виде моноблока в герметичном корпусе из пластика. На верхней части устройства расположен OLED дисплей, кнопки управления и кнопка включения питания. С помощью пяти кнопок управления осуществляется управление режимами работы устройства.
Питание МКС-Н2020 осуществляется от встроенной литий-ионной аккумуляторной батареи. Зарядка встроенной аккумуляторной батареи МКС-Н2020 выполняется при подключении к зарядному устройству.
В состав устройства входит электронная плата с установленными на ней тремя детекторами: первый на основе пластикового сцинтиллятора площадью 25 см2 и кремниевого фотоумножителя (КФЭУ) для одновременного и раздельного измерения плотности потока частиц или поверхностной активности радионуклидов альфа и бета-излучения (разделение импульсов от альфа-, бета-излучения осуществляется автоматически по их амплитуде и длительности), второй на основе сцинтиллятора (КФЭУ для измерения МАЭД гамма-излучения).
Принцип работы детекторов основан на том, что излучение вызывает сцинтилляции в чувствительном объеме детектора. Световые импульсы по световодам поступают на чувствительную поверхность КФЭУ. Импульсы на выходе КФЭУ преобразуются в значение плотности потока частиц (значение поверхностной активности радионуклидов) или МАЭД с помощью программного обеспечения (ПО). Полученное значение величины плотности потока частиц (поверхностной активности радионуклидов) и МАЭД сравнивается с заданным пороговым значением срабатывания сигнализации. В случае превышения порогового значения включается сигнал тревоги.
Обработку электрических сигналов, поступающих с детекторов, управление OLED дисплеем, обслуживание кнопок управления, управление звуковой и световой сигнализацией осуществляет встроенный микроконтроллер устройства. Алгоритм работы устройства обеспечивает непрерывность процесса измерений и оперативное представление результатов измерений и результатов расчёта эквивалентной дозы в коже на OLED дисплее. Время измерения задаётся устройством автоматически, кроме специального режима для измерения альфа-/бета- излучающих источников с плотностью потока менее 10 част-см’2-мин4. Специальный режим включается с помощью прикладного ПО «Конфигуратор МКС-Н2020».
В состав устройства входит специальная насадка (экран) с диафрагмой (окном) площадью 1 см2, которая позволяет провести измерение плотности потока и поверхностной активности бета- излучающих радионуклидов на 1 см2 кожи персонала, загрязненной радиоактивными веществами и с помощью ПО выполнить расчет значения ожидаемой эквивалентной дозы в коже с отображением результатов на дисплее.
Для обмена информацией с ПК и устройствами верхнего уровня автоматизированных систем в МКС-Н2020 предусмотрен интерфейс USB (посредством герметично установленного разъема).
В устройстве есть внутренняя энергонезависимая память, в которую производится автоматическая запись результатов измерений и эквивалентной дозы в коже (не менее 500 записей). Указанная запись может быть считана с помощью ПК (предустановленного на ПК программного обеспечения обмена информацией с устройством).
Предусмотрено пломбирование одного из крепежных винтов корпуса МКС-Н2020.
Заводской номер МКС-Н2020 в цифровом формате методом термотрансферной печати наносится на шильд, размещаемый на корпусе МКС-Н2020.
Нанесение знака поверки на МКС-Н2020 не предусмотрено.
Общий вид МКС-Н2020 представлен на рисунке 1.
Места размещения знака утверждения типа и пломбировки приведены на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид МКС-Н2020
Место пломбировки
Вид снизу
Всего листов 7
Место размещения знака утверждения типа
Место нанесения заводского
номера
Рисунок 2 - Места размещения знака утверждения типа и пломбировки, нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) МКС-Н2020 включает в себя встроенное ПО, установленное в энергонезависимой памяти и записанное изготовителем, и прикладное ПО «Конфигуратор МКС-Н2020».
Основное назначение встроенного ПО - расчет и вывод на дисплей значений МЭД, плотности потока (поверхностной активности) бета- и альфа-излучающих радионуклидов и ожидаемой эквивалентной дозы в коже, записи данных в память устройства и обеспечение передачи данных, хранящихся в памяти устройства, на верхний уровень (при использовании устройства с ПЭВМ или в составе автоматизированной системы). Встроенное ПО является метрологически значимым.
Основное назначение прикладного ПО «Конфигуратор МКС-Н2020» - настройка, управление режимами работы устройства, считывание данных и архива измерений из внутренней энергонезависимой памяти устройства. Прикладное ПО не является метрологически значимым.
Уровень защиты встроенного ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО________________________________________
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| встроенное ПО | прикладное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | _ | Конфигуратор МКС-Н2020 |
| Номер версии (идентификационные номер) ПО | 2.0.1 | не ниже 2.0.X.Y1) |
| Цифровой идентификатор ПО | _ | 2) |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | _ | MD5 |
| Примечания 1) Значения X от 0 до 99, Y - от 0 до 99. Актуальный номер версии вносится в паспорт устройства при выпуске из производства. 2) Актуальный цифровой идентификатор ПО вносится в паспорт устройства при выпуске из производства. |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики МКС-Н2020 приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерения плотности потока бета-частиц, частмин-^см-2 1) - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 4 ч (время измерения фона 3 ч) - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 100 с (время измерения фона 180 с) | от 1,0 до 1-107 от 1,0 от 13,0 |
| Диапазон измерения плотности потока бета-частиц в режиме поиска, част* мин-1 •см-2 - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 4 ч (время измерения фона 3 ч) - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 100 с (время измерения фона 180 с) | от 1,0 до 1-106 от 1,0 от 13,0 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности потока бета-частиц в условиях бета-излучения радионуклидов (Sr-90+Y-90), % | 30 ±(15+ Ф )2) |
| Диапазон измерения поверхностной активности нуклидов Sr-90+Y-90, Бк •см-2 1) | от 3,0 до 2,0-106 |
| Диапазон измерения поверхностной активности нуклидов Sr-90+Y-90 в режиме поиска, Бк •см-2 | от 3,0 до 8,0-104 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения поверхностной активности нуклидов Sr-90+Y-90, % | ± (15+ _9°_) 3) AS |
| Чувствительность к бета-излучению Sr-90+Y-90 в условиях бета-излучения радионуклидов (Sr-90+Y-90) в геометрии 1С0, (с-1)/(мин-1^см-2), не менее | 0,1 |
| Диапазон измерения плотности потока альфа-частиц, частмин4-см’2 2) - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 4 ч (время измерения фона 3 ч) - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 100 с (время измерения фона 180 с) | от 1,0 до 3-106 от 1,0 от 6,0 |
| Диапазон измерения плотности потока альфа-частиц в режиме поиска, част мин-1 •см-2 - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 4 ч (время измерения фона 3 ч) - нижняя граница диапазона измерений для времени измерения 100 с (время измерения фона 180 с) | от 1,0 до 3-105 от 1,0 от 6,0 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности потока альфа-частиц в условиях альфа-излучения радионуклидов Pu-239, % | ± (15+К ),2) 4) |
| Диапазон измерения поверхностной активности нуклидов Pu-239, Бк •см-2 5) | от 1,0 до 1,0-105 |
| Диапазон измерения поверхностной активности нуклида Pu-239 в режиме поиска, Бк •см-2 | от 1,0 до 4,0-103 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения поверхностной активности нуклидов в условиях альфа-излучения радионуклидов Pu-239, % | ± (15+ К )3) 6) AS |
| Диапазон измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения, мкЗв/ч | от 0,1 до V106 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения МАЭД гамма-излучения, %, не более | ± 20 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности амбиентного эквивалента дозы, обусловленной энергетической зависимостью чувствительности относительно энергии излучения Cs-137, %: для диапазона регистрируемых энергий гамма-излучения от 0,05 до 1,25 МэВ для диапазона регистрируемых энергий гамма-излучения от 1,25 до 7,0 МэВ | ± 30 ± 50 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения всех измеряемых физических величин, %: - при изменении температуры окружающей среды от нормальной до повышенной или пониженной рабочей температуры; - при изменении относительной влажности от нормальной до повышенной влажности (без конденсации влаги) | ±10 ±10 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности амбиентного эквивалента дозы, обусловленной анизотропией чувствительности при энергии у-излучения 0,661 МэВ (Cs-137), % | ± 30 |
| Примечания 1) в условиях бета-излучения радионуклидов Sr-90+Y-90 источника типа 1С0; 2) ф - величина, численно равная значению измеряемой плотности потока, %; 3) As - величина, численно равная значению измеряемой поверхностной активности, Бк •см-2; 4) К - коэффициент равный 20; 5) в условиях альфа-излучения радионуклидов Pu-239 источника типа 1П9; 6) К - коэффициент равный 35. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон средних энергий регистрируемого бета-излучения, МэВ | от 0,05 до 3,5 |
| Диапазон энергий регистрируемого альфа-излучения, МэВ | от 4,0 до 7,0 |
| Диапазон регистрируемых энергий гамма-излучения, МэВ | от 0,05 до 7,0 |
| Нормальные условия эксплуатации - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 |
| Время непрерывной работы при работе от аккумулятора, ч, не менее | 8 |
| Потребляемая мощность от аккумулятора, Вт, не более | 2 |
| Время зарядки аккумулятора, ч, не более | 6 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 15000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха при температуре +35 °С без конденсации влаги, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -20 до +50 95 от 84,0 до 106,7 |
| Масса, кг, не более | 1,3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - длина | 300 |
| - ширина | 85 |
| - высота | 118 |
Знак утверждения типа
наносится методом компьютерной графики на титульный лист руководства по эксплуатации и на шильд устройства методом термотрансферной печати.
Комплектность
Комплектность устройства приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| 1 Дозиметр-радиометр | МКС-Н2020* | 1 шт. | |
| 2 Упаковка** | НДРП.305646.004 | 1 шт. | |
| 3 Защитный кейс для хранения и перенос *** ки | - | 1 шт. | |
| 4 Комбинированный контрольный альфа-/бета- источник | - | 1 шт. | |
| 5 Руководство по эксплуатации | НДРП.412152.002РЭ | 1 экз. | |
| 6 Паспорт | НДРП.412152.002ПС | 1 экз. | |
| 7 Руководство по ремонту | НДРП.412152.002РС | 1 экз. | |
| 8 Комплект ЗИП в составе: - винт М2.5, 4 шт.; - плёнка защитная, 4 шт. | НДРП.412152.002ЗИ | 1 шт. | комплект |
| 9 Комплект инструментов и принадлежностей для выполнения технического обслуживания и поверки в составе**: - дистанцир (для источников типа 1С0, 1П9, ОСГИ), 1 шт.; - отвёртка слесарно-монтажная с шестигранным шлицем, 1 шт.; - подставка, 1 шт. | НДРП.412914.004 НДРП.711151.002 | 1 шт. | комплект |
| 10 Зарядное устройство 18В 1A | - | 1 шт. | |
| 11 Кабель для подключения к ПК по USB | НДРП.687722.004 | 1 шт. | |
| 12 Программное обеспечение «Конфигуратор МКС-Н2020» | НДРП.3020007.002 | 1 шт. | Поставляется на оптическом диске |
| Примечания * - обозначение в соответствии в конструкторской документации НДРП.412152.002; * * - количество и поставка в зависимости от заказа; * ** - по отдельному заказу. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Использование по назначению» документа «Дозиметр-радиометр МКС-Н2020. Руководство по эксплуатации» НДРП.412152.002 РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 8.033-2023 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, удельной активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 г. № 2314 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений кермы в воздухе, мощности кермы в воздухе, экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы, амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы, мощностей амбиентного, направленного и индивидуального эквивалентов дозы и потока энергии рентгеновского и гамма-излучений»;
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия;
НДРП.412152.002ТУ Дозиметр-радиометр МКС-Н2020. Технические условия
