Радиометры-спектрометры для контроля объемной активности жидких сред МЖГ-040

Основные
Тип МЖГ-040
Год регистрации 2014
Дата протокола Приказ 136 п. 16 от 13.02.2014
Срок действия сертификата 13.02.2019
Страна-производитель  Россия 
Тип сертификата (C - серия/E - партия) C

Назначение

Радиометры-спектрометры для контроля объемной активности жидких сред МЖГ-040 (далее радиометры-спектрометры МЖГ-040) предназначены для автоматизированного непрерывного измерения объёмной активности радионуклидов в жидкости, протекающей через измерительную емкость (как отдельных радионуклидов, так и их суммарной активности).

Описание

Принцип действия радиометра-спектрометра МЖГ-040 основан на регистрации спектра амплитудного распределения гамма-излучения, испускаемого радионуклидами, присутствующими в непрерывно протекающей через заданную измерительную емкость контролируемой жидкой среде, определении скорости счета импульсов в пиках полного поглощения гамма-квантов с энергиями Ei и расчета объемной активности идентифицированных по Ei радионуклидов, с учетом эффективности регистрации гамма-квантов в пиках полного поглощения, которая устанавливается предварительно экспериментальным путем. Все операции производятся с использованием программного обеспечения ЛКВШ 10.359.0000.00 01.

Радиометр-спектрометр изготавливается в двух модификациях (исполнениях) МЖГ-040 и МЖГ-040-01, которые имеют унифицированное конструктивное исполнение и отличаются только типом используемого устройства детектирования.

В состав радиометра-спектрометра входят следующие основные модули:

- проточная измерительная емкость (ИЕ);

- модуль свинцовой пассивной защиты от внешнего фонового излучения с геометрией 4п, закрепленный на стальной рамной конструкции;

- устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое:

• УДС-ГЦ-63х63-485-АС - модификация МЖГ-040;

• УДС-ГЦ-63х160-485-АС - модификация МЖГ-040-01;

- устройство контроля расхода контролируемой среды (реле потока);

- спектрометрический технологический многоканальный анализатор (СТМА) с встроенным технологическим контроллером.

Радиометр-спектрометр относится к изделиям мелкосерийного производства, для которых операции по окончательной сборке, наладке и настройке могут быть проведены только на месте эксплуатации в составе конкретного производственного объекта.

Для каждого варианта исполнениярадиометра-спектрометрапредусмотрено специальное «посадочное место» для размещения источников гамма-излучения типа ОСГИ-Р (№ г/р 40714-09), предназначенных для выполнения процедур периодической поверки.

Работа радиометра-спектрометра осуществляется под управлением оператора с ЭВМ (или оператором АРМ, при использовании радиометра-спектрометра в составе системы радиационного контроля).

Все операции по управлению измерениями и обработке аппаратурных гамма-спектров (построение математической модели спектра, идентификация изотопного состава, расчет значений объемной активности отдельных радионуклидов и оценка погрешности определения этих значений при доверительной вероятности Р=0,95) полностью автоматизированы и проводятся в СТМА-01 с использованием специально разработанного программного обеспечения - СПО.

Общий вид радиометра-спектрометра представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид радиометра-спектрометра МЖГ-040 (МЖГ-040-01)

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) радиометра-спектрометра включает встроенное ПО, установленное на контроллере технологического анализатора СТМА-01 и прикладные программы, входящие в состав комплекса ПО для технического обслуживания (ТО) и установленные на внешней (по отношению к изделию) ПЭВМ.

Встроенное программное обеспечение полностью закрыто и защищено от стороннего вмешательства. Оно обеспечивает собственный самоконтроль, а также самоконтроль аппаратных узлов,выход на рабочий режим, измерение энергетического распределения гамма-излучения и обработку гамма-спектров, передачу от подчиненного узла результатов обработки по технологической сети RS-485 с использованием протокола Modbus/RTU в ПК.

Прикладное ПО для технического обслуживания, функционирующее на ПЭВМ, обеспечивает:

- передачу данных и команд по технологической сети RS-485 с ПЭВМ на СТМА-01;

- контроль аппаратных средств (блоков) радиометра-спектрометра;

- управление режимами функционирования радиометра-спектрометра;

- отображение полученного (измеренного) энергетического распределения регистрируемого излучения;

- расчет и отображение на экране оператора значений объемной активности радионуклидов;

- предотвращение несанкционированного доступа к настроечным параметрам радиометра-спектрометра.

ПО радиометра-спектрометра с точки зрения влияния на его метрологические характеристики разделено на две части:

- метрологически значимые модули;

- метрологически не значимые модули.

Перечень метрологически значимых модулей ПО приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Метрологически значимые модули ПО радиометра-спектрометра

_

Наименование программного модуля

Идентификационное наименование программного обеспечения

1

«Встроенное ПО», установленное на контроллере технологического анализатора СТМА-01

MZHG-040

2

Комплекс программ для выполнения полного гамма-спектрометрического анализа аппаратурных спектров с визуальным контролем всех этапов и может быть использован как для непосредственного выполнения процедур поверки измерительного канала и процедур настройки при техническом обслуживании, так и для инспекционной или ретроспективной обработки градуировочных и архивных гамма-спектров. Входит в состав комплекса ПОд-ля технического обслуживания (ТО) и установлен на внешней ПЭВМ

SPEKTR_M.exe

3

Программный модуль для автоматизации процедур периодической поверки радиометра-спектрометра. Входит в состав комплекса ПОдля технического обслуживания (ТО) и установлен на внешней ПЭВМ

Poverka R-S.exe

Перечень метрологически не значимых модулей ПО приведен в таблиц Таблица 2 - Метрологически не значимые модули ПО радиометра-спектромет

е 2. за

_

Наименование программного модуля

Идентификационное наименование программного обеспечения

1

Программный модуль для управления режимами функционирования радиометра-спектрометра. Входит в состав комплекса ПОдля технического обслуживания (ТО) и установлен на внешней ПЭВМ

ctrlstma.exe

Идентификационные данные метрологически значимых модулей ПО радиометра-

спектрометра представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные метрологически значимых модулей ПОрадиометра-спектрометра

Наименование программного обеспечения

Идентификационное наименование программного обеспечения

Номер версии

Цифровой идентификатор программного обеспечения

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО

«Встроенное ПО», установленное на контроллере технологического анализатора СТМА-01

MZHG-040

1.0 и выше (до 1.9)

97DB

CRC16 для MODBUS /RTU

Комплекс программ для выполнения полного гамма-спектрометрического анализа аппаратурных спектров

SPEKTR_M.exe

2.0 и выше (до 2.9)

D659

CRC16 для MODBUS /RTU

Программный модуль для автоматизации процедур периодической поверки радиометра-спектрометра.

Poverka R-S.exe

1.0 и выше (до 1.9)

FAF2

CRC16 для MODBUS /RTU

Примечание. Контрольные суммы файлов относятся к текущим версиям программного обеспечения.

Уровень защиты программного обеспечения радиометра-спектрометра от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует классу C в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики радиометра-спектрометра МЖГ-040 представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Основные характеристики радиометра-спектрометра

Наименование характеристики

Значение

1.

Диапазон регистрируемых энергий гамма-излучения, кэВ

от 50 до 3000

2.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность), %

±1

3.

Относительное энергетическое разрешение гамма-спектрометра для энергии 662 кэВ (по линии Cs-137), %:

- для исполнения МЖГ-040, не более

- для исполнения МЖГ-040-01, не более

8,0

10,5

4.

Нестабильность характеристики преобразования спектрометрического тракта за 24 ч непрерывной работы, %, не более

2

5.

Максимальная входная статистическая загрузка спектрометрического тракта, имп/с , не менее

100 000

6.

Базовые значения эффективности регистрации (для энергий: 81,0 кэВ, 121,8 кэВ, 344,3 кэВ, 356,0 кэВ, 661,7 кэВ, 778,9 кэВ, 964,0 кэВ, 1173,2 кэВ и 1332,5 кэВ) в пике полного поглощения для положения «Калибровка», отн. ед.:

- для исполнения МЖГ-040 (в «ИЕ» воздух)

- для исполнения МЖГ-040 (в «ИЕ» вода, Е=661,7 кэВ и Е=1332,5 кэВ)

- для исполнения МЖГ-040-01 (в «ИЕ» воздух)

- для исполнения МЖГ-040-01 (в «ИЕ» вода, Е=661,7 кэВ и Е=1332,5 кэВ)

1,140-4; 8,0-10-4; 2,3940-3;

2,37'40-3; 1,77 40-3; 1,5040’3;

1,3540-3; 1,1840-3; 1,0740-3.

9,540-4; 6,840-4.

3,8-104; 1,2640-3; 3,9740’3;

3,9540-3; 3,240-3; 2,740-3;

2,4740’3; 2,2340’3; 2,1040-3.

1,7540-3; 1,3240-3.

7.

Базовые значения эффективности регистрации (для энергий: 81,0 кэВ, 165,9 кэВ, 356,0 кэВ, 661,7 кэВ, 1173,2 кэВ и 1332,5 кэВ) в пике полного поглощения для рабочей геометрии измерения «ИЕ», отн. ед.: - для исполнения МЖГ-040

- для исполнения МЖГ-040-01

6,440-3; 8,640-3; 7,740’3;

5,640-3; 3,340-3; 2,840-3.

1,7340’2; 2,340-2; 2,040-2;

1,9140’2; 1,4240’2; 8,340-3.

8.

Диапазон измерений объёмной активности радионуклида Cs-137, Бк/м3

от 1-103 до 1-108

9.

Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемной активности, %

±50

10.

Пределы допускаемой относительной не исключенной систематической погрешности при измерении объемной активности, %

±7

11.

Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности характеристики преобразования:

- при изменении температуры, %/°C

- при изменении напряжения питания от 176 до 253 В, %

±0,1 ±1

Продолжение таблицы 4

12.

Время установления рабочего режима, минут, не более

30

13.

Напряжение питания от промышленных сетей переменного тока частотой 50 (±1) Гц, В

220-44

14.

Потребляемая мощность, В •А, не более

100

15.

Условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, °С

- атмосферное давление, кПа

- относительная влажность воздуха, %

от 5 до 50 от 84 до 106,7 до 80 при +35°С

16.

Средняя наработка на отказ, ч Средний срок службы, лет

20 000

30 (при условии замены отдельных составных частей по мере выработки их ресурса)

Радиометр-спектрометр имеет сейсмостойкое исполнение по категории I согласно НП-031-01. По месту установки радиометр-спектрометр соответствует группе А, а по функциональному назначению исполнению 1 - по РД 25 818-87 (землетрясение 7 баллов по шкале MSK-64, высота размещения до +50 м от нулевой отметки).

По устойчивости к воздействию атмосферного давления радиометр-спектрометр соответствует группе Р1 по ГОСТ Р 52931-2008 (давление от 84 до 106,7 кПа, размещение до 1000 м над уровнем моря).

По устойчивости к воздействиям температуры и влажности окружающего воздуха ТС радиометра-спектрометра соответствуют группе В4 по ГОСТ Р 52931-2008 (температурный диапазон от плюс 5 оС до плюс 50 оС; относительная влажность окружающего воздуха до 80 % при температуре плюс 35 °С).

По устойчивости к воздействию синусоидальных вибраций радиометр-спектрометр относится к группе V4 по ГОСТ Р 52931-2008 (диапазон частот от 10 до 120 Гц, амплитуда смещения 0,15мм).

По устойчивости к электромагнитным воздействиям радиометр-спектрометр соответствует группе исполнения III и критерию качества функционирования А по ГОСТ Р 50746-2000 в условиях эксплуатации при электромагнитной обстановке средней жесткости.

По устойчивости к воздействию пыли и воды устройства детектирования радиометра-спектрометра соответствуют исполнению IP55, а СТМА-01 соответствует исполнению IP54 по ГОСТ 14254.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится:

- на маркировочную табличку (шильд), прикрепленную к корпусу радиометра-спектрометра;

- на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.

Комплектность

В комплект поставки радиометра-спектрометра МЖГ-040 входят составные части и эксплуатационная документация, указанные в таблице 5.

Таблица 5 - Комплект поставки радиометра-спектрометра

Обозначение

Наименование

Кол-во

Примечание

ЛКВШ 06.362.0000.00 ТУ

Модификация МЖГ-040

Устройство спектрометрическое технологическое

СТУ-040 ДЦКИ.412131.020, в составе:

1

См. примечание

Устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое УДС-ГЦ-63х63-485-АС

1

Емкость (ИЕ) ДЦКИ. 306128.002

1

Реле потока

1

Платформа ДЦКИ.301224.026

1

Набор защитных блоков ДЦКИ. 412131.020

1

Анализатор спектрометрический СТМА-01 ДЦКИ.412131.023

1

ЛКВШ 06.362.0000.00 ТУ

Модификация МЖГ-040-01

Устройство спектрометрическое технологическое

СТУ-040-01 ДЦКИ.412131.020-01, в составе:

1

См. примечание

Устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое УДС-ГЦ-63х160-485-АС

1

Емкость (ИЕ) ДЦКИ. 306128.002-01

1

Реле потока

1

Платформа ДЦКИ.301224.026

1

Набор защитных блоков ДЦКИ. 412131.020

1

Анализатор спектрометрический СТМА-01 ДЦКИ.412131.023

1

ЛКВШ 10.359.0000.00 01

Программное обеспечение

к-т

Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости ЛКВШ 06.362.0000.00 ВЭ (включая Методику поверки

ЛКВШ 06.362.0000.00 Д3)

1

ЛКВШ 06.362.0000.00 ВЭ

Ведомость эксплуатационных документов

1

Примечание -Технические средства радиометра-спектрометра поставляются в упаковке и таре предприятия-изготовителя с комплектом монтажных частей и комплектом ЗИП-О.

Поверка

осуществляется по документу ЛКВШ 06.362.0000.00 Д3 «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности жидких сред МЖГ-040. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в ноябре 2013 г.

При поверке применяются источники фотонного излучения радионуклидные спектрометрические закрытые типа ОСГИ-Р, № г/р 40714-09 с активностью от 104 до 105 Бк и погрешностью не более ±3%.

Сведения о методах измерений

ЛКВШ 06.362.0000.00 РЭ «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности жидких сред МЖГ-040. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. ГОСТ 4.59-79 «Система показателей качества продукции. Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей».

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

3. ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения основных параметров».

4. ГОСТ 8.033-96 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников».

5. ЛКВШ 06.362.0000.00 «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности жидких сред МЖГ-040. Технические условия».

Рекомендации к применению

- при осуществлении деятельности в области использования атомной энергии;

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.

Развернуть полное описание