Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Мурманский государственный технический университет
Кафедра управления судном
и промрыболовства
Приборы дозиметрического
и химического контроля
методические указания к практическим занятиям по теме:
«Радиационная и химическая безопасность»
для дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»
по специальностям всех форм обучения.
Мурманск
2007
НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Дозиметрические приборы – устройства, предназначенные для измерения доз и мощности ионизирующих излучений, активности и концентрации радиоактивных веществ. Дозиметрические приборы классифицируются по их назначению, по методу обнаружения и измерения ионизирующих излучений (типу детекторов), по измерению вида излучения и т.д.
По назначению дозиметрические приборы делятся на следующие группы:
- индикаторы;
- рентгенметры;
- радиометры;
- дозиметры;
- спектрометры.
ИНДИКАТОРЫ – простейшие измерительно-сигнальные приборы, позволяющие обнаружить ионизационные излучения, ориентировочно оценить мощность дозы, главным образом β и γ излучений. Эти приборы имеют простейшие электрические схемы со световой или звуковой сигнализацией. Детектором в них чаще всего служат газоразрядные счётчики. К этой группе приборов относятся индикаторы ДП-63,
ДП-63А, ДП-64, БС-1 (сигнализатор жесткого излучения, бытовой).
РЕНТГЕНМЕТРЫ – приборы, предназначенные для измерения мощности дозы рентгеновского или гамма-излучения. В качестве детекторов в этих приборах применяют ионизационные камеры или газоразрядные счетчики.
Такими приборами являются ИМД-2, ИМД-5, ДП-5Б, ДП-5В, «Белла», «Эксперт»,
«Мастер-1» и др.
Радиометры – приборы, предназначенные для обнаружения и определения степени радиоактивного заражения поверхностей, оборудования, пищевых продуктов, главным образом альфа и бета частицами. Радиометрами возможно измерение небольших уровней гамма излучения. Детекторами радиометров являются газоразрядные и сцинтилляционные счетчики. К этой группе приборов относятся ДП-12, КРБГ-1, ДРГБ-01, «Эко-1» и др.
ДОЗИМЕТРЫ – приборы, предназначенные для определения суммарной дозы облучения, полученной человеком. Индивидуальные дозиметры представляют собой малогабаритные ионизационные камеры или фотокассеты с плёнкой. Набор, состоящий из индивидуальных дозиметров и зарядно-измерительного устройства, называют комплектом индивидуального дозиметрического контроля.
Комплектами индивидуальных дозиметров являются ДК-02, ДП-22, ДП-24, ИД-1 и др. В указанные комплекты входят дозиметры ДКП-50, ИД-1, ИД-11
СПЕКТРОМЕТРЫ – приборы, предназначенные для получения информации о спектре распределения ионизирующего излучения по энергии квантов или частиц.
Примером таких устройств может служить установка СИЧ (спектрометр излучения человека), а также спектрометрические анализаторы.
КОМБИНИРОВАННЫЕ ПРИБОРЫ – приборы, которые выполняют функции двух или более приборов для измерения параметров ионизирующего излучения.
Наибольшее распространение получили дозиметры-радиометры ДП-5В, ДРГБ-01,
«Эко-1» и др.
По методу обнаружения и измерения ионизирующих излучений дозиметрические приборы делятся на:
- использующие фотографический метод;
- химический метод;
- сцинтилляционный метод;
- ионизирующий метод.
фотографический метод используется в устройствах, которые называются индивидуальными фотодозиметрами.
химический метод используется в дозиметрах ДП-70, ДП-70М и др.
сцинтилляционный метод в приборах СРП-68-01, СРП-88, установке СИЧ.
ионизационный метод получил самое широкое распространение в современных дозиметрических приборах (бытовых, войсковых, гражданской обороны), такие как «Эксперт», «Мастер-1», ДРБГ-01, «Эко», ИМД-2, ИМД-5, ДП-5В, РУП-1, ДП-22 и др.
По измерению вида излучения дозиметрические приборы делятся на:
- приборы для измерения гамма-излучения;
- приборы для измерения альфа и бета излучения;
- приборы для измерения нейтронного потока.
Основными узлами дозиметрических приборов являются:
- детекторы излучений (ионизационные камеры, газоразрядные счетчики, сцинтилляторы)
- электрическая схема преобразования импульсов;
- измерительные и регистрирующие приборы (стрелочные, цифровые).
МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ.
Фотографический метод основан на степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений молекулы бромистого серебра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотоплёнки при её проявлении.
Плотность почернения пропорциональна поглощенной энергии излучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу излучения, поглощенную плёнкой.
Химический метод основан на том, что некоторые химические вещества под воздействием ионизирующих излучений (ИИ) меняют свою структуру.
Так, хлороформ в воде при облучении разлагается с образованием соляной кислоты, которая даёт цветовую реакцию с красителем, добавленным к хлороформу.
Двухвалентное железо в кислой среде окисляется в трехвалентное под воздействием свободных радикалов Н2О2 и НО, образующихся в воде при её облучении. Трёхвалентное железо с красителем даёт цветную реакцию. По плотности окраски судят о дозе излучения (поглощённой энергии).
Действие детекторов химических дозиметрических приборов основан на измерении выхода радиационно-химических реакций, протекающих под действием ионизирующих излучений. Под выходом реакции понимается число характерных превращений на 100 эВ поглощённой энергии.
Если выход не зависит от скорости поглощения энергии, то такая система может быть принята для определения поглощённых доз излучения.
Достоинство химических детекторов заключается в возможности выбора таких веществ, которые по воздействию на них ионизирующих излучений мало отличаются от биологических тканей. Следовательно, химические изменения, происходящие в этих веществах под действием излучений, могут непосредственно служить мерой энергии излучения, поглощенной тканью.
Химические детекторы подразделяются на жидкостные (ферросульфатные, нитратные, цириевые) и на детекторы, в которых используется принцип хлорозамещения углеводородов.
Химический метод обнаружения ИИ используется в дозиметрах ДП-70, ДП-70М.
Сцинтилляционный метод. Некоторые химические вещества под воздействием ИИ светятся. Количество вспышек пропорционально мощности дозы излучения и регистрируется с помощью фотоэлектронных умножителей.
Сцинтилляционный детектор состоит из оптически соединённых сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя. В детекторах гамма-излучений применяется NaJ и GsJ сцинтилляторы, в детекторах альфа-излучений ZnS.
Особенностью сцинтилляционных приборов является то, что на их показания влияет не только величина дозы, но и энергия регистрируемого излучения, поэтому при измерении ИИ необходимо учитывать энергию излучения.
Главное достоинство сцинтилляционных приборов – высокая эффективность регистрации гамма-излучений. Сцинтилляционные детекторы используются в дозиметрических приборах СРП-68, СРП-88 и в установках СИЧ.
Ионизационный метод. Одним из свойств ИИ является способность изменять электропроводность среды. Под воздействием ИИ в изолированном объёме может происходить ионизация газа; электрически нейтральные атомы (молекулы) газа разделяются на положительно и отрицательно заряженные ионы. Если в этот замкнутый объём поместить два электрода, к которым приложено постоянное напряжение, то между электродами создаётся электрическое поле. При наличии электрического поля в ионизированном газе возникает направленное движение заряженных частиц, т.е. через газ проходит ионизационный электрический ток. Измеряя ионизационный ток, можно судить об интенсивности ионизирующих излучений.
В детекторах ионизационного типа могут использоваться ионизационные камеры, газоразрядные счётчики и полупроводниковые устройства.
Ионизационная камера представляет собой заполненный воздухом замкнутый объём,
внутри которого находятся два изолированных друг от друга электрода. К электродам приложено напряжение от источника постоянного тока. При отсутствии ионизирующего излучения в цепи ионизационной камеры тока нет, поскольку воздух является изолятором. При появлении ионизирующего излучения, внутри камеры молекулы воздуха ионизируются (появляется электрическое поле). В электрическом поле положительно заряженные частицы перемещаются к катоду, а отрицательные – к аноду. В цепи камеры возникает ток ионизации, который регистрируется микроамперметром. Числовое значение ионизационного тока пропорционально мощности излучения.
Ионизационные камеры подразделяются по следующим основным признакам:
- принцип действия (токовые, импульсные);
- конструктивному решению (плоские, цилиндрические, сферические);
- назначению (регистрация альфа, бета, гамма излучения).
Достоинством ионизационных камер является надёжность, точность, простота устройства.
Главный недостаток – относительно низкая чувствительность.
Практика использования дозиметров с ионизационными камерами (ДП-5А) показала, что в первый период после аварии на ЧАЭС дозиметры давали правильные показания. Но после распада короткоживущих радионуклидов входящих в радиоактивный выброс, точность показаний дозиметров заметно снизилась. Пришлось применять более чувствительные приборы, которые имели газоразрядные и сцинтилляционные детекторы.
Газоразрядный счётчик используется для измерения радиоактивных излучений малой интенсивности.. Чувствительность счётчика в десятки тысяч раз выше чем у ионизационной камеры.
Газоразрядный счётчик представляет собой герметичный металлический или стеклянный цилиндр, заполненный разряженной смесью инертных газов (аргон, неон) с некоторыми добавками, улучшающими работу счётчика. Внутри цилиндра, вдоль его оси натянута тонкая металлическая нить (анод) изолированная от цилиндра. Катодом служит металлический корпус или тонкий слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного корпуса. На катод и анод подаётся напряжение электрического тока. Используется принцип усиления газового разряда.
В отсутствии радиоактивного излучения свободных ионов в объёме нет. Появление радиоактивного излучения способствует образованию заряженных частиц в объёме. Электроны, двигаясь в электрическом поле к аноду, площадь которого значительно меньше площади катода, приобретают кинетическую энергию, достаточную для дополнительной ионизации газовой среды. Выбитые при этом электроны также вызывают ионизацию. Таким образом, одна частица радиоактивного излучения, попавшая в объём смеси газового счётчика, вызывает образование лавины свободных электронов. На нити (аноде) счётчика собирается большое количество электронов, положительный потенциал резко уменьшается и возникает электрический импульс. Сосчитывая количество импульсов тока, возникающих в единицу времени, можно судить об интенсивности радиоактивного излучения.
В зависимости от конструкции счётчика и приложенного напряжения коэффициент газового усиления может достигать величины 107.
Достоинством газоразрядных счётчиков является высокая чувствительность, большой выходной сигнал, простота регистрирующих электронных схем, малые габариты.
Недостаток – резкая зависимость эффективности регистрации от энергии излучения и влияние мощности дозы на точность показаний приборов. Показания могут уменьшаться при очень высокой мощности дозы.
Полупроводниковые детекторы являются аналогами ионизационных камер с твердотельным чувствительным объёмом. Плотность вещества чувствительного объёма в полупроводнике примерно на три порядка выше плотности газа в ионизационной камере, а энергия образования пары носителей на порядок ниже, что даёт увеличение поглощённой энергии в единице объёма полупроводника в 104 раз.
Полупроводниковые детекторы в токовом режиме могут применяться для дозиметрии фонового излучения при мощности дозы свыше 20 Гр/с (2 * 103 мкР/с).
В импульсном режиме их дозовая чувствительность значительно выше, минимальное значение регистрируемой мощности дозы 10 нГр/с (10-3 мкР/с).
Высокая чувствительность при небольших размерах – основное преимущество полупроводниковых детекторов.
Дозиметрические приборы
Измерители мощности дозы ДП-5А, ДП-5В предназначены для измерения уровней радиации на местности и радиоактивной зараженности различных предметов по гамма-излучению.
Мощность гамма-излучения определяется в миллирентгенах или рентгенах в час (мР/ч; Р/ч) для той точки пространства, в которой расположен счётчик прибора.
Указанные приборы способны обнаруживать и бета-излучения.
Диапазон измерений по гамма-излучению 0,05…200 Р/ч. Приборы имеют шесть поддиапазонов измерений. Отсчёт показаний приборов производится по нижней шкале микроамперметра в Р/ч, по верхней шкале – в мР/ч, с последующим умножением на соответствующий коэффициент поддиапазона (см. таблицу 1).
Таблица 1.
|
Поддиапа- зоны |
Положение ручки переключа- теля поддиапазонов |
Шкала |
Единицы |
Пределы измерений |
Время определения показаний, с |
|
1 |
200 |
0 - 200 |
Р/ч |
5 – 200 |
10 |
|
2 |
х1000 |
0 – 5 |
мР/ч |
500 – 5000 |
10 |
|
3 |
х100 |
0 – 5 |
мР/ч |
50 – 500 |
30 |
|
4 |
х10 |
0 – 5 |
мР/ч |
5 – 50 |
45 |
|
5 |
х1 |
0 – 5 |
мР/ч |
0,5 – 5 |
45 |
|
6 |
х0,1 |
0 – 5 |
мР/ч |
0,05 – 0,5 |
45 |
Приборы имеют звуковую индикацию на всех диапазонах, кроме первого. Звуковая индикация прослушивается с помощью головных телефонов. Питание приборов осуществляется от сухих элементов типа КБ-1, обеспечивающих непрерывную работу в нормальных условиях не менее 40…55 часов. Приборы могут подключаться к внешним источникам постоянного тока напряжением 3,6 и 12 В – ДП-5А или 12 и 24 В – ДП-5В.
В комплект приборов входят: измерительный пульт; зонд в ДП-5А (Б) или блок детектирования в ДП-5В соединённые с пультом гибким кабелем; контрольный стронциево-иттриевый источник бета-излучения для проверки работоспособности прибора; футляр с ремнями; удлинительная штанга; колодка питания к ДП-5А (Б) и делитель напряжения к ДП-5В; телефон-наушник; комплект эксплуатационной документации и ЗИП; укладочный ящик.
Комплекты индивидуальных дозиметров ДП-22В и ДП-24 предназначены для контроля экспозиционных доз гамма-облучения, получаемых людьми при работе на зараженной радиоактивными веществами местности или при работе с открытыми и закрытыми источниками ионизирующих излучений.
Комплект дозиметров ДП-22В состоит из зарядного устройства типа ЗД-5 и 50-ти индивидуальных дозиметров карманных прямопоказывающих ДКП-50.
Зарядное устройство предназначено для зарядки дозиметров перед началом работы с ними (перед выходом на работу в район радиоактивного заражения).
Дозиметр ДКП-50 конструктивно выполнен в форме авторучки с дюралевым корпусом, в котором расположены ионизационная камера с конденсатором, электроскоп, отсчётное устройство и зарядная часть.
Принцип действия дозиметра подобен действию простейшего электроскопа. В процессе зарядки дозиметра визирная нить электроскопа находится под влиянием сил электростатического отталкивания. Отклонение нити зависит от приложенного напряжения, которое при зарядке регулируют и подбирают так, чтобы изображение визирной нити совместилось с нулём шкалы отсчётного устройства.
При воздействии гамма-излучения на заряженный дозиметр в рабочем объёме камеры возникает ионизационный ток, который уменьшает первоначальный заряд конденсатора, а следовательно и потенциал внутреннего электрода. Изменение потенциала внутреннего электрода приводит к уменьшению сил электростатического отталкивания между визирной нитью и держателем электроскопа. В результате визирная нить сближается с держателем, а её изображение перемещается по шкале отсчётного устройства. Изменение потенциала, измеряемого электроскопом, пропорционально экспозиционной дозе гамма-излучения. Для снятия показаний прибора дозиметр держат против источника света и в окуляр наблюдают за отклонением визирной нити по отсчётной шкале. Это позволяет в любой момент произвести отсчёт экспозиционной дозы излучения.
Комплект ИД-1 предназначен для измерения поглощённых доз гамма-нейтронного излучения. Он состоит из индивидуальных дозиметров ИД-1 и зарядного устройства ЗД-6.
Принцип работы дозиметров аналогичен принципу работы дозиметров для измерения экспозиционных доз гамма-излучения (например ДКП-50).
Дозиметрический прибор ДРГ-01Т1 является цифровым широкодиапазонным дозиметром мощности экспозиционной дозы фотонного излучения. Предназначен для производства измерений на рабочих местах и территории предприятий, использующих радиоактивные вещества и другие источники ионизирующих излучений, а также в санитарно-защитной зоне. Может успешно применяться при возникновении и ликвидации аварийных ситуаций, для наблюдения за эффективностью биологической защиты и оперативного контроля облучения работников службы радиационной безопасности.
Прибор обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в интервале энергий фотонов 0,05….3,0 МэВ, в двух режимах работы: «Поиск» и «Измерение».
Таблица 2
|
Наименование показателя |
Режим работы |
|
|
«Поиск» |
«Измерение» |
|
|
Диапазон измерения мощности экспозиционной дозы |
от 0,10 мР/ч до 99,99 мР/ч |
от 0,10 мР/ч до 9,999 Р/ч |
|
на 1-м поддиапазоне |
от 0,10 мР/ч до 99,99 мР/ч |
от 0,010 мР/ч до 9,999 мР/ч |
|
на 2-м поддиапазоне |
от 0,10 мР/ч до 99,99 мР/ч |
от 0,010 Р/ч до 9,999 Р/ч |
|
время измерения |
2,5 с |
25 с |
Прибор надёжно работает при температурах -10….+40оС, относительной влажности
до 90% и атмосферном давлении 84….106,7 кПа.
Значение величины основной погрешности обычно составляет 5…10%.
В качестве детекторов излучения использованы 4 газоразрядных счётчика СБМ-20 и
2 счётчика СИ 34Г (СИ 40Г) с корректирующими свинцовыми фильтрами для выравнивания энергетической зависимости чувствительности.
Нормальное рабочее положение прибора, соответствующее максимальной чувствительности – перпендикулярное плоскости расположения детекторов.
Предельно допустимое облучение прибора соответствует мощности экспозиционной дозы 1000 Р/ч. В этом случае при любом режиме работы прибора на экране высвечивается символ ТГ (переполнение). По окончанию облучения дозиметр сохраняет работоспособность.
Питание от батареи типа «Корунд» или «Крона» обеспечивает непрерывную работу прибора в течение 8 часов (при значениях уровней мощности дозы в пределах 75% от максимального) и 100 часов, если радиационный фон не превышает 50 мР/ч.
Вес прибора – 600 гр. Порядок работы с прибором описан в инструкции по эксплуатации.
Бытовой дозиметрический прибор «Эксперт» предназначен для измерения мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, а также плотности потока бета-излучения.
В дозиметре применён торцевой газоразрядный счётчик типа СБТ-11А. Сигналы формируются по длительности и амплитуде и далее подаются на схему регистрации и индикации. Процесс измерения происходит циклически, в два этапа.
На первом этапе производится суммирование импульсов, и на цифровом дисплее отображается их число. По завершении подаётся звуковой сигнал, и на дисплее появляется точка. Длительность этапа зависит от диапазона и режима измерений.
На втором этапе производится индикация результата измерения. Длительность этого этапа от 2 до 10 с. После завершения измерения происходит сброс результата (на табло 000), и процесс измерения повторяется.
Таблица 3
Основные технические характеристики прибора.
|
Диапазоны измерения мощности эквивалентной дозы, мкЗв/ч (мкР/ч) |
0,1 – 500 (10 – 50000) |
|
Диапазон энергий фотонов при измерении уровня мощности дозы, МэВ |
0,1 – 1,25 |
|
Основная относительная погрешность измерения мощности дозы, % |
±30 |
|
Диапазон измерения плотности потока бета-излучения от загрязнённых поверхностей по стронцию-90, иттрию-90 или цезию-137 част/с *см |
0,3 – 500 |
|
Нижний предел энергии регистрируемого бета-излучения, МэВ |
0,156 |
|
Продолжительность непрерывной работы от одного элемента типа «Крона», «Корунд», ч |
100 |
|
Условия эксплуатации: |
|
|
температура воздуха, Со |
0….40 |
|
давление, кПа |
84….106,7 |
|
влажность, % |
до 75 при 30оС |
|
габаритные размеры, мм |
192х64х40 |
|
масса, г |
300 |
При эксплуатации дозиметр следует оберегать от ударов, пыли и сырости. В местах с повышенной запылённостью и влажностью прибор рекомендуется держать в полиэтиленовом пакете.
Измеритель мощности дозы ИМД-5 обеспечивает измерение мощности поглощённой дозы гамма-излучения от 0,05 мрад/ч до 200 рад/ч в диапазоне энергий 0,084….1,25 МэВ, а также индикацию плотности потока бета-излучения от 50 до 50000 бета-час./мин * см2 с энергией 2,27 МэВ.
Диапазон измерений гамма-излучений разбит на 6 поддиапазонов, бета-излучений – на 3.
Таблица 4
|
Поддиа- пазон |
Положение ручки пере- ключателя |
Шкала прибора |
Обозначение единицы измерения |
Пределы измерения |
|
1 |
200 |
0-200 |
рад/ч |
5-200 |
|
2 |
х1000 |
0-5 |
мрад/ч |
500-5000 |
|
3 |
х1000 |
0-5 |
мрад/ч |
50-500 |
|
4 |
х10 |
0-5 |
мрад/ч |
5-50 |
|
5 |
х1 |
0-5 |
мрад/ч |
0,5-5 |
|
6 |
х0,1 |
0-5 |
мрад/ч |
0,05-0,5 |
|
4 |
х102 |
0-5 |
бета-част./(мин * см2) |
5000-50000 |
|
5 |
х103 |
0-5 |
бета-част./(мин * см2) |
500-5000 |
|
6 |
х104 |
0-5 |
бета-част./(мин * см2) |
50-500 |
Отсчёт показаний производится по шкале с последующим умножением на соответствующий поддиапазон. Рабочим является участок шкалы очерченный сплошной линией. На 2 – 6 поддиапазонах прибор передаёт на головные телефоны звуковую индикацию гамма и бета – излучения.
В качестве детекторов в приборе используются газоразрядные счётчики.
Определеие заражённости радиоактивными веществами любой поверхности, одежды, воды, продовольствия производится путём измерения мощности дозы гамма-излучения на расстоянии 1…1,5 см между детектором и обследуемым объектом.
Измерения можно производить при температурах от -50 до +50 оС, в условиях относительной влажности 100% при температуре +25оС. При этом предел допускаемой основной относительной погрешности измерения мощности поглощённой дозы гамма-излучения не превышает ±30%.
Прибор сохраняет работоспособность после воздействия вибрации, ударов, при пониженном атмосферном давлении, погружении блока детектирования в воду на глубину до 1 м. Время измерения не превышает: на 1 и 2 поддиапазонах – 30 с, на остальных – 45с
Питание осуществляется от двух элементов А343 напряжением не более 3В, что обеспечивает непрерывную работу прибора в течение 100 часов.
Масса прибора с футляром, ремнями и телефоном – 3,5 кг, с укладочным ящиком – 9 кг.
Дозиметр-радиометр ДРГБ-01-«Эко-1» применяется для измерения мощности эквивалентной (экспозиционной) дозы фотонного излучения, плотности потока бета-частиц и оценки значений удельной активности радионуклидов в продуктах питания, веществах и материалах при радиоэкологических и санитарно-гигиенических исследованиях. Устройство позволяет определять радионуклидный источник и уровень радиоактиной загрязнённости.
Прибор состоит из детектора ионизирующего излучения на основе счётчика СБТ-10А и электронно-счётной схемы с узлами питания, звукового сопровождения и жидкокристаллического дисплея. Весь прибор размещён в одном пластиковом корпусе со съёмным экраном бета-излучения.
Продолжительность непрерывной работы без перезарядки аккумулятора – не менее 30 ч. Прибор эксплуатируется при температуре -10…..+35оС и относительной влажности до 95%. Габаритные размеры: 180х85х55 мм; масса – 360 г. Порядок работы и обслуживания устройства представлен в инструкции по эксплуатации.
Радиометр «Припять» РКС-20,03 служит для контроля радиационной обстановки в местах проживания и работы населения. С его помощью можно измерять величину внешнего гамма-фона, загрязнение радиоактивными веществами жилых, производственных помещений и сооружений, транспортных средств, бытовых предметов, грунта и других поверхностей, содержание РВ в продуктах питания.
В качестве детекторов бета-, гамма-излучения используются счётчики типа СБМ-20.
Диапазон измерения плотности экспозиционной дозы гамма-излучения – от 0,01
до 20,00 мР/ч, а эквивалентной дозы – от 0,1 до 200,0 мкЗв/ч.
Диапазон измерения плотности потока бета-излучения от 10 до 20,000 * 103 част./мин * см2, удельной активности – от 1 * 10-7 до 2 * 10-5 Ки/кг.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности: ± 25%, дополнительной, вызванной изменением температуры окружающей среды на 10оС от границ диапазона (20±5оС) ± 10% и изменением напряжения питания от 4,7 до 12 В не более 10%.
Рабочий режим наступает через 5 с после включения устройства. Время установления показаний при изменении мощности дозы и плотности потока составляет 20 или 200 с.
Питание прибора осуществляется от батареи «Крона», «Корунд» или внешнего источника постоянного тока напряжением 4,7…12 В.
Габаритные размеры: 146х73х37 мм, вес прибора 300 г.
Эксплуатируется при температуре 10…35оС и верхнем значении относительной влажности 75%. Допускается работа прибора не более 10 мин при температуре -10…+40оС и относительной влажности до 95% - при 30оС.
Схема прибора помещена в корпус из ударо-прочного пластика прямоугольной формы. На корпусе расположены: цифровой индикатор и элементы управления.
Порядок работы с прибором описан в инструкции по эксплуатации.
Приборы химической разведки и контроля
Общая классификация приборов. Приборы химической разведки и контроля предназначены для определения качественного и количественного состава газовой смеси. Они подразделяются на ручные и автоматические. В зависимости от принципа действия приборы делятся на:
- химические, основанные на поглощении газов реактивами;
-термохимические – на изменении теплового эффекта сгорания газа;
- термокодуктометрические – на сравнении теплопроводности анализируемой газовой
смеси и воздуха;
- электрохимические – на изменении электрической проводимости раствора поглотившего
исследуемый газ;
- оптические – на измерении оптической плотности спектров поглощённой газовой смеси;
- радиоактивные – на изменении силы электрического тока, вызванного изменением
состава газа в ионизационной камере и др.
В приборах химической разведки и контроля используются различные методы анализа, но наибольшее распространение получил линейно-колористический, основанный на аспирировании исследуемого воздуха с помощью воздухозаборного устройства через индикаторную трубку, заполненную цветообразующим реагентом. При этом индикаторный порошок в трубке изменяет на определённую длину, функционально зависимую от концентрации определяемого вещества.
Для обнаружения и определения примерной концентрации сильнодействующих ядовитых и отравляющих веществ в воздухе, на местности, на поверхностях зданий и сооружений, в продуктах питания и в воде применяются:
- прибор химической разведки (ВПХР);
- прибор химической разведки и ветеринарной служб (ПХР-МВ);
- полевая химическая лаборатория (ПХЛ-54);
- автоматический газоанализатор (ГПС-11);
- полуавтоматичесий прибор химической разведки (ППХР);
- универсальный газоанализатор (УГ-2).
Принцип обнаружения и определения АХОВ и ОВ основан на изменении окраски индикаторов при взаимодействии с тем или иным веществом. В зависимости от того, какой был использован индикатор и как он изменил окраску, определяют тип веществ и примерную его концентрацию в воздухе.
Наибольшее распространение получили приборы ВПХР, ПХР-МВ и УГ-2.
Войсковой прибор химической разведки ВПХР предназначен для определения в воздухе, на местности и технике отравляющих веществ (ОВ) типа: зарин, зоман, иприт, фосген, синильная кислота, Ви-Икс, хлорциан.
Прибор состоит из металлического корпуса с крышкой. В них размещены:
- ручной насос;
- насадка к насосу;
- набор индикаторных трубок (в кассетах);
- противодымные фильтры;
- электрический фонарь;
- грелка и патроны к ней;
- лопатка для взятия проб;
- инструкция по эксплуатации прибора;
- плечевой ремень с тесьмой.
Масса прибора – 2,3 кг; диапазон рабочих температур -40….+40оС
Ручной насос (поршневой) служит для прокачивания заражённого воздуха через индикаторную трубку. При 50…60 качаниях насосом в минуту через индикаторную трубку проходит около 2-х литров воздуха. В корпусе насоса предусмотрен нож для надреза ампул и два углубления для обламывания концов индикаторных трубок; в ручке насоса – ампуловскрыватели.
Насада к насосу является приспособлением, позволяющим увеличивать количество паров ОВ, проходящих через индикаторную трубку, при определении ОВ на почве и различных предметах, в сыпучих материалах, а также обнаружить ОВ в дыму.
Индикаторные трубки предназначены для выявления ОВ и представляют собой запаянные стеклянные трубки, внутри которых помещены наполнитель и ампулы с реактивами. Индикаторные трубки маркированы цветными кольцами и уложены в бумажные кассеты по 10 штук. На лицевой стороне кассеты дан цветовой эталон окраски и указан порядок работы с трубками. Для определения ОВ типа СИ-ЭС и Би-Зет предназначены трубки ИТ-46. В комплект ВПХР они не входят и поставляются отдельно.
Защитные колпачки служат для защиты внутренней поверхности насадки от заражения каплями ОВ. И для помещения проб почвы и сыпучих материалов при определении в них ОВ.
Противодымные фильтры применяют для определения ОВ в дыму, малых количеств ОВ в почве и сыпучих материалах, а также при взятии проб дыма. Они состоят из одного слоя фильтрующего материала (картона) и нескольких слоёв капроновой ткани.
Грелка служит для подогрева индикаторных трубок при пониженной температуре окружающего воздуха (-40…+10оС). Она состоит из пластмассового корпуса с двумя углублениями, в которые вставлен штырь для прокалывания патрона, обеспечивающего нагревание грелки.
Универсальный газоанализатор УГ-2 предназначен для качественного и количественного определения в воздухе хлора, аммиака, сероводорода, окиси углерода, бензола, толуола и др. химических веществ. Принцип работы прибора аналогичен прибору ВПХР. Загрязнённый воздух проходя через индикаторную трубку, изменяет цвет наполнителя. Измеряя длину окрашенного столбика наполнителя по эталонной шкале, отградуированной в миллиграммах на литр, определяют приблизительную концентрацию анализируемого АХОВ в воздухе. Продолжительность проведения одного анализа 2….10 мин. Масса прибора 1,2 кг.
Более совершенным и многофункциональным является полуавтоматический прибор газового контроля УПГК, в котором используются индикаторные трубки любых размеров как отечественного так и зарубежного производства. Прибор работает в диапазоне температур от -10 до +50оС. Он оснащён сигнализацией, цифровым табло, микропроцессорной схемой, значительно расширяющей его возможности. Может работать автономно от аккумуляторной батареи и через зарядно-питающее устройство от сети 220В.
Существенным отличием УПГК является его универсальность: он предназначен для анализа воздуха, почвы, заражённых поверхностей, фуража, для чего в нём предусмотрено устройство пробоподготовки. Вес прибора с аккумулятором и блоком пробоотбора – 6,5 кг.
Фотоионизационный газоанализатор «Колион-1» предназначен для измерения количества органических и неорганических веществ в воздухе. Прибор может быть использован для обнаружения мест утечек и выбросов газов, а также для определения интенсивности утечки или выброса и является средством экспресс-анализа и сигнализации о повышении заданного значения концентрации.
Работает прибор от аккумуляторных батарей или от внешнего источника постоянного тока 12….15 В. Обеспечивает работу в температурном интервале -15….+45оС и относительной влажности (без конденсации) до 95%.
В основу работы прибора заложен фотоионизационный метод детектирования, основанный на ионизации молекул излучением источника вакуумного ультрафиолета (ВУФ). В качестве источника ВУФ использована лампа тлеющего разряда.
Воздух с помощью побудителя расхода прокачивается через детектор, где анализируемое вещество ионизируется ВУФ-излучением. Заряженные частицы под воздействием приложенного к электродам напряжения перемещаются в ионизационной камере, формируя токовый сигнал, пропорциональный концентрации вещества.
Таблица 5
Технические данные газоанализаторов
|
«Колион-1» (по бензолу) |
«Колион-701» |
|
|
1. Диапазон измерения, мг/м3 |
0….2000 |
0….20 |
|
2. Диапазон установки уровня срабатывания световой и звуковой сигнализации, мг/м3 |
0….200 |
0….20 |
|
3. Предел основной относительной погрешности измерения, % |
± 25 |
± 25 |
|
4. Средний срок службы, не менее |
6 лет |
6 лет |
|
5. Масса, кг |
||
|
- в упаковке |
6 |
4 |
|
- без упаковки |
2,5 |
2,5 |
В настоящее время промышленностью выпускается большое и разнообразное количество газоанализаторов и приборов химического контроля.