загрузка...

Стационарный дозиметр-автомат


Принципиальная схема порогового дозиметра, способного обнаружить среди перемещающихся перед ним предметов источник у-излучения, а в подходящих условиях — и p-излучения, изображена на рис. 33.
Его радиационный детектор BDl — счетчик Гейгера типа СБМ20. Необходимое для его питания высокое напряжение формируется как обычно: высоковольтные импульсы, возникающие на обмотке I трансформатора Tl блокинг-геиератора, через диоды VDl и VD2 заряжают конденсатор С2 до напряжения 400—450 В, который и становится источником питания счетчика Гейгера.
Импульсы напряжения, возникающие на аноде счетчика в момент его возбуждения у-кваитом, приводятся к цифровому «стандарту'» одиовибратором, выполненным на элементах DD 1.1, DDl.2. Длительность этих импульсов — tn nm 2 = 0,7 • R4 • С5 = = 0,7 • 24 • IO[XXX] • 4700 • IO12 = 0,1 мс — меньше «мертвого» времени счетчика СБМ20 и не ограничивает его быстродействия. Сформированные импульсы поступают на вход С (выв. I) счетчика-накопителя DD4 и суммируются в нем.
Ho время их суммирования ограничено I-секундным интервалом: ежесекундно с таймера (микросхема DD3) на вход R счетчика DD4 поступают короткие, длительностью tR DD4sO,7 • R9 • ClO = 0,7 • 12 • IO3 • 15 • IO'9 s 0,1 мс, импульсы сброса[XXXI], возвращающие его в нулевое состояние.
Если за время между двумя импульсами сброса в счетчик DD4 поступит такое число импульсов, что иа его выходе, подключеи-





ном к конденсатору С13 (на рис. 33 это выход 8 DD4), появится напряжение высокого уровня, то фронтом этого импульса триггер, выполненный на элементах DD2.I и DD2.2, будет переведен в «единичное» состояние, и низкое напряжение на выходе DD2.1 сменится высоким. Это напряжение откроет транзисторный ключ (VT2, VT3), и на пьезосирену BAl поступит питание.
Длительность звучания пьезосирены зависит от того, к какому из выходов счетчика DD5 будет подключен конденсатор С12. Получив разрешение (напряжение высокого уровня на входе CN), DD5 начнет счет прямоугольных импульсов, поступающих с таймера на его вход CP е частотой I Гц. Это будет продолжаться до тех пор, пока спад напряжения на закоммутированном выходе счетчика DD5 (на рис. 33 это выход 9) не преобразуется на выходе DD2.4 в короткий «единичный» импульс общего сброса, переводящий все запоминающие элементы прибора в нулевое состояние. Общий сброс системы может быть осуществлен и вручную — кнопкой SBl «Старт».
Печатную плату прибора изготавливают из двустороннего фо- льгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. На рис. 34, а показана разводка проводников на одной ее стороне, на рис. 34, 6 — расположение деталей. Технология изготовления, приемы монтажа, принятые обозначения описаны выше (см. рис. 12—14).
Почти все резисторы в приборе типа MJIT-0,125 (Rl и R7 — КИМ-0,125). Конденсаторы: Cl - КД-26; С2 - К73-9; СЗ - К53-30; С4, С5, CU - КМ-6 или KlO-17-26; СЮ, С12, С13 - КМ-5; С8, С9 — КД-1; С6, Cl — Gloria или любой другой оксидный приемлемых габаритов. BAl — любая 12-вольтовая пьезосирена, потребляющая ток не более I А. Счетчик BDl — СБМ20 в двухцокольном исполнении.
Трансформатор Tl отличается от трансформатора простого радиационного индикатора (см. с. 50) лишь обмоткой I: здесь она имеет 310 витков, намотанных проводом ПЭВ-2-0,07.
В собранном без ошибок приборе потребуется лишь правильно выставить порог его срабатывания. С одной стороны, он должен надежно зафиксировать появившийся источник радиации, с другой — вероятность ложного срабатывания прибора должна быть достаточно малой[XXXII].
Рис. 34. Печатная плата дозиметра
Рис. 34. Печатная плата дозиметра


Радиационная чувствительность прибора — уровень наведенного источником поля, при котором он включит сигнал тревоги, — зависит от коммутации счетчика DD4. Если это будет сделано так, как показано на рис. 33 (конденсатор С13 подключен к выходу 8 DD4), то Nnop = 8, и прибор включит сигнал тревоги, если уровень наведенного поля превысит уровень естественного радиационного фона Оф = 15 мкР/ч примерно в 24 раза (Nnop • 60/Ыф = 8-60/20).

Можно было бы, казалось, без особых затруднений снизить порог включения тревожного сигната:              простым
переключением конденсатора С13 на выход 4 (выв. 5) счетчика DD4, то есть установив порог Nnop = 4. Ho это поведет к тому, что время от времени прибор будет подавать сигнал тревоги без каких-либо на то оснований. Причина — флуктуации естественного радиационного фона, способные при такой короткой экспозиции вывести счетчик DD4 в позицию выставленного порога. И хотя ложная тревога не исключается и при Nnop = 8, вероятность того, что на I-секундном интервале появятся восемь фоновых импульсов (при том, что среднее их число N,j,/60 = 20/60 = 0,3 имп), очень невелика.
Конечно, порог включения тревожного сигнала может быть и более высоким — достаточно переключить конденсатор С13 на выход 16 или 32 DD4. А если элементы DD 1.3 и DD2.1 включить так, как показано на рис. 35, то по-разному подключая входы DD 1.3 к выходам счетчика DD4, мы сможем закоммутировать в приборе и некоторые другие пороги.
Например, Nnop = 9 (заком- мутировацы выходы 8 и I DD4), Nnop= 10 (закоммутированы выходы 8 и 2) или Nnop= 12 (закоммутированы выходы 8 и 4).
Компоновка прибора зависит от поставленной задачи и места его расположения. Если пьезосирена будет установлена около электронного блока, то своим включением она укажет на появившийся поблизости источник радиации. Укажет тем, кого это в первую очередь и касается (чтобы не подрывать «трудовой энтузиазм масс», можно, конечно, поставить не слишком громкую сирену лишь у себя в кабинете).
В качестве источника питания можно взять герметичный кислотный аккумулятор Yl.2-12 (напряжение 12 В, емкость 1,2 А - ч, габариты 97 х 43 х 57 мм, вес 0,52 кг), никель-кадмиевый аккумулятор (например, ЮКНГ-3,5) и даже батарею, составленную из гальванических элементов (например, из восьми последовательно включенных элементов 373). Вообще подойдет любой 12-вольто- вый источник, если его емкость будет достаточной для продолжительной работы прибора в дежурном режиме (потребляемый им в этом режиме ток не превышает 1,5...2 мА), а наибольший отдавае

мый ток будет достаточен для питания пьезосирены (для AC-10 — 0,25 А).
Тревожный акустический сигнал можно продублировать световым, например, красными светодиодами большой яркости, включив их так, как показано на рис. 36. Поскольку потребляемый такой цепочкой ток невелик (около 20 мА), их может быть несколько.
Если прибор может оказаться в очень сильном радиационном поле, способном за счет большой скорости счета «посадить» относительно маломощный источник питания счетчика Гейгера, в схему прибора можно ввести цепь R15VD4 (показана штриховой). В режиме тревоги она увеличит частоту блокинг-генератора и соответственно частоту подпитки конденсатора С2. Номинал Rl5 — 10...15 кОм.
Блок питания счетчика Гейгера в этом приборе можно выполнить и так, как это сделано в микромощном радиационном индикаторе (рис. 28). В этом случае подпитка высоковольтного конденсатора будет происходить при каждом срабатывании счетчика Гейгера, что позволит иметь и высокую энергоэкономичность прибора в дежурном режиме, и нормальное питание счетчика в мощных радиационных полях.
В приборе могут быть задействованы практически любые 400-вольтовые счетчики Гейгера, имеющие как меньшую по сравнению с СБМ20 радиационную чувствительность (СБМ21, СБМ10 и др.), так и большую (СБМ19, СБТ10А и др.). Потребуется лишь, руководствуясь изложенными выше соображениями, установить нужное включение счетчика DD4.
Прибор располагают около перемещающихся предметов. Это может быть конвейерная лента с гравием и песком на бетонном заводе, узкоколейка для вагонеток, загружающих печь, и т. п. Он может быть установлен даже на стреле экскаватора — источник радиации может обнаружиться при рытье траншеи или погрузке строительного мусора. Установленный у ворот завода, он предупредил бы и случай, произошедший в Подольске... Вот что тогда писал об этом «Московский комсомолец»:
«Беда пришла на Подольский завод цветных металлов (ПЗЦМ) внезапно, хотя, по мнению специалистов, ее следовало ожидать. При очередном радиометрическом обследовании Подмосковья здесь были обнаружены участки с высокой радиацией. Поиск ис
точника показал, что вместе с металлоломом — сырьем, на котором работает завод, кто-то «сплавил» сюда около 200 т радиоактивных материалов. Кто — сказать сейчас почти невозможно, так как лом поступает со всех концов страны. Прокуратура ведет расследование...»
Радиоактивный лом был бы обнаружен таким прибором мгновенно и, конечно, не попал бу в переплавку. А прокуратура уже на следующий день допрашивала бы поставщика...
И заметим, что этот «светящийся» завод был обнаружен лишь после Чернобыля, то есть во времена необыкновенно высокой активности наших дозиметрических с’ужб. Беда не пришла внезапно, а была лишь внезапно обнаружена — между радиационным загрязнением завода и его обнаружением могли пройти годы. Это при том, что владелец даже самого простого радиационного индикатора заметил бы «свечение» этого завода уже на дальних к нему подступах. В чем, собственно, автор убедился сам.
При контроле автотрассы прибор рекомендуется устанавливать около мест естественного торможения автомобилей: у железнодорожных переездов, около светофоров, у естественных или намеренно созданных дефектах дорожного покрытия и т. п. Причина понятна — нужна хотя бы одна полноценная экспозиция.
При контроле пешеходов прибор располагают в местах их естественной концентрации и неспешного перемещения: у эскалатора метрополитена, на трапе самолета, в дверях, у турникетов и т. п.
Однако в некоторых случаях широковещательная тревога может быть нежелательна и на самом деле, например, по оперативным соображениям. Тогда пьезосирену выносят в сторону и связывают с радиационным блоком той или иной линией связи. Обычно проводной, но если сделать это не удается (проблемой может стать, например, прокладка проводов под бетонным полотном шоссе), то выбирают одну из разновидностей беспроволочной связи: радио (см. приложение 8), лазерный (приложение 9) или инфракрасный канал связи (приложение 10). 
<< | >>
Источник: Виноградов Ю. А.. Ионизирующая радиация: обнаружение, контроль, защита. 2002

Еще по теме Стационарный дозиметр-автомат:

  1. Высокочувствительный дозиметр-автомат
  2. Новый денежный автомат
  3. Реклама стационарных зазывал
  4. Реклама стационарных зазывал
  5. «Водяной» дозиметр
  6. Дозиметры
  7. Фокусники и автоматы
  8. Дозиметр с радиоканалом
  9. Абхазия: автоматы и мандарины
  10. ФИЛЬТРАЦИЯ ГЛУБОКИМИ СТАЦИОНАРНЫМИ И ПСЕВДООЖИЖЕННЫМИ ЗЕРНИСТЫМИ СЛОЯМИ
  11. Сцинтилляционный детектор в продуктовом дозиметре
  12. Радиолюбительский дозиметр
  13. Патрульный дозиметр
  14. Пороговые дозиметры