RU155528U1

RU155528U1 - RADIOMETRIC MULTI-PARAMETER INSTALLATION

Info

Publication number: RU155528U1
Application number: RU2015129357/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Витальевич Вицени; Сергей Иванович Кузьменко; Олег Анатольевич Скворцов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Импульс - К"
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2015-10-10

Abstract

Установка радиометрическая многопараметрическая, содержащая измерительную систему, состоящую из трех независимых измерительных каналов контроля объемной радиоактивности инертных газов, аэрозолей и йода, каждый из которых содержит соответствующее устройство детектирования, содержащее, по крайней мере, один блок детектирования и устройство накопления и обработки результатов замеров, а также содержащая пробоотборный тракт, включающий две независимые линии подвода воздуха, отличающаяся тем, что она снабжена устройством автоматической поддержки расхода воздуха, включающим единое прокачивающее устройство в виде насоса постоянного разрежения, размещенного на выходном трубопроводе выведения воздуха, причем каждая независимая линия подвода воздуха снабжена электрически управляемым клапаном и устройством измерения скорости потока воздуха, связанными с устройством накопления и обработки результатов замеров, содержащим блок аналого-цифрового преобразования и микропроцессор для статистической обработки результатов замеров, при этом каждое устройство накопления и обработки результатов замеров связано с устройством управления и отображения результатов замеров.A multi-parameter radiometric installation, comprising a measuring system consisting of three independent measuring channels for controlling the volumetric radioactivity of inert gases, aerosols and iodine, each of which contains a corresponding detection device containing at least one detection unit and a device for accumulating and processing measurement results, and also containing a sampling path including two independent air supply lines, characterized in that it is equipped with an automatic device air flow support, including a single pumping device in the form of a constant vacuum pump, located on the exhaust air outlet pipe, and each independent air supply line is equipped with an electrically controlled valve and an air flow velocity measuring device associated with an accumulation and processing device for measuring results containing an analog unit -digital conversion and microprocessor for statistical processing of measurement results, with each storage device and work of the measurement results is connected with the control device and display of the measurement results.

Description

Заявляемое техническое решение относится к области измерительной техники в атомной энергетике, в частности, на атомных электростанциях (АЭС), и предназначено для радиационного контроля газо-аэрозольных выбросов реактора в вентиляционную трубу энергоблока АЭС, а именно, для измерения и мониторинга объемной активности радиоактивных выбросов, содержащих аэрозоли, пары йода-131 и инертные газы.The claimed technical solution relates to the field of measuring equipment in nuclear energy, in particular, nuclear power plants (NPPs), and is intended for radiation monitoring of gas-aerosol reactor emissions into the ventilation pipe of a nuclear power plant, namely, for measuring and monitoring the volumetric activity of radioactive emissions, containing aerosols, iodine-131 vapors and inert gases.

Известен спектрометрический газовый монитор гамма-излучения, включающий устройство детектирования гамма-излучения газовых сред, содержащее измерительную камеру, размещенное в свинцовом защитном блоке, при этом устройство детектирования соединено с пробоотборной системой и цифровым анализатором спектра, спектрометрический монитор снабжен расходомером и устройством накопления и обработки информации, соединенным с цифровым анализатором спектра, при этом устройство детектирования включает полупроводниковый детектор гамма-излучения на основе особо чистого германия, размещенный в измерительной камере, выполненной в геометрии сосуда Маринелли, и снабжено электроохладителем, защитный блок выполнен в виде 4π - защиты и представляет собой контейнер с двойными стенками, образующими внутренний объем, заполненный свинцовой дробью, при этом верхняя часть защитного блока выполнена съемной, в пробоотборной системе предусмотрены трубопровод подачи контролируемой газовой среды и трубопровод подачи сжатого воздуха, снабженные запорной арматурой, выходящие в трубопровод подачи среды, на котором установлен расходомер, пробоотборная система снабжена контроллером управления, связанным с устройством накопления и обработки информации, и соединена с устройством детектирования трубопроводами подачи и отвода среды (патент на полезную модель РФ №91779, дата публикации 27.02.2010, МПК G21C 17/032 «Устройство детектирования гамма-излучения газовых сред и спектрометрический газовый монитор гамма-излучения»).Known spectrometric gas monitor for gamma radiation, including a device for detecting gamma radiation of gaseous media, containing a measuring chamber located in a lead protective unit, the detection device is connected to a sampling system and a digital spectrum analyzer, the spectrometric monitor is equipped with a flow meter and an information storage and processing device connected to a digital spectrum analyzer, the detection device includes a semiconductor gamma radiation detector based on highly pure germanium, placed in a measuring chamber made in the geometry of a Marinelli vessel and equipped with an electric cooler, the protective unit is made in the form of 4π protection and is a container with double walls forming an internal volume filled with lead shot, with the upper part of the protective the unit is removable, in the sampling system there is a pipeline for supplying a controlled gas medium and a pipeline for supplying compressed air equipped with shut-off valves that exit into the hearth pipeline After the medium on which the flowmeter is installed, the sampling system is equipped with a control controller associated with the device for storing and processing information, and is connected to the detection device with pipelines for supplying and discharging the medium (patent for utility model of the Russian Federation No. 91779, publication date 02.27.2010, IPC G21C 17 / 032 “Device for detecting gamma radiation of gaseous media and spectrometric gas monitor of gamma radiation”).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно снабжено одной линией контролируемой газовой среды, которая предназначена только для мониторирования гамма-излучения радиоактивных газов одним устройством детектирования. В этой линии применяются электромагнитные клапаны, размещенные как до устройства детектирования, так и после, что усложняет управление работой, а именно в части регулирования расхода газовой среды. Использование собственного насоса в данном устройстве не предусмотрено.A disadvantage of the known device is that it is equipped with one line of a controlled gas medium, which is intended only for monitoring gamma radiation of radioactive gases with one detection device. In this line, electromagnetic valves are used, placed both before and after the detection device, which complicates the operation control, namely in terms of regulating the flow of the gas medium. Using your own pump in this device is not provided.

Известен монитор радиоактивных аэрозолей, йода и инертных газов с непрерывным контролем воздуха в выбросах в вентиляционных коммуникациях или рабочих зонах, на одной пневматической линии которого размещены последовательно: блок детектирования аэрозолей, блок детектирования йода, блок детектирования инертных газов, регулирующий клапан и насос (см. функциональную схему установки PING 206S, серия RAMSYS, на сайте http://ristec.ru/downloads/ping_206s_rus.pdf).A known monitor of radioactive aerosols, iodine and inert gases with continuous monitoring of air emissions in ventilation communications or working areas, on the same pneumatic line which are arranged in series: aerosol detection unit, iodine detection unit, inert gas detection unit, control valve and pump (see functional diagram of the PING 206S installation, RAMSYS series, on the website http://ristec.ru/downloads/ping_206s_rus.pdf).

В данном устройстве в первой пневматической линии последовательно расположены три блока детектирования (аэрозолей, йода, инертных газов), а вторая пневматическая параллельная линия предназначена для исследования пробы в лабораторных условиях, то есть параллельная линия в оперативном анализе не участвует. Автоматической подстройки скорости потока воздуха не предусмотрено. Регулирование потока воздуха в первой линии осуществляется вручную регулирующим клапаном, который размещен перед регулируемым насосом, что приводит к снижению точности измерений, снижению надежности работы и избыточному расходу контролируемой газовой среды.In this device, three detection units (aerosols, iodine, inert gases) are sequentially located in the first pneumatic line, and the second pneumatic parallel line is used to study the sample in laboratory conditions, that is, the parallel line is not involved in the operational analysis. Automatic adjustment of the air flow rate is not provided. The air flow regulation in the first line is carried out manually by a control valve, which is placed in front of the adjustable pump, which leads to a decrease in the accuracy of measurements, a decrease in the reliability of operation and an excessive flow rate of the controlled gas medium.

В аналоге автоматически поддерживается постоянный объем пробы измеряемой газовой среды в единицу времени при помощи одного управляемого насоса при работе в штатном режиме. Но при выходе из строя управляемого насоса не обеспечивается возможность работы установки без насоса путем подключения к центральной воздушной магистрали АЭС и не обеспечивается возможность подключения резервных неуправляемых насосов.In the analogue, a constant sample volume of the measured gas medium per unit time is automatically maintained using one controlled pump during normal operation. But in the event of a failure of the controlled pump, it is not possible to operate the installation without a pump by connecting to the central air line of the NPP and it is not possible to connect standby uncontrolled pumps.

Кроме того, в аналоге отсутствуют расходомер и управляемый вентиль с целью обеспечения одинакового объема пробы, что приводит к снижению точности измерений и надежности работы устройства.In addition, the analogue lacks a flow meter and a controlled valve in order to ensure the same sample volume, which leads to a decrease in the measurement accuracy and reliability of the device.

Прототипом является установка радиометрическая РКС-07П. В структурно-функциональной схеме установки РКС-07П (ЖШ1.289.404С1) без собственного насоса на одной пневматической линии размещен блок детектирования инертных газов грубого поддиапазона (на основе проточной камеры), из которого результаты замеров, пройдя через соединительное устройство, поступают в единое устройство обработки. (Установка радиометрическая РКС-07П. Технические условия 95 2191-90 ЖШ 1.289.404. ТУ Установка радиометрическая РКС-07П. Руководство по эксплуатации. ЖШ1.289.404.РЭ).The prototype is the radiometric installation RKS-07P. In the structural and functional diagram of the RKS-07P (ZhSh1.289.404S1) installation, without an own pump, a coarse sub-band inert gas detection unit (based on the flow chamber) is placed on one pneumatic line, from which the measurement results, passing through the connecting device, enter a single device processing. (Radiometric installation RKS-07P. Specifications 95 2191-90 ZhSh 1.289.404. TU Radiometric installation RKS-07P. Operation manual. ZhSh1.289.404.RE).

На второй параллельной пневматической линии последовательно размещены:On the second parallel pneumatic line sequentially placed:

устройство детектирования альфа и бета аэрозолей, состоящее из блока детектирования и одного блока усиления и обработки импульсных сигналов, из которого результаты замеров передаются в единое устройство обработки;alpha and beta aerosol detection device, consisting of a detection unit and one unit of amplification and processing of pulse signals, from which the measurement results are transmitted to a single processing device;

далее устройство детектирования йода, состоящее из блока детектирования йода и двух блоков усиления и обработки импульсных сигналов, из которых результаты замеров передаются в единое устройство обработки;further, an iodine detection device, consisting of an iodine detection unit and two amplification and pulse signal processing units, from which the measurement results are transmitted to a single processing device;

а также блок детектирования инертных газов чувствительного поддиапазона на базе ионизационной камеры, результаты замеров из которого передаются в блок усиления и обработки импульсных сигналов, размещенный в устройстве детектирования йода.as well as a unit for detecting inert gases of a sensitive subband based on an ionization chamber, the results of measurements from which are transmitted to an amplification and processing unit for pulsed signals located in an iodine detection device.

Расходомеры и насос могут подключаться как в начале, так и в конце единой пневматической линии. В этих же местах линии устанавливают вентили, а управляемые клапаны отсутствуют.Flow meters and a pump can be connected both at the beginning and at the end of a single pneumatic line. At the same places in the line, valves are installed, and there are no controlled valves.

Недостаток прототипа заключается в том, что в установке РКС-07П отсутствует собственный насос, что приводит к снижению надежности работы и увеличению времени на подключение внешней насосной системы.The disadvantage of the prototype is that the RKS-07P installation does not have its own pump, which leads to a decrease in reliability and an increase in the time to connect an external pumping system.

К недостаткам прототипа можно отнести то, что в РКС-07П поток воздуха регулируется ручным способом, то есть клапанами с ручным управлением, регулируемыми на основании показаний одного расходомера, то есть в функциональной схеме отсутствуют управляемые клапаны.The disadvantages of the prototype include the fact that in the RKS-07P the air flow is regulated manually, that is, manually controlled valves, controlled on the basis of the readings of one flow meter, that is, in the functional diagram there are no controlled valves.

Приведенная конфигурация структурно-функциональной схемы не поддерживает постоянный объем пробы измеряемой газовой среды в единицу времени, что снижает надежность работы и функциональные возможности установки, в том числе возможность автоматизации.The given configuration of the structural-functional scheme does not support a constant sample volume of the measured gas medium per unit time, which reduces the reliability and functionality of the installation, including the possibility of automation.

Задача заявляемого технического решения заключается в повышении надежности работы радиометрической установки.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the radiometric installation.

Поставленная задача решается благодаря тому, что установка радиометрическая многопараметрическая, содержащая измерительную систему, состоящую из трех независимых измерительных каналов контроля объемной радиоактивности инертных газов, аэрозолей и йода, каждый из которых содержит соответствующее устройство детектирования, содержащее, по крайней мере, один блок детектирования, и устройство накопления и обработки результатов замеров, а также содержащая пробоотборный тракт, включающий две независимые линии подвода воздуха, установка снабжена устройством автоматической поддержки расхода воздуха, включающим единое прокачивающее устройство в виде насоса постоянного разрежения, размещенного в выходном трубопроводе выведения воздуха, причем каждая независимая линия подвода воздуха снабжена электрически управляемым клапаном и устройством измерения скорости потока воздуха, связанными с устройством накопления и обработки результатов замеров, включающим блок аналого-цифрового преобразования и микропроцессор для статистической обработки результатов замеров, при этом каждое устройство накопления и обработки результатов замеров связано с устройством управления и отображения результатов замеров.The problem is solved due to the fact that the multi-parameter radiometric installation containing a measuring system consisting of three independent measuring channels for controlling the volumetric radioactivity of inert gases, aerosols and iodine, each of which contains a corresponding detection device containing at least one detection unit, and a device for the accumulation and processing of measurement results, as well as containing a sampling path, including two independent air supply lines, installation with abzhena device for automatically supporting the air flow, including a single pumping device in the form of a constant vacuum pump, located in the exhaust air outlet pipe, and each independent air supply line is equipped with an electrically controlled valve and a device for measuring air flow rate associated with the device for accumulating and processing measurement results, including an analog-to-digital conversion unit and a microprocessor for statistical processing of measurement results, while each device for accumulation and processing of measurement results is associated with a device for controlling and displaying measurement results.

Применение в радиометрической установке единого прокачивающего устройства в виде насоса постоянного разрежения, размещенного в выходном трубопроводе выведения воздуха, позволяет использовать только один насос и создавать постоянное, одинаковое разрежение во всех пневматических линиях, что позволяет повысить надежность и экономичность работы установки.The use of a single pumping device in a radiometric installation in the form of a constant vacuum pump located in the exhaust air outlet pipe allows you to use only one pump and create a constant, uniform vacuum in all pneumatic lines, which improves the reliability and efficiency of the installation.

Применение в установке электрически управляемого клапана и устройства измерения скорости потока воздуха, связанных с устройством накопления и обработки результатов замеров, включающим микропроцессор, позволяет оперативно в автоматическом режиме отслеживать и регулировать расход воздуха в пробе, что обеспечивает поддержание изокинетического режима пробоотбора воздуха.The use in the installation of an electrically controlled valve and a device for measuring the air flow rate associated with the device for accumulating and processing measurement results, including a microprocessor, allows you to quickly automatically monitor and control the air flow in the sample, which ensures the maintenance of the isokinetic mode of air sampling.

Кроме того, в данной установке есть возможность работы без насоса постоянного разрежения с помощью ее подключения к центральной воздушной магистрали АЭС или, в другом варианте, использования резервных неуправляемых насосов в случае выхода из строя насоса постоянного разрежения, что увеличивает надежность работы установки за счет обеспечения равноценного дублирования.In addition, in this installation, it is possible to work without a constant vacuum pump by connecting it to the central air line of a nuclear power plant or, in another embodiment, using standby uncontrolled pumps in the event of a failure of the constant vacuum pump, which increases the reliability of the installation by providing an equivalent duplication.

Каждое устройство накопления и обработки результатов замеров обеспечивает проведение предварительной обработки сигналов от блоков детектирования в виде аналоговых импульсов посредством их аналого-цифрового преобразования и цифровой обработки, что повышает надежность, экономичность и точность работы устройства.Each device for accumulation and processing of measurement results provides preliminary processing of signals from detection units in the form of analog pulses by means of their analog-to-digital conversion and digital processing, which increases the reliability, efficiency and accuracy of the device.

Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features in the claimed technical solution allows us to conclude that it meets the condition of patentability “novelty”.

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждена на примере конкретного осуществления.The patentability condition "industrial applicability" is confirmed by the example of a specific implementation.

Сущность технического решения поясняется техническими рисунками, где на фиг. 1 - изображена структурно-функциональная схема радиометрической многопараметрической установки.The essence of the technical solution is illustrated by technical drawings, where in FIG. 1 - shows a structural-functional diagram of a radiometric multi-parameter installation.

Установка радиометрическая многопараметрическая состоит из трех независимых измерительных каналов контроля объемной радиоактивности газовой среды.The multi-parameter radiometric installation consists of three independent measuring channels for monitoring the volumetric radioactivity of the gaseous medium.

Один измерительный канал, предназначенный для контроля радиоактивности инертных газов, содержит устройство детектирования объемной активности бета-активных радионуклидов инертных газов (устройство детектирования инертных газов), состоящее из двух блоков 1 и 2 детектирования грубого и чувствительного поддиапазонов, и устройство накопления и обработки результатов замеров 3 (УНО результатов замеров инертных газов) объемной активности бета-активных радионуклидов.One measuring channel, designed to control the inert gas radioactivity, contains a volumetric activity detection device for beta-active inert gas radionuclides (inert gas detection device), consisting of two coarse and sensitive subband detection units 1 and 2, and a device for accumulating and processing measurement results 3 (VLD measurements of inert gases) volumetric activity of beta-active radionuclides.

Второй измерительный канал, предназначенный для контроля радиоактивности аэрозолей, содержит устройство детектирования объемной активности альфа- и бета-радиоактивных аэрозолей (устройство детектирования аэрозолей), состоящее из одного блока 4 детектирования аэрозолей и устройство накопления и обработки результатов замеров 5 (УНО результатов замеров аэрозолей).The second measuring channel, designed to control aerosol radioactivity, contains a device for detecting volumetric activity of alpha and beta radioactive aerosols (aerosol detection device), consisting of one aerosol detection unit 4 and a device for accumulating and processing measurement results 5 (ULO of aerosol measurement results).

Третий измерительный канал, предназначенный для контроля радиоактивности йода, содержит устройство детектирования объемной активности паров изотопа йода ¹³¹I (устройство детектирования йода), состоящее из одного блока 6 детектирования йода и устройство накопления и обработки результатов замеров 7 (УНО результатов замеров йода).The third measuring channel, designed to control iodine radioactivity, contains a device for detecting the volumetric activity of iodine isotope vapors ¹³¹ I (an iodine detection device), consisting of one unit 6 for detecting iodine and a device for accumulating and processing measurement results 7 (ULO of iodine measurement results).

Входной трубопровод 8 радиометрической установки связан с устройством отбора пробы воздуха (на фиг. не показано) из вентиляционной трубы АЭС, выходной трубопровод 9 радиометрической установки, через который выводится газовая среда после проведения замеров, связан с системой выведения воздуха АЭС (на фиг. не показана).The inlet pipe 8 of the radiometric installation is connected to an air sampling device (not shown in Fig.) From the ventilation pipe of the nuclear power plant, the output pipe 9 of the radiometric installation through which the gas medium is discharged after measurements is connected to the air removal system of the nuclear power plant (not shown in Fig. )

Установка радиометрическая снабжена устройством автоматической поддержки расхода воздуха, включающим единое прокачивающее устройство 10 в виде насоса постоянного разрежения, размещенного в выходном трубопроводе 9 выведения воздуха.The radiometric installation is equipped with a device for automatically supporting air flow, including a single pumping device 10 in the form of a constant vacuum pump, located in the outlet pipe 9 for air removal.

Установка радиометрическая снабжена пробоотборным трактом, состоящим из двух независимых линий - газовой и аэрозольно-йодной.The radiometric unit is equipped with a sampling path, consisting of two independent lines - gas and aerosol-iodine.

В газовой линии размещены два блока 1 и 2 детектирования инертных газов грубого и чувствительного поддиапазонов.In the gas line there are two blocks 1 and 2 for detecting inert gases of the coarse and sensitive subranges.

В аэрозольно-йодной линии размещены последовательно блок детектирования 4 аэрозолей и блок детектирования 6 йода.A unit for detecting 4 aerosols and a unit for detecting 6 iodine are arranged sequentially in the aerosol-iodine line.

При этом каждая независимая линия снабжена электрически управляемыми клапанами 11 и 12, размещенными перед блоками детектирования 1 и 2 в газовой линии, и за блоками детектирования 4 и 6 - в аэрозольно-йодной линии.Moreover, each independent line is equipped with electrically controlled valves 11 and 12 located in front of the detection units 1 and 2 in the gas line, and behind the detection units 4 and 6 in the aerosol-iodine line.

Также в газовой линии размещено устройство 13 измерения скорости потока воздуха, размещенное за блоками 1 и 2 детектирования инертных газов, а в аэрозольно-йодной линии соответствующее устройство 14 измерения скорости потока воздуха размещено за управляемым клапаном 12.Also in the gas line there is a device 13 for measuring the air flow rate located behind the inert gas detection units 1 and 2, and in the aerosol-iodine line, a corresponding device for measuring the air flow rate 14 is placed behind the controlled valve 12.

В каждой линии электрически управляемый клапан и устройство измерения скорости потока воздуха связаны с одним УНО результатов замеров, включающим микропроцессор.In each line, an electrically controlled valve and a device for measuring air flow rate are associated with one ULO of the measurement results, including a microprocessor.

УНО результатов замеров используется во всех измерительных каналах - контроля инертных газов, аэрозолей, йода, при этом конфигурация его программного обеспечения под решаемую задачу задается через программное меню.UNO of measurement results is used in all measuring channels - control of inert gases, aerosols, iodine, while the configuration of its software for the problem being solved is set through the program menu.

Устройство детектирования инертных газов состоит из двух блоков 1 и 2 детектирования, каждый из которых соединен с УНО 3 результатов замеров инертных газов, встроенное программное обеспечение которого выполняет задачу детектирования инертных газов грубого и чувствительного поддиапазонов.The inert gas detection device consists of two detection units 1 and 2, each of which is connected to a VCO 3 of inert gas measurements, the firmware of which performs the task of detecting inert gases of coarse and sensitive subranges.

Устройство детектирования аэрозолей состоит из блока 4 детектирования аэрозолей, связанного с УНО 5 результатов замеров аэрозолей, встроенное программное обеспечение которого выполняет задачу детектирования аэрозолей.The aerosol detection device consists of an aerosol detection unit 4 associated with a DNA 5 aerosol measurement results, the firmware of which performs the task of aerosol detection.

Устройство детектирования йода состоит из блока 6 детектирования йода, связанного с УНО 7 результатов замеров йода, встроенное программное обеспечение которого выполняет задачу детектирования йода.The iodine detection device consists of an iodine detecting unit 6, connected with a DNA 7 of iodine measurements, the firmware of which performs the task of iodine detection.

Все УНО результатов замеров связаны с одним устройством 15 управления и отображения результатов замеров, которое, в свою очередь, связано с автоматизированной системой радиационного контроля АЭС (на фиг. не показано) и подключено к устройствам внешней сигнализации, обеспечивающей обобщенную световую и звуковую сигнализацию превышения установленных порогов или возникшие неисправности.All DNAs of the measurement results are associated with one device 15 for controlling and displaying the measurement results, which, in turn, is connected to the automated radiation monitoring system of the NPP (not shown in Fig.) And is connected to external signaling devices that provide a general light and sound signaling of excess thresholds or malfunctions.

В функциональной схеме радиометрической установки размещены фильтры (на фиг. не показаны): в одной независимой линии подвода воздуха фильтр аэрозолей и йода установлен перед устройством детектирования инертных газов, в другой линии - фильтр аэрозолей установлен между устройством детектирования аэрозолей и устройством детектирования йода.Filters are placed in the functional diagram of the radiometric installation (not shown in Fig.): In one independent air supply line, an aerosol and iodine filter is installed in front of the inert gas detection device, and in another line, an aerosol filter is installed between the aerosol detection device and the iodine detection device.

Установка радиометрическая многопараметрическая работает следующим образом.Installation radiometric multi-parameter works as follows.

Контролируемая проба воздуха отбирается с помощью устройства отбора пробы воздуха (на фиг. не показано), вход которого находится в вентиляционной системе АЭС, а выход соединяется с входным трубопроводом 8 радиометрической установки.A controlled air sample is taken using an air sampling device (not shown in Fig.), The inlet of which is located in the ventilation system of the nuclear power plant, and the outlet is connected to the inlet pipe 8 of the radiometric installation.

Далее проба воздуха одновременно поступает в две раздельные пневматические линии пробоотборного тракта радиометрической установки: газовую и аэрозольно-йодную.Further, the air sample simultaneously enters two separate pneumatic lines of the sampling path of the radiometric installation: gas and aerosol-iodine.

В газовой линии проба воздуха проходит через управляемый клапан 11, поддерживающий заданный объемный расход и обеспечивающий изокинетичность отбора пробы, при этом сигнал управления клапаном 11 подается от УНО 3 результатов замеров инертных газов устройства детектирования инертных газов.In the gas line, an air sample passes through a controlled valve 11, which maintains a predetermined volumetric flow rate and ensures sampling isokinetics, while the valve control signal 11 is supplied from the VLO 3 of the inert gas measurements of the inert gas detection device.

Далее проба воздуха, поступившая в газовую линию, проходит через фильтр, где очищается от аэрозолей и изотопов йода, после чего поступает в устройство детектирования инертных газов.Next, an air sample entering the gas line passes through a filter, where it is cleaned of aerosols and iodine isotopes, and then enters the inert gas detection device.

Затем проба воздуха проходит через устройство измерения скорости потока воздуха 13, вырабатывающий сигнал, поступающий в УНО 3 результатов замеров инертных газов устройства детектирования инертных газов, при этом на основании этого сигнала УНО 3 вырабатывает сигнал управления управляемым клапаном 11, расположенным в начале газовой линии.Then the air sample passes through the device for measuring the air flow rate 13, which generates a signal supplied to the VLO 3 of the inert gas measurements of the inert gas detection device, and on the basis of this signal, the VLO 3 generates a control signal for a controlled valve 11 located at the beginning of the gas line.

Проба, поступившая в аэрозольно-йодную линию, проходит через устройство детектирования аэрозолей, затем проходит через фильтр, в котором доочищается от аэрозолей, и поступает в устройство детектирования йода.A sample that enters the aerosol-iodine line passes through an aerosol detection device, then passes through a filter in which it is cleaned of aerosols and enters the iodine detection device.

Затем проба воздуха проходит через управляемый клапан 12, поддерживающий заданный объемный расход и обеспечивающий изокинетичность отбора пробы, далее поступает на устройство 14 измерения скорости потока, вырабатывающее сигнал, соответствующий текущему расходу воздуха. Данный сигнал поступает в УНО 5 результатов замеров аэрозолей устройства детектирования аэрозолей, которое вырабатывает управляющий сигнал для управляемого клапана 12.Then, the air sample passes through a controlled valve 12, which maintains a given volumetric flow rate and ensures sampling isokinetics, then it enters the flow rate measuring device 14, which generates a signal corresponding to the current air flow rate. This signal enters the ONO 5 aerosol measurement results of the aerosol detection device, which generates a control signal for the controlled valve 12.

Аналогично, устройство измерения скорости потока 14 производит управляющий сигнал, который поступает на УНО 7 результатов замеров йода устройства детектирования йода, которое вырабатывает управляющий сигнал для управляемого клапана 12.Similarly, the device for measuring the flow rate 14 produces a control signal, which is transmitted to the VCO 7 of the iodine measurement results of the iodine detection device, which generates a control signal for the controlled valve 12.

Далее пробы воздуха в газовой и аэрозольно-йодной линиях объединяются в выходной трубопровод 9, и поступают на прокачивающее устройство 10, создающее разрежение в трубопроводе. С выхода прокачивающего устройства 10 объединенная проба воздуха поступает обратно в вентиляционную трубу АЭС.Next, air samples in the gas and aerosol-iodine lines are combined in the outlet pipe 9, and enter the pumping device 10, which creates a vacuum in the pipeline. From the output of the pumping device 10, the combined air sample is fed back to the ventilation pipe of the nuclear power plant.

В случае необходимости временной замены штатного насоса используется внешнее прокачивающее устройство в виде подключения к центральной воздушной магистрали АЭС или использования резервных неуправляемых насосов.If it is necessary to temporarily replace the standard pump, an external pumping device is used in the form of a connection to the central air line of the nuclear power plant or the use of standby uncontrolled pumps.

Измерение объемной активности в газовом канале происходит следующим образом.The measurement of volumetric activity in a gas channel is as follows.

Используются блоки детектирования грубого 1 и чувствительного 2 поддиапазона. Блок детектирования 2 чувствительного поддиапазона выполнен на основе ионизационной камеры и вырабатывает последовательность электрических импульсов, длительность которых обратно пропорциональна объемной активности бета-активных радионуклидов инертных газов в исследуемой пробе воздуха. УНО 3 результатов замеров инертных газов данного блока детектирования 2 инертных газов измеряет длительность импульсов и преобразует эти значения в цифровые значения объемной активности.The coarse 1 and sensitive 2 subband detection units are used. The detection unit 2 of the sensitive subband is made on the basis of an ionization chamber and generates a sequence of electrical pulses whose duration is inversely proportional to the volumetric activity of beta-active radionuclides of inert gases in the studied air sample. UNO 3 inert gas measurements of this inert gas detection unit 2 measures the pulse duration and converts these values into digital values of volumetric activity.

Блок детектирования 1 инертных газов грубого поддиапазона выполнен на основе проточной камеры со сцинтилляционным детектором и вырабатывает последовательность статистически распределенных аналоговых импульсов, амплитуда которых пропорциональна энергии, а скорость счета - объемной активности бета-активных радионуклидов инертных газов в исследуемой пробе воздуха.The inert gas detection unit 1 of the coarse subband is made on the basis of a flow chamber with a scintillation detector and generates a sequence of statistically distributed analog pulses whose amplitude is proportional to energy and the count rate is the volumetric activity of beta-active inert gas radionuclides in the air sample under study.

УНО 3 результатов замеров инертных газов данного блока детектирования 1 производит оцифровку аналоговых импульсов с помощью аналого-цифрового преобразователя, накапливает импульсы в виде спектра, после чего производится подсчет количества импульсов в заданной зоне спектра. Полученная промежуточная величина преобразуется в объемную активность.UNO 3 of the results of measurements of inert gases of this detection unit 1 digitizes analog pulses using an analog-to-digital converter, accumulates pulses in the form of a spectrum, and then the number of pulses in a given area of the spectrum is calculated. The resulting intermediate value is converted to volumetric activity.

Полученные результаты объемной активности инертных газов выводятся на индикатор УНО 3 результатов замеров инертных газов записываются в архив устройства 15 накопления и отображения результатов замеров, а также передаются на верхний уровень в автоматизированную систему радиационного контроля АЭС.The results of volumetric activity of inert gases are displayed on the ONO indicator. 3 results of measurements of inert gases are recorded in the archive of the device 15 for accumulating and displaying the results of measurements, and are also transferred to the upper level in the automated radiation monitoring system of nuclear power plants.

Результаты представлены в двух формах: интегральной (накопленные и усредненные от начала рабочей смены до текущего момента) и дифференциальной (объемная активность, измеренная за последний интервал времени измерения), при этом дифференциальная форма показывает динамику изменения объемной активности. В случае превышения установленных пороговых значений измеряемых параметров объемной радиоактивности срабатывает световая и звуковая сигнализация.The results are presented in two forms: integral (accumulated and averaged from the beginning of the shift to the current moment) and differential (volumetric activity measured over the last measurement time interval), while the differential form shows the dynamics of the volumetric activity. In case of exceeding the established threshold values of the measured parameters of volumetric radioactivity, a light and sound alarm is triggered.

Измерение объемной активности в аэрозольно-йодной линии происходит следующим образом.The measurement of volumetric activity in the aerosol-iodine line is as follows.

Блок детектирования 4 альфа и бета объемной активности аэрозолей содержит два детектора, работающих в совмещенном (оперативное измерение во время отбора пробы воздуха) и размещенном (измерение по истечении суток после отбора пробы, во время отстоя пробы) режимах.The detection unit 4 alpha and beta volumetric activity of aerosols contains two detectors operating in combined (operational measurement during the sampling of air) and placed (measurement after a day after sampling, during sedimentation) modes.

Используется сцинтилляционный детектор, на выходе которого - последовательность статистически распределенных аналоговых импульсов, амплитуда которых пропорциональна энергии, а скорость счета - объемной активности. УНО 5 результатов замеров аэрозолей оцифровывает импульсы с помощью аналогово-цифрового преобразователя, накапливает импульсы в виде спектра, после чего производится разделение спектра на зоны альфа и бета, в каждой зоне подсчет количества импульсов производится отдельно. Полученные промежуточные величины преобразуются в альфа и бета объемную активность аэрозолей.A scintillation detector is used, the output of which is a sequence of statistically distributed analog pulses, whose amplitude is proportional to energy, and the counting rate is to volumetric activity. UNO 5 results of aerosol measurements digitizes pulses using an analog-to-digital converter, accumulates pulses in the form of a spectrum, after which the spectrum is divided into alpha and beta zones, in each zone the number of pulses is calculated separately. The resulting intermediate values are converted to alpha and beta volumetric activity of aerosols.

Полученные результаты альфа и бета объемной активности аэрозолей выводятся на индикатор УНО 5 результатов замеров аэрозолей записываются в архив устройства 15 накопления и отображения результатов замеров, а также передаются на верхний уровень в автоматизированную систему радиационного контроля АЭС.The obtained results of alpha and beta volumetric activity of aerosols are displayed on the UNO indicator. 5 aerosol measurement results are recorded in the archive of the device 15 for accumulating and displaying the measurement results, and are also transferred to the upper level in the automated radiation monitoring system of nuclear power plants.

Результаты измерения объемной активности представлены в двух формах: интегральной и дифференциальной.Volumetric activity measurement results are presented in two forms: integral and differential.

Блок детектирования 6 объемной активности йода работает в совмещенном режиме. Используется сцинтилляционный детектор, на выходе которого - последовательность статистически распределенных аналоговых импульсов, амплитуда которых пропорциональна энергии, а скорость счета - объемной активности. УНО результатов замеров йода 7 оцифровывает импульсы с помощью аналогово-цифрового преобразователя, накапливает импульсы в виде спектра, после чего производится разделение спектра на основную и компенсационные зоны, причем в каждой зоне подсчет количества импульсов производится отдельно. Полученные промежуточные величины преобразуются в объемную активность йода. При этом производится компенсация мешающих нуклидов.The detection unit 6 volumetric activity of iodine works in combined mode. A scintillation detector is used, the output of which is a sequence of statistically distributed analog pulses, whose amplitude is proportional to energy, and the counting rate is to volumetric activity. UNO of iodine 7 measurement results digitizes the pulses using an analog-to-digital converter, accumulates pulses in the form of a spectrum, after which the spectrum is divided into the main and compensation zones, and in each zone the number of pulses is calculated separately. The obtained intermediate values are converted into the volumetric activity of iodine. This compensates for interfering nuclides.

Полученные результаты объемной активности йода выводятся на индикатор УНО 7 результатов замеров йода, записываются в архив устройства 15 накопления и отображения результатов замеров, а также передаются на верхний уровень в автоматизированную систему радиационного контроля АЭС.The obtained results of the volumetric activity of iodine are displayed on the UNO indicator 7 of the results of measurements of iodine, are recorded in the archive of the device 15 for accumulating and displaying the results of measurements, and are also transferred to the upper level in the automated radiation monitoring system of nuclear power plants.

Результаты измерения объемной активности представлены в двух формах: интегральной и дифференциальной. В случае превышения установленных пороговых значений измеряемых параметров объемной радиоактивности срабатывает световая и звуковая сигнализация.Volumetric activity measurement results are presented in two forms: integral and differential. In case of exceeding the established threshold values of the measured parameters of volumetric radioactivity, a light and sound alarm is triggered.

Таким образом, выполнение радиометрической многопараметрической установки, снабженной устройством автоматической поддержки расхода воздуха, включающим единое прокачивающее устройство в виде насоса постоянного разрежения с возможностью замены насоса внешним прокачивающим устройством, позволяющего создавать одинаковое разрежение в двух пневматических линиях, повышает экономичность работы установки и ведет к повышению надежности ее работы.Thus, the implementation of a radiometric multi-parameter installation equipped with a device for automatic support of air flow, including a single pumping device in the form of a constant vacuum pump with the ability to replace the pump with an external pumping device that allows you to create the same vacuum in two pneumatic lines, increases the efficiency of the installation and leads to increased reliability her work.

Каждая независимая линия подвода воздуха, снабженная электрически управляемым клапаном и устройством измерения скорости потока воздуха, связанными с устройством накопления и обработки результатов замеров обеспечивает изокинетический режим пробоотбора воздуха и повышает надежность работы установки.Each independent air supply line equipped with an electrically controlled valve and a device for measuring the air flow rate associated with the device for accumulation and processing of measurement results provides an isokinetic mode of air sampling and increases the reliability of the installation.

Устройство накопления и обработки результатов замеров, содержащий блок аналого-цифрового преобразования и микропроцессор для статистической обработки результатов замеров, обеспечивают проведение предварительной обработки сигналов от блоков детектирования в виде аналоговых импульсов посредством их цифровой обработки, что повышает надежность, экономичность и точность работы устройства.A device for accumulating and processing measurement results, containing an analog-to-digital conversion unit and a microprocessor for statistical processing of measurement results, provide preliminary processing of signals from detection units in the form of analog pulses by digital processing, which increases the reliability, efficiency and accuracy of the device.

Claims

A multi-parameter radiometric installation, comprising a measuring system consisting of three independent measuring channels for controlling the volumetric radioactivity of inert gases, aerosols and iodine, each of which contains a corresponding detection device containing at least one detection unit and a device for accumulating and processing measurement results, and also containing a sampling path including two independent air supply lines, characterized in that it is equipped with an automatic device air flow support, including a single pumping device in the form of a constant vacuum pump, located on the exhaust air outlet pipe, and each independent air supply line is equipped with an electrically controlled valve and an air flow velocity measuring device associated with an accumulation and processing device for measuring results containing an analog unit -digital conversion and microprocessor for statistical processing of measurement results, with each storage device and working of the measurement results is connected with the control device and display of the measurement results.