RU187535U1 - PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS - Google Patents

PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS Download PDF

Info

Publication number
RU187535U1
RU187535U1 RU2018121082U RU2018121082U RU187535U1 RU 187535 U1 RU187535 U1 RU 187535U1 RU 2018121082 U RU2018121082 U RU 2018121082U RU 2018121082 U RU2018121082 U RU 2018121082U RU 187535 U1 RU187535 U1 RU 187535U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radioactive
detector
metal
detection
detecting
Prior art date
Application number
RU2018121082U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Абдулмянович Хайрулин
Сергей Александрович Хайрулин
Александр Сергеевич Крюков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Сфинкс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Сфинкс" filed Critical Закрытое акционерное общество "Сфинкс"
Priority to RU2018121082U priority Critical patent/RU187535U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU187535U1 publication Critical patent/RU187535U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors

Abstract

Полезная модель относится к устройствам обеспечения безопасности для одновременного обнаружения скрытых радиоактивных и ядерных материалов. Устройство выполнено в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены блок обнаружения радиоактивных материалов, блок обнаружения металлических объектов. В рукояти детектора выполнен отсек для размещения автономного элемента питания для исключения зависимости от электрической сети. На внешней стороне корпуса размещена панель ручного управления и индикации, содержащая индикатор обнаружения радиоактивных материалов, индикатор обнаружения металлических объектов. Технический результат - повышение мобильности, качества и скорости досмотра. 2 ил.The invention relates to safety devices for the simultaneous detection of hidden radioactive and nuclear materials. The device is made in a portable hand-held housing, inside of which there is a block for detecting radioactive materials, a block for detecting metal objects. In the handle of the detector there is a compartment for placing an autonomous battery to eliminate dependence on the electric network. On the outside of the case there is a manual control and display panel containing a radioactive material detection indicator, a metal object detection indicator. The technical result is an increase in mobility, quality and speed of inspection. 2 ill.

Description

1. Область техники1. The technical field

Полезная модель относится к устройствам обеспечения безопасности для одновременного обнаружения скрытых радиоактивных и ядерных материалов, а так же объектов из цветных и черных металлов, при проведении личного досмотра, контроле багажа и корреспонденции.The utility model relates to safety devices for the simultaneous detection of hidden radioactive and nuclear materials, as well as objects made of non-ferrous and ferrous metals, during personal searches, control of baggage and correspondence.

2. Предшествующий уровень техники2. The prior art

Известна СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ МНОГОЧИСЛЕННЫХ УГРОЗ [1], содержащая узел проверки, включающий в себя оборудование для подвергания объекта комбинации двух или более проверок. Датчики, расположенные в узле проверки, считывают данные, являющиеся следствием проверки объекта, и формируют выходной сигнал.A Known SYSTEM FOR DETECTING NUMEROUS THREATS [1], comprising a verification unit, including equipment for subjecting a combination of two or more checks to an object. Sensors located in the verification node read out the data resulting from the verification of the object and generate an output signal.

Библиографические данные [1]: СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ МНОГОЧИСЛЕННЫХ УГРОЗ [Текст]: пат. 2399955 Рос. Федерация: G08B 19/00 (2006.01) / САДЖИ-ДОЛЕВ Алишиа М. (US); патентообладатель: КИЛУР СЕКЬЮРИТИ СИСТЕМЗ (US); - №2007113185/09; Заявка РСТ: US 2005/032690 (12.09.2005); Публикация РСТ: WO 2007/013879 (01.02.2007); приоритет 12.09.2005; опубл. 20.09.2010 Бюл. №26.Bibliographic data [1]: SYSTEM OF DETECTION OF NUMEROUS THREATS [Text]: pat. 2399955 ROS. Federation: G08B 19/00 (2006.01) / SAJI-DOLEV Alishia M. (US); patent holder: KILUR SECURITY SYSTEMS (US); - No. 2007113185/09; PCT Application: US 2005/032690 (09/12/2005); PCT Publication: WO 2007/013879 (02/01/2007); priority 12.09.2005; publ. 09/20/2010 Bull. No. 26.

Известная СИСТЕМА [1] с параллельным использованием множества проверок предназначена для аэропортов, не является мобильной, обладает большой массой и габаритами, ограничена необходимостью перемещать проверяемые объекты через стационарную систему с невысокой скоростью, а также необходимостью специальной подготовки пункта досмотра, проведения комплекса работ по ее инсталляции и настройке. Кроме того, СИСТЕМА [1] требует подключения к электрической сети.The well-known SYSTEM [1] with the parallel use of multiple inspections is intended for airports, is not mobile, has a large mass and dimensions, is limited by the need to move the inspected objects through a stationary system at a low speed, as well as the need for special preparation of an inspection point and a set of works for its installation and setup. In addition, SYSTEM [1] requires connection to the electric network.

Известен ДОСМОТРОВЫЙ КОМПЛЕКС [2], который содержит комбинированный прибор, включающий в себя металлодетектор и обнаружитель радиоактивных и ядерных материалов.Known SECURITY COMPLEX [2], which contains a combined device, including a metal detector and detector of radioactive and nuclear materials.

Библиографические данные [2]: ДОСМОТРОВЫЙ КОМПЛЕКС И СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ, ЗАПРЕЩЕННЫХ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЧЕРЕЗ ПУНКТЫ ПРОПУСКА [Текст]: заявка 2010115398 Рос. Федерация: G08B 13/18 (2006.01) / Федяев Сергей Леонидович (RU), Рудниченко Валерий Александрович (RU); заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Дедал" (RU) - №2010115398; заявл. 20.04.2010; опубл. 27.10.2011 Бюл. №30.Bibliographic data [2]: THE COLLECTION COMPLEX AND METHOD FOR DETECTING OBJECTS PROHIBITED FOR MOVING THROUGH SKIP ITEMS [Text]: Application 2010115398 Ros. Federation: G08B 13/18 (2006.01) / Fedyaev Sergey Leonidovich (RU), Rudnichenko Valery Alexandrovich (RU); applicant and patent holder: Open Joint-Stock Company Scientific and Production Complex Dedalum (RU) - No. 2011515398; filed April 20, 2010; published October 27, 2011 Bull. No. 30.

ДОСМОТРОВЫЙ КОМПЛЕКС выполнен стационарным, обладает большой массой и габаритами, пригоден для использования строго в отведенном для досмотра месте, требует подключения к электрической сети и комплекса работ по монтажу и настройке.The inspection complex is stationary, has a large mass and dimensions, is suitable for use strictly in the designated place for inspection, requires a connection to the electric network and a set of installation and configuration works.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности технических признаков является ручной металлоискатель HAND-HELD METAL DETECTOR [3], включающий металлодетектор и обнаружитель радиоактивных и ядерных материалов, в рукояти которого размещены электронный блок обработки, блок индикации, автономный элемент питания. Индикация обнаружения предполагает звуковой и/или визуальный и/или тактильный аварийный сигнал, изменяющийся в зависимости от массы и/или расстояния и/или типа материала. Обнаружитель радиоактивных и ядерных материалов может быть выполнен с использованием сцинтилляционного детектора или счетчика Гейгера. Металлодетектор и обнаружитель радиоактивных и ядерных материалов могут работать совместно или независимо.The closest solution to the technical nature and combination of technical features is the HAND-HELD METAL DETECTOR [3] metal detector, which includes a metal detector and a detector of radioactive and nuclear materials, the handle of which contains an electronic processing unit, an indication unit, an autonomous battery. Indication of detection involves an audible and / or visual and / or tactile alarm, depending on the mass and / or distance and / or type of material. The detector of radioactive and nuclear materials can be performed using a scintillation detector or a Geiger counter. The metal detector and detector of radioactive and nuclear materials can work together or independently.

Библиографические данные [3]: HAND-HELD METAL DETECTOR [Текст]: заявка 11875566: G01T 1/00, G01T 1/167, G01V 3/10, G01V 3/11 / VALLON Gerhard. (DE), BRUCKSCH Joachim (DE); заявитель: VALLON GMBH (DE);- номер публикации US 20080179522; заявл. 19.10.2007; опубл. 31.07.2008; вид публикации А1/ приоритетные данные: 202006018938 / 13.12.2006 DE.Bibliographic data [3]: HAND-HELD METAL DETECTOR [Text]: Application 11875566: G01T 1/00, G01T 1/167, G01V 3/10, G01V 3/11 / VALLON Gerhard. (DE), BRUCKSCH Joachim (DE); Applicant: VALLON GMBH (DE); - Publication Number US 20080179522; declared 10/19/2007; publ. 07/31/2008; type of publication A1 / priority data: 202006018938 / 13.12.2006 DE.

Уязвимостью известного ручного металлодетектора является полностью аналоговая схемотехника блока обнаружения металла. Применение аналогового интегратора ведет к зависимости уровня чувствительности блока металлодетектора от условий окружающей среды, таких как температура и влажность. Аналоговый интегратор обеспечивает стабильную работу с постоянным уровнем чувствительности металлодетектора в сравнительно узком температурном диапазоне. По этой причине использование аналоговой схемотехники известного ручного металлодетектора подразумевает наличие ручной регулировки чувствительности, которая позволяет оператору путем, например, вращения ручки на лицевой панели прибора, изменить чувствительность в большую или меньшую сторону. Таким образом, возможно ошибочное или искусственное загрубление чувствительности блока металлодетектора для совершения противоправных действий со стороны оператора, что непосредственно влияет на надежность и качество досмотра. Кроме того, на настройку прибора тратится время, что снижает скорость досмотра.The vulnerability of the known hand-held metal detector is a fully analog circuitry of the metal detection unit. The use of an analog integrator leads to a dependence of the sensitivity level of the metal detector unit on environmental conditions, such as temperature and humidity. The analog integrator provides stable operation with a constant level of sensitivity of the metal detector in a relatively narrow temperature range. For this reason, the use of analog circuitry of the known hand-held metal detector implies the presence of a manual sensitivity adjustment, which allows the operator, for example, by rotating the handle on the front panel of the device, to change the sensitivity up or down. Thus, it is possible erroneous or artificial coarsening of the sensitivity of the metal detector unit for commission of illegal actions by the operator, which directly affects the reliability and quality of inspection. In addition, time is spent setting up the device, which reduces the speed of inspection.

Применение аналогового интегратора предполагает автоматическую регулировку усиления (АРУ) генератора. Таким образом, металлодетектор может работать только в динамическом режиме обнаружения металлов. То есть в процессе сканирования необходимо постоянно перемещать прибор вдоль контролируемой поверхности. В случае обнаружения металла и остановки прибора в непосредственной близости от него АРУ подстроит амплитуду генератора до исходного уровня, и индикация обнаружения отключится, несмотря на наличие металла в зоне контроля. При этом блок обнаружения радиоактивных материалов, как правило, функционирует в статическом режиме. Использование известного ручного металлодетектора одновременно для поиска металлических и радиоактивных материалов может ввести оператора в заблуждение из-за различных режимов работы блока металлодетектора и блока определения радиоактивных материалов, тем самым снизить надежность и качество досмотра. Аналоговая схемотехника блока обнаружения металлов известного ручного металлодетектора подвержена сильному влиянию электромагнитных помех. Например, работающая рядом с прибором портативная радиостанция может вызывать ложные срабатывания блока металлодетектора, что снижает скорость и качество досмотра.The use of an analog integrator involves automatic gain control (AGC) of the generator. Thus, the metal detector can only work in the dynamic mode of metal detection. That is, during the scanning process, it is necessary to constantly move the device along the controlled surface. In the case of metal detection and stopping the device in close proximity to it, the AGC will adjust the generator amplitude to the initial level, and the detection indication will turn off, despite the presence of metal in the control zone. In this case, the detection unit of radioactive materials, as a rule, operates in a static mode. Using a well-known hand-held metal detector at the same time to search for metal and radioactive materials can mislead the operator due to the different operating modes of the metal detector unit and the radioactive material detection unit, thereby reducing the reliability and quality of inspection. The analog circuitry of the metal detection unit of the known hand-held metal detector is subject to the strong influence of electromagnetic interference. For example, a portable radio station operating near the device may cause false alarms of the metal detector unit, which reduces the speed and quality of inspection.

3. Раскрытие сущности полезной модели3. Disclosure of the essence of the utility model

3.1. Технический результат3.1. Technical result

Задачей технического решения является создание портативного, мобильного, ручного прибора для одновременного обнаружения скрытых радиоактивных и ядерных материалов, а так же объектов из цветных и черных металлов без предварительной настройки, не требующего подключения к стационарной электрической сети, обладающего малой массой и габаритами, позволяющего осуществлять свободное перемещение прибора без специальной подготовки пункта досмотра, включая уличные условия, с целью контроля за несанкционированным перемещением источников радиоактивного излучения и металлических предметов, таких как оружие и/или контейнеров для радиоактивных материалов.The objective of the technical solution is to create a portable, mobile, hand-held device for the simultaneous detection of hidden radioactive and nuclear materials, as well as objects made of non-ferrous and ferrous metals without preliminary configuration, which does not require connection to a stationary electric network, which has a small weight and dimensions, allowing free moving the device without special preparation of the inspection point, including street conditions, in order to control the unauthorized movement of sources oaktivnogo radiation and metal objects, such as weapons and / or containers for radioactive materials.

Технический результат заключается в повышении мобильности, качества и скорости досмотра, свободно перемещающимся ручным детектором без предварительной настройки чувствительности, при одновременном выявлении наличия радиоактивных и металлических объектов.The technical result consists in increasing mobility, quality and speed of inspection by a freely moving hand-held detector without first setting the sensitivity, while detecting the presence of radioactive and metal objects.

Технический результат обеспечивается тем, что детектор портативный комбинированный для обнаружения радиоактивных и металлических объектов, выполнен в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены радиационный канал для обнаружения ядерных материалов и радиоактивных веществ по их гамма-излучению, металлодетектор для обнаружения металлических предметов, электронный блок обработки и пульт управления и индикации, автономный элемент питания, при этом блок обнаружения радиоактивных материалов и блок обнаружения металлических объектов работают одновременно и не зависят друг от друга. Детектор выполнен с предварительно установленной настройкой чувствительности на предприятии-изготовителе. Настройка чувствительности блока металлодетектора осуществлена путем установки фиксированного независимого порогового уровня срабатывания при обнаружении металлических объектов, в качестве чувствительного элемента использован вихретоковый преобразователь. Настройка чувствительности блока обнаружения радиоактивных материалов осуществлена путем установки фиксированного порогового уровня срабатывания при обнаружении радиоактивных материалов и трех уровней смены сигнализации обнаружения радиоактивных материалов П1, П2 и П3. Соотношение порогов сигнализации составляет: П3=1.5*П2, П2=1.5*П1.The technical result is ensured by the fact that the portable combined detector for detecting radioactive and metal objects is made in a portable hand-held housing, inside of which there is a radiation channel for detecting nuclear materials and radioactive substances by their gamma radiation, a metal detector for detecting metal objects, an electronic processing unit and a control and indication panel, an autonomous battery, while a radioactive material detection unit and a metal detection unit Objects work simultaneously and are not dependent on each other. The detector is made with a preset sensitivity setting at the manufacturer. The sensitivity of the metal detector unit was adjusted by setting a fixed independent threshold level of response when detecting metal objects, an eddy current transducer was used as a sensitive element. The sensitivity of the detection unit for radioactive materials was adjusted by setting a fixed threshold level for detection of radioactive materials and three levels of change in the detection alarm for radioactive materials P1, P2 and P3. The ratio of the alarm thresholds is: P3 = 1.5 * P2, P2 = 1.5 * P1.

Применение статического режима работы металлодетектора позволяет увеличить скорость, информативность и качество досмотра, так как данный режим предусматривает возможность определения не только наличия металла в зоне контроля, но и оценку размеров найденного металлического объекта и его точную локализацию.The use of a static mode of operation of the metal detector can increase the speed, information content and quality of inspection, since this mode provides the ability to determine not only the presence of metal in the control zone, but also an assessment of the size of the found metal object and its exact location.

Кроме того, традиционно статический режим работы используется для обнаружения радиоактивных материалов. Два идентичных режима работы (металлодетектора и блока обнаружения радиоактивных материалов) снижают In addition, the traditionally static mode of operation has been used to detect radioactive materials. Two identical operating modes (metal detector and radioactive material detection unit) reduce

вероятность ошибки оператора, тем самым повышая качество досмотра.the probability of operator error, thereby improving the quality of inspection.

Детектор не требует подключения к электрической сети и подготовки пункта досмотра.The detector does not require an electrical connection and the preparation of an inspection point.

4. Краткое описание чертежей4. Brief Description of the Drawings

Устройство детектора портативного комбинированного для обнаружения радиоактивных и металлических объектов поясняется следующими фигурами:A portable combined detector device for detecting radioactive and metal objects is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - структурная схема детектора;FIG. 1 is a block diagram of a detector;

фиг. 2 - сборочный чертеж детектора, гдеFIG. 2 - assembly drawing of the detector, where

1 - чувствительный элемент на основе сцинтилляционного детектора; 2 - фотоэлектронный умножитель (ФЭУ); 3 - блок обработки сигнала; 4 - стабилизатор напряжения; 5 - элемент питания; 6 - чувствительный элемент металлодетектора (вихретоковый преобразователь (ВТП)); 7 - генератор; 8 - амплитудный детектор; 9 -блок управления; 10 - блок индикации обнаружения металлических объектов; 11 - блок индикации обнаружения радиоактивных материалов; 12 - блок обнаружения радиоактивных материалов; 13 - блок обнаружения металлических объектов (блок металлодетектора); 14 - блок индикации; 15 - корпус детектора; 16 - отсек для размещения элемента питания; 17 - чувствительный элемент металлоискателя; 18 - рукоять; 19 - панель ручного управления и индикации; 20 - отверстие для подключения зарядного устройства; 21 - индикатор обнаружения металла; 22 - индикатор обнаружения гамма излучения радиоактивных материалов; 23 - индикатор заряда/разряда батареи; 24 - кнопка включения питания; 25 - звуковой индикатор; 26 - индикатор наличия питания; 27 - поисковый элемент радиоактивных и ядерных материалов; 28 - ремешок; 29 - клеммы для зарядного устройства.1 - sensitive element based on a scintillation detector; 2 - photomultiplier tube (PMT); 3 - signal processing unit; 4 - voltage stabilizer; 5 - battery; 6 - a sensitive element of a metal detector (eddy current transducer (ETC)); 7 - generator; 8 - amplitude detector; 9 - control unit; 10 is a block indicating the detection of metal objects; 11 is a block indicating the detection of radioactive materials; 12 - block detection of radioactive materials; 13 - block detecting metal objects (block metal detector); 14 - display unit; 15 - detector housing; 16 - compartment for placing a battery; 17 - a sensitive element of the metal detector; 18 - handle; 19 - panel for manual control and indication; 20 - hole for connecting the charger; 21 - metal detection indicator; 22 - indicator detecting gamma radiation of radioactive materials; 23 - battery charge / discharge indicator; 24 - power button; 25 - sound indicator; 26 - indicator of the availability of power; 27 - search element of radioactive and nuclear materials; 28 - strap; 29 - terminals for the charger.

5. Осуществление изобретения полезной модели5. The implementation of the invention utility model

Устройство выполнено в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены блок обнаружения радиоактивных материалов, блок обнаружения металлических объектов. В рукояти детектора выполнен отсек для размещения автономного элемента питания для исключения зависимости от электрической сети. На внешней стороне корпуса размещена панель ручного управления и индикации, содержащая индикатор обнаружения радиоактивных материалов, индикатор обнаружения металлических объектов. Чувствительный элемент блока обнаружения радиоактивных материалов выполнен на основе сцинтилляционного детектора или на основе счетчика Гейгера-Мюллера.The device is made in a portable hand-held housing, inside of which there is a block for detecting radioactive materials, a block for detecting metal objects. In the handle of the detector there is a compartment for placing an autonomous battery to eliminate dependence on the electric network. On the outside of the case there is a manual control and display panel containing a radioactive material detection indicator, a metal object detection indicator. The sensitive element of the radioactive material detection unit is made on the basis of a scintillation detector or on the basis of a Geiger-Muller counter.

В отличие от известного технического решения детектор портативный комбинированный для обнаружения радиоактивных и металлических объектов выполнен с предварительно установленной настройкой чувствительности на предприятии-изготовителе. Настройка чувствительности блока металлодетектора осуществлена путем установки фиксированного независимого порогового уровня срабатывания при обнаружении металлических объектов, в качестве чувствительного элемента использован вихретоковый преобразователь. Настройка чувствительности блока обнаружения радиоактивных материалов осуществлена путем установки фиксированного порогового уровня срабатывания при обнаружении радиоактивных материалов и трех уровней смены сигнализации обнаружения радиоактивных материалов П1, П2 и П3, соотношение порогов сигнализации составляет: П3 = 1.5*П2, П2 = 1.5*П1.Unlike the known technical solution, the portable combined detector for detecting radioactive and metal objects is made with a preset sensitivity setting at the manufacturer. The sensitivity of the metal detector unit was adjusted by setting a fixed independent threshold level of response when detecting metal objects, an eddy current transducer was used as a sensitive element. The sensitivity of the detection unit for radioactive materials was adjusted by setting a fixed threshold level for detection of radioactive materials and three levels of change in the detection alarm for radioactive materials P1, P2 and P3, the ratio of alarm thresholds is: P3 = 1.5 * P2, P2 = 1.5 * P1.

Пороги срабатывания блока металлодетектора и блока обнаружения радиоактивных материалов П1 задаются на предприятии-изготовителе с учетом требований заказчика, например, при высоком естественном радиационном фоне или при необходимости выявлять мелкие металлические объекты.The response thresholds of the metal detector unit and the radioactive material detection unit P1 are set at the manufacturing plant taking into account the requirements of the customer, for example, with a high natural radiation background or, if necessary, detect small metal objects.

6. Наилучший вариант осуществления полезной модели6. The best option for implementing a utility model

Детектор портативный комбинированный для обнаружения радиоактивных и металлических объектов содержит поисковый элемент, состоящий из блоков: блока обнаружения радиоактивных материалов (12), блока обнаружения металлических объектов (блок металлодетектора) (13), блок индикации (14), стабилизатор напряжения (4) и элемент питания (5), объединенные в едином портативном корпусе (15), приспособленном для ручного использования.A portable combined detector for detecting radioactive and metal objects contains a search element consisting of blocks: a block for detecting radioactive materials (12), a block for detecting metal objects (metal detector block) (13), an indication block (14), a voltage regulator (4), and an element power supply (5), combined in a single portable case (15), adapted for manual use.

Блок обнаружения металлических объектов состоит из чувствительного элемента металлодетектора (вихретокового преобразователя (ВТП)) (6), подключенного к генератору (7). Выход генератора подключен ко входу амплитудного детектора (8), выход которого соединен с первым входом блока управления (9). Первый выход блока управления соединен с первым входом генератора для осуществления его настройки.The detection unit for metal objects consists of a sensitive element of a metal detector (eddy current transducer (ETC)) (6) connected to a generator (7). The output of the generator is connected to the input of the amplitude detector (8), the output of which is connected to the first input of the control unit (9). The first output of the control unit is connected to the first input of the generator for its adjustment.

Детектор портативный комбинированный для обнаружения радиоактивных и металлических объектов содержит блок управления (9), основанный на микроконтроллере. Блок металлодетектора (13), содержащий блок управления (9) на основе микроконтроллера может функционировать как в динамическом, так и в статическом режиме. При этом в статическом режиме возможна реализация индикации пропорциональной размерам и расстоянию до обнаруженного металлического объекта, что ускоряет процесс досмотра и делает его более надежным и качественным.A portable combined detector for detecting radioactive and metal objects contains a control unit (9) based on a microcontroller. A metal detector unit (13) containing a control unit (9) based on a microcontroller can function both in dynamic and in static mode. Moreover, in the static mode, it is possible to realize an indication proportional to the size and distance to the detected metal object, which speeds up the inspection process and makes it more reliable and of high quality.

Блок обнаружения радиоактивных материалов состоит из чувствительного элемента (1), выполненного на основе сцинтиллятора из йодистого цезия, активированного таллием, соединенного с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) (2). Выход ФЭУ подключен к первому входу блока обработки сигнала (3), выход которого подключен ко второму входу блока управления. Второй выход блока управления соединен со входом индикации обнаружения металлических объектов (10), а третий выход блока управления соединен со входом индикации обнаружения радиоактивных материалов (11).The radioactive material detection unit consists of a sensitive element (1) based on a thallium activated cesium iodide scintillator connected to a photomultiplier (PMT) (2). The output of the PMT is connected to the first input of the signal processing unit (3), the output of which is connected to the second input of the control unit. The second output of the control unit is connected to the input of the indication of detection of metal objects (10), and the third output of the control unit is connected to the input of the indication of detection of radioactive materials (11).

Элемент питания подключается к стабилизатору напряжения, первый выход которого соединен со вторым входом генератора, второй выход - со вторым входом блока обработки сигнала, а третий выход - с третьим входом блока управления.The battery is connected to a voltage regulator, the first output of which is connected to the second input of the generator, the second output to the second input of the signal processing unit, and the third output to the third input of the control unit.

Чувствительный элемент блока обнаружения радиоактивных материалов и ФЭУ расположены в центре чувствительного элемента металлодетектора. Оба чувствительных элемента расположены в отдельной части корпуса, позволяющей осуществлять свободное сканирование контролируемой поверхности. Элемент питания помещается в часть корпуса, предназначенную для его ручного удержания (ручка корпуса). В части корпуса, расположенной между ручкой и чувствительными элементами, располагаются блок обработки сигнала, генератор, амплитудный детектор, блок управления, блок индикации и стабилизатор напряжения. Блок управления содержит кнопку, с помощью которой осуществляется включение и выключение устройства. Кнопка и светодиодные индикаторы блока индикации расположены на передней стороне корпуса. При удержании устройства в руке обеспечивается свободное и удобное нажатие кнопки, а также наглядная визуализация срабатывания индикаторов. На задней стороне корпуса предусмотрено отверстие для свободного прохождения звуковых волн от звукового элемента, расположенного в блоке индикации.The sensitive element of the radioactive material detection unit and PMT are located in the center of the sensitive element of the metal detector. Both sensors are located in a separate part of the housing, allowing free scanning of the surface to be monitored. The battery is placed in the part of the housing designed to be held manually (housing handle). A signal processing unit, a generator, an amplitude detector, a control unit, an indication unit and a voltage stabilizer are located in the part of the housing located between the handle and the sensitive elements. The control unit contains a button with which the device is turned on and off. The button and LED indicators of the display unit are located on the front of the case. When holding the device in your hand, a free and convenient button press is provided, as well as visual visualization of the indicators. An opening is provided on the rear side of the housing for the free passage of sound waves from a sound element located in the display unit.

Описание работы устройства. Включение и выключение устройства осуществляется нажатием кнопки (24), расположенной на блоке управления. Блок обнаружения радиоактивных материалов и блок обнаружения металлических объектов работают одновременно и не зависят друг от друга.Description of the operation of the device. Switching the device on and off is carried out by pressing the button (24) located on the control unit. The radioactive material detection unit and the metal object detection unit work simultaneously and are independent of each other.

Принцип работы металлодетектора основан на гармоническом вихретоковом методе обнаружения скрытых металлических объектов. При появлении металлического объекта в зоне контроля чувствительного элемента металлодетектора на него начинает воздействовать первичное переменное электромагнитное поле. Так как все типы металлов (цветные и черные) обладают высокой удельной электропроводностью, под действием первичного поля в объекте образуются вихревые токи, создающие вторичное электромагнитное поле, изменяющее амплитуду гармонического сигнала генератора. Это изменение детектируется амплитудным детектором и фиксируется блоком управления. Если изменение амплитуды больше заданного предприятием-изготовителем фиксированного значения, то срабатывает индикация обнаружения металлических объектов, а именно загорается красный светодиод и включается звуковая сигнализация. Заданный предприятием-изготовителем уровень срабатывания металлоискателя обеспечивает обнаружение пластины из магнитной стали размерами 100×100×1 мм на расстоянии 200 мм. Рабочая частота металлоискателя - 30 кГц. Вероятность обнаружения - 0,98.The principle of the metal detector is based on a harmonic eddy current method for detecting hidden metal objects. When a metal object appears in the control zone of a sensitive element of a metal detector, a primary alternating electromagnetic field begins to act on it. Since all types of metals (non-ferrous and ferrous) have high electrical conductivity, eddy currents are generated in the object under the influence of the primary field, creating a secondary electromagnetic field that changes the amplitude of the harmonic signal of the generator. This change is detected by an amplitude detector and detected by the control unit. If the amplitude change is greater than the fixed value set by the manufacturer, the indication of the detection of metal objects is triggered, namely, the red LED lights up and the audible alarm is turned on. The metal detector response level set by the manufacturer ensures the detection of a magnetic steel plate with dimensions 100 × 100 × 1 mm at a distance of 200 mm. The operating frequency of the metal detector is 30 kHz. The probability of detection is 0.98.

Принцип работы обнаружителя радиоактивных материалов основан на преобразовании радиоактивного излучения в электрические импульсы с помощью сцинтиллятора CsI, соединенного с ФЭУ. Измерение интенсивности потока радиоактивного излучения происходит 16 раз в секунду методом скользящего окна длительностью 0.25 с. Текущее значение количества импульсов сравнивается с порогом срабатывания П1. Если текущее значение числа импульсов превышает заданное фиксированное значение (пороговое значение), то срабатывает индикация обнаружения радиоактивных материалов, а именно с определенной частотой загорается голубой светодиод, включается звуковая сигнализация и вибросигнализация. При этом частота следования сигналов возрастает с увеличением превышения количества импульсов над пороговым значением, то есть по мере приближения к источнику радиоактивного излучения.The principle of operation of a detector of radioactive materials is based on the conversion of radioactive radiation into electrical pulses using a CsI scintillator connected to a PMT. The measurement of the intensity of the stream of radioactive radiation occurs 16 times per second by the method of a sliding window with a duration of 0.25 s. The current value of the number of pulses is compared with the response threshold P1. If the current value of the number of pulses exceeds a predetermined fixed value (threshold value), then the indication for the detection of radioactive materials is triggered, namely, with a certain frequency the blue LED lights up, the audible alarm and vibration alarm turn on. In this case, the signal repetition rate increases with an increase in the excess of the number of pulses over the threshold value, that is, as we approach the source of radioactive radiation.

Превышение первого порога П1 сигнализируется частотой 4 Гц, второго П2 - 7 Гц, третьего П3 - 10 Гц. Соотношение порогов сигнализации составляет: П3 = 1.5*П2, П2 = 1.5*П1. Порог сигнализации П1 задается на предприятии-изготовителе с учетом требований заказчика путем установкой перемычек на плате блока управления из ряда 0.3, 0.38, 0,47, 0.59, 0.73, 0.91, 1.14, 1.43 мкЗв/ч. Наличие трех порогов индикации обеспечивает возможность определения не только наличия радиоактивного материала, но и возможность оценки его активности. Соотношение порогов индикации учитывает нелинейность зависимости дозы радиоактивного излучения от расстояния детектирования.Exceeding the first threshold P1 is signaled by a frequency of 4 Hz, the second P2 - 7 Hz, the third P3 - 10 Hz. The ratio of the alarm thresholds is: P3 = 1.5 * P2, P2 = 1.5 * P1. The alarm threshold P1 is set at the manufacturer's site taking into account customer requirements by installing jumpers on the control unit board from the series 0.3, 0.38, 0.47, 0.59, 0.73, 0.91, 1.14, 1.43 μSv / h. The presence of three indication thresholds provides the ability to determine not only the presence of radioactive material, but also the ability to assess its activity. The ratio of the indication thresholds takes into account the nonlinearity of the dependence of the dose of radioactive radiation on the detection distance.

Детектор гамма-излучений имеет следующий характеристики:The gamma radiation detector has the following characteristics:

Диапазон энергий регистрируемого гамма излучения от 0,03 до 3 МэВ.The energy range of the detected gamma radiation is from 0.03 to 3 MeV.

Импульсная чувствительность детектора (по Cs137) - 200 (имп/с)/ (мкЗв/ч).The pulse sensitivity of the detector (according to Cs137) is 200 (pulse / s) / (μSv / h).

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения (по линии Cs137) не более ±30%.The limits of the permissible basic relative measurement error (along the line Cs137) are not more than ± 30%.

Частота ложных срабатываний в режиме поиска гамма-излучения не более одного срабатывания при уровне У-фона 0,1 -0,2 мкЗв/ч за 10 минут.The frequency of false positives in the search mode for gamma radiation is not more than one response when the level of the Y-background is 0.1 -0.2 μSv / h in 10 minutes.

Металлодетектор и обнаружитель радиоактивных материалов не требуют настройки в процессе эксплуатации в зависимости от условий окружающей среды и сразу после включения устройства переходят в режим поиска.The metal detector and the detector of radioactive materials do not require adjustment during operation depending on environmental conditions and immediately after switching on the device enter the search mode.

Питание устройства осуществляется от батареи или аккумулятора типа "Крона" с номинальным напряжением 9 В. Встроенный стабилизатор напряжения позволяет использовать прибор при снижении напряжения питания до 5 В. Порог срабатывания индикации разряда батареи - 7,5 В. Время непрерывной работы - около 340 ч (при использовании элемента питания U9VL-J 9V). Ток потребления - 3.5 мА.The device is powered by a “Krona” type battery or accumulator with a rated voltage of 9 V. A built-in voltage regulator allows the device to be used when the supply voltage drops to 5 V. The threshold for the indication of battery discharge is 7.5 V. The continuous operation time is about 340 hours ( when using the U9VL-J 9V battery). Current consumption - 3.5 mA.

Таким образом, осуществляется одновременный поиск, обнаружение и индикация о наличие скрытых радиоактивных материалов и объектов из цветных и черных металлов в зоне контроля прибора. Вес - 0,38 кг. Габариты - 420×80×30 мм. Диапазон рабочих температур - -37…+70 С°.Thus, a simultaneous search, detection and indication of the presence of hidden radioactive materials and objects of non-ferrous and ferrous metals in the control zone of the device is carried out. Weight - 0.38 kg. Dimensions - 420 × 80 × 30 mm. The range of operating temperatures is -37 ... + 70 ° C.

Claims (1)

Детектор портативный комбинированный для обнаружения радиоактивных и металлических объектов, выполненный в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены радиационный канал для обнаружения ядерных материалов и радиоактивных веществ по их гамма-излучению, металлодетектор для обнаружения металлических предметов, электронный блок обработки и пульт управления и индикации, автономный элемент питания, в котором блок обнаружения радиоактивных материалов и блок обнаружения металлических объектов работают одновременно и не зависят друг от друга, отличающийся тем, что детектор выполнен с предварительно установленной настройкой чувствительности на предприятии-изготовителе, настройка чувствительности блока металлодетектора осуществлена путем установки фиксированного независимого порогового уровня срабатывания при обнаружении металлических объектов, в качестве чувствительного элемента использован вихретоковый преобразователь, настройка чувствительности блока обнаружения радиоактивных материалов осуществлена путем установки фиксированного порогового уровня срабатывания при обнаружении радиоактивных материалов и трех уровней смены сигнализации обнаружения радиоактивных материалов П1, П2 и П3, соотношение порогов сигнализации составляет: П3=1.5*П2, П2=1.5*П1.Portable combined detector for detecting radioactive and metal objects, made in a portable hand-held housing, inside of which there is a radiation channel for detecting nuclear materials and radioactive substances by their gamma radiation, a metal detector for detecting metal objects, an electronic processing unit and a control and display panel, autonomous a battery in which the radioactive material detection unit and the metal object detection unit operate simultaneously and without depending from each other, characterized in that the detector is pre-configured with a sensitivity setting at the manufacturer, the sensitivity of the metal detector unit is set by setting a fixed independent threshold level for detection of metal objects, an eddy current transducer is used as a sensitive element, and the sensitivity of the radioactive detection unit is used materials implemented by setting a fixed threshold ur vnya response detection of radioactive materials and three alarm levels change detecting radioactive materials P1, P2 and P3, the ratio of signal thresholds is: S3 * S2 = 1.5, n2 = 1.5 * A1.
RU2018121082U 2018-06-07 2018-06-07 PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS RU187535U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121082U RU187535U1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121082U RU187535U1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187535U1 true RU187535U1 (en) 2019-03-12

Family

ID=65758899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018121082U RU187535U1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187535U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714524C1 (en) * 2019-05-31 2020-02-18 Александр Абдулмянович Хайрулин Manual detector with wireless transmission and reception of data
RU202068U1 (en) * 2020-06-26 2021-01-28 Закрытое акционерное общество "Сфинкс" HAND-HELD METAL DETECTOR WITH WIRELESS POWER SUPPLY
RU208951U1 (en) * 2018-10-26 2022-01-24 Общество С Ограниченной Ответственностью "Радатех" COMBINED GAMMA AND METAL OBJECT DETECTOR
RU2786126C2 (en) * 2020-01-20 2022-12-19 Рафаэль Фирдаусович Набеев Manual metal detector

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2300788C2 (en) * 2005-08-08 2007-06-10 Машковцев Владимир Викторович Hand metal detector
US20080179522A1 (en) * 2006-12-13 2008-07-31 Vallon Gmbh Hand-held metal detector
US20130021192A1 (en) * 2007-12-18 2013-01-24 Microsemi Corporation Millimeter wave energy sensing wand and method
RU176183U1 (en) * 2017-04-28 2018-01-11 Общество с ограниченной ответственностью "Март Групп" Electroshock metal detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2300788C2 (en) * 2005-08-08 2007-06-10 Машковцев Владимир Викторович Hand metal detector
US20080179522A1 (en) * 2006-12-13 2008-07-31 Vallon Gmbh Hand-held metal detector
US20130021192A1 (en) * 2007-12-18 2013-01-24 Microsemi Corporation Millimeter wave energy sensing wand and method
RU176183U1 (en) * 2017-04-28 2018-01-11 Общество с ограниченной ответственностью "Март Групп" Electroshock metal detector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208951U1 (en) * 2018-10-26 2022-01-24 Общество С Ограниченной Ответственностью "Радатех" COMBINED GAMMA AND METAL OBJECT DETECTOR
RU2714524C1 (en) * 2019-05-31 2020-02-18 Александр Абдулмянович Хайрулин Manual detector with wireless transmission and reception of data
RU2786126C2 (en) * 2020-01-20 2022-12-19 Рафаэль Фирдаусович Набеев Manual metal detector
RU202068U1 (en) * 2020-06-26 2021-01-28 Закрытое акционерное общество "Сфинкс" HAND-HELD METAL DETECTOR WITH WIRELESS POWER SUPPLY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU187535U1 (en) PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS
US7456405B1 (en) Portable radiation monitor methods and apparatus
US7877340B2 (en) System and method for resolving gamma-ray spectra
US9012852B2 (en) Explosives detector
US2963588A (en) Safety device for radiation level monitor systems
RU2129289C1 (en) Gear detecting radioactive materials
RU114369U1 (en) PORTABLE DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES (OPTIONS)
RU2714524C1 (en) Manual detector with wireless transmission and reception of data
CN109143319A (en) Utilize CeF3Scintillator reduces the neutron detection method and apparatus of gamma-rays interference
RU2364890C1 (en) Method for detection of nuclear materials and radioactive substances
RU173331U1 (en) METAL DETECTOR
RU2578048C1 (en) Device for radiation density measurement
Samotaev et al. Alpha-Radioactive Isotopes Monitoring of Human Body Contamination by Trace of Air Ions Presence
RU2303277C9 (en) Radiation finding monitor
RU152266U1 (en) NEUTRON Borehole Generator Assembly for Uranium Ore Logging
GB2582492A (en) Radiation sensor for determining the density of a material
RU2476864C1 (en) Portable detector of hazardous concealed substances
RU208951U1 (en) COMBINED GAMMA AND METAL OBJECT DETECTOR
CN109143315A (en) The neutron detection method of gamma-rays interference is reduced using GM counting tube
Samotaev et al. Portal monitor for human body alpha-radioactive contamination control
WO2016130038A1 (en) Miniature dosimeter-radiometer-spectrometer
Köble et al. Detection of nuclear material during fast road transport
Dowdy et al. Neutron detector suitcase for the nuclear emergency search team
KR20230094727A (en) Apparatus for radiation measurement and operation method thereof
GB973322A (en) Method of and equipment for the non-destructive testing of steel products