RU2513653C2 - Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method - Google Patents

Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2513653C2
RU2513653C2 RU2012136475/28A RU2012136475A RU2513653C2 RU 2513653 C2 RU2513653 C2 RU 2513653C2 RU 2012136475/28 A RU2012136475/28 A RU 2012136475/28A RU 2012136475 A RU2012136475 A RU 2012136475A RU 2513653 C2 RU2513653 C2 RU 2513653C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring chamber
controlled
input
output
valves
Prior art date
Application number
RU2012136475/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012136475A (en
Inventor
Виталий Дмитриевич Смирнов
Михаил Николаевич Баев
Михаил Иванович Козин
Валерий Федорович Киреев
Валерий Павлович Иванов
Алексей Феликсович Ставинов
Олег Витальевич Миндрин
Владимир Иванович Тофтул
Валерий Федорович Дегтев
Александр Ефимович Погибелев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority to RU2012136475/28A priority Critical patent/RU2513653C2/en
Publication of RU2012136475A publication Critical patent/RU2012136475A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2513653C2 publication Critical patent/RU2513653C2/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics, atomic power.
SUBSTANCE: invention relates to spectrometer measurement means and can be used in atomic power engineering to measure radionuclide activity in highly active gaseous media. Before being fed into a measuring chamber, the controlled medium is fed into a moisture separator, where vapour and droplets of the liquid fraction are separated and removed from the controlled medium. The measuring chamber is filled after evacuating the feed pipe of the controlled medium, the moisture separator and the measuring chamber to remove the controlled medium remaining from the previous measurement. The evacuation process is controlled based the value of the vacuum formed in the measuring chamber and is stopped upon reaching a given value. The process of filling the measuring chamber with the controlled medium is carried out based on a given pressure value formed in the measuring chamber. Before each filling of the measuring chamber with the controlled medium, calibration measurement of activity of a known isotope, which is used to adjust calibration characteristics, is performed. The instantaneous value of radiation intensity is determined after filling the measuring chamber with the controlled medium and a time delay needed for decay of short-lived isotopes. Information on the instantaneous radiation value is used to determine the working collimator which provides optimum statistical conditions of spectrometer measurements. Pressure and temperature values in the measuring chamber, which are taken into account when calculating activity of the controlled medium, are controlled during the entire spectrometer measurement time.
EFFECT: high efficiency of the method.
2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемые способ и устройство автоматического измерения активности радионуклидов в газообразных средах относятся к средствам спектрометрических измерений и могут быть использованы в атомной энергетике для измерения активности радионуклидов в высокоактивных газообразных средах.The proposed method and apparatus for automatically measuring the activity of radionuclides in gaseous media relates to spectrometric measurements and can be used in nuclear energy to measure the activity of radionuclides in highly active gaseous media.

Известен способ автоматического измерения активности радионуклидов в высокоактивных жидких средах, преимущественно в теплоносителе первого контура АЭС, и устройство для его реализации [Патент РФ №2289827, Бюл. №35, 2006 г.]. Способ осуществляется следующим образом. Контролируемую среду направляют в дегазатор, в котором отделяют и удаляют растворенные в жидкой контролируемой среде газы. Заполнение дегазатора начинают после удаления из подводящих трубопроводов контролируемой среды, оставшейся от предыдущего измерения. Прекращают заполнение дегазатора контролируемой средой по моменту фиксации его заполнения до заданного объема, обеспечивающего заполнение измерительной камеры. Контролируемую среду перед направлением в измерительную камеру выдерживают в дегазаторе до момента распада коротко-живущих изотопов. После чего контролируемую среду направляют в измерительную камеру, между которой и детектором ионизирующего излучения устанавливают N коллиматоров, площади сечений которых обратно пропорциональны интенсивности ионизирующего излучения. Излучение от измерительной камеры с контролируемой средой направляют на детектор через коллиматор. Проводят спектрометрическое измерение активности радионуклидов, продолжительность которого либо задана, либо обратно пропорциональна уровню активности радионуклидов. Выделяют информацию о мгновенном значении интенсивности ионизирующего излучения контролируемой среды из спектрометрической информации и сравнивают выделенную информацию с N верхними и N нижними уровнями, являющимися границами оптимальных статистических условий спектрометрических измерений, и по результатам измерения интенсивности излучения определяют рабочий коллиматор. Детектор защищают от паразитного излучения контролируемой среды, находящейся в подводящих трубопроводах. Перед каждым заполнением дегазатора контролируемой средой проводят калибровочное измерение активности известного изотопа, которое используют для корректировки калибровочных характеристик. Излучение от измерительной камеры с контролируемой средой направляют на детектор через коллиматор, обеспечивающий вместе с измерительной камерой оптимальные статистические условия спектрометрических измерений. Перед началом спектрометрических измерений остатки контролируемой среды удаляют из дегазатора и подводящих трубопроводов, а по окончании спектрометрических измерений контролируемую среду удаляют из измерительной камеры. После удаления контролируемой среды из измерительной камеры в дегазатор и измерительную камеру направляют промывочную среду, которой производят промывку дегазатора, измерительной камеры и подводящих трубопроводов. По завершению промывки промывочную среду удаляют из дегазатора и измерительной камеры, качество промывки измерительной камеры контролируют по величине интенсивности излучения от пустой измерительной камеры, промывку измерительной камеры при необходимости повторяют и завершают после достижения измеренного значения интенсивности излучения от пустой измерительной камеры после промывки заданной величины.A known method for automatically measuring the activity of radionuclides in highly active liquid media, mainly in the coolant of the primary circuit of a nuclear power plant, and a device for its implementation [RF Patent No. 2289827, Bull. No. 35, 2006]. The method is as follows. The controlled medium is sent to a degasser, in which the gases dissolved in the liquid controlled medium are separated and removed. The filling of the degasser begins after removal of the controlled medium from the previous measurement from the supply pipelines. Stop filling the degasser with a controlled medium at the moment of fixation of its filling to a predetermined volume, ensuring filling of the measuring chamber. The controlled medium before being sent to the measuring chamber is kept in a degasser until the decay of short-lived isotopes. After that, the controlled medium is sent to the measuring chamber, between which N collimators are installed with the ionizing radiation detector, the cross-sectional areas of which are inversely proportional to the intensity of the ionizing radiation. Radiation from a measuring chamber with a controlled environment is directed to the detector through a collimator. A spectrometric measurement of the activity of radionuclides is carried out, the duration of which is either specified or inversely proportional to the level of activity of the radionuclides. Information about the instantaneous value of the ionizing radiation intensity of the controlled medium is extracted from spectrometric information and the extracted information is compared with N upper and N lower levels, which are the boundaries of the optimal statistical conditions of spectrometric measurements, and a working collimator is determined by the results of measuring the radiation intensity. The detector is protected from spurious radiation of a controlled medium located in the supply pipelines. Before each filling of the degasser with a controlled medium, a calibration measurement of the activity of the known isotope is carried out, which is used to adjust the calibration characteristics. The radiation from the measuring chamber with a controlled medium is directed to the detector through a collimator, which together with the measuring chamber provides optimal statistical conditions for spectrometric measurements. Before starting spectrometric measurements, the remains of the controlled medium are removed from the degasser and supply pipelines, and at the end of spectrometric measurements, the controlled medium is removed from the measuring chamber. After removing the controlled medium from the measuring chamber, a washing medium is sent to the degasser and measuring chamber, which is used to flush the degasser, measuring chamber and supply pipelines. Upon completion of the washing, the washing medium is removed from the degasser and the measuring chamber, the washing quality of the measuring chamber is controlled by the value of the radiation intensity from the empty measuring chamber, the washing of the measuring chamber is repeated and, if necessary, completed after reaching the measured value of the radiation intensity from the empty measuring chamber after washing the set value.

Устройство для автоматического измерения активности радионуклидов в жидких средах, преимущественно в теплоносителе первого контура АЭС, содержит: дегазатор, измерительную камеру, блок защиты с коллиматорами и калибровочным источником ионизирующего излучения, детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель, программируемый многоканальный анализатор импульсов с блоком обработки и источником питания детектора, электропривод блока защиты, блок управления электроприводами, клапаны с электромагнитными приводами подачи контролируемой и промывочной сред в измерительную камеру и слива из измерительной камеры, клапаны с электроприводами подачи контролируемой и промывочной среды в дегазатор, блок управления клапанами, сигнализатор уровня заполнения дегазатора, сигнализатор уровня заполнения измерительной камеры, вывод удаления газов из дегазатора, вывод среды из дегазатора, слив среды из измерительной камеры. Дегазатор и измерительные камеры снабжены отводами для защиты от переполнения. Блок обработки программируемого многоканального анализатора, блок управления клапанами и блок управления электроприводами имеют в своем составе порты последовательного ввода-вывода, через которые они соединены между собой. Выходы сигнализаторов заполнения дегазатора и измерительных камер, а также сигнальные выходы электроприводов соединены с входами блока управления электроприводами, выходы которого соединены с входами управления электроприводов блока защиты и клапанов подачи контролируемых и промывочной сред в дегазатор. При размещении программируемого многоканального анализатора в необслуживаемом или периодически обслуживаемом помещении порт последовательного ввода-вывода блока обработки программируемого многоканального анализатора соединен также с портом последовательного ввода-вывода удаленного компьютера.A device for automatically measuring the activity of radionuclides in liquid media, mainly in the primary coolant of a nuclear power plant, contains: a degasser, a measuring chamber, a protection unit with collimators and a calibration ionizing radiation source, an ionizing radiation detector, a spectrometric amplifier, a programmable multi-channel pulse analyzer with a processing unit and a source detector power supply, protection unit electric drive, electric drive control unit, valves with electromagnetic feed drives controlled and flushing media into the measuring chamber and draining from the measuring chamber, valves with electric actuators for supplying the controlled and flushing medium to the degasser, valve control unit, signaling device for the level of the degasser, signaling device for the level of filling of the measuring chamber, output of gas removal from the degasser, output of the medium from the degasser, draining the medium from the measuring chamber. The degasser and measuring chambers are equipped with bends for protection against overflow. The processing unit of the programmable multichannel analyzer, the valve control unit, and the actuator control unit incorporate serial I / O ports through which they are interconnected. The outputs of the signaling devices for filling the degasser and measuring chambers, as well as the signal outputs of the electric drives are connected to the inputs of the control unit of the electric drives, the outputs of which are connected to the control inputs of the electric drives of the protection unit and the valves for supplying controlled and flushing media to the degasser. When placing a programmable multichannel analyzer in an unattended or periodically serviced room, the serial input / output port of the programmable multi-channel analyzer processing unit is also connected to the serial input / output port of the remote computer.

Недостатками указанных способа и устройства при автоматическом измерении активности радионуклидов в газообразных высокоактивных средах являются отсутствие возможности заполнения измерительной камеры контролируемой газообразной средой из-за наличия дегазатора с отводом для газоудаления и отсутствие информации о параметрах (давлении и температуре) газообразных высокоактивных сред, заполняющих измерительную камеру, без которых невозможно оценить количество газообразных высокоактивных сред в единице объема и, следовательно, их объемную активность. Это определяется тем, что газообразные среды всегда заполняют весь объем независимо от того, вся газообразная среда доставлена в измерительную камеру или нет, и фиксировать заполнение измерительной камеры газообразной средой с помощью сигнализатора уровня невозможно.The disadvantages of the indicated method and device for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous highly active media are the inability to fill the measuring chamber with a controlled gaseous medium due to the presence of a degasser with a vent for gas removal and the lack of information on the parameters (pressure and temperature) of gaseous highly active media filling the measuring chamber, without which it is impossible to estimate the amount of gaseous highly active media per unit volume and, therefore, their mnuyu activity. This is determined by the fact that gaseous media always fill the entire volume, irrespective of whether the whole gaseous medium is delivered to the measuring chamber or not, and it is impossible to record the filling of the measuring chamber with a gaseous medium using a level switch.

Известны также способ и устройство для его реализации, которые обеспечивают возможность измерения активности радионуклидов в газообразных высокоактивных средах [патент США №4107533, МПК5 G01T 1/24, 1978 г.]. Способ заключается в том, что контролируемую среду направляют с заданным расходом в одну из нескольких пробооборных труб, диаметры которых находятся в обратно пропорциональной зависимости от уровней активности контролируемой среды, и проводят кратковременные измерения для оценки активности контролируемой среды. Затем проводят дискриминацию уровня активности для классификации его в один из заранее выбранных классов, число которых соответствует числу пробоотборных труб, после чего контролируемую среду направляют в выбранную пробоотборную трубу, а использованную при предварительных измерениях трубу очищают путем направления в нее чистой среды, проводят качественные и количественные спектрометрические измерения в рабочей пробоотборной трубе. По окончании времени измерения, которое либо заранее фиксируют, либо выбирают в зависимости от уровня активности контролируемой среды, проводят анализ радионуклидного состава и расчет активности каждого радионуклида. Устройство содержит не менее двух пробоотборных труб, диаметры которых находятся в обратно пропорциональной зависимости от уровней активности контролируемой среды, клапаны с приводами, обеспечивающими подачу контролируемой и чистой сред в пробоотборные трубы, блок управления клапанами, последовательно соединенные полупроводниковый детектор ионизирующего излучения, программируемый многоканальный анализатор импульсов со спектрометрическим усилителем на входе и блок обработки с устройством отображения информации. Выход блока обработки соединен с входом блока управления клапанами, выходы которого соединены с приводами клапанов.There is also known a method and apparatus for its implementation, which provide the ability to measure the activity of radionuclides in gaseous highly active environments [US patent No. 4107533, IPC 5 G01T 1/24, 1978]. The method consists in the fact that the controlled medium is directed at a predetermined flow rate into one of several sampling pipes, the diameters of which are inversely proportional to the activity levels of the controlled medium, and short-term measurements are carried out to assess the activity of the controlled medium. Then, the level of activity is discriminated to classify it into one of the pre-selected classes, the number of which corresponds to the number of sampling pipes, after which the controlled medium is sent to the selected sampling pipe, and the pipe used in preliminary measurements is cleaned by sending a clean medium into it, qualitative and quantitative spectrometric measurements in a working sampling pipe. At the end of the measurement time, which is either fixed in advance or selected depending on the level of activity of the controlled environment, the radionuclide composition is analyzed and the activity of each radionuclide is calculated. The device contains at least two sampling pipes, the diameters of which are inversely proportional to the activity levels of the controlled medium, valves with actuators that supply controlled and clean media to the sampling pipes, a valve control unit, a semiconductor ionizing radiation detector in series, a programmable multi-channel pulse analyzer with a spectrometric amplifier at the input and a processing unit with an information display device. The output of the processing unit is connected to the input of the valve control unit, the outputs of which are connected to the valve actuators.

Недостатками способа и устройства измерения активности в газообразных высокоактивных средах являются:The disadvantages of the method and device for measuring activity in gaseous highly active environments are:

- большое количество газообразных радиоактивных отходов, образующихся за счет постоянного протока контролируемой среды через пробоотборный трубопровод;- a large amount of gaseous radioactive waste generated due to the constant flow of a controlled environment through a sampling pipeline;

- искажение информации о содержании радионуклидов в контролируемом потоке газа от присутствующих в нем короткоживущих изотопов, а также из-за наличия нестабильности во времени коэффициента преобразования спектрометрического тракта, включающего детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель и многоканальный анализатор импульсов;- distortion of information about the content of radionuclides in the controlled gas stream from the short-lived isotopes present in it, as well as due to the instability in time of the conversion coefficient of the spectrometric path, including an ionizing radiation detector, spectrometric amplifier and a multi-channel pulse analyzer;

- недостаточная достоверность из-за отсутствия информации о параметрах (давлении и температуре) газообразных высокоактивных сред, заполняющих измерительный трубопровод, от величины которых зависит количество газообразных высокоактивных сред в единице объема и, следовательно, их объемная активность;- lack of reliability due to the lack of information on the parameters (pressure and temperature) of gaseous highly active media filling the measuring pipeline, the quantity of gaseous highly active media per unit volume and, consequently, their volumetric activity depends on its value;

- недостаточно высокая оперативность проводимых с их помощью измерений, которая обусловлена тем, что выбор пробоотборной трубы при каждом анализе проводится путем предварительного спектрометрического измерения для оценки уровня активности среды, на которое требуется по крайней мере несколько дополнительных минут постоянного протока контролируемой среды через пробоотборный трубопровод и, следовательно, появление дополнительного количества газообразных радиоактивных отходов.- insufficiently high efficiency of measurements carried out with their help, which is due to the fact that the selection of the sampling pipe for each analysis is carried out by preliminary spectrometric measurement to assess the level of activity of the medium, which requires at least several additional minutes of constant flow of the controlled medium through the sampling pipe and, therefore, the appearance of an additional amount of gaseous radioactive waste.

Кроме того, измерение активности в газообразных высокоактивных средах требует обязательного размещения трубопроводов с контролируемыми средами и связанного с ними оборудования за защитными барьерами, так как отсутствие защитных барьеров может привести к существенному ухудшению радиационной обстановки в месте размещения средств измерения активности в газообразных высокоактивных средах.In addition, the measurement of activity in gaseous highly active environments requires the mandatory placement of pipelines with controlled environments and associated equipment behind protective barriers, since the absence of protective barriers can lead to a significant deterioration in the radiation situation at the place of placement of measuring instruments for activity in gaseous highly active environments.

Наиболее близкими по сущности являются способ автоматического измерения активности радионуклидов в потоке вещества и устройство для его осуществления [Автор. свид. №1666996, Бюл. №28, 1991 г.].The closest in essence are a method for automatically measuring the activity of radionuclides in a substance flow and a device for its implementation [Author. testimonial. No. 1666996, Bull. No. 28, 1991].

Эти способ и устройство могут быть использованы для измерения активности радионуклидов в высокоактивных газообразных средах и выбраны в качестве прототипа.These method and device can be used to measure the activity of radionuclides in highly active gaseous media and are selected as a prototype.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Контролируемую среду пропускают с заданным расходом через одну из N≥2 проточных измерительных камер, объемы которых обратно пропорциональны N средним уровням активности контролируемой среды, а через остальные измерительные камеры пропускают чистую среду, проводят спектрометрические измерения активности контролируемой среды, продолжительность которых либо заранее фиксирована, либо обратно пропорциональна активности контролируемой среды. Из спектрометрической информации выделяют информацию о мгновенном значении интенсивности излучения контролируемой среды, которую сравнивают с N верхними и N нижними заданными уровнями, являющимися границами оптимальных статистических условий выполнения спектрометрических измерений. По факту выхода мгновенного значения интенсивности за конкретный заданный уровень контролируемую среду направляют в другую, соответствующую данному уровню, измерительную камеру, объем которой обеспечивает оптимальные статистические условия выполнения спектрометрических измерений. Длительность измерения при этом ограничивают моментом выхода значения интенсивности за указанный уровень.The controlled medium is passed with a predetermined flow rate through one of N≥2 flow measuring chambers, the volumes of which are inversely proportional to N average levels of activity of the controlled medium, and clean medium is passed through the remaining measuring chambers, spectrometric measurements of the activity of the controlled medium are carried out, the duration of which is either fixed in advance or inversely proportional to the activity of the controlled environment. From spectrometric information, information is obtained about the instantaneous value of the radiation intensity of the controlled medium, which is compared with the N upper and N lower predetermined levels, which are the boundaries of the optimal statistical conditions for performing spectrometric measurements. Upon the fact that the instantaneous intensity value exceeds a specific predetermined level, the controlled medium is sent to another measuring chamber corresponding to a given level, the volume of which provides optimal statistical conditions for spectrometric measurements. In this case, the measurement duration is limited by the moment the intensity value exceeds the specified level.

Устройство для автоматического измерения активности радионуклидов в потоке вещества содержит: N проточных измерительных камер, объемы которых обратно пропорциональны активности контролируемой среды, 2N клапанов с приводами дистанционного управления, обеспечивающих подачу контролируемой среды через рабочую камеру и чистой среды через остальные камеры, блок управления клапанами с модулем управления, последовательно соединенные детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель, программируемый многоканальный анализатор импульсов и блок обработки, интенсиметр, включающий нормализатор импульсов, два интегратора для оценки интенсивности излучения контролируемой среды, два коммутатора, два компаратора с 2N источниками опорного сигнала, два формирователя импульсов, реверсивный счетчик и схему согласования. Вход нормализатора импульсов соединен с выходом спектрометрического усилителя, а выход - с входами двух интеграторов. Выход первого интегратора соединен с первым входом первого компаратора, а выход второго интегратора соединен со вторым входом второго компаратора. Второй вход первого компаратора соединен через первый коммутатор с выходами первых N источников опорного сигнала, а первый вход второго компаратора соединен через второй коммутатор с выходами вторых N источников опорного сигнала. Выход первого компаратора соединен через первый формирователь импульсов с прямым входом реверсивного счетчика, а выход второго компаратора соединен через второй формирователь импульсов с инверсным входом реверсивного счетчика. Выходы реверсивного счетчика соединены с входами блока управления клапанами, с входами коммутаторов и через схему согласования с шиной управления многоканального анализатора импульсов. Программируемый многоканальный анализатор импульсов обязательно имеет в своем составе импульсный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и источник питания детектора.A device for automatically measuring the activity of radionuclides in a substance stream contains: N flow measuring chambers, the volumes of which are inversely proportional to the activity of the controlled medium, 2N valves with remote control drives that supply the controlled medium through the working chamber and clean medium through the other chambers, a valve control unit with a module control, series-connected ionizing radiation detector, spectrometric amplifier, programmable multi-channel analyzer p pulses and a processing unit, an intensimeter including a pulse normalizer, two integrators for assessing the radiation intensity of the controlled medium, two switches, two comparators with 2N sources of the reference signal, two pulse shapers, a reversible counter and a matching circuit. The input of the pulse normalizer is connected to the output of the spectrometric amplifier, and the output is connected to the inputs of two integrators. The output of the first integrator is connected to the first input of the first comparator, and the output of the second integrator is connected to the second input of the second comparator. The second input of the first comparator is connected through the first switch to the outputs of the first N reference signal sources, and the first input of the second comparator is connected through the second switch to the outputs of the second N reference signal sources. The output of the first comparator is connected through the first pulse shaper to the direct input of the reversing counter, and the output of the second comparator is connected through the second pulse shaper to the inverse input of the reversing counter. The outputs of the reversible counter are connected to the inputs of the valve control unit, to the inputs of the switches and through a matching circuit with the control bus of a multi-channel pulse analyzer. The programmable multi-channel pulse analyzer necessarily includes a pulse analog-to-digital converter (ADC) and a detector power supply.

Недостатками указанных способа и устройства при автоматическом измерении активности радионуклидов в газообразных высокоактивных средах являются:The disadvantages of the above method and device for automatic measurement of the activity of radionuclides in gaseous highly active environments are:

- большое количество газообразных радиоактивных отходов, образующихся за счет постоянного протока контролируемой среды через рабочую измерительную камеру;- a large amount of gaseous radioactive waste generated due to the constant flow of the controlled medium through the working measuring chamber;

- искажение информации о содержании радионуклидов в потоке газа из-за влияния ионизирующего излучения от присутствующих в нем короткоживущих изотопов и наличия временной нестабильности коэффициента преобразования спектрометрического тракта, включающего детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель и многоканальный анализатор импульсов;- distortion of information about the content of radionuclides in the gas stream due to the influence of ionizing radiation from the short-lived isotopes present in it and the presence of temporary instability of the conversion coefficient of the spectrometric path, which includes an ionizing radiation detector, spectrometric amplifier and a multi-channel pulse analyzer;

- недостаточная достоверность, обусловленная отсутствием информации о параметрах (давлении и температуре) газообразных высокоактивных сред, заполняющих измерительную камеру, от величины которых зависит количественное содержание газообразных высокоактивных сред в объеме измерительной камеры и, следовательно, их объемная активность.- insufficient reliability due to the lack of information on the parameters (pressure and temperature) of gaseous highly active media filling the measuring chamber, the quantity of which determines the quantitative content of gaseous highly active media in the volume of the measuring chamber and, therefore, their volumetric activity.

Появление большого количества высокоактивных газообразных радиоактивных отходов требует значительных затрат на их фильтрацию, а также на хранение и переработку отработанных радиоактивных фильтрующих материалов.The appearance of a large amount of highly radioactive gaseous radioactive waste requires significant costs for their filtering, as well as for the storage and processing of spent radioactive filter materials.

Кроме того, отсутствие защитных барьеров в месте размещения трубопроводов с контролируемыми средами и связанного с ними оборудования при измерении активности в газообразных высокоактивных средах может привести к существенному ухудшению радиационной обстановки в месте размещения средств измерения активности в газообразных высокоактивных средах.In addition, the absence of protective barriers at the location of pipelines with controlled environments and associated equipment when measuring activity in gaseous highly active environments can lead to a significant deterioration in the radiation situation at the location of measuring instruments for activity in gaseous highly active environments.

Задачей изобретения является создание способа и устройства для автоматического измерения активности радионуклидов в высокоактивных газообразных средах, обеспечивающих повышение достоверности количественных измерений активности радионуклидов, улучшение радиационной обстановки в месте размещения средств измерения, снижение объема высокоактивных газообразных радиоактивных отходов и затрат на приобретение фильтрующих материалов, необходимых для фильтрации газообразных радиоактивных отходов, образующихся при проведении измерений, а также затрат на их хранение и переработку после использования.The objective of the invention is to provide a method and device for automatically measuring the activity of radionuclides in highly active gaseous media, providing increased reliability of quantitative measurements of the activity of radionuclides, improving the radiation situation at the location of the measuring instruments, reducing the volume of highly active gaseous radioactive waste and the cost of acquiring filter materials necessary for filtering gaseous radioactive waste generated during the measurement As well as the costs of storage and recycling after use.

Технический результат достигается тем, что в способе автоматического измерения активности радионуклидов в высокоактивных газообразных средах, включающем направление контролируемой среды в измерительную камеру, проведение спектрометрического измерения активности радионуклидов, продолжительность которого либо заранее задана, либо обратно пропорциональна уровню активности радионуклидов, выделение информации о мгновенном значении интенсивности ионизирующего излучения контролируемой среды из спектрометрической информации, сравнение выделенной информации с N верхними и N нижними уровнями, являющимися границами оптимальных статистических условий спектрометрических измерений, по информации о мгновенном значении интенсивности излучения обеспечивают оптимальные статистические условия спектрометрических измерений, новым, обеспечивающим решение поставленной задачи, является то, что контролируемую среду перед направлением в измерительную камеру направляют во влагоотделитель, в котором отделяют и удаляют из контролируемой среды пары и капли жидкой фракции. Заполнение измерительной камеры начинают после вакуумирования подводящего контролируемую среду трубопровода, влагоотделителя и измерительной камеры для удаления контролируемой среды, оставшейся от предыдущего измерения. Процесс вакуумирования контролируют по величине создаваемого в измерительной камере разрежения и прекращают при достижении разрежения заданной величины. Процесс заполнения измерительной камеры контролируемой средой фиксируют по заданному значению давления, создаваемого в измерительной камере. После заполнения измерительной камеры контролируемой средой и выдержки времени, необходимого для распада короткоживущих изотопов, определяют величину мгновенного значения интенсивности излучения от контролируемой среды и по информации о мгновенном значении интенсивности излучения определяют рабочий коллиматор, обеспечивающий оптимальные статистические условия спектрометрических измерений контролируемой среды, перед каждым заполнением измерительной камеры контролируемой средой проводят калибровочное измерение активности известного изотопа, которое используют для корректировки калибровочных характеристик, контролируют давление и температуру в измерительной камере в течение всего времени спектрометрического измерения, которые учитывают при расчете активности контролируемой среды.The technical result is achieved in that in a method for automatically measuring the activity of radionuclides in highly active gaseous media, including directing the controlled medium to the measuring chamber, performing spectrometric measurement of the activity of radionuclides, the duration of which is either predetermined or inversely proportional to the level of activity of the radionuclides, highlighting information about the instantaneous value of the intensity ionizing radiation of a controlled environment from spectrometric information, compared The selection of the extracted information with N upper and N lower levels, which are the boundaries of the optimal statistical conditions for spectrometric measurements, from the information on the instantaneous value of the radiation intensity provides optimal statistical conditions for spectrometric measurements, a new solution to the problem posed is that the controlled medium is directed to the measuring the chamber is sent to a moisture separator, in which the vapors and drops of the liquid fraction are separated and removed from the controlled medium. The filling of the measuring chamber begins after evacuation of the pipeline supplying the controlled medium, the moisture separator and the measuring chamber to remove the controlled medium remaining from the previous measurement. The evacuation process is controlled by the magnitude of the vacuum generated in the measuring chamber and is stopped when the vacuum reaches the specified value. The process of filling the measuring chamber with a controlled medium is fixed at a given pressure value created in the measuring chamber. After filling the measuring chamber with a controlled medium and holding the time required for the decay of short-lived isotopes, the instantaneous value of the radiation intensity from the controlled medium is determined and the working collimator, which provides the optimal statistical conditions for spectrometric measurements of the controlled medium, is determined before each filling of the measurement chambers controlled environment carry out calibration measurement of activity stnogo isotope which is used for adjusting the calibration characteristics, pressure and temperature control in the measuring chamber during the entire time spectrometric measurements, which take into account when calculating the activity controlled environment.

Технический результат достигается также тем, что в устройство для автоматического измерения активности радионуклидов в высокоактивных газовых средах, содержащее измерительную камеру, М трубопроводов подачи контролируемых сред с М клапанами с дистанционным управлением для подачи контролируемых сред в измерительную камеру, блок управления клапанами с модулем управления, вход и выход которого соединены с клапанами подачи контролируемых сред, последовательно соединенные детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель и программируемый многоканальный анализатор импульсов, включающий импульсный аналого-цифровой преобразователь и источник питания детектора, интенсиметр ионизирующего излучения и блок обработки, согласно изобретению дополнительно введены блок защиты детектора ионизирующего излучения с включенными в него калибровочным источником ионизирующего излучения, N коллиматорами, площади сечений которых обратно пропорциональны интенсивности ионизирующего излучения, и электроприводом для дистанционного управления перемещением коллиматоров и калибровочного источника ионизирующего излучения, влагоотделитель с трубопроводом для удаления влаги, трубопровод вакуумирования, клапаны для подключения измерительной камеры к влагоотделителю и к трубопроводу вакуумирования, клапаны для подключения влагоотделителя к трубопроводам подачи контролируемых сред и к трубопроводу удаления влаги, блок управления электроприводом блока защиты, удаленный компьютер с двумя независимыми портами ввода-вывода и средствами хранения и отображения информации, измерительный преобразователь температуры и измерительный преобразователь давления-разрежения для контроля температуры и давления-разрежения контролируемой среды в измерительной камере. В состав блока управления клапанами дополнительно включены аналого-цифровой преобразователь и контроллер для преобразования и обработки выходной информации измерительного преобразователя температуры и измерительного преобразователя давления-разрежения. Измерительная камера, трубопроводы подачи контролируемых сред с клапанами с дистанционным управлением для подачи контролируемых сред в измерительную камеру, влагоотделитель, трубопровод удаления влаги, трубопровод вакуумирования, клапаны для подключения измерительной камеры к влагоотделителю и к трубопроводу вакуумирования, клапаны для подключения влагоотделителя к трубопроводам подачи контролируемых сред и к трубопроводу удаления влаги, измерительный преобразователь температуры и измерительный преобразователь давления-разрежения установлены в защитном боксе, в котором имеется герметичное прозрачное для ионизирующего излучения окно и герметичный кабельный ввод. Первый и второй выходы импульсного аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с входом интенсиметра и с первым входом блока обработки, со вторым входом которого соединен выход интенсиметра. Выходы измерительного преобразователя температуры и измерительного преобразователя давления-разрежения соединены с соответствующими входами аналого-цифрового преобразователя блока управления клапанами. Входы клапанов для подключения измерительной камеры к влагоотделителю и к трубопроводу вакуумирования и входы клапанов для подключения влагоотделителя к трубопроводам подачи контролируемых сред и к трубопроводу удаления влаги соединены с выходами модуля управления блока управления клапанами. Выходы аналого-цифрового преобразователя и модуля управления соединены с входами контроллера блока управления клапанами, вход модуля управления соединен с выходом контроллера блока управления клапанами. Выход блока управления электроприводом блока защиты соединен с входом электропривода блока защиты, а вход блока управления электроприводом блока защиты соединен с выходом электропривода блока защиты. Блок управления электроприводом блока защиты, программируемый многоканальный анализатор импульсов и блок управления клапанами имеют в своем составе порты последовательного ввода-вывода, через которые они соединены между собой и с удаленным компьютером.The technical result is also achieved by the fact that in the device for automatically measuring the activity of radionuclides in highly active gas environments, containing a measuring chamber, M pipelines for supplying controlled media with M valves with remote control for supplying controlled media to the measuring chamber, valve control unit with a control module, input and the output of which is connected to the valves for the supply of controlled environments, series-connected ionizing radiation detector, spectrometric amplifier and a programmable multi-channel pulse analyzer, including a pulse analog-to-digital converter and a detector power supply, an ionizing radiation intensimeter and a processing unit, according to the invention, an additional protection unit for the ionizing radiation detector with a calibrated ionizing radiation source, N collimators whose cross-sectional areas are inversely proportional the intensity of ionizing radiation, and an electric drive for remote control of the collimator movement c and a calibration source of ionizing radiation, a moisture separator with a pipeline for removing moisture, a vacuum pipeline, valves for connecting a measuring chamber to a moisture separator and to a vacuum pipeline, valves for connecting a moisture separator to pipelines for supplying controlled media and to a moisture removal pipeline, an electric drive control unit for the protection unit, remote computer with two independent input-output ports and means for storing and displaying information, measuring transducer t mperatury and vacuum-pressure measuring transducer for monitoring the temperature and pressure-controlled vacuum environment in the measurement chamber. The valve control unit also includes an analog-to-digital converter and a controller for converting and processing the output information of the temperature measuring transducer and the pressure-rarefaction measuring transducer. Measuring chamber, pipelines for supplying controlled media with valves with remote control for supplying controlled media to the measuring chamber, moisture separator, pipeline for removing moisture, evacuation pipe, valves for connecting the measuring chamber to the moisture separator and to the vacuum pipe, valves for connecting the moisture separator to pipelines for supplying controlled media and to the moisture removal pipe, a temperature measuring transducer and a pressure-pressure measuring transducer Nia mounted in a protective box, which has a sealed transparent to ionizing radiation window and sealed cable entry. The first and second outputs of a pulse analog-to-digital converter are connected respectively to the input of the intensimeter and to the first input of the processing unit, with the second input of which the output of the intensimeter is connected. The outputs of the temperature measuring transducer and the pressure-rarefaction measuring transducer are connected to the corresponding inputs of the analog-to-digital converter of the valve control unit. Valve inputs for connecting the measuring chamber to the moisture separator and to the evacuation pipeline and valve inputs for connecting the moisture separator to the pipelines for supplying controlled media and to the moisture removal pipeline are connected to the outputs of the control module of the valve control unit. The outputs of the analog-to-digital converter and the control module are connected to the inputs of the controller of the valve control unit, the input of the control module is connected to the output of the controller of the valve control unit. The output of the control unit of the electric drive of the protection unit is connected to the input of the electric drive of the protection unit, and the input of the control unit of the electric drive of the protection unit is connected to the output of the electric drive of the protection unit. The control unit for the electric drive of the protection unit, the programmable multi-channel pulse analyzer and the valve control unit incorporate serial I / O ports through which they are connected to each other and to the remote computer.

Способ осуществляется следующим образом. Перед каждым измерением производят вакуумирование трубопроводов, подводящих контролируемую среду, влагоотделителя и измерительной камеры для удаления контролируемой среды, оставшейся от предыдущего измерения. Процесс вакуумирования контролируют по величине создаваемого разрежения в измерительной камере и прекращают при достижении разрежения заданной величины. Далее проводят калибровку спектрометрического тракта, включающего детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель и многоканальный анализатор импульсов, заключающуюся в измерении активности известного изотопа и корректировке калибровочных характеристик. После проведения калибровки спектрометрического тракта контролируемую среду направляют во влагоотделитель, где отделяют из контролируемой среды пары и капли жидкой фракции и удаляют их через трубопровод удаления влаги. Затем контролируемую среду направляют в измерительную камеру. Процесс заполнения измерительной камеры контролируемой средой фиксируют по заданному значению давления, создаваемого в измерительной камере. После заполнения измерительной камеры контролируемой средой в блоке зашиты детектора ионизирующего излучения определяют коллиматор, обеспечивающий максимальную чувствительность измерения. Для чего после выдержки времени, необходимого для распада короткоживущих изотопов, проводят измерение мгновенного значения интенсивности излучения от контролируемой среды и путем сравнения ее с N верхними и N нижними уровнями, являющимися границами оптимальных статистических условий спектрометрических измерений, определяют рабочий коллиматор. После установки рабочего коллиматора проводят спектрометрическое измерение, продолжительность которого либо заранее задана, либо определяется по информации о мгновенном значении интенсивности излучения. По окончании спектрометрического измерения контролируемую среду из измерительной камеры и влагоотделителя удаляют через трубопровод вакуумирования.The method is as follows. Before each measurement, the pipelines supplying the controlled medium, a moisture separator and a measuring chamber are evacuated to remove the controlled medium remaining from the previous measurement. The evacuation process is controlled by the magnitude of the created vacuum in the measuring chamber and stopped when the vacuum reaches a predetermined value. Next, a spectrometric path is calibrated, including an ionizing radiation detector, a spectrometric amplifier, and a multi-channel pulse analyzer, which consists in measuring the activity of a known isotope and adjusting the calibration characteristics. After calibrating the spectrometric path, the controlled medium is sent to a dehumidifier, where vapors and drops of the liquid fraction are separated from the controlled medium and removed through a moisture removal pipeline. Then the controlled environment is sent to the measuring chamber. The process of filling the measuring chamber with a controlled medium is fixed at a given pressure value created in the measuring chamber. After filling the measuring chamber with a controlled medium, a collimator is determined in the block of protection of the ionizing radiation detector, which ensures the maximum measurement sensitivity. For this, after holding the time required for the decay of short-lived isotopes, the instantaneous value of the radiation intensity from the controlled medium is measured and, by comparing it with the N upper and N lower levels, which are the boundaries of the optimal statistical conditions of spectrometric measurements, the working collimator is determined. After installing the working collimator, a spectrometric measurement is carried out, the duration of which is either predefined or determined from information about the instantaneous value of the radiation intensity. At the end of the spectrometric measurement, the controlled medium is removed from the measuring chamber and the moisture separator through a vacuum pipeline.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для автоматического измерения активности радионуклидов в газообразных технологических средах, преимущественно в контурах и помещениях АЭС, реализующего заявляемый способ.The drawing shows a functional diagram of a device for automatically measuring the activity of radionuclides in gaseous technological environments, mainly in the contours and rooms of nuclear power plants that implements the inventive method.

Устройство содержит: трубопроводы подачи контролируемых сред 1.1, 1.2…1.M с дистанционно управляемыми клапанами 2.1, 2.2…2.M по числу трубопроводов, влагоотделитель 3, измерительную камеру 4, измерительный преобразователь 4.1 температуры и измерительный преобразователь 4.2 давления-разрежения контролируемой среды в измерительной камере 4, клапан 2.M+1 для подключения влагоотделителя 3 к трубопроводам подачи контролируемых сред и клапан 2.M+2 для подключения влагоотделителя 3 к трубопроводу удаления влаги 3.1, клапан 2.M+3 для подключения измерительной камеры 4 к влагоотделителю 3 и клапан 2.M+4 для подключения измерительной камеры 4 к трубопроводу вакуумирования 4.3, блок 5 управления клапанами с коммутационной коробкой 5.1, модулем управления 5.2, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 5.3 и контроллером 5.4 с портом ввода-вывода 5.5, защитный бокс 6 с герметичными окном 6.1, прозрачным для ионизирующего излучения и герметичным кабельным вводом 6.2, блок защиты 7 детектора 8 от фонового ионизирующего излучения с коллиматорами 7.1 7.2,…7.N, с калибровочным источником ионизирующего излучения 7.N+1 и электроприводом с дистанционным управлением 7.N+2 для перемещения коллиматоров 7.1 7.2, …7.N и калибровочного источника ионизирующего излучения 7.N+1, спектрометрический усилитель 9, программируемый многоканальный анализатор импульсов 10, включающий импульсный АЦП 10.1, интенсиметр 10.2, источник питания 10.3 детектора 8 и блок обработки 10.4 с портом ввода-вывода 10.5 для информационного обмена с компьютером 12 через порт ввода-вывода 12.2, блок 11 управления электроприводом 7.N+2 блока защиты 7 с портом последовательного ввода-вывода 11.1. Входы и выходы контроллера 5.4 соединены с входами и выходами модуля управления 5.2 и порта последовательного ввода-вывода 5.5. Входы контроллера 5.4 соединены также с выходами аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5.3. Компьютер 12 по первому каналу информационного обмена на основе интерфейса RS-485 через порт 12.1 и через порт 11.1 блока 11 управления электроприводом 7N+2 соединен с блоком 5 управления клапанами через порт 5.5, а по второму каналу информационного обмена на основе интерфейса Ethernet через порты ввода-вывода 10.5 и 12.2 соединен с блоком обработки 10.4 программируемого многоканального анализатора 10. Пневматическая часть устройства, включающая трубопроводы подачи контролируемых сред 1.1, 1.2…1.M, клапаны 2.1, 2.2…2.M, 2.M+1, 2.M+2, 2.M+3, 2.M+4, влагоотделитель 3 с трубопроводом удаления влаги 3.1, измерительную камеру 4 с трубопроводом вакуумирования 4.3, соединяющие их трубопроводы и измерительные преобразователи 4.1, 4.2, установлены в защитном боксе 6, в котором имеется герметичное, прозрачное для ионизирующего излучения окно 6.1 для направления ионизирующего излучения от измерительной камеры 4 на детектор 8 через коллиматоры 7.1…7.N блока защиты 7 и герметичный кабельный ввод 6.2. Для минимизирования количества кабельных вводов в защитный бокс 6 часть блока 5 управления клапанами с кабельными вводами, обеспечивающими связь оборудования, установленного в боксе 6, с остальными узлами блока 5, выделена в виде коммутационной коробки 5.1, которая установлена в боксе 6. Кабельные вводы коммутационной коробки 5.1 блока 5 управления клапанами соединены с входами электромагнитных клапанов 2.1, 2.2…2.M, 2.M+1, 2.M+2, 2.M+3, 2.M+4 и с выходами измерительных преобразователей 4.1, 4.2, а также с входами и выходами модуля управления 5.2 и входами АЦП 5.3 блока 5 управления клапанами. Выход блока 11 управления электроприводом соединен с входом электропривода 7.N+2, а вход блока 11 соединен с выходом электропривода 7.N+2. Детектор ионизирующего излучения 8 соединен с входом спектрометрического усилителя 9 и с источником питания 10.3 детектора 8. Выход спектрометрического усилителя 9 соединен с входом импульсного АЦП 10.1, первый выход которого соединен с входом интенсиметра 10.2. Второй выход АЦП 10.1 и выход интенсиметра 10.2 соединены с входной шиной блока обработки 10.4. К выходной шине блока обработки 10.4 подключен порт ввода-вывода 10.5. Для исключения искажения информации о содержании радионуклидов в подводящих трубопроводах от неконтролируемых в данный момент времени сред измерительная камера 4 установлена вплотную к окну 6.1 для направления излучения через коллиматоры 7.1…7.N блока защиты 7 на детектор ионизирующего излучения 8.The device contains: pipelines for supplying controlled media 1.1, 1.2 ... 1.M with remotely controlled valves 2.1, 2.2 ... 2.M according to the number of pipelines, a moisture separator 3, a measuring chamber 4, a measuring transducer 4.1 temperature and a measuring transducer 4.2 pressure-rarefaction of the controlled medium in measuring chamber 4, valve 2.M + 1 for connecting a moisture separator 3 to pipelines for supplying controlled media and valve 2.M + 2 for connecting a moisture separator 3 to a pipeline for removing moisture 3.1, valve 2.M + 3 for connecting a measuring measures 4 to the moisture separator 3 and valve 2.M + 4 for connecting the measuring chamber 4 to the evacuation pipe 4.3, valve control unit 5 with junction box 5.1, control module 5.2, analog-to-digital converter (ADC) 5.3 and controller 5.4 with an input port terminal 5.5, protective box 6 with sealed window 6.1, transparent to ionizing radiation and sealed cable entry 6.2, protection block 7 of detector 8 against background ionizing radiation with collimators 7.1 7.2, ... 7.N, with a calibration ionizing radiation source 7.N + 1 and electric 7.N + 2 remote control house for moving collimators 7.1 7.2, ... 7.N and a calibration ionizing radiation source 7.N + 1, spectrometric amplifier 9, programmable multi-channel pulse analyzer 10, including a pulse ADC 10.1, intensimeter 10.2, power supply 10.3 detector 8 and a processing unit 10.4 with an input / output port 10.5 for information exchange with a computer 12 through an input / output port 12.2, an electric drive control unit 11. 7.N + 2 of a protection unit 7 with a serial input / output port 11.1. The inputs and outputs of the controller 5.4 are connected to the inputs and outputs of the 5.2 control module and 5.5 serial I / O port. The inputs of the controller 5.4 are also connected to the outputs of the analog-to-digital converter (ADC) 5.3. Computer 12 is connected to the valve control unit 5 through port 5.5 through the first channel of information exchange based on the RS-485 interface through port 12.1 and through port 11.1 of the actuator control unit 7N + 2 and through the second data exchange channel based on the Ethernet interface via input ports - outputs 10.5 and 12.2 are connected to the processing unit 10.4 of the programmable multichannel analyzer 10. The pneumatic part of the device, including pipelines for supplying controlled media 1.1, 1.2 ... 1.M, valves 2.1, 2.2 ... 2.M, 2.M + 1, 2.M +2, 2.M + 3, 2.M + 4, moisture separator 3 with pipeline moisture removal 3.1, the measuring chamber 4 with the evacuation pipe 4.3, the pipelines connecting them and the measuring transducers 4.1, 4.2, are installed in a protective box 6, in which there is a sealed window 6.1 transparent for ionizing radiation for directing the ionizing radiation from the measuring chamber 4 to the detector 8 through the collimators 7.1 ... 7.N of the protection unit 7 and the hermetic cable entry 6.2. To minimize the number of cable entries in the protective box 6, the part of the valve control unit 5 with cable entries providing communication between the equipment installed in box 6 and the other nodes of block 5 is highlighted in the form of a junction box 5.1, which is installed in box 6. Cable entries of the junction box 5.1 of the valve control unit 5 are connected to the inputs of the electromagnetic valves 2.1, 2.2 ... 2.M, 2.M + 1, 2.M + 2, 2.M + 3, 2.M + 4 and with the outputs of the transmitters 4.1, 4.2, as well as the inputs and outputs of the control module 5.2 and the inputs of the ADC 5.3 b eye 5 control valves. The output of the drive control unit 11 is connected to the input of the electric drive 7.N + 2, and the input of block 11 is connected to the output of the electric drive 7.N + 2. The ionizing radiation detector 8 is connected to the input of the spectrometric amplifier 9 and to the power supply 10.3 of the detector 8. The output of the spectrometric amplifier 9 is connected to the input of the pulse ADC 10.1, the first output of which is connected to the input of the intensimeter 10.2. The second output of the ADC 10.1 and the output of the intensimeter 10.2 are connected to the input bus of the processing unit 10.4. An input / output port 10.5 is connected to the output bus of the processing unit 10.4. To avoid distortion of information on the content of radionuclides in the supply pipelines from media that are not currently controlled by the media, the measuring chamber 4 is installed close to the window 6.1 to direct radiation through the collimators 7.1 ... 7.N of the protection unit 7 to the ionizing radiation detector 8.

Заявляемый способ реализуется с помощью устройства, работа которого осуществляется следующим образом.The inventive method is implemented using a device whose operation is as follows.

Управление клапанами 2.1…2.M+4 осуществляется выходными сигналами модуля управления 5.2 блока 5 управления клапанами, которые через кабель связи с коммутационной коробкой 5.1, проходящий через кабельный ввод 6.1, поступают через вводы коммутационной коробки 5.1 на входы клапанов 2.1…2.M+4. Выходные сигналы клапанов 2.1…2.M+4 поступают на вход модуля управления 5.2 блока 5 через вводы коммутационной коробки 5.1 и кабель связи с коммутационной коробкой 5.1, проходящий через кабельный ввод 6.1. На вход АЦП 5.3 также через вводы коммутационной коробки 5.1 и кабель связи с коммутационной коробкой 5.1, проходящий через кабельный ввод 6.1, поступают выходные сигналы измерительных преобразователей 4.1, 4.2. Перемещение в заданное положение подвижной части блока защиты 7 с коллиматорами 7.1…7.N и калибровочным источником 7.N+1 производится с помощью электропривода 7.N+2, управляемого выходными сигналами блока 11 управления электроприводом. Сигнал положения подвижной части блока защиты 7 формируется на выходе электропривода 7.N+2. Выходные сигналы электропривода 7.N+2 поступают на входы блока 11 управления электроприводом и через порты ввода-вывода 11.1 и 12.1 на компьютер 12. Ионизирующее излучение, испускаемое радионуклидами, присутствующими в контролируемой среде, направляют через окно 6.1 защитного бокса 6 через один из коллиматоров 7.1…7.N от измерительной камеры 4 на детектор ионизирующего излучения 8. Ионизирующее излучение от калибровочного источника 7.N+1 направляют на детектор 8 через один из коллиматоров, например 7.2. Ионизирующее излучение, попадая на детектор 8, находящийся под напряжением питания от источника питания детектора 10.3 анализатора 10, вызывает на его выходе статистически распределенную последовательность импульсов электрического заряда. Частота импульсов электрического заряда на выходе детектора 8 несет информацию об интенсивности ионизирующего излучения, а амплитуды импульсов электрического заряда содержат информацию о радионуклидном составе контролируемой среды. Количество импульсов одной амплитуды несет информацию об активности соответствующего радионуклида в контролируемой среде. Выходные сигналы детектора 8 поступают на вход спектрометрического усилителя 9, в котором импульсы электрического заряда преобразуются в импульсы напряжения электрического тока и корректируются по форме для удобства их дальнейшего преобразования в анализаторе 10. В АЦП 10.1 анализатора 10 производится аналого-цифровое преобразование и измерение амплитуд импульсов напряжения электрического тока, поступающих с выхода спектрометрического усилителя 9, распределение импульсов по каналам в соответствии с измеренными значениями их амплитуд и счет импульсов в каждом канале. Количество каналов анализатора 10 равно максимальному двоичному числу аналого-цифрового преобразования в анализаторе. Наиболее распространенными в настоящее время являются анализаторы с количеством каналов, равным 4096 или 8192 (12 или 13 разрядное аналого-цифровое преобразование соответственно). Определение интенсивности ионизирующего излучения как средней частоты всех поступающих импульсов с выхода спектрометрического усилителя 9 обеспечивается интенсиметром 10.2. В режиме калибровочных измерений в блоке обработки 10.4 анализатора 10 формируется спектрометрическая информация известных изотопов, которая через порты ввода-вывода 10.5, 12.2 передается по второму каналу информационного обмена на компьютер 12, в котором определяются калибровочные коэффициенты для анализатора 10 по энергетическим характеристикам известных изотопов калибровочных источников ионизирующих излучений, измеренным по величинам амплитуд импульсов, поступивших на вход анализатора 10. В режиме измерений в блоке обработки 10.4 анализатора 10 формируется спектрометрическая информация контролируемой среды, которая через порты ввода-вывода 10.5, 12.2 по второму информационному каналу передается на компьютер 12, в котором определяются качественный и количественный составы радионуклидов, присутствующих в контролируемой среде, с учетом калибровочных коэффициентов по количеству импульсов в каждом канале. Перевод анализатора 10 из одного режима в другой осуществляется автоматически по заданной программе, которая поступает на блок обработки 10.4 от компьютера 12 через порты ввода-вывода 12.2 и 10.5 по второму каналу информационного обмена. На выводах порта ввода-вывода 12.1 компьютера 12 в разных режимах работы устройства формируется управляющая информация для блоков 5 и 11 в виде сигналов последовательного кода, которые поступают на выводы порта ввода-вывода 5.5 контроллера 5.4 блока 5 и выводы порта ввода-вывода 11.1 блока 11. Выходная информация о состоянии клапанов 2.1…2.M+4 формируется в контроллере 5.4 по информации о состоянии клапанов 2.1…2.M+4, формируемой на выходах клапанов. При использовании электромагнитных клапанов 2.1…2.M+4 без сигнализаторов состояния информация о состоянии каждого открытого клапана формируется в контроллере 5.4 блока 5 по наличию электрического тока открытия клапана в цепях управления клапанов модуля управления 5.2 блока 5, а информация о закрытых клапанах формируется по отсутствию тока открытия в цепях управления клапанов модуля управления 5.2 блока 5. Выходная информация о величинах температуры, давления и разрежения среды в измерительной камере 4 формируется в контроллере 5.4 по выходной информации АЦП 5.3, полученной в результате преобразования выходных сигналов измерительных преобразователей 4.1, 4.2. Выходная информация о состоянии электропривода 7.N+2 формируется на выводах порта ввода-вывода 11.1 блока 11 по выходным сигналам электропривода 7.N+2 о положении коллиматоров 7.1…7.N блока защиты 7. Выходная информация блока 5 о состоянии клапанов и о величинах температуры, давления (разрежения) и выходная информация блока 11 о положении коллиматоров в виде сигналов последовательного кода передается через порты ввода-вывода 5.5, 11.1 по первому информационному каналу обмена через порт ввода-вывода 12.1 на компьютер 12.The valves 2.1 ... 2.M + 4 are controlled by the output signals of the control module 5.2 of the valve control unit 5, which through the cable connection to the junction box 5.1, passing through the cable entry 6.1, go through the inputs of the junction box 5.1 to the valve inputs 2.1 ... 2.M + four. The output signals of the valves 2.1 ... 2.M + 4 are fed to the input of the control module 5.2 of block 5 through the inputs of the junction box 5.1 and the cable for communication with the junction box 5.1 passing through the cable entry 6.1. The ADC 5.3 input also through the inputs of the junction box 5.1 and the communication cable with the junction box 5.1, passing through the cable entry 6.1, receives the output signals of the transmitters 4.1, 4.2. Moving to a predetermined position of the movable part of the protection unit 7 with collimators 7.1 ... 7.N and a calibration source 7.N + 1 is performed using the electric drive 7.N + 2, controlled by the output signals of the electric drive control unit 11. The position signal of the movable part of the protection unit 7 is generated at the output of the electric drive 7.N + 2. The output signals of the electric drive 7.N + 2 are fed to the inputs of the electric drive control unit 11 and through the input-output ports 11.1 and 12.1 to the computer 12. The ionizing radiation emitted by the radionuclides present in the controlled environment is sent through the window 6.1 of the protective box 6 through one of the collimators 7.1 ... 7.N from the measuring chamber 4 to the ionizing radiation detector 8. Ionizing radiation from the calibration source 7.N + 1 is sent to the detector 8 through one of the collimators, for example 7.2. Ionizing radiation, falling on the detector 8, which is energized from the power source of the detector 10.3 of the analyzer 10, causes a statistically distributed sequence of pulses of electric charge at its output. The frequency of the pulses of the electric charge at the output of the detector 8 carries information about the intensity of the ionizing radiation, and the amplitudes of the pulses of the electric charge contain information about the radionuclide composition of the controlled medium. The number of pulses of one amplitude carries information about the activity of the corresponding radionuclide in a controlled environment. The output signals of the detector 8 are fed to the input of the spectrometer amplifier 9, in which the electric charge pulses are converted into electric current voltage pulses and corrected in shape for the convenience of their further conversion in the analyzer 10. In the ADC 10.1 of the analyzer 10, an analog-to-digital conversion and measurement of voltage pulse amplitudes are performed electric current coming from the output of the spectrometric amplifier 9, the distribution of pulses along the channels in accordance with the measured values of their amplitudes and pulse counting in each channel. The number of analyzer channels 10 is equal to the maximum binary number of the analog-to-digital conversion in the analyzer. The most common at present are analyzers with the number of channels equal to 4096 or 8192 (12 or 13 bit analog-to-digital conversion, respectively). The determination of the intensity of ionizing radiation as the average frequency of all incoming pulses from the output of the spectrometric amplifier 9 is provided by the intensimeter 10.2. In the calibration measurement mode, the processing unit 10.4 of the analyzer 10 generates spectrometric information of known isotopes, which is transmitted via input / output ports 10.5, 12.2 via the second data exchange channel to computer 12, in which calibration coefficients for the analyzer 10 are determined by the energy characteristics of known isotopes of calibration sources ionizing radiation, measured by the amplitudes of the pulses received at the input of the analyzer 10. In the measurement mode in the processing unit 10.4 analyzer Parameter 10 generates spectrometric information of the controlled medium, which is transmitted via input / output ports 10.5, 12.2 to the computer 12 through the second information channel, in which the qualitative and quantitative compositions of radionuclides present in the controlled medium are determined, taking into account calibration coefficients for the number of pulses in each channel . The transfer of the analyzer 10 from one mode to another is carried out automatically according to a predetermined program, which arrives at the processing unit 10.4 from the computer 12 through the input-output ports 12.2 and 10.5 through the second channel of information exchange. At the terminals of the input-output port 12.1 of the computer 12, in different operating modes of the device, control information for blocks 5 and 11 is generated in the form of serial code signals that are fed to the conclusions of the input-output port 5.5 of the controller 5.4 of block 5 and the conclusions of the input-output port 11.1 of block 11 The output information about the state of the valves 2.1 ... 2.M + 4 is generated in the controller 5.4 according to the information about the status of the valves 2.1 ... 2.M + 4 generated at the outputs of the valves. When using solenoid valves 2.1 ... 2.M + 4 without status indicators, information about the state of each open valve is generated in the controller 5.4 of block 5 by the presence of an electric current to open the valve in the valve control circuits of the control module 5.2 of block 5, and information about closed valves is generated by the absence of the opening current in the control circuits of the valves of the control module 5.2 of unit 5. The output information on the values of temperature, pressure and rarefaction of the medium in the measuring chamber 4 is generated in the controller 5.4 at the output 5.3 Info ADC resulting from conversion of the output signals of transducers 4.1, 4.2. The output information about the state of the electric drive 7.N + 2 is generated at the terminals of the input-output port 11.1 of block 11 according to the output signals of the electric drive 7.N + 2 about the position of the collimators 7.1 ... 7.N of the protection unit 7. The output information of the block 5 about the state of the valves and the values of temperature, pressure (rarefaction) and the output information of the block 11 on the position of the collimators in the form of serial code signals is transmitted through the input-output ports 5.5, 11.1 through the first information exchange channel through the input-output port 12.1 to the computer 12.

В исходном состоянии клапаны 2.1…2.М+2 закрыты, влагоотделитель 3 и измерительная камера 4 вакуумированы, блок защиты 7 находится в положении: коллиматор 7.2 у калибровочного источника 7.N+1 ионизирующего излучения. Перед началом измерения анализатор 10 переводится в режим - калибровочное измерение активности известного изотопа, по результатам которого устанавливаются коэффициенты преобразования спектрометрического тракта, включающего детектор 8, спектрометрический усилитель 9, АЦП 10.1 анализатора 10.In the initial state, the valves 2.1 ... 2.M + 2 are closed, the moisture separator 3 and the measuring chamber 4 are evacuated, the protection unit 7 is in the position: collimator 7.2 at the calibration source 7.N + 1 of ionizing radiation. Before starting the measurement, the analyzer 10 is transferred to the mode - calibration measurement of the activity of the known isotope, the results of which establish the conversion coefficients of the spectrometric path, including the detector 8, spectrometric amplifier 9, ADC 10.1 of the analyzer 10.

Процесс измерений начинается с того, что в компьютере 12 формируется команда удаления контролируемой среды, оставшейся в трубопроводах от предыдущего измерения. По этой команде на выводах порта ввода-вывода 12.1 формируются сигналы последовательного кода, поступающие на выводы порта ввода-вывода 5.5 блока 5 управления клапанами. На выводы порта ввода-вывода 5.5 при этом поступают сигналы, несущие информацию об открытии клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4. Эта информация с выхода порта ввода-вывода 5.5 поступает в контроллер 5.4, в котором формируются команды для модуля управления 5.2. На выходе модуля управления 5.2 блока 5 формируются при этом управляющие сигналы, которые через кабель связи с коммутационной коробкой 5.1 и вводы коробки 5.1 обеспечивают открытие клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4. Информация о состоянии клапанов формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 по выходным сигналам клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4, поступающим через вводы коробки 5.1 по соединительному кабелю. Далее эта информация поступает через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 на компьютер 12. После открытия клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4 проводят вакуумирование измерительной камеры 4, влагоотделителя 3 и трубопроводов подачи контролируемых сред до выходов клапанов 2.1…2.M через трубопровод вакуумирования 4.3 контролируют процесс вакуумирования по величине разрежения, создаваемого в измерительной камере 4, с помощью измерительного преобразователя 4.2. Выходной сигнал измерительного преобразователя 4.2, несущий информацию о разрежении, по соединительным кабелям через коммутационную коробку 5.1 поступает на вход АЦП 5.3 блока 5, в котором он преобразуется в цифровой код, который поступает в контроллер 5.4 и преобразуется на его выходе в информацию о величине разрежения в виде сигналов последовательного кода, которая через порт ввода-вывода 5.5 поступает на выводы порта ввода-вывода 12.1 компьютера 12. В компьютере 12 информация о разрежении в измерительной камере 4 сравнивается с заданным значением, свидетельствующем о практическом опорожнении измерительной камеры 4, влагоотделителя 3 и трубопроводов подачи контролируемых сред до выходов клапанов 2.1.2.M от остатков предыдущей пробы контролируемой среды. После этого на выходе компьютера 12 формируется команда о закрытии клапанов 2.M+3 и 2.M+4 и открытии клапана 2.1, которая через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на вход контроллера 5.4 блока 5. На выходе контроллера 5.4 по этой команде формируются сигналы для модуля управления 5.2, по которым на выходе модуля управления 5.2 формируются управляющие сигналы, поступающие по кабелю связи через вводы коммутационной коробки 5.1 на клапаны 2.M+2 и 2.M+4 и обеспечивают их закрытие и на клапан 2.1, обеспечивая его открытие. После этого происходит заполнение влагоотоделителя 3 контролируемой средой, оставшейся в трубопроводе 1.1 от предыдущего измерения. Информация о состоянии клапанов формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 и поступает через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 ввода-вывода на компьютер 12. После появления информации в компьютере 12 об установившемся значении давления в измерительной камере 4 по информации от датчика измерительного преобразователя давления-разрежения 4.2, преобразованной АЦП 5.3 и контроллером 5.4 и переданной через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1, компьютер 12 задает время выдержки, необходимое для отделения влаги во влагоотделителе 3. По окончании времени выдержки для отделения влаги в компьютере 12 формируется команда о закрытии клапана 2.1 и открытии клапанов 2.M+3 и 2.M+4, которая через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на вход контроллера 5.4. По этим сигналам на выходе контроллера 5.4 для модуля управления 5.2 формируются сигналы, по которым на выходе модуля управления 5.2 формируются управляющие сигналы, поступающие по соединительным кабелям через вводы коробки 5.1 на клапаны и обеспечивающие закрытие клапана 2.1 и открытие клапанов 2.M+3 и 2.M+4. Информация о состоянии клапанов формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 по выходным сигналам клапанов 2.1, 2.M+3 и 2.M+4, которая по кабелям связи через вводы коробки 5.1 поступает на модуль управления 5.2. Эта информация поступает через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 на компьютер 12. После закрытия клапана 2.1 и открытия клапанов 2.M+3 и 2.M+4 начинается процесс вакуумирования трубопровода 1.1 до выхода клапана 2.1, который заканчивается при достижении величины разрежения, свидетельствующей о практическом опорожнении измерительной камеры 4, влагоотделителя 3 и трубопровода 1.1 до выходов клапанов 2.1…2.M. Процесс вакуумирования влагоотделителя 3 и трубопровода 1.1 до выхода клапана 2.1 и заполнение влагоотоделителя 3 контролируемой средой, оставшейся в пробоотборном трубопроводе 1.1 от предыдущего измерения, повторяют до полного освобождения трубопровода 1.1 от среды, оставшейся от предыдущего измерения, который оценивают по информации о соотношении суммы внутренних объемов влагоотделителя 3, трубопровода 1.1 до выхода клапана 2.1 к внутреннему объему трубопровода 1.1 от точки отбора пробы до входа клапана 2.1. Данную информацию включают в программу управления пробоотбором компьютера 12. После окончания освобождения трубопровода 1.1 от контролируемой среды, оставшейся от предыдущего измерения, на выходе компьютера 12 формируется команда о закрытии клапанов 2.1, 2.M+3 и 2.M+4 и открытии клапана 2.M+2, которая через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на вход контроллера 5.4, на выходе которого формируются сигналы для модуля управления 5.2. По этим сигналам на выходе модуля управления 5.2 формируются управляющие сигналы, которые поступают по кабелю связи через вводы коробки 5.1 на клапаны и обеспечивают закрытие клапанов 2.1, 2.M+3 и 2.M+4 и открытие клапана 2.M+2. Информация о состоянии клапанов формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 по выходным сигналам клапанов 2.1 и 2.M+3, 2.M+2 и 2.M+4, которая по кабелям связи через вводы коробки 5.1 поступает на модуль управления 5.2. Эта информация поступает через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 на компьютер 12. После закрытия клапанов 2.1, 2.M+3 и 2.M+4 и открытия клапана 2.M+2 происходит удаление влаги из влагоотделителя 3 через трубопровод 3.1, которое заканчивается по истечении заданного времени. По истечении заданного времени удаления влаги из влагоотделителя 3 на выходе компьютера 12 формируется команда о закрытии клапана 2.M+2, которая с выхода порта ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на контроллер 5.4. На выходе контроллера 5.4 по этой команде формируются сигналы для модуля управления 5.2, на выходе которого формируется управляющий сигнал, поступающий по кабелям связи через ввод коммутационной коробки 5.1 на клапан 2.M+2 и обеспечивающий его закрытие. Информация о закрытом состоянии клапана 2.M+2 формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 по выходному сигналу клапана 2.M+2, которая по кабелям связи через вводы коробки 5.1 поступает на модуль управления 5.2. Эта информация поступает через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 на компьютер 12.The measurement process begins with the fact that a computer 12 generates a command to remove the controlled medium remaining in the pipelines from the previous measurement. By this command, serial code signals are generated at the terminals of the I / O port 12.1 and fed to the terminals of the I / O port 5.5 of the valve control unit 5. At the same time, the signals of the opening of valves 2.M + 1, 2.M + 3 and 2.M + 4 are received at the terminals of the I / O port 5.5. This information from the output of the I / O port 5.5 goes to the controller 5.4, in which the commands for the 5.2 control module are generated. At the output of the control module 5.2 of block 5, control signals are generated which, through the communication cable with the junction box 5.1 and the inputs of the box 5.1, open the valves 2.M + 1, 2.M + 3 and 2.M + 4. Information about the state of the valves is generated in the control module 5.2 and the controller 5.4 of block 5 according to the output signals of the valves 2.M + 1, 2.M + 3 and 2.M + 4 coming through the inputs of the box 5.1 via the connecting cable. Further, this information is fed through input / output ports 5.5 and 12.1 to computer 12. After opening the valves 2.M + 1, 2.M + 3 and 2.M + 4, the measurement chamber 4, dehumidifier 3, and pipelines for supplying controlled media are evacuated to valve outputs 2.1 ... 2.M through the evacuation pipeline 4.3 control the evacuation process by the magnitude of the vacuum generated in the measuring chamber 4, using the measuring transducer 4.2. The output signal of the measuring transducer 4.2, which carries information about the vacuum, is transmitted via jumper cables 5.1 to the ADC input 5.3 of block 5, in which it is converted into a digital code, which is fed to controller 5.4 and converted at its output to information about the vacuum in the form of signals of a serial code, which through the input-output port 5.5 is fed to the conclusions of the input-output port 12.1 of the computer 12. In the computer 12, information about the vacuum in the measuring chamber 4 is compared with the set value , Indicate the practical emptying the measuring chamber 4 and pipe 3 demister supply controlled environments to 2.1.2.M valves outputs from the previous sample residues controlled environment. After that, at the output of computer 12, a command is generated to close the valves 2.M + 3 and 2.M + 4 and open the valve 2.1, which through the I / O port 12.1 in the form of serial code signals arrives through the I / O port 5.5 to the input of the controller 5.4 unit 5. At the output of the controller 5.4, this command generates signals for the control module 5.2, by which at the output of the control module 5.2 control signals are generated that are transmitted via the communication cable through the inputs of the junction box 5.1 to the valves 2.M + 2 and 2.M + 4 and ensure their closure on valve 2.1, providing its discovery. After this, the dehumidifier 3 is filled with a controlled medium remaining in the pipe 1.1 from the previous measurement. Information about the state of the valves is generated in the control module 5.2 and the controller 5.4 of block 5 and enters through the input-output ports 5.5 and 12.1 of the input-output to the computer 12. After the information appears in the computer 12 about the steady-state pressure value in the measuring chamber 4 according to information from the measuring sensor the pressure-rarefaction converter 4.2, converted by the ADC 5.3 and the controller 5.4 and transmitted through the input / output ports 5.5 and 12.1, the computer 12 sets the holding time required to separate the moisture in the moisture separator 3. At the end of time, The shutter speed for separating moisture in computer 12 is a command to close valve 2.1 and open valves 2.M + 3 and 2.M + 4, which through input / output port 12.1 in the form of serial code signals passes through input / output port 5.5 to the controller input 5.4. Based on these signals at the output of controller 5.4, signals are generated for control module 5.2, according to which control signals are generated at the output of control module 5.2, which are transmitted via connecting cables through the inputs of box 5.1 to the valves and provide closing of valve 2.1 and opening of valves 2.M + 3 and 2 .M + 4. Information about the state of the valves is generated in the control module 5.2 and the controller 5.4 of block 5 by the output signals of the valves 2.1, 2.M + 3 and 2.M + 4, which is transmitted through the communication cables through the inputs of the box 5.1 to the control module 5.2. This information is fed through I / O ports 5.5 and 12.1 to computer 12. After closing valve 2.1 and opening valves 2.M + 3 and 2.M + 4, the process of evacuating pipeline 1.1 begins before the exit of valve 2.1, which ends when the vacuum is reached, indicating the practical emptying of the measuring chamber 4, the moisture separator 3 and the pipe 1.1 to the outputs of the valves 2.1 ... 2.M. The process of evacuating the dehumidifier 3 and pipe 1.1 to the outlet of the valve 2.1 and filling the dehumidifier 3 with the controlled medium remaining in the sampling pipe 1.1 from the previous measurement is repeated until the pipe 1.1 is completely free of the medium remaining from the previous measurement, which is estimated from the information on the ratio of the sum of the internal volumes moisture separator 3, pipe 1.1 to the outlet of the valve 2.1 to the internal volume of the pipe 1.1 from the sampling point to the inlet of the valve 2.1. This information is included in the sampling control program of computer 12. After the pipeline 1.1 is released from the controlled environment remaining from the previous measurement, a command is issued at the output of computer 12 to close valves 2.1, 2.M + 3 and 2.M + 4 and open valve 2 .M + 2, which through the input-output port 12.1 in the form of serial code signals arrives through the input-output port 5.5 to the input of the controller 5.4, at the output of which signals are generated for the control module 5.2. Based on these signals, control signals are generated at the output of control module 5.2, which are transmitted via a communication cable through the inputs of box 5.1 to the valves and provide closing of valves 2.1, 2.M + 3 and 2.M + 4 and opening of valve 2.M + 2. Information about the state of the valves is generated in the control module 5.2 and the controller 5.4 of block 5 according to the output signals of the valves 2.1 and 2.M + 3, 2.M + 2 and 2.M + 4, which is transmitted to the control module via communication cables through the inputs of the box 5.1 5.2. This information is fed through I / O ports 5.5 and 12.1 to computer 12. After closing the valves 2.1, 2.M + 3 and 2.M + 4 and opening the valve 2.M + 2, moisture is removed from the moisture separator 3 through line 3.1, which ends after the set time. After the specified time for removing moisture from the moisture separator 3, at the output of the computer 12, a command is issued to close the valve 2.M + 2, which from the output of the I / O port 12.1 in the form of serial code signals passes through the I / O port 5.5 to the controller 5.4. At the output of controller 5.4, this command generates signals for the control module 5.2, at the output of which a control signal is generated that passes through the communication cables through the input of the junction box 5.1 to valve 2.M + 2 and ensures its closure. Information on the closed state of the valve 2.M + 2 is generated in the control module 5.2 and controller 5.4 of block 5 by the output signal of the valve 2.M + 2, which through the cable entries through the inputs of the box 5.1 goes to the control module 5.2. This information is fed through input / output ports 5.5 and 12.1 to computer 12.

Подача контролируемой среды по трубопроводу 1.1 начинается с формирования в компьютере 12 команды об открытии клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4, которая через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на контроллер 5.4 блока 5. На выходе контроллера 5.4 по этой команде формируются сигналы для модуля управления 5.2, по которым на выходе модуля управления 5.2 формируются управляющие сигналы, поступающие по кабелям связи через вводы коммутационной коробки 5.1 на клапаны 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4 и обеспечивающие открытие клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.М+4. Информация о состоянии клапанов формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 по выходным сигналам клапанов 2.M+1, 2.M+3 и 2.M+4 и по кабелям связи через вводы коробки 5.1 поступает на модуль управления 5.2 и далее через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 поступает на компьютер 12. После этого выполняется вакуумирование измерительной камеры 4, влагоотделителя 3 и трубопровода 1.1 до выхода клапана 2.1 через трубопровод 4.3. Процесс вакуумирования контролируют при помощи измерительного преобразователя 4.2, выходной сигнал которого по кабелям связи через вводы коммутационной коробки 5.1 поступает на вход АЦП 5.3. По цифровому коду, поступающему с выхода АЦП 5.3 на вход контроллера 5.4, на выходе контроллера 5.4 формируется информация об измеряемом разрежении, которая через порт ввода-вывода 5.5 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 12.1 на компьютер 12. При достижении разрежения в измерительной камере 4 заданного значения в компьютере 12 формируется команда о закрытии клапана 2.M+4, после выполнения которой формируется команда об открытии клапана 2.1. Эта команда через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на контроллер 5.4, на выходе которого сформируются сигналы для модуля управления 5.2. На выходе модуля управления 5.2 по сигналам контроллера 5.4 формируются управляющие сигналы, поступающие по кабелям связи через вводы коммутационной коробки 5.1 на клапан 2.M+4 и обеспечивающие его закрытие. Информация о состоянии клапана 2.M+4 формируется в модуле управления 5.2 и контроллере 5.4 блока 5 по выходному сигналу клапана и по кабелям связи через вводы коробки 5.1 поступает на модуль управления 5.2. Далее эта информация поступает через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 на компьютер 12. После закрытия клапана 2.M+4 в компьютере 12 формируется команда об открытии клапана 2.1. Эта команда через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступают через порт ввода-вывода 5.5 на контроллер 5.4, на выходе которого сформируются сигналы для модуля управления 5.2. На выходе модуля управления 5.2 по сигналам контроллера 5.4 сформируется управляющий сигнал, поступающий по кабелям связи через вводы коммутационной коробки 5.1 на клапан 2.1, обеспечивающий его открытие. Информация о состоянии клапана 2.1 формируется на выходе модуля управления 5.2 по выходному сигналу клапана 2.1, который по кабелям связи через вводы коробки 5.1 поступает на модуль управления 5.2. Эта информация через контроллер 5.4 и порт ввода-вывода 5.5 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 12.1 на компьютер 12. После открытия клапана 2.1 контролируемая среда, находящаяся под давлением, через клапаны 2.1, 2.M+1 поступает во влагоотделитель 3, в котором происходит отделение жидкой фракции из контролируемой газообразной среды, затем из влагоотделителя 3 контролируемая среда через клапан 2.M+3 поступает в измерительную камеру 4. Окончание заполнения измерительной камеры 4 контролируемой средой определяется при достижении заданной величины давления в измерительной камере 4, контролируемого измерительным преобразователем 4.2, выходной сигнал которого через вводы коммутационной коробки 5.1 по кабелям связи поступает на вход АЦП 5.3. Цифровой код с выхода АЦП 5.3 поступает на вход контроллера 5.4, на выходе которого формируется информация об измеряемом давлении, которая через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает на компьютер 12. После достижения давления в измерительной камере 4 заданного значения в компьютере 12 формируется команда о закрытии клапана 2.M+3, которая через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 5.5 на вход контроллера 5.4. На выходе контроллера 5.4 формируется сигнал для модуля управления 5.2, на выходе которого формируется управляющий сигнал, поступающий по кабелям связи через вводы коробки 5.1 на клапан 2.M+3, обеспечивающий его закрытие. Информация о закрытии клапана 2.M+3 формируется на выходе модуля 5.2 по выходному сигналу клапана 2.M+3 и поступает по кабелям связи через вводы коробки 5.1 на модуль управления 5.2. Далее эта информация через контроллер 5.4 и порт ввода-вывода 5.5 в виде сигналов последовательного кода поступает через порт ввода-вывода 12.1 на компьютер 12. После этого в компьютере 12 формируется команда отсчета времени выдержки, необходимого для распада короткоживущих радионуклидов.The supply of a controlled medium through pipeline 1.1 begins with the formation in computer 12 of a command to open valves 2.M + 1, 2.M + 3 and 2.M + 4, which through input / output port 12.1 in the form of serial code signals arrives through the input port - output 5.5 to the controller 5.4 of block 5. At the output of controller 5.4, this command generates signals for control module 5.2, by which control signals are generated at the output of control module 5.2, which are transmitted via communication cables through the inputs of the junction box 5.1 to valves 2.M + 1 , 2.M + 3 and 2.M + 4 and providing opening lapane 2.M + 1, 2.M + 3 and + 4 2.M. Information about the state of the valves is generated in the control module 5.2 and the controller 5.4 of block 5 by the output signals of the valves 2.M + 1, 2.M + 3 and 2.M + 4 and through the communication cables through the inputs of the box 5.1 goes to the control module 5.2 and further through the I / O ports 5.5 and 12.1, it enters the computer 12. After that, the evacuation of the measuring chamber 4, dehumidifier 3, and pipeline 1.1 is performed until the valve 2.1 exits through pipeline 4.3. The process of evacuation is controlled using a measuring transducer 4.2, the output signal of which is transmitted via communication cables through the inputs of the junction box 5.1 to the input of the ADC 5.3. According to the digital code coming from the output of the ADC 5.3 to the input of the controller 5.4, the output of the controller 5.4 generates information about the measured vacuum, which through input / output port 5.5 in the form of serial code signals passes through input / output port 12.1 to computer 12. When the vacuum is reached in the measuring chamber 4 of the set value in the computer 12, a command is formed to close the valve 2.M + 4, after which a command is formed to open the valve 2.1. This command through input / output port 12.1 in the form of serial code signals is transmitted through input / output port 5.5 to controller 5.4, the output of which will generate signals for control module 5.2. At the output of the control module 5.2, the signals of controller 5.4 are used to generate control signals received via communication cables through the inputs of the junction box 5.1 to valve 2.M + 4 and ensuring its closure. Information about the state of the valve 2.M + 4 is generated in the control module 5.2 and the controller 5.4 of block 5 by the output signal of the valve and through the communication cables through the inputs of the box 5.1 is fed to the control module 5.2. Further, this information is transmitted through input / output ports 5.5 and 12.1 to computer 12. After closing valve 2.M + 4, a command is issued in computer 12 to open valve 2.1. This command through the input-output port 12.1 in the form of serial code signals is received through the input-output port 5.5 to the controller 5.4, the output of which will generate signals for the control module 5.2. At the output of the control module 5.2, a control signal is generated by the signals of controller 5.4, which is transmitted via communication cables through the inputs of the junction box 5.1 to valve 2.1, which ensures its opening. Information about the state of valve 2.1 is generated at the output of control module 5.2 by the output signal of valve 2.1, which is transmitted to the control module 5.2 via communication cables through the inputs of box 5.1. This information is transmitted via controller 5.4 and input / output port 5.5 in the form of serial code signals through input / output port 12.1 to computer 12. After opening valve 2.1, the controlled medium under pressure passes through valves 2.1, 2.M + 1 to the dehumidifier 3, in which the liquid fraction is separated from the controlled gaseous medium, then from the moisture separator 3 the controlled medium through the valve 2.M + 3 enters the measuring chamber 4. The completion of filling of the measuring chamber 4 with the controlled medium is determined by and reaching a predetermined pressure value in the measuring chamber 4, controlled by the measuring transducer 4.2, the output signal of which through the inputs of the junction box 5.1 via communication cables is fed to the input of the ADC 5.3. The digital code from the output of the ADC 5.3 is fed to the input of the controller 5.4, the output of which is formed information about the measured pressure, which through the input / output ports 5.5 and 12.1 in the form of serial code signals is transmitted to computer 12. After reaching the pressure in the measuring chamber 4, computer 12 generates a command to close the valve 2.M + 3, which through the I / O port 12.1 in the form of serial code signals arrives through the I / O port 5.5 to the input of the controller 5.4. At the output of controller 5.4, a signal is generated for the control module 5.2, at the output of which a control signal is generated that passes through the cable entries through the inputs of box 5.1 to valve 2.M + 3, which ensures its closure. Information about closing the valve 2.M + 3 is generated at the output of module 5.2 according to the output signal of the valve 2.M + 3 and enters through the communication cables through the inputs of the box 5.1 to the control module 5.2. Further, this information through the controller 5.4 and the input / output port 5.5 in the form of serial code signals is transmitted through the input / output port 12.1 to the computer 12. After that, the computer 12 generates a command for counting the exposure time necessary for the decay of short-lived radionuclides.

По окончании времени выдержки, необходимого для распада короткоживущих радионуклидов, в компьютере 12 формируется команда о переводе анализатора 10 в режим измерения интенсивности гамма излучения, которая через порты ввода-вывода 12.2 и 10.5 по второму информационному каналу поступает в блок обработки 10.4 анализатора 10. При этом АЦП 10.1 и интенсиметр 10.2 включаются в работу измерения интенсивности гамма излучения от измерительной камеры 4, направленного через окно 6.1 в защитном боксе 6 и через коллиматор с максимальным отверстием, например 7.N, на детектор 8. Установку коллиматора 7.N между измерительной камерой 4 и детектором 8 производят с помощью электропривода 7.N+2, который управляется блоком 11 по сигналам, формируемым по команде, поступающей от компьютера 12 через порты ввода-вывода 12.1 и 11.1 в виде сигналов последовательного кода. После завершения измерения интенсивности излучения в блоке обработки 10.4 формируется информация о величине интенсивности, которая через порты ввода-вывода 10.5 и 12.2 поступает на компьютер 12, где производят определение оптимальных условий измерений: выбор рабочего коллиматора (здесь и далее, например, 7.5) и определение времени спектрометрических измерений по величине измеренной анализатором 10 интенсивности ионизирующего излучения от контролируемой среды, заполнившей измерительную камеру 4. При этом определение оптимальных условий спектрометрических измерений производится достоверно, так как величина интенсивности излучения контролируемой среды определяется после распада короткоживущих изотопов. После определения оптимальных условий спектрометрических измерений в компьютере 12 формируется команда установки рабочего коллиматора, которая через порт ввода-вывода 12.1 в виде сигналов последовательного кода поступает на порт ввода-вывода 11.1 блока 11, в котором формируются управляющие сигналы для привода 7.N+2, обеспечивающие перемещение подвижной части блока 7 защиты для установки рабочего коллиматора 7.5 между измерительной камерой 4 и детектором 8. После установки рабочего коллиматора 7.5 между измерительной камерой 4 и детектором 8 на выходе блока 11 формируется информация об установке подвижной части блока защиты 7 в положение коллиматора 7.5, которая в виде сигналов последовательного кода через порты ввода-вывода 11.1 и 12.1 поступает на компьютер 12, в котором далее формируется команда о переводе анализатора 10 в режим спектрометрических измерений на время, определяемое измеренной величиной интенсивности излучения. Эта команда через порты ввода-вывода 12.2 и 10.5 поступает на блок обработки 10.4 анализатора 10, после чего АЦП 10.1 включается в режим спектрометрического измерения гамма излучения от измерительной камеры 4. При этом в компьютере 12 в течение всего времени спектрометрических измерений производится оценка температуры и давления в измерительной камере 4 по информации, полученной по выходным сигналам измерительных преобразователей 4.1 и 4.2, преобразованной в АЦП 5.3 и контроллере 5.4 и переданной через порты ввода-вывода 5.5 и 12.1. По истечении времени спектрометрических измерений в блоке обработки 10.4 анализатора 10 определяется качественный и количественный составы радионуклидов, присутствующих в контролируемой среде. Информация о результатах спектрометрического анализа направляется через порты ввода-вывода 10.5 и 12.2 по второму каналу информационного обмена в компьютер 12, где проводится корректировка результатов спектрометрических измерений, выполненных анализатором 10, с учетом температуры и давления контролируемой среды, а также калибровочных коэффициентов, по количеству импульсов в каждом канале для ее отображения и архивирования. Аналогичным образом производятся измерения контролируемых сред в трубопроводах 1.2…1.M путем открытия и закрытия соответствующих клапанов 2.2…2.M.At the end of the exposure time necessary for the decay of short-lived radionuclides, a command is generated in computer 12 to transfer the analyzer 10 to the gamma radiation intensity measurement mode, which, through the input-output ports 12.2 and 10.5, enters the processing unit 10.4 of the analyzer 10 through the second information channel. The ADC 10.1 and the intensimeter 10.2 are included in the work of measuring the intensity of gamma radiation from the measuring chamber 4, directed through the window 6.1 in the protective box 6 and through the collimator with a maximum hole, for example 7.N, on detector 8. Installing the 7.N collimator between the measuring chamber 4 and the detector 8 is carried out using an electric drive 7.N + 2, which is controlled by the block 11 according to the signals generated by the command received from the computer 12 through the input-output ports 12.1 and 11.1 in the form serial code signals. After the measurement of the radiation intensity is completed, processing information 10.4 generates information about the intensity value, which is transmitted through computer I / O ports 10.5 and 12.2 to computer 12, where they determine the optimal measurement conditions: select a working collimator (hereinafter, for example, 7.5) and determine time of spectrometric measurements according to the value of the intensity of ionizing radiation measured by the analyzer 10 from the controlled medium that fills the measuring chamber 4. In this case, the optimal conditions are determined spectrum The geometric measurements are performed reliably, since the value of the radiation intensity of the controlled medium is determined after the decay of short-lived isotopes. After determining the optimal conditions for spectrometric measurements in computer 12, a working collimator installation command is generated, which through the input-output port 12.1 in the form of serial code signals arrives at the input-output port 11.1 of block 11, in which control signals for the 7.N + 2 drive are generated, providing movement of the movable part of the protection unit 7 for installing the working collimator 7.5 between the measuring chamber 4 and the detector 8. After installing the working collimator 7.5 between the measuring chamber 4 and the detector 8 on you Information about the installation of the movable part of the protection unit 7 in the position of the collimator 7.5, which in the form of signals of a serial code via input / output ports 11.1 and 12.1 is transmitted to a computer 12, in which a command is then generated to put the analyzer 10 into spectrometric measurement mode time determined by the measured value of the radiation intensity. This command through the input-output ports 12.2 and 10.5 is sent to the processing unit 10.4 of the analyzer 10, after which the ADC 10.1 is switched on to the spectrometric mode of gamma radiation from the measuring chamber 4. At the same time, the temperature and pressure are estimated in the computer 12 during the entire time of spectrometric measurements in the measuring chamber 4 according to the information received from the output signals of the measuring transducers 4.1 and 4.2, converted to the ADC 5.3 and the controller 5.4 and transmitted through the input-output ports 5.5 and 12.1. After the time of spectrometric measurements in the processing unit 10.4 of the analyzer 10, the qualitative and quantitative compositions of the radionuclides present in the controlled medium are determined. Information about the results of spectrometric analysis is sent through input / output ports 10.5 and 12.2 through the second channel of information exchange to computer 12, where the results of spectrometric measurements performed by analyzer 10 are adjusted, taking into account the temperature and pressure of the controlled medium, as well as calibration coefficients, according to the number of pulses in each channel for its display and archiving. Similarly, measurements are made of controlled environments in pipelines 1.2 ... 1.M by opening and closing the corresponding valves 2.2 ... 2.M.

Устройство может быть реализовано и без коммутационной коробки 5.1 при наличии в защитном боксе достаточного количества герметичных кабельных вводов.The device can be implemented without a junction box 5.1 if there is a sufficient number of sealed cable entries in the protective box.

Таким образом, вакуумирование влагоотделителя 3 и измерительной камеры 4 с контролем создаваемого разрежения с помощью измерительного преобразователя 4.2 обеспечивает выполнение полного освобождения пробоотборных трубопроводов подачи контролируемых сред 1.1…1.M от среды, оставшейся от предыдущего измерения. Оценка информации о соотношении суммы внутренних объемов влагоотделителя 3 и пробоотбороного трубопровода 1.1…1.M до выхода клапана 2.1…2.M к объему пробоотбороного трубопровода 1.1…1.M от точки отбора пробы до входа клапана 2.1…2.M позволяет минимизировать количество образующихся радиоактивных отходов при выполнении операции освобождения пробоотборных трубопроводов подачи контролируемых сред 1.1…1.M от среды, оставшейся от предыдущего измерения.Thus, the evacuation of the dehumidifier 3 and the measuring chamber 4 with the control of the created vacuum using the measuring transducer 4.2 ensures the complete release of the sampling pipes for supplying controlled media 1.1 ... 1.M from the medium remaining from the previous measurement. Evaluation of information on the ratio of the sum of the internal volumes of the moisture separator 3 and the sampling pipe 1.1 ... 1.M to the outlet of the valve 2.1 ... 2.M to the volume of the sampling pipe 1.1 ... 1.M from the sampling point to the valve inlet 2.1 ... 2.M minimizes the amount of radioactive waste during the operation to release the sampling pipelines for the supply of controlled media 1.1 ... 1.M from the environment remaining from the previous measurement.

Размещение измерительной камеры 4, трубопроводов подачи контролируемых сред 1.1…1.M с клапанами 2.1…2.M с дистанционным управлением для подачи контролируемых сред в измерительную камеру 4, влагоотделителя 3, трубопровода удаления влаги 3.1, трубопровода вакуумирования 4.3, клапанов 2.M+3, 2.M+4 для подключения измерительной камеры 4 к влагоотделителю 3 и к трубопроводу вакуумирования 4.3 и клапанов 2.M+1, 2.M+2 для подключения влагоотделителя к трубопроводам подачи контролируемых сред 1.1…1.M и трубопроводу удаления влаги 3.1 в защитном боксе обеспечивает улучшение радиационной обстановки и исключение влияния ионизирующего излучения на оборудование и персонал при проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту.Placement of the measuring chamber 4, the pipelines for supplying controlled media 1.1 ... 1.M with valves 2.1 ... 2.M with remote control for supplying the controlled media to the measuring chamber 4, dehumidifier 3, moisture removal pipe 3.1, evacuation pipe 4.3, valves 2.M + 3, 2.M + 4 for connecting the measuring chamber 4 to the moisture separator 3 and to the vacuum pipe 4.3 and valves 2.M + 1, 2.M + 2 for connecting the moisture separator to the pipelines for supplying controlled media 1.1 ... 1.M and the moisture removal pipeline 3.1 in a protective box provides street chshenie radiation environment and elimination of the effect of ionizing radiation on equipment and personnel during maintenance and repair.

Установка измерительной камеры 4 в защитном боксе 6 вплотную к окну 6.1 и направление излучения через коллиматоры 7.1…7.N блока защиты 7 на детектор ионизирующего излучения 8 исключает искажение информации о содержании радионуклидов в потоке газа из-за влияния ионизирующего излучения в подводящих трубопроводах от неконтролируемых в данный момент времени сред.The installation of the measuring chamber 4 in the protective box 6 close to the window 6.1 and the direction of radiation through the collimators 7.1 ... 7.N of the protection unit 7 to the ionizing radiation detector 8 eliminates the distortion of information about the content of radionuclides in the gas stream due to the influence of ionizing radiation in the supply pipes from uncontrolled at a given time on Wednesday.

Наличие влагоотделителя 3 в устройстве и операции отделения жидкой фракции из проб контролируемых сред обеспечивает возможность оценки объема, приходящегося на газовую фазу в объеме в измерительной камеры 4, и тем самым обеспечивает достоверность результатов анализа.The presence of a moisture separator 3 in the device and the operation of separating the liquid fraction from samples of controlled media provides an opportunity to estimate the volume per gas phase in the volume in the measuring chamber 4, and thereby ensures the reliability of the analysis results.

Измерение интенсивности излучения контролируемой среды и выполнение спектрометрических измерений после выдержки времени, необходимого для распада короткоживущих изотопов, обеспечивает оптимальные условия и высокую достоверность спектрометрических измерений, исключает искажение результатов спектрометрических измерений из-за влияния излучения короткоживущих изотопов.Measuring the radiation intensity of the controlled medium and performing spectrometric measurements after holding the time required for the decay of short-lived isotopes provides optimal conditions and high reliability of the spectrometric measurements, eliminates the distortion of the results of spectrometric measurements due to the influence of radiation of short-lived isotopes.

Наличие измерительных преобразователей температуры и давления-разрежения контролируемой среды, АЦП и контроллера в блоке управления клапанами, удаленного компьютера, связанного с многоканальным анализатором импульсов, блоком управления клапанами и блоком управления электроприводом блока защиты детектора с помощью портов ввода-вывода информации позволяет повысить достоверность результатов измерении за счет:The presence of temperature and pressure-rarefaction measuring transducers of the controlled medium, the ADC and the controller in the valve control unit, a remote computer connected to a multi-channel pulse analyzer, valve control unit and an electric drive control unit of the detector protection unit using the information input-output ports improves the reliability of the measurement results due to:

- проведения калибровочных измерений и исключения влияния изменения во времени коэффициента преобразования спектрометрического тракта, включающего детектор 8, спектрометрический усилитель 9, АЦП 10.1 анализатора 10;- carrying out calibration measurements and eliminating the influence of changes in time of the conversion coefficient of the spectrometric path, including the detector 8, spectrometric amplifier 9, ADC 10.1 of the analyzer 10;

- выдержки времени для распада коротко живущих изотопов до проведения спектрометрических измерений;- time delay for the decay of short-lived isotopes prior to spectrometric measurements;

- удаления жидкой фракции из контролируемых сред перед заполнением ими измерительной камеры;- removal of the liquid fraction from the controlled media before filling them with the measuring chamber;

- измерения температуры и давления-разрежения контролируемой среды с помощью измерительных преобразователей 4.1, 4.2 для количественной оценки с заданной точностью объемной активности, содержавшихся в ней радионуклидов.- measuring temperature and pressure-rarefaction of the controlled medium using measuring transducers 4.1, 4.2 for quantitative assessment with a given accuracy of the volumetric activity contained in it radionuclides.

Для подтверждения реализуемости предлагаемых технических решений был изготовлен опытный образец устройства автоматического измерения активности радионуклидов в газовых средах и проведены его испытания, которые показали следующее.To confirm the feasibility of the proposed technical solutions, a prototype of a device for automatically measuring the activity of radionuclides in gas media was made and its tests were carried out, which showed the following.

Объем контролируемой среды с учетом ее доставки до измерительной камеры не превышает 3 литров на одно измерение, что более чем на два порядка меньше, чем при известном проточном методе измерений, реализуемом в прототипе.The volume of the controlled medium, taking into account its delivery to the measuring chamber, does not exceed 3 liters per measurement, which is more than two orders of magnitude less than with the known flow measurement method implemented in the prototype.

Уменьшение затрат на фильтрацию контролируемых радиоактивных сред, а также на хранение и переработку отработанных радиоактивных фильтрующих материалов при этом составило больше чем на два порядка.The reduction in the cost of filtering controlled radioactive media, as well as the storage and processing of spent radioactive filtering materials, was more than two orders of magnitude.

Введение в процесс измерения активности радионуклидов операций удаления влаги и измерения температуры и давления позволяет количественно с заданной точностью оценить объемную активность радионуклидов, содержащихся в контролируемой газовой среде. Разрежение, создаваемое при вакуумировании, равнялось 95 кПа, давление и температура контролируемых сред в пробоотборных трубопроводах находились в пределах от +150 кПа до +250 кПа и от +30°С до +60°С соответственно.The introduction of moisture removal operations into the process of measuring the activity of radionuclides and the measurement of temperature and pressure makes it possible to quantify with a given accuracy the volumetric activity of radionuclides contained in a controlled gas environment. The vacuum created during evacuation was 95 kPa, the pressure and temperature of the controlled media in the sampling pipelines ranged from +150 kPa to +250 kPa and from + 30 ° C to + 60 ° C, respectively.

В опытном образце устройства в качестве блока обработки многоканального анализатора импульсов с портом ввода-вывода использован промышленный компьютер UNO-3062 (изготовитель - фирма ADVANTECH), в качестве АЦП многоканального анализатора импульсов использован процессор импульсных сигналов SBS-75 (изготовитель НПП «Грин Стар», г.Москва), в качестве удаленного компьютера использован персональный компьютер с двумя портами: 1 - последовательного ввода-вывода на основе интерфейса RS-485, 2 - сетевого на основе интерфейса Ethernet. Блок управления клапанами и блок управления электроприводом блока защиты разработаны и изготовлены ФГУП «НИТИ им. А.П.Александрова».In the prototype of the device, the industrial computer UNO-3062 (manufactured by ADVANTECH) was used as a processing unit for a multi-channel pulse analyzer with an input / output port, the SBS-75 pulse signal processor (manufacturer of the Green Star Scientific and Production Enterprise, was used as an ADC for a multi-channel pulse analyzer) Moscow), a personal computer with two ports was used as a remote computer: 1 - serial I / O based on the RS-485 interface, 2 - network based on the Ethernet interface. The valve control unit and the control unit for the electric drive of the protection unit are designed and manufactured by FSUE NITI named after A.P. Alexandrov ".

Claims (2)

1. Способ автоматического измерения активности радионуклидов в высокоактивных газообразных средах, включающий направление контролируемой среды в измерительную камеру, проведение спектрометрического измерения активности радионуклидов, продолжительность которого либо заранее задана, либо обратно пропорциональна уровню активности радионуклидов, выделение информации о мгновенном значении интенсивности ионизирующего излучения от контролируемой среды из спектрометрической информации, сравнение выделенной информации с N верхними и N нижними уровнями, являющимися границами оптимальных статистических условий спектрометрических измерений, по информации о мгновенном значении интенсивности ионизирующего излучения обеспечивают оптимальные статистические условия спектрометрических измерений, отличающийся тем, что контролируемую среду перед направлением в измерительную камеру направляют во влагоотделитель, в котором отделяют и удаляют из контролируемой среды пары и капли жидкой фракции, заполнение измерительной камеры начинают после вакуумирования подводящего контролируемую среду трубопровода, влагоотделителя и измерительной камеры для удаления контролируемой среды, оставшейся от предыдущего измерения, процесс вакуумирования контролируют по величине создаваемого в измерительной камере разрежения и прекращают при достижении разрежения заданной величины, процесс заполнения измерительной камеры контролируемой средой фиксируют по заданному значению давления, создаваемого в измерительной камере, перед каждым заполнением измерительной камеры контролируемой средой проводят калибровочное измерение активности известного изотопа, которое используют для корректировки калибровочных характеристик, мгновенное значение интенсивности излучения определяют после заполнения измерительной камеры контролируемой средой и выдержки времени, необходимого для распада короткоживущих изотопов, по информации по мгновенном значении интенсивности излучения определяют рабочий коллиматор, обеспечивающий оптимальные статистические условия спектрометрических измерений, в измерительной камере в течение всего времени спектрометрического измерения контролируют давление и температуру, которые учитывают при расчете активности контролируемой среды.1. A method for automatically measuring the activity of radionuclides in highly active gaseous media, including directing the controlled medium to the measuring chamber, performing spectrometric measurements of the activity of radionuclides, the duration of which is either predetermined or inversely proportional to the level of activity of radionuclides, extracting information about the instantaneous value of the intensity of ionizing radiation from the controlled environment from spectrometric information, comparison of the selected information with N top and N according to information about the instantaneous value of the intensity of ionizing radiation, provide optimal statistical conditions for spectrometric measurements, characterized in that the controlled medium is sent to a moisture separator before being sent to the measuring chamber, in which the vapor is separated and removed from the controlled medium and droplets of the liquid fraction, filling of the measuring chamber begins after evacuation of the supply trolled medium of the pipeline, dehumidifier and measuring chamber to remove the controlled medium remaining from the previous measurement, the evacuation process is controlled by the magnitude of the vacuum created in the measuring chamber and stopped when the set pressure is reached, the process of filling the measuring chamber with the controlled medium is fixed by the specified pressure created in measuring chamber, before each filling of the measuring chamber with a controlled medium, a calibration of Measurement of the activity of a known isotope, which is used to adjust calibration characteristics, the instantaneous value of the radiation intensity is determined after filling the measuring chamber with a controlled medium and the time required for the decay of short-lived isotopes, according to the information on the instantaneous value of the radiation intensity, a working collimator is determined that provides optimal statistical conditions for spectrometric measurements in the measuring chamber at all times spectrometric and Measurements control pressure and temperature, which are taken into account when calculating the activity of a controlled environment. 2. Устройство для автоматического измерения активности радионуклидов в высокоактивных газовых средах, содержащее измерительную камеру, М трубопроводов подачи контролируемых сред с М клапанами с дистанционным управлением для подачи контролируемых сред в измерительную камеру, блок управления клапанами с модулем управления, вход и выход которого соединены с клапанами подачи контролируемых сред, последовательно соединенные детектор ионизирующего излучения, спектрометрический усилитель и программируемый многоканальный анализатор импульсов с импульсным аналого-цифровым преобразователем и источником питания детектора, интенсиметр ионизирующего излучения и блок обработки, отличающийся тем, что дополнительно введены блок защиты детектора ионизирующего излучения с включенными в него калибровочным источником ионизирующего излучения, N коллиматорами, площади сечений которых обратно пропорциональны интенсивности ионизирующего излучения, электроприводом для дистанционного управления перемещением коллиматоров и калибровочного источника ионизирующего излучения, влагоотделитель с трубопроводом удаления влаги, трубопровод вакуумирования, клапаны для подключения измерительной камеры к влагоотделителю и к трубопроводу вакуумирования, клапаны для подключения влагоотделителя к трубопроводу удаления влаги и к трубопроводам подачи контролируемых сред, блок управления электроприводом блока защиты, удаленный компьютер с двумя независимыми портами ввода-вывода и средствами хранения и отображения информации, измерительный преобразователь температуры и измерительный преобразователь давления-разрежения, в состав блока управления клапанами дополнительно включены аналого-цифровой преобразователь и контроллер, входы и выходы контроллера соединены соответственно с выходом и входом модуля управления, входом аналого-цифрового преобразователя и с входом-выходом порта ввода-вывода блока управления клапанами, при этом измерительная камера, трубопроводы подачи контролируемых сред с клапанами с дистанционным управлением для подачи контролируемых сред в измерительную камеру, влагоотделитель, трубопровод удаления влаги, трубопровод вакуумирования, клапаны для подключения измерительной камеры к влагоотделителю и к трубопроводу вакуумирования, клапаны для подключения влагоотделителя к трубопроводам подачи контролируемых сред и к трубопроводу удаления влаги, измерительный преобразователь температуры и измерительный преобразователь давления-разрежения установлены в защитном боксе, в котором имеется герметичное прозрачное для ионизирующего излучения окно и герметичный кабельный ввод, первый и второй выходы импульсного аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с входом интенсиметра и первым входом блока обработки, со вторым входом которого соединен выход интенсиметра, выходы измерительного преобразователя температуры и измерительного преобразователя давления-разрежения соединены с соответствующими входами аналого-цифрового преобразователя блока управления клапанами, клапаны для подключения измерительной камеры к влагоотделителю и к трубопроводу вакуумирования и клапаны для подключения влагоотделителя к трубопроводам подачи контролируемых сред и к трубопроводу удаления влаги соединены с входом и выходом модуля управления блока управления клапанами, выход блока управления электроприводом блока защиты соединен с входом электропривода блока защиты, а вход блока управления электроприводом блока защиты соединен с выходом электропривода блока защиты, блок управления электроприводом блока защиты, программируемый многоканальный анализатор импульсов и блок управления клапанами снабжены портами ввода-вывода, через которые они соединены между собой и с удаленным компьютером. 2. A device for automatically measuring the activity of radionuclides in highly active gas environments, containing a measuring chamber, M pipelines for supplying controlled media with M valves with remote control for supplying controlled media to the measuring chamber, a valve control unit with a control module, the input and output of which are connected to the valves controlled media supply, serially connected ionizing radiation detector, spectrometric amplifier and programmable multichannel analyzer of imp device with a pulsed analog-to-digital converter and detector power supply, an ionizing radiation intensimeter and a processing unit, characterized in that a protection unit for the ionizing radiation detector with an ionizing radiation calibration source included, N collimators, whose cross-sections are inversely proportional to the ionizing radiation intensity , electric drive for remote control of the movement of collimators and a calibration source of ionizing radiation, moisture a separator with a moisture removal pipe, a vacuum pipe, valves for connecting the measuring chamber to a moisture separator and to a vacuum pipe, valves for connecting a moisture separator to a moisture removal pipe and to pipelines for supplying controlled media, a control unit for the electric drive of the protection unit, a remote computer with two independent input ports - output and means of storing and displaying information, a temperature measuring transducer and a pressure measuring transducer are sparse Ia, an analog-to-digital converter and controller are additionally included in the valve control unit, the inputs and outputs of the controller are connected respectively to the output and input of the control module, the input of the analog-to-digital converter, and the input-output port of the input-output port of the valve control unit, while chamber, pipelines for supplying controlled media with valves with remote control for supplying controlled media to the measuring chamber, dehumidifier, moisture removal pipe, vacuum pipe valves, for connecting the measuring chamber to the moisture separator and to the evacuation pipe, valves for connecting the moisture separator to the pipelines for supplying controlled media and to the moisture removal pipeline, a temperature measuring transducer and a pressure-rarefaction measuring transducer are installed in a protective box, which has a sealed transparent for ionizing radiation window and sealed cable entry, the first and second outputs of a pulse analog-to-digital converter are connected with respectively, with the input of the intensimeter and the first input of the processing unit, with the output of the intensimeter connected to the second input, the outputs of the temperature measuring transducer and the pressure-rarefaction measuring transducer are connected to the corresponding inputs of the analog-to-digital converter of the valve control unit, valves for connecting the measuring chamber to the moisture separator and to the pipeline evacuation and valves for connecting the dehumidifier to the pipelines for the supply of controlled media and to the pipeline for removing moisture AGIs are connected to the input and output of the control unit of the valve control unit, the output of the control unit of the electric drive of the protection unit is connected to the input of the electric drive of the protection unit, and the input of the control unit of the electric drive of the protection unit is connected to the output of the protection unit electric drive, the control unit of the electric drive of the protection unit, a programmable multi-channel pulse analyzer and the valve control unit is equipped with input / output ports through which they are connected to each other and to the remote computer.
RU2012136475/28A 2012-08-24 2012-08-24 Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method RU2513653C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012136475/28A RU2513653C2 (en) 2012-08-24 2012-08-24 Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012136475/28A RU2513653C2 (en) 2012-08-24 2012-08-24 Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012136475A RU2012136475A (en) 2014-02-27
RU2513653C2 true RU2513653C2 (en) 2014-04-20

Family

ID=50151714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012136475/28A RU2513653C2 (en) 2012-08-24 2012-08-24 Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2513653C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1666996A1 (en) * 1989-01-19 1991-07-30 Предприятие П/Я М-5301 Method of automatic measuring radioactivity of radionuclides in medium flow and device thereof
SU1536994A1 (en) * 1988-04-11 1999-11-20 Ю.С. Егоров METHOD OF MEASURING THE ACTIVITY OF RADIONUCLIDES IN A PLANE SOURCE
RU2209447C1 (en) * 2002-04-12 2003-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А.Бочвара" Method of liquid-scintillation alpha-spectrometric measurement of radio nuclides
JP2008070309A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Method and device for measuring radioactivity of radioactive waste
US7947963B2 (en) * 2008-08-01 2011-05-24 Laboratory Impex Systems Ltd. Method and apparatus for measuring radioactivity

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1536994A1 (en) * 1988-04-11 1999-11-20 Ю.С. Егоров METHOD OF MEASURING THE ACTIVITY OF RADIONUCLIDES IN A PLANE SOURCE
SU1666996A1 (en) * 1989-01-19 1991-07-30 Предприятие П/Я М-5301 Method of automatic measuring radioactivity of radionuclides in medium flow and device thereof
RU2209447C1 (en) * 2002-04-12 2003-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А.Бочвара" Method of liquid-scintillation alpha-spectrometric measurement of radio nuclides
JP2008070309A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Method and device for measuring radioactivity of radioactive waste
US7947963B2 (en) * 2008-08-01 2011-05-24 Laboratory Impex Systems Ltd. Method and apparatus for measuring radioactivity

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012136475A (en) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106291655B (en) Airborne radioactivity monitor
KR101462189B1 (en) System for automatically detecting and monitering radiation
CN103487593B (en) Gas analysis device and method
CN103424291A (en) Multi-channel gas sampling radiation monitoring device and working method thereof
Turnbull et al. An integrated flask sample collection system for greenhouse gas measurements
KR101462190B1 (en) Method for automatically detecting and monitering radiation
US4107533A (en) Apparatus for measuring a concentration of radioactivity
CN112162309A (en) Cabinet type air-borne radioactive integrated monitoring device
KR20110007760A (en) Candu spent fuel sipping system
RU2513653C2 (en) Method for automatic measurement of radionuclide activity in gaseous media and apparatus for realising said method
RU91779U1 (en) GAS GAS MEDIA DETECTION DETECTION DEVICE AND SPECTOMETRIC GAS GAMMA RADIATION MONITOR
JP2017096882A (en) Tritium concentration measurement device and tritium concentration measurement method
RU2009119457A (en) AUTOMATIC SYSTEM OF ANALYTICAL CONTROL OF LIQUID SAMPLES AND METHOD OF SYSTEM MANAGEMENT
EA016571B1 (en) Method for automated fuel leakage detection during reloading of reactor fuel assembly and system therefor
CN110794445B (en) System for on-line measurement technology feed liquid radioactivity
RU2289827C1 (en) Method and device for measuring activity of radioactive nuclides in liquid media
CN112882083B (en) High-sensitivity multipath radioactive gas on-line monitor
CN112331372B (en) Device and method for online measurement of inert gas in gaseous effluent of nuclear facility
KR20170060677A (en) Apparatus for reactor neutron activation analysis
CN111610548B (en) I-129 radiation monitoring system and method
CN108680528A (en) A kind of gas diffusion analytical equipment
RU2330308C1 (en) Method of control of mass fraction of uranium-235 isotope in gaseous phase of uranium hexafluoride and system of measurement for implementation of this method
RU2755586C1 (en) Remote radiation monitoring system
KR101959790B1 (en) A suitability evaluation method of drying using gas mass spectrometry for the drystorage of spent nuclear fuel and apparatus thereof
KR101061466B1 (en) Automatic tritium sampler and control method therefore