RU52183U1

RU52183U1 - DEVICE FOR DETERMINING AIR RADON CONCENTRATION

Info

Publication number: RU52183U1
Application number: RU2005138330/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Витальевич Голованов; Алексей Викторович Костюков; Владимир Иванович Шоломов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СИНМОР"
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-03-10

Abstract

Полезная модель относится к ядерной физики и технике, предназначенной для контроля окружающей среды. Техническим результатом полезной модели является:The utility model relates to nuclear physics and technology designed to control the environment. The technical result of the utility model is:

- снижение габаритов,- reduction in size,

- работа в режиме мониторинга с записью результатов в энергонезависимую память;- work in monitoring mode with recording the results in non-volatile memory;

- фиксация даты и времени проведения цикла оценки;- fixing the date and time of the assessment cycle;

- сохранение результатов оценки (эффективной объемной активности радона) ЭРОА радона, даты и времени.- preservation of the results of the assessment (effective volumetric activity of radon) of the ERA of radon, date and time.

Технический результат достигается тем, схема регистрации содержит микроконтроллер, соединенный с выходом измерительного блока и обратной связью с устройством обмена информацией, выходы микроконтроллера соединены с входом жидкокристаллического индикатора, с входами сирены и таймера, а устройство обмена информацией содержит выход для соединения с компьютером.The technical result is achieved by the fact that the registration circuit contains a microcontroller connected to the output of the measuring unit and feedback to the information exchange device, the outputs of the microcontroller are connected to the input of the liquid crystal indicator, with siren and timer inputs, and the information exchange device contains an output for connecting to a computer.

Description

Полезная модель относится к ядерной физики и технике, предназначенной для контроля окружающей среды.The utility model relates to nuclear physics and technology designed to control the environment.

Полезная модель может быть использована при создании радиометров, предназначенных для мониторинга радоновой обстановки в жилых и нежилых помещениях.The utility model can be used to create radiometers designed to monitor the radon environment in residential and non-residential premises.

Радон излучает радиоактивные альфа-частицы, разрушающие живые клетки, и является одной из причин онкологических заболеваний дыхательной системы.Radon emits radioactive alpha particles that destroy living cells, and is one of the causes of cancer of the respiratory system.

Выделяется из почвы и некоторых строительных материалов и может накапливаться в подвалах и на первых этажах зданий.It is allocated from the soil and some building materials and can accumulate in basements and on the first floors of buildings.

Источниками поступление радона в жилые помещения также являются вода, особенно из глубоких скважин и природный газ.Sources of radon entry into residential areas are also water, especially from deep wells and natural gas.

Выделение радона зависит от сезона и погодных условий, таких как температура, влажность и т.д., поэтому необходим постоянный мониторинг помещений в течение года.Radon emission depends on the season and weather conditions, such as temperature, humidity, etc., therefore, constant monitoring of the premises during the year is necessary.

В результате радиоактивного распада естественных газов радона и торона образуются дочерние продукты распада (ДПР), которые первоначально имеют положительный заряд. Это свойство ДПР позволяет концентрировать их в электростатическом поле на одном из электродов, расположенных в камере.As a result of the radioactive decay of the natural gases of radon and thoron, daughter decay products (DPR) are formed, which initially have a positive charge. This property of the DPR allows them to be concentrated in an electrostatic field on one of the electrodes located in the chamber.

Известно устройство для определения концентрации радона в воздухе, содержащее камеру, внутри которой расположен детектор излучения, чувствительная полированная поверхность детектора использована в качестве электрода осаждения. Jonassen N. "The effect of electric fields on ²²²Rn daughter products in indoor air. Helth Phys., v.45 (1983), p.487.A device is known for determining the concentration of radon in air, containing a chamber inside which there is a radiation detector, a sensitive polished surface of the detector used as a deposition electrode. Jonassen N. "The effect of electric fields on ²²² Rn daughter products in indoor air. Helth Phys., V. 45 (1983), p. 487.

Чувствительность данного устройства зависит от габаритов камеры, потому используют камеры объемом до 40 л, что не позволяет изготовлять такие приборы в качестве переносимых радиометров.The sensitivity of this device depends on the size of the camera, because they use cameras up to 40 liters, which does not allow the manufacture of such devices as portable radiometers.

Известна камера для измерения объемной активности радона в пробах окружающего воздуха, содержащая герметичный проводящий корпус, детектор излучения, высоковольтным электродом которого служит проводящий корпус, аэрозольный фильтр с воздушным клапаном, расположенные на фланцах корпуса, причем корпус выполнен в виде телескопических колец, соединенных фиксаторами.A known chamber for measuring the volumetric activity of radon in samples of ambient air, containing a sealed conductive housing, a radiation detector, the conductive body serves as a high-voltage electrode, an aerosol filter with an air valve located on the body flanges, and the body is made in the form of telescopic rings connected by clamps.

Патент Российской Федерации, №2008694 МПК: G 01 Т 5/02, 1994 г.Patent of the Russian Federation, No. 2008694 IPC: G 01 T 5/02, 1994

Выполнение корпуса в виде телескопических колец, соединенных фиксаторами, превращает камеру в помпу, которая при перемещении колец меняет пробу воздуха. Но наличие подвижных элементов, для смены проб и обеспечения герметичности снижает надежность работы прибора.The execution of the body in the form of telescopic rings connected by clamps, turns the camera into a pump, which when moving the rings changes the air sample. But the presence of movable elements for changing samples and ensuring tightness reduces the reliability of the device.

Известно устройство для определения концентрации радона и его дочерних продуктов в воздухе. Устройство содержит сосуд с фиксированным объемом, сообщающимся с атмосферным воздухом с помощью сквозных отверстий, источник напряжения, детектор излучения и схему регистрации, детектор выполнен в виде проводящих свет и электрический ток нитей диаметром до 2-х мм, установленных в сосуде на расстоянии друг от друга и от стенок сосуда, превышающим пробег альфа-частицы. Схема регистрации содержит анализатор амплитуды и формы импульсов, счетчики импульсов и ФЭУ.A device for determining the concentration of radon and its daughter products in air is known. The device contains a vessel with a fixed volume communicating with atmospheric air through openings, a voltage source, a radiation detector and a registration circuit, the detector is made in the form of light and electric current conducting threads with a diameter of up to 2 mm, installed in the vessel at a distance from each other and from the walls of the vessel, exceeding the range of the alpha particles. The registration scheme contains an analyzer of the amplitude and shape of the pulses, pulse counters and PMTs.

Патент Российской Федерации, №2010265МПК: G 01 Т 5/02, 1994 г. прототип.Patent of the Russian Federation, No.2010265MPK: G 01 T 5/02, 1994, the prototype.

Прибор обладает сравнительно низкой чувствительностью, погрешностями от одновременной регистрации как положительных, так и отрицательных ионов.The device has a relatively low sensitivity, errors from the simultaneous registration of both positive and negative ions.

Полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа. Техническим результатом полезной модели является:The utility model eliminates the disadvantages of analogues and prototype. The technical result of the utility model is:

- снижение габаритов,- reduction in size,

- сохранение результатов оценки (эффективной объемной активности радона) ЭРОА радона, даты и времени;- preservation of the results of the assessment (effective volumetric activity of radon) of the ERA of radon, date and time;

- наличие встроенного контроля работы узлов электронного блока;- the presence of built-in control of the operation of electronic components

- индикация с помощью звукового излучателя, и жидкокристаллического дисплея;- Indication using a sound emitter, and a liquid crystal display;

- возможность настройки размерности (Bq/m³ (Бк/м³) и Cu/l (Ки/л)), уровня громкости звукового сигнала, текущего времени и даты, включения подсветки дисплея, включение режима передачи данных на ПЭВМ;- the ability to adjust the dimension (Bq / m ³ (Bq / m ³ ) and Cu / l (Ki / l)), the volume of the sound signal, the current time and date, turn on the display backlight, turn on the data transfer mode to the PC;

- вычисление среднего значения ЭРОА радона за все время проведения оценки.- calculation of the average value of the ERAA of radon for the entire duration of the assessment.

Полезная модель предназначена для оценки ЭРОА по объемной активности дочерних продуктов распада радона, для использования населением, как индивидуальным прибором мониторинга радона.The utility model is intended for evaluating ERAA by volumetric activity of daughter products of radon decay, for use by the population as an individual radon monitoring device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения концентрации радона продуктов в воздухе, содержащем измерительный блок в виде камеры с фиксированным объемом, сообщающуюся с атмосферным воздухом с помощью сквозных The technical result is achieved by the fact that in a device for determining the concentration of radon products in the air, containing a measuring unit in the form of a camera with a fixed volume, communicating with atmospheric air through

отверстий, источник напряжения, детектор излучения с усилителем и схему регистрации, схема регистрации содержит микроконтроллер, соединенный с выходом измерительного блока, и обратной связью с устройством обмена информацией, выходы микроконтроллера соединены с входом жидкокристаллического индикатора, с входами сирены и таймера, а устройство обмена информацией содержит выход для соединения с компьютером.holes, a voltage source, a radiation detector with an amplifier and a registration circuit, the registration circuit contains a microcontroller connected to the output of the measuring unit, and feedback to the information exchange device, the outputs of the microcontroller are connected to the input of the liquid crystal indicator, with siren and timer inputs, and the information exchange device contains an output for connecting to a computer.

Устройство для определения концентрации радона в воздухе снабжено системой автономного и/или стационарного электропитания. Сущность полезной модели поясняется на фиг.1 и фиг.2.A device for determining the concentration of radon in the air is equipped with an autonomous and / or stationary power supply system. The essence of the utility model is illustrated in figure 1 and figure 2.

На фиг.1 представлена блок схема устройства для определения концентрации радона в воздухе, где: измерительный блок 1, содержит камеру 2, полупроводниковый детектор 3 и усилитель 4, выход блока соединен с входом микроконтроллера 5, содержащего клавиатуру 6, и связи с жидкокристаллическим индикатором 7, запоминающим устройством 8, таймером 9, сиреной 10, а также систему обратной связи с устройством обмена информацией 11, соединенного с персональным компьютером.Figure 1 presents a block diagram of a device for determining the concentration of radon in the air, where: the measuring unit 1 contains a chamber 2, a semiconductor detector 3 and an amplifier 4, the output of the block is connected to the input of the microcontroller 5 containing the keyboard 6, and communication with the liquid crystal indicator 7 , a storage device 8, a timer 9, a siren 10, and also a feedback system with an information exchange device 11 connected to a personal computer.

На фиг.2 представлен внешний вид прибора.Figure 2 presents the appearance of the device.

Устройство производит оценку ЭРОА радона-222 путем:The device evaluates the ERAA of radon-222 by:

пассивного обмена воздуха в измерительной камере 2 с воздухом окружающей среды,passive exchange of air in the measuring chamber 2 with ambient air,

электростатического осаждения положительно заряженных ионов ²¹⁸Ро (RaA) и ²¹⁴Ро (RaC') из объема воздуха измерительной камеры 2 на поверхность полупроводникового детектора 3 (ППД) при помощи положительного потенциала, поданного на электрод (электрод на фиг.1 не показан) измерительной камеры 2,electrostatic deposition of positively charged ions ²¹⁸ Po (RaA) and ²¹⁴ Po (RaC ') from the air volume of the measuring chamber 2 to the surface of the semiconductor detector 3 (PPD) using the positive potential applied to the electrode (electrode not shown in Fig. 1) of the measuring chamber 2

усиления электрических импульсов, образующимся при попадании на детектор альфа-частиц, зарядочувствительным усилителем 4,amplification of electrical impulses generated when an alpha particle enters the detector with a charge-sensitive amplifier 4,

подсчета импульсов с помощью дискриминатора нижнего уровня и микроконтроллера 5 за цикл наблюдения,counting pulses using a lower level discriminator and microcontroller 5 per observation cycle,

и выдачи численного оценочного значения на жидкокристаллический индикатор 7, звуковой индикации на сирену 10 о превышении порогового значения.and issuing a numerical estimated value to the liquid crystal indicator 7, an audible indication to the siren 10 about the threshold value being exceeded.

Устройство работает в режиме мониторинга с записью результатов в энергонезависимую память 8 (ППЗУ), фиксирует дату и время на часах 9 проведения цикла оценки на часах 9 и сохраняет результаты оценки ЭРОА радона, с передачей данных по последовательному интерфейсу (RS232 или USB) по запросу от персонального компьютера 12.The device operates in monitoring mode with the recording of results in non-volatile memory 8 (EPROM), fixes the date and time on the clock 9 of the evaluation cycle on the clock 9 and saves the results of the ERAA of radon, with data transfer via the serial interface (RS232 or USB) upon request from personal computer 12.

Настройка и управление устройством осуществляют с помощью трехкнопочной клавиатуры (см. фиг.2). В изделии предусмотрена настройка: размерности (Bq/m³ (Бк/м³) и Cu/l (Ки/л)), установки и настройки двух пороговых значений (Внимание - превышена безопасная величина ЭРОА и Опасность - принять срочные меры, обнаружена опасная величина ЭРОА.), уровня громкости звукового сигнала (громко, тихо, выключено), текущего времени и даты (год, месяц, число, час, минута, секунда.), включения подсветки жидкокристаллического индикатора 7, включения режима передачи данных на персональный компьютер 12.The setup and control of the device is carried out using a three-button keyboard (see figure 2). The product has the following settings: dimensions (Bq / m ³ (Bq / m ³ ) and Cu / l (Ki / l)), settings and settings of two threshold values (Caution - the safe value of EROA is exceeded and Danger - take urgent measures, dangerous is detected the value of EROA.), the volume level of the sound signal (loud, quiet, off), the current time and date (year, month, day, hour, minute, second.), turn on the backlight of the LCD indicator 7, turn on the data transfer mode to the personal computer 12 .

При работе определяют среднее значение ЭРОА радона за все время проведения оценки от минимального цикла (1 час) оценки до максимально возможного промежутка времени (зависит от объема энергонезависимой ППЗУ 8 и составляет не менее 200 часов).When working, determine the average value of the ERAA of radon for the entire evaluation period from the minimum evaluation cycle (1 hour) to the maximum possible period of time (depends on the volume of non-volatile EPROM 8 and is at least 200 hours).

Устройство работает как от внешнего источника питания (от сети) так и от автономного, при этом запоминает большое количество значений эквивалентной равновесной объемной активности радона (ЭРОА) с указанием времени и даты измеренного значения, что необходимо для постоянного мониторинга радона в помещениях.The device works both from an external power source (from the network) and from an autonomous one, while storing a large number of values of equivalent equilibrium volumetric activity of radon (EROA) with an indication of the time and date of the measured value, which is necessary for constant monitoring of radon in rooms.

Claims

1. A device for determining the level of concentration of radon in the air, containing a measuring unit in the form of a camera with a fixed volume, communicating with atmospheric air through openings, a voltage source, a radiation detector with an amplifier and a recording circuit, characterized in that the recording circuit contains a microcontroller, connected to the output of the measuring unit and feedback from the information exchange device, the outputs of the microcontroller are connected to the input of the liquid crystal indicator, with siren and time inputs Era, and the information exchange device contains an output for connecting to a computer.

2. A device for determining the concentration of radon in air according to claim 1, characterized in that it is equipped with an autonomous and / or stationary power supply system.