Защита блока детектирования, оснащенного проточной измерительной камерой

Полезная модель относится к области ядерного приборостроения. Защита предназначена для использования в системах и приборных комплексах радиационного контроля на объектах с ядерными энергетическими установками, а также на других радиационно-опасных объектах, связанных с получением, переработкой и использованием радиоактивных материалов.
Известна защита блока детектирования радионуклидов по патенту США №4626692, выполненная из свинца, в которой размещены абсорбционная камера с накапливающий радионуклиды материалом, по меньшей мере, два узла детектирования, магистрали подачи и отвода контролируемой среды. Недостатком известного устройства являются его большие габариты, а также то, что конструкция защиты не обеспечивает экранировку сорбционной камеры от фонового радиоактивного излучения в направлении подачи и удаления исследуемой среды, а также в направлении установки в защиту блоков детектирования.
Известна защита блока детектирования БДГБ-40Р, выпускаемого АО «СНИИП» https://sniip.ru/en/nuclear/texnicheskie-sredstva-radiaczionnogo-kontrolya/blok-detektirovaniya-bdgb-40p.html, содержащая корпус с торцевой крышкой, снабженной рукоятками для манипуляций с ней, выполненная из свинца. Недостатком известного устройства является то, что защита блока детектирования не обеспечивает блокирование внешнего фонового излучения, проходящего в направлении штуцеров подачи и отведения пробы. В этом случае фоновое излучение способно воздействовать на фотокатод ФЭУ размещенного в защите блока детектирования, так как он размещен перпендикулярно штуцерам.
Известна защита блока детектирования по патенту РФ №180194, содержащая корпус с герметичной крышкой и заглушкой в хвостовой части, входной и выходной элементы для обеспечения подачи среды, выполненная из материала повышенной плотности от 18,9 до 20,3 г/см3. Недостатком известного устройства является расположение входного элемента подачи среды в непосредственной близости к первичному преобразователю узла детектирования, размещаемого в защите, что приводит к воздействию фонового излучения на фотокатод ФЭУ. Это приводит необходимости дополнительной обработки показаний прибора для определения истинной величины излучения пробы.
Задачей, на решение которой направлена предложенная полезная модель, является повышение чувствительности регистрации блоком детектирования ионизирующего излучения потока газа или жидкости за счет исключения влияния внешнего радиационного фона, повышение точности измерений, а кроме того, сокращение времени установки в защиту блока детектирования, обеспечение его оперативной замены и обслуживания, повышение удобства эксплуатации.
Техническим результатом от применения предложенной полезной модели является снижение влияния фонового излучения на результаты измерений.
Указанный технический результат достигается тем, защита блока детектирования, оснащенного измерительной проточной камерой, содержит шарнирно соединенные корпус и крышку, выполненные из материала повышенной плотности от 18,9 до 20,3 г/см3, запорное приспособление и элементы крепления к несущим конструкциям. Линия разъема корпуса и крышки расположена вдоль продольной оси защиты, один торец защиты выполнен глухим, второй торец защиты имеет отверстие для выхода кабельного разъема блока детектирования. Поверхности смыкания корпуса и крышки снабжены равномерно расположенными выступами и пазами, выполненными с обеспечением плотного смыкания путем размещения выступов корпуса в пазах крышки. В корпусе защиты выполнены сквозные отверстия для размещения в них входного и выходного штуцера блока детектирования, при этом оси отверстий перпендикулярны продольной оси защиты, а отверстия входят в полость защиты по касательной к ее внутренним стенкам.
На внутренней поверхности корпуса выполнены элементы для жесткого крепления блока детектирования.
Запорное приспособление выполнено в виде двух пар охватывающих корпус и крышку элементов, одним концом установленных на общей оси с образованием поворотной петли, при этом на вторых концах каждой пары элементов на одном помещена запорная поворотная рукоятка, выполненная с возможностью помещения в паз второго элемента с возможностью фиксации крышки в закрытом положении, а элементы крепления к несущим конструкциям представляют собой резьбовые отверстия, выполненные в охватывающих корпус элементах.
Защита выполнена с возможностью размещения блока детектирования, таким образом, что его продольная ось параллельна плоскости смыкания корпуса и крышки.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 изображена защита блока детектирования, вид сбоку.
На фиг. 2 изображена защита блока детектирования, вид с открытой крышкой.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
Защита содержит корпус 1, соединенный шарнирной петлей с крышкой 2. Защита представляет собой фигуру вращения. На корпусе закреплены охватывающие его элементы 3,4. На крышке закреплены охватывающие ее элементы 5,6. Один торец защиты выполнен глухим, он закрыт дном в форме диска, соединенным с корпусом 1. На другом торце защиты остается отверстие для помещения в него кабельного разъема блока детектирования. Внутри защиты корпусом 1 с дном и крышкой 2 образована полость для размещения блока детектирования, оснащенного проточной измерительной камерой с двумя штуцерами. При этом в корпусе 1, в месте, предназначенном для размещения измерительной камеры блока детектирования, выполнены два сквозных отверстия 7,8 для размещения в них входного и выходного штуцеров исследуемой среды блока детектирования. Оси отверстий 7,8 перпендикулярны продольной оси защиты, т.е. взаимно перпендикулярны с ней в пространстве. Отверстия входят в полость защиты по касательной к ее внутренней образующей стенке. Оси отверстий 7,8 расположены в начале и конце полости для размещения измерительной камеры блока детектирования для обеспечения максимального расстояния между путями подачи и отведения исследуемой среды. Фоновое излучение, попавшее в отверстия для штуцеров проточной камеры, пройдет по касательной к сцинтиллятору в проточной камере и параллельно плоскости фотокатода ФЭУ и практически не создаст такое количество фотонов, которое может исказить достоверность показаний блока детектирования, что было подтверждено экспериментальным путем.
Поверхности смыкания корпуса 1 и крышки 2 снабжены равномерно расположенными параллельно продольной оси защиты выступами 9 и пазами треугольного сечения. Треугольные выступы на корпусе и крышке защиты, чередующиеся с постоянным шагом и смещенные относительно друг друга на 0,5 шага, образуют зубчатое соединение и наиболее эффективно перекрывают стык, исключая малейший зазор при смыкании корпуса с крышкой, имеющих одну общую поворотную ось. Такая форма обеспечивает максимально плотное смыкание поверхностей. Призматические выступы, например, или выступы иных форм для решения данной задачи будут иметь существенно большие зазоры относительно друг друга в соответствии с величиной радиуса поворота. У треугольных выступов этого недостатка нет.
В полости защиты на корпусе выполнены элементы для жесткого закрепления блока детектирования, например в виде хомутов, быстросъемных зажимов клипсовидных зажимов, или эксцентриковых зажимов.
Защита выполнена из материала повышенной плотности от 18,9 до 20,3 г/см3, например вольфрама, обедненного урана.
В одном конце элементов 3,4, охватывающих корпус 1, выполнено отверстие, также отверстие выполнено в одном из концов охватывающих крышку элементов 5,6. Пары элементов 3 и 5, а также 4 и 6 посредством этих отверстий установлены на осях 10 и образуют шарнирные поворотные петли для открывания крышки 2. В другом конце элементов 3,4 выполнены пазы, а на вторых концах элементов 5,6 шарнирно установлены поворотные рукоятки 11, 12, которые при закрытом положении крышки 2 помещаются в пазы на концах элементов 3,4, фиксируя крышку.
В элементах 3, 4 выполнены резьбовые отверстия для крепления защиты на несущих конструкциях. Таким образом, элементы 3,4 выполняют функцию кронштейнов для размещения защиты с блоком детектирования в необходимом месте на вертикальной или любой другой ориентации поверхности. Предпочтительное размещение блока детектирования в защите таким образом, что бы его продольная ось была параллельна плоскости смыкания корпуса и крышки.
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 закрепляют посредством отверстий в элементах 3,4 на несущей конструкции. Откидывают поворотные рукоятки 11,12 до выхода их из пазов в элементах 3,4. Открывают крышку 2. В полость защиты помещают блок детектирования, размещая штуцеры подачи и отведения исследуемой среды в отверстиях 7,8 и фиксируют в корпусе имеющимися элементами крепления. Крышку закрывают и фиксируют поворотом рукояток 11,12. Дополнительно могут быть предусмотрены осевые болты на рукоятках 11,12 для более жесткой фиксации. Замена блока детектирования для его обслуживания занимает не боле 15 минут.
Применение предложенной полезной модели решит задачу повышения чувствительности регистрации блоком детектирования ионизирующего излучения потока газа или жидкости за счет максимального исключения влияния внешнего радиационного фона, обеспечит повышение точности измерений.