RU216432U1

RU216432U1 - Protection of the detection unit equipped with a flow measuring chamber

Info

Publication number: RU216432U1
Application number: RU2022126082U
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Федотов
Original assignee: Акционерное общество "Специализированный научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "СНИИП")
Filing date: 2022-10-06
Publication date: 2023-02-03

Abstract

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. Защита содержит шарнирно соединенные корпус 1 и крышку 2, образующие внутри защиты полость для размещения блока детектирования. Линия разъема корпуса 1 и крышки 2 расположена вдоль продольной оси защиты. Поверхности смыкания корпуса 1 и крышки 2 снабжены равномерно расположенными параллельно продольной оси защиты выступами 9 и пазами, выполненными с обеспечением плотного смыкания путем размещения выступов корпуса 1 в пазах крышки 2. В корпусе 1 защиты, в месте, предназначенном для размещения измерительной проточной камеры, выполнены сквозные отверстия 7,8 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. Защита снабжена двумя парами охватывающих корпус и крышку элементов 3,4,5,6, одним концом попарно установленных на оси 10 с образованием поворотной петли, а на вторых концах каждой пары элементов на одном помещена запорная поворотная рукоятка 11,12, выполненная с возможностью помещения в отверстие (паз) второго элемента для фиксации крышки в закрытом положении. В элементах 3,4 предусмотрены резьбовые отверстия для крепления защиты к внешним несущим конструкциям. Техническим результатом от применения предложенной полезной модели является снижение влияния фонового излучения на результаты измерений, уменьшение времени обслуживания устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

The utility model relates to the field of nuclear instrumentation. The protection is intended for use in radiation monitoring systems and instrument complexes at facilities with nuclear power plants, as well as at other radiation-hazardous facilities associated with the receipt, processing and use of radioactive materials. The protection contains a hinged body 1 and a cover 2, which form a cavity inside the protection to accommodate the detection unit. The parting line of the body 1 and cover 2 is located along the longitudinal axis of the protection. The closing surfaces of the body 1 and cover 2 are provided with protrusions 9 evenly spaced parallel to the longitudinal axis of the protection and grooves made to ensure tight closure by placing the protrusions of the body 1 in the grooves of the cover 2. through holes 7,8 for placing in them the inlet and outlet fittings of the detection unit, while the axes of the holes are perpendicular to the longitudinal axis of the protection, and the holes enter the protection cavity tangentially to its inner walls. The protection is provided with two pairs of elements 3,4,5,6 enclosing the body and cover, one end of which is installed in pairs on the axis 10 with the formation of a rotary loop, and at the second ends of each pair of elements, a locking rotary handle 11,12 is placed on one end, made with the possibility of placing into the hole (groove) of the second element to fix the cover in the closed position. Elements 3,4 are provided with threaded holes for attaching the protection to external load-bearing structures. The technical result from the application of the proposed utility model is to reduce the effect of background radiation on the measurement results, to reduce the maintenance time of the device. 3 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

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.The utility model relates to the field of nuclear instrumentation. The protection is intended for use in radiation monitoring systems and instrument complexes at facilities with nuclear power plants, as well as at other radiation-hazardous facilities associated with the receipt, processing and use of radioactive materials.

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.Known protection of the radionuclide detection unit according to US patent No. 4626692, made of lead, which houses an absorption chamber with a material accumulating radionuclides, at least two detection nodes, supply and discharge lines of a controlled environment. A disadvantage of the known device is its large dimensions, as well as the fact that the protection design does not provide shielding of the sorption chamber from background radioactive radiation in the direction of supply and removal of the test medium, as well as in the direction of installation of detection units in the protection.

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.Known protection of the detection unit BDGB-40R, manufactured by JSC "SNIIP" https://sniip.ru/en/nuclear/texnicheskie-sredstva-radiaczionnogo-kontrolya/blok-detektirovaniya-bdgb-40p.html, containing a housing with an end cap equipped with handles for manipulation with it, made of lead. A disadvantage of the known device is that the protection of the detection unit does not provide blocking of external background radiation passing in the direction of the sample inlet and outlet fittings. In this case, the background radiation is capable of affecting the PMT photocathode located in the protection of the detection unit, since it is placed perpendicular to the fittings.

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.Known protection of the detection unit according to the patent of the Russian Federation No. 180194, containing a housing with a sealed cover and a plug in the tail, inlet and outlet elements to ensure the supply of the medium, made of a material of increased density from 18.9 to 20.3 g/cm3. A disadvantage of the known device is the location of the input element for supplying the medium in close proximity to the primary converter of the detection unit located in the protection, which leads to the effect of background radiation on the PMT photocathode. This leads to the need for additional processing of instrument readings to determine the true value of the sample radiation.

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.The task, which the proposed utility model is aimed at, is to increase the sensitivity of registration by the detection unit of ionizing radiation of a gas or liquid flow by eliminating the influence of an external background radiation, increase the accuracy of measurements, and, in addition, reduce the installation time in protection of the detection unit, ensuring its prompt replacement and maintenance, improving ease of use.

Техническим результатом от применения предложенной полезной модели является снижение влияния фонового излучения на результаты измерений.The technical result from the application of the proposed utility model is to reduce the effect of background radiation on the measurement results.

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.The specified technical result is achieved by the fact that the protection of the detection unit equipped with a measuring flow chamber contains a hinged body and a cover made of a material of increased density from 18.9 to 20.3 g/cm3, a locking device and fastening elements to the supporting structures. The body and cover parting line is located along the longitudinal axis of the protection, one end of the protection is made blind, the second end of the protection has a hole for the output of the cable connector of the detection unit. The surfaces of the closure of the housing and the cover are provided with evenly spaced protrusions and grooves, made to ensure tight closure by placing the protrusions of the housing in the grooves of the cover. Through holes are made in the protection housing to accommodate the inlet and outlet fittings of the detection unit, while the axes of the holes are perpendicular to the longitudinal axis of the protection, and the holes enter the protection cavity tangentially to its inner walls.

На внутренней поверхности корпуса выполнены элементы для жесткого крепления блока детектирования.Elements for rigid fastening of the detection unit are made on the inner surface of the housing.

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.The locking device is made in the form of two pairs of elements covering the body and the cover, with one end mounted on a common axis with the formation of a rotary loop, while at the second ends of each pair of elements, a locking rotary handle is placed on one of them, which can be placed in the groove of the second element with the possibility of fixation the covers are in the closed position, and the fastening elements to the supporting structures are threaded holes made in the body-enclosing elements.

Защита выполнена с возможностью размещения блока детектирования, таким образом, что его продольная ось параллельна плоскости смыкания корпуса и крышки.The protection is made with the possibility of placing the detection unit in such a way that its longitudinal axis is parallel to the plane of the junction of the body and the cover.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated by a drawing.

На фиг. 1 изображена защита блока детектирования, вид сбоку.In FIG. 1 shows the protection of the detection unit, side view.

На фиг. 2 изображена защита блока детектирования, вид с открытой крышкой.In FIG. 2 shows the protection of the detection unit, view with the cover open.

Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.The utility model can be implemented as follows.

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.The protection includes a body 1 connected by a hinge to a cover 2. The protection is a figure of rotation. Enclosing elements 3,4 are fixed on the body. Covering elements 5,6 are fixed on the cover. One end of the protection is made blind, it is closed with a disc-shaped bottom connected to the body 1. At the other end of the protection, there is a hole for placing the cable connector of the detection unit into it. Inside the protection, a body 1 with a bottom and a cover 2 forms a cavity for accommodating a detection unit equipped with a flow measuring chamber with two fittings. At the same time, in the housing 1, in the place intended for placing the measuring chamber of the detection unit, two through holes 7.8 are made to accommodate the inlet and outlet fittings of the investigated medium of the detection unit. The axes of the holes 7,8 are perpendicular to the longitudinal axis of the protection, i.e. mutually perpendicular to it in space. The holes enter the protection cavity tangentially to its inner generatrix wall. The axes of the holes 7,8 are located at the beginning and end of the cavity to accommodate the measuring chamber of the detection unit to ensure the maximum distance between the paths of supply and discharge of the investigated medium. The background radiation that enters the holes for the fittings of the flow chamber will pass tangentially to the scintillator in the flow chamber and parallel to the plane of the PMT photocathode and practically will not create such a number of photons that can distort the reliability of the readings of the detection unit, which was confirmed experimentally.

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.The closing surfaces of the body 1 and the cover 2 are provided with protrusions 9 and grooves of triangular section evenly spaced parallel to the longitudinal axis of the protection. Triangular protrusions on the body and cover of the protection, alternating with a constant step and shifted relative to each other by 0.5 steps, form a gear connection and most effectively cover the joint, eliminating the slightest gap when closing the body with the cover, which have one common rotary axis. This form provides the most dense closure of surfaces. Prismatic protrusions, for example, or other forms of protrusions for solving this problem will have significantly large gaps relative to each other in accordance with the magnitude of the turning radius. Triangular protrusions do not have this drawback.

В полости защиты на корпусе выполнены элементы для жесткого закрепления блока детектирования, например в виде хомутов, быстросъемных зажимов клипсовидных зажимов, или эксцентриковых зажимов.In the protection cavity on the body, elements are made for rigid fastening of the detection unit, for example, in the form of clamps, quick-release clamps, clip-like clamps, or eccentric clamps.

Защита выполнена из материала повышенной плотности от 18,9 до 20,3 г/см3, например вольфрама, обедненного урана. The protection is made of high density material from 18.9 to 20.3 g/cm3, such as tungsten, depleted uranium.

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.A hole is made at one end of the elements 3,4 enclosing the body 1, and a hole is also made at one end of the elements 5,6 enclosing the lid. Pairs of elements 3 and 5, as well as 4 and 6, are mounted on axes 10 through these holes and form hinged swivel loops for opening cover 2. At the other end of elements 3,4, grooves are made, and rotary handles are pivotally mounted on the second ends of elements 5,6 11, 12, which, when the cover 2 is closed, are placed in the grooves at the ends of the elements 3,4, fixing the cover.

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.Elements 3, 4 have threaded holes for attaching the protection to the supporting structures. Thus, the elements 3,4 perform the function of brackets for placing the protection with the detection unit in the required place on a vertical or any other surface orientation. The preferred placement of the detection unit in the protection is in such a way that its longitudinal axis is parallel to the plane of the body and cover joining.

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.The device works as follows. The body 1 is fixed by means of holes in the elements 3,4 on the supporting structure. The rotary handles 11.12 are folded back until they exit the grooves in the elements 3.4. Cover 2 is opened. The detection unit is placed in the protection cavity, fittings for supply and discharge of the test medium are placed in holes 7,8 and fixed in the housing with the available fastening elements. The lid is closed and fixed by turning the handles 11,12. Additionally, axial bolts on the handles 11,12 can be provided for a more rigid fixation. Replacing the detection unit for its maintenance takes no more than 15 minutes.

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. The application of the proposed utility model will solve the problem of increasing the sensitivity of registration of a gas or liquid flow by the ionizing radiation detection unit due to the maximum exclusion of the influence of the external radiation background, and will improve the measurement accuracy.

Claims

1. Защита блока детектирования, оснащенного измерительной проточной камерой, содержащая шарнирно соединенные корпус и крышку, запорное приспособление и элементы крепления к несущим конструкциям, отличающаяся тем, что 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 параллельно продольной оси защиты 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.1. Protection of the detection unit equipped with a measuring flow chamber, containing a hinged body and a cover, a locking device and fastening elements to the supporting structures, characterized in that the body and cover parting line is located along the longitudinal axis of the protection, one end of the protection is made deaf, the second end protection has a hole for the output of the cable connector of the detection unit, the surfaces of the body and cover closing are provided with protrusions and grooves evenly spaced parallel to the longitudinal axis of the protection, made to ensure tight closure by placing the protrusions of the body in the grooves of the cover, through holes are made in the protection body to accommodate the inlet and the outlet fitting of the detection unit, while the axes of the holes are perpendicular to the longitudinal axis of the protection, and the holes enter the protection cavity tangentially to its inner walls.

2. Защита блока детектирования, оснащенного измерительной проточной камерой по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены элементы для жесткого крепления блока детектирования.2. Protection of the detection unit equipped with a measuring flow chamber according to claim 1, characterized in that elements for rigid fastening of the detection unit are made on the inner surface of the housing.

3. Защита блока детектирования, оснащенного измерительной проточной камерой по п. 1, отличающаяся тем, что 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.3. Protection of the detection unit equipped with a measuring flow chamber according to claim 1, characterized in that the locking device is made in the form of two pairs of elements enclosing the body and cover, with one end mounted on a common axis with the formation of a rotary loop, while at the second ends of each pair elements on one of them there is a locking rotary handle, made with the possibility of being placed in the groove of the second element with the possibility of fixing the cover in the closed position, and the fastening elements to the supporting structures are threaded holes made in the elements enclosing the body.

4. Защита блока детектирования, оснащенного измерительной проточной камерой по п. 1, отличающаяся тем, что защита выполнена с возможностью размещения блока детектирования таким образом, что его продольная ось параллельна плоскости смыкания корпуса и крышки.4. Protection of the detection unit, equipped with a measuring flow chamber according to claim 1, characterized in that the protection is made with the possibility of placing the detection unit in such a way that its longitudinal axis is parallel to the plane of closing of the body and cover.