Общее устройство измерителя мощности дозы имд-2.

Основное функциональное назначение измерителя - регистрация гамма-излучения и определение мощности поглощенной дозы выполняет пульт измерительный ИМД-2-1. Им осуществляется регистрация гамма-излучения, обработка информации, поступающей от счетчиков и отображение ее результатов на табло.

Дополнительные функциональные возможности измерителя:

• возможность электропитания измерителя от электросети, бортовой сети выполняют узлы питания соответственно ПНН-198С, ПНН-228С;

• возможность автономного электропитания при низких минусовых температурах с целью увеличения времени непрерывной работы от комплекта батарей достигается использованием футляра ПНН-173С;

• возможность установки измерителя на передвижном или летающем объекте достигается использованием каркаса (штатного места) измерителя.

Устройство и работа составных частей. Пульт измерительный ИМД-2-1. Принцип действия пульта при регистрации гамма- излучения и определении значения мощности поглощенной дозы состоит в том, что при воздействии гамма-излучения на детектор (газоразрядный счетчик), в нем возникают электрические импульсы, частота следования которых пропорциональна измеряемой мощности дозы.

Пульт включает в себя:

• СБМ-20, СИ-ЗБГ, СИ-38Г - детекторы ионизирующего излучения - газоразрядные счетчики;

• ПН1, ПН2, ПНЗ - преобразователи напряжения питания детекторов;

• СК - схему коммутации;

• СЛ - счетчик-логарифматор;

• СУ - схему управления;

• РД - регистр-дешифратор;

• Т - таймер-задающий генератор и делитель частоты;

• И - индикацию - логарифмическую шкалу, индикаторы диапазона измерения, регистрацию фонового излучения, включения режима проверки, снижения питающего напряжения и лампы подсветки шкалы;

• СС - схему стабилизации питающего напряжения;

• СКН - схему контроля напряжения первичного электропитания.

Регистрацию гамма-излучения в пульте может проводить один из детекторов - газоразрядных счётчиков СБМ-20, СИ-ЗБГ или СИ-38Г в зависимости от измеряемой мощности и поддиапазона регистрации конкретным типом детектора в соответствии с табл.1, что определяется схемой управления, а исполняется схемой коммутации.

Счёт импульсов и логарифмирование количества зарегистрированных импульсов от детектора проводится счётчиком-логарифматором за время измерения порядка 2, 8 или 90 с в зависимости от типа детектора и регистрируемой мощности дозы и определяемое схемой управления.

Результаты логарифмирования по окончании времени измерения переносятся в регистр-дешифратор, а из него на индикацию, после чего счётный канал очищается.

При подаче электропитания от внутреннего или внешнего источника питания узел управления формирует сигнал предварительной установки пульта в исходное состояние, а именно, производится подготовка пульта к регистрации гамма- излучения счетчиком СИ-38Г и измерения мощности поглощенной дозы в поддиапазоне 1-1000 рад/ч.

По окончании действия сигнала предварительной установки производится первая выдача информации со счётчика-логарифматора через регистр-дешифратор на индикацию по сигналу схемы управления, а так как за это время измерение не производилось, на пульте выдается только световой сигнал поддиапазона измерения «рад/ч».

После первой выдачи информации производится регистрация гамма-излучения счётчиком СИ-38Г, т.е. проводится измерение.

Импульсы с газоразрядного счётчика во время измерения регистрируются счётчиком-логарифматором, результаты обработки информации по окончании измерения через регистр- дешифратор выдаются на индикацию.

Время измерения задается таймером, задающий генератор и делитель частоты которого управляются схемой управления в зависимости от типа детектора и измеряемой мощности дозы.

Для счётчика СИ-38Г время измерения составляет порядка 2 с и для конкретного счётчика данного типа устанавливается путём измерения частоты задающего генератора таймера при градуировании пульта.

Газоразрядные счётчики расположены на плате внутри пульта и помещены каждый в полиамидные пеналы, поверх которых для выравнивания энергетической чувствительности счётчика намотан фильтр-проволока из свинцово-оловянного сплава. У пеналов счётчиков СИ-ЗБГ и СИ-38Г расположены источники бета-излучения нуклида (стронций-90 + иттрий-90), используемые для проверки этих счётчиков.

Кроме того, в пульте предусмотрено электронное выравнивание счётной характеристики в области больших загрузок каждого счётчика регулированием соответствующих резисторов при проведении градуирования.

От любого из счётчиков пульта может быть зарегистрировано от 0 до 10000 импульсов за время измерения в зависимости от мощности гамма-излучения.

При регистрации от счётчика СИ-38Г 10000 импульсов и переполнении счётчика-логарифматора по окончании измерения на шкале пульта загорается сегмент шкалы, следующий за обозначенным «1000», и светодиод с обозначением «рад/ч», при регистрации менее 10 импульсов - ни один из сегментов не индицирует, только обозначается поддиапазон измерения «рад/ч», и пульт автоматически переключается для регистрации гамма-излучения счётчиком СИ-ЗБГ.

В остальных случаях при регистрации гамма-излучения счётчиком СИ-38Г на шкале пульта индицирует один из сегментов в пределах от 1 до 1000 с обозначением поддиапазона «рад/ч».

При регистрации гамма-излучения счётчиком СИ-ЗБГ производится измерение мощности дозы в пределах от 10 мрад/ч до 10 рад/ч. Для счётчика СИ-ЗБГ время измерения составляет порядка 8 с.

При регистрации от счётчика СИ-ЗБГ 10000 импульсов и переполнении счётчика-логарифматора по окончании измерения на шкале пульта не индицирует ни один сегмент, но обозначается поддиапазон измерения «рад/ч», и пульт автоматически переключается для регистрации гамма-излучения счётчиком СИ-38Г. При регистрации менее 10 импульсов - также ни один из сегментов не индицирует, только обозначается поддиапазон измерения «мрад/ч», и пульт автоматически переключается для регистрации гамма-излучения счётчиком СБМ-20 в поддиапазоне мрад/ч.

В остальных случаях при регистрации гамма-излучения счётчиком СИ-ЗБГ на шкале пульта индицирует один из сегментов в пределах от 10 до 1000 с обозначением поддиапазона «мрад/ч» или от 0,1 до 10 с обозначением поддиапазона «рад/ч».

При регистрации гамма-излучения счётчиком СБМ-20 производится измерение мощности дозы в пределах от 10 мкрад/ч до 100 мрад/ч. Для счётчика СБМ-20 время измерения составляет порядка 8 с; в поддиапазоне мрад/ч, а в поддиапазоне мкрад/ч, время измерения автоматически увеличивается в 10 раз.

При регистрации от счетчика СБМ-20 в поддиапазоне мрад/ч 10000 импульсов и переполнении счётчика-логарифматора по окончании измерения на шкале пульта не индицирует ни один сегмент, но обозначается поддиапазон измерения «мрад/ч», и пульт автоматически переключается для регистрации гамма- излучения счётчиком СИ-ЗБГ.

При регистрации от счётчика СБМ-20 в поддиапазоне мрад/ч менее 10 импульсов - также ни один из сегментов не индицирует, только обозначается поддиапазон измерения мкрад/ч, и пульт автоматически увеличивает время последующего измерения для данного поддиапазона.

В остальных случаях при регистрации гамма-излучения счётчиком СБМ-20 в поддиапазоне мрад/ч на шкале пульта индицирует один из сегментов в пределах от 0,1 до 100 с обозначением поддиапазона «мрад/ч».

При регистрации от счётчика СБМ-20 в поддиапазоне мкрад/ч порядка 400 импульсов по окончании измерения на шкале пульта не индицирует ни один сегмент, но обозначается поддиапазон измерения «мрад/ч», и пульт автоматически уменьшает время последующего измерения до 8 с. При регистрации в поддиапазоне мкрад/ч менее 10 импульсов индицирует сегмент шкалы с обозначением 10 и обозначается поддиапазон измерения «мкрад/ч».

В остальных случаях при регистрации гамма-излучения счётчиком СБМ-20 в поддиапазоне мкрад/ч на шкале пульта индицирует один из сегментов в пределах от 10 до 500 с обозначением поддиапазона «мкрад/ч».

При измерении в поддиапазоне мкрад/ч поступление со счётчика первых 100 импульсов индицируется вспышками светодиода с обозначением ФОН.

Режим проверки пульта включается нажатием кнопки СВЕТ ПРОВ, через 1-2,5 с после окончания подсветки шкалы. Включение режима проверки индицируется светодиодом с Обозначением ИЗМЕР./ПРОВ. При нажатой кнопке до б -15 с горят лампы подсветки шкалы.

При проверке проверяется работоспособность газоразрядного счётчика, которым до момента включения проверки проводились измерения, а также газоразрядных счетчиков последующих поддиапазонов. Счётчик считается работоспособным, если во время проверки схема управления зарегистрировала от него не менее 4 импульсов.

При проверке счётчик - логарифматор заполняется импульсами от задающего генератора и с приходом каждого импульса регистр - дешифратор выдает информацию на индикацию. Таким образом можно визуально наблюдать исправность каждого сегмента шкалы в пределах поддиапазона регистрации конкретного газоразрядного счётчика, а также исправность светодиодов с обозначением поддиапазонов.

При исправности логической части пульта и работоспособности газоразрядных счётчиков проверка оканчивается автоматически через время не более 5 мин. проверкой счётчика СИ-38Г последнего поддиапазона, после чего светодиод ИЗМЕР./ПРОВ гаснет, и пульт начинает измерение мощности дозы.

В случае неисправности - пульт «зависает», т.е. постоянно выдает одну и ту же комбинацию световых сигналов, по которым можно определить, исходя из логики работы пульта, виды неисправностей, например, указанные в таб. 6.

В таблице представлено соотношение между порядковым номером сегмента шкалы и числовым средним значением мощности дозы при индицировании этого сегмента, при этом счёт идет от нулевого сегмента, обозначенного «0,1».

Порядковый номер сегмента шкалы	Обозначение сегмента шкалы	Числовое среднее значение мощности дозы, единицы в час
0	0,1	0,1
1		0,12
2	0,16	0,16
3		0,2
4	0,25	0,25
5		0,31
6	0,4	0,4
7		0,5
8	0,6	0,6
9		0,8
10	1,0	1,0
11	1,2	1,2
12	1,6	1,6
13	2,0	2,0
14	2,5	2,5
15	3,1	3,1
16	4,0	4,0
17	5,0	5,0
18	6,0	6,0
19	8,0	8,0
20	10	10
21		12,0
22	16	16,0
23		20,0
24	25	25,0
25		31,0
26	40	40,0
27		50,0
28	60	60,0
29		80,0
30	100	100
31		120
32	160	160
33		200
34	250	250
35		310
36	400	400
37		500
38	600	600
о 39		800
с- 40	1000	1000
41		>1000

Схема стабилизации питающего напряжения обеспечивает необходимые значения напряжений для пульта и необходимую их стабильность.

Схема контроля вырабатывает световой сигнал при снижении питающего напряжения до (4-0,5) В.

Внешний вид пульта измерительного ИМД-2-1 1 - панель; 2 - корпус; 3 - винт; 4 - прокладка; 5 - крышка; 6 - винт;7 - прорези; 8 - планка; 9 - винт; 10 - тумблер; 11 - кнопка; 12 - разьем;13 - окно; 14 - ремень.

Конструктивно пульт представляет собой герметичный прямоугольный стакан, состоящий из панели 1 и корпуса 2, скрепленных винтами 3. Герметичность внутреннего объёма пульта обеспечивает резиновая прокладка 4 между панелью и корпусом. Корпус имеет негерметичный отсек для установки элементов типа А343. Отсек закрывается крышкой 5, которая закрепляется к корпусу винтами 6. На боковой стороне корпуса имеется условное обозначение правильности установки элементов питания в отсек. На боковых сторонах корпуса в его верхней части имеются прорези 7, предназначенные для продевания через них ремня 14, используемого для ношения пульта, а на нижней стороне корпуса имеется металлическая планка 8 и винт 9, предназначенные для крепления ремня. На панели находится тумблер 10 питание внутр./ внешн., кнопка 11 свет пров., разъём 12 для подключения к внешнему источнику электропитания или табло выносному биц-37с, а также окно 13 вывода информации: логарифмическая шкала 0,1- 1-10-100-1000, светодиоды «мкрад/ч», «мрад/ч», «рад/ч», ФОН, измер./пров, разряд, две лампы подсвета шкалы.

Электропитание пульта возможно от внутреннего источника питания - элементов А343, при этом включение пульта производится установкой тумблера ПИТАНИЕ в положение ВНУТР., а выключение - в положение ВНЕШН. Возможно электропитание пульта от внешнего источника постоянного напряжения, подаваемого на пульт через разъём, при этом тумблер ПИТАНИЕ должен устанавливаться в положение ВНЕШН., а включение и выключение пульта производится включением и выключением внешнего источника питания.

Футляр батарейный. Футляр представляет собой прямоугольный корпус с закрываемым крышкой отсеком для установки и электрического последовательного соединения в батарею четырех элементов типа А343, имеет кабель вывода напряжения батареи длиной порядка 0,5 м, на конце которого имеется разъём для соединения с пультом, также имеет на кабеле тумблер выключения напряжения батареи.

Ремень. Ремень предназначен для крепления к пульту с целью обеспечения ношения и фиксации пульта на теле оператора в походном положении. Ремень состоит из трех составных частей разной длины. Первая наиболее длинная часть одним концом протягивается через отверстие на конце второй части ремня, затем через прорезь в корпусе пульта, крепится снизу пульта, вновь протягивается через другую прорезь корпуса пульта, через отверстие на конце третьей части ремня и с помощью пряжки соединяется со своим началом, образуя замкнутое кольцо, с помощью которого обеспечивается ношение пульта на плече или на шее оператора. Для фиксации пульта к телу оператора свободные концы второй и третьей части ремня, имеющие замки, соединяются между собой, образуя кольцо вокруг тела оператора.

Внешний вид узла питания ПНН-198С 1 - корпус, 2 - панель, 3 - винт, 4 - прокладка, 5 - разъем 6 - держатель предохранителя, 7 - тумблер, 8 - клемма, 9 - светодиод, 10 - разъем Внешний вид узла питания ПНН-228С 1 - корпус, 2- основание, 3 - прокладка, 4 - винт, 5 - разъем, 6 - держатель предохранителя, 7 - тумблер, 8 - светодиод.

Узел питания.Узел ПНН-198С предназначен для обеспечения пульта низковольтным напряжением постоянного тока при электропитании измерителя от сети переменного тока напряжением 220 В. Корпус узла прямоугольный, состоит из корпуса 1 и герметично закрывающейся панели 2, которая крепится к корпусу четырьмя винтами 3. Внутри корпуса закреплены: плата сетевого фильтра, сетевой трансформатор, плата низковольтного стабилизатора. На панели 2 расположены: тумблер включения и выключения узла 7, индикатор-светодиод включения узла 9, держатели предохранителей с установленными в них вставками плавкими 6, резьбовая клемма 8 для заземления узла, два разъёма: входной 10 для подачи на узел напряжения сети и выходной 5 для вывода выходного напряжения. Узел ПНН-228С предназначен для обеспечения пульта низковольтным напряжением постоянного тока при электропитании измерителя от бортовой сети постоянного тока напряжением (10-31) В. Корпус узла - прямоугольный, состоит из корпуса 1 и герметично закрывающего основания 2, которое крепится к корпусу четырьмя винтами 4. Внутри корпуса 1 закреплены: плата стабилизатора и силовой транзистор. На боковой стороне корпуса расположены тумблер 7 включения и выключения узла, индикатор-светодиод 8 включения узла, держатель предохранителя 6 с установленной в него вставкой плавкой и два разъёма: входной для подачи на узел напряжения бортовой сети и выходной для вывода выходного напряжения.

На нижней стороне корпуса имеются четыре глухих резьбовых отверстия для крепления узла на каркасе.

Каркас (штатное место измерителя). Штатное место предназначено для крепления измерителя (рис.5 и рис.6) и его составных частей на объекте. Штатное место представляет собой металлический каркас с установленным на нем кожухом и двумя кронштейнами, имеющими отверстия для крепления к объекту.

В металлический кожух устанавливается пульт ИМД-2-1 и закрепляется специальной рамкой с невыпадающими винтами, к каркасу рядом с кожухом с помощью винтов крепится узел ПНН-228С, который кабелем № 4 ЖШ6.644.806 соединяется с пультом. На кожухе сверху имеются резьбовые отверстия для крепления узла ПНН-198С.

Табло выносное БИЦ-37С. Табло выносное БИЦ-37С предназначено для обеспечения дистанционного вывода (до 20 м) и дублирования информации пульта измерительного, входящего в состав измерителя ИМД-2, при его поверке или настройке на поверочном стенде СПГ-04-02 (СПГ-05). Возможно его размещение в условиях эксплуатации на приборных досках летательных аппаратов.

Конструктивно табло выносное представляет собой негерметичный прибор прямоугольной формы (рис.7), состоящий из панели 1 и кожуха 2, скрепленных винтами 8. На панели находится окно 4 вывода информации: логарифмическая шкала, светодиоды «мкрад/ч, «мрад/ч», «рад/ч», ИЗМЕР./ПРОВ, и ФОН. Кроме того на панели размещен тумблер 5 ПОДСВЕТ, две лампы для подсветки шкалы и четыре невыпадающих винта.

Внутри табло расположен узел индикации, на задней панели которого установлены разъёмы 6 и 7.

При применении табло на его разъём 7 от любого внешнего источника электропитания измерителя подаётся питающее напряжение, а разъём 6 табло соединяется с разъёмом 12 пульта кабелем № 6.

Включение пульта и табло выносного осуществляется включением источника электропитания.

Кабели. Кабель № 1 предназначен для подсоединения узла ПНН-198С к сети, кабель № 2 - для подсоединения узла ПНН-228С к бортовой сети, в том числе и укрепленного на каркасе, кабель № 3 - для соединения узла ПНН-198С или ПНН-228С с пультом ИМД-2-1, кабель № 4 - для соединения узла ПНН-228С с пультом ИМД-2-1 на каркасе, кабель № 5 - для соединения узла ПНН-198С или ПНН-228С с табло 6ИЦ-37С, кабель № 6 - для соединения пульта ИМД-2-1 с табло БИЦ-37С.