Off-line
Сообщений всего: 905
Дата рег-ции: Сент. 2012 Откуда: Россия
Репутация: 131
В этой теме предлагается вести беседы, связанные с разработкой дозиметрической техники.
Интересны как предложения потребителей-профессионалов и радиофилов-любителей, так и возможности умельцев-разработчиков.
Приветствуется только конструктивная критика и диалог.
Убедительная просьба для всех. Загружайте пожалуйста фотографии в нашу фотогалерею по адресу http://rhbz.pw У кого нет учетной записи - отпишитесь в этой теме ЗДЕСЬ либо в ЛС к BON'у
Itanium
Отправлено: 22 Октября, 2021 - 12:48:46
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Решил таки написать, хотя и понимаю изначальную бесперспективность темы. Ибо мелкосерийное крайне редко бывает коммерчески выгодным. Есть еще ряд причин, которые будут понятны в конце...
Итак - какой прибор нужен был мне, когда я занимался радиационным контролем металлолома. Это одно из стабильных направлений дающих постоянный спрос на оборудование.
Для этого нужно немного разобрать сам процесс контроля и переработки. При этом я рассматриваю крупных ломосдатчиков.
Поехали...
Itanium
Отправлено: 22 Октября, 2021 - 13:10:42
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Весь контроль лома по СанПин 2.6.1.993 разделяется на производственный (или входной) и выходной (того, что предназначено для реализации).
Входной контроль может проводить кто угодно и чем угодно, а вот выходной - только аккредитованная лаборатория. Аккредитация - это отдельная история, там все сложно.
С входным контролем замечательно справляется Янтарь. Конечно, когда ломовоз везет в кузове несколько тонн лома - то небольшой источник в центре кузова конечно же проскочит через Янтарь спокойно, а вот при реализации этого лома на завод в вагоне этот источник может попасть к самому борту.
Можно конечно проверить машину вручную тем же ДКС-96 с БДПГ-96, но такого случая, чтобы Янтарь пропустил, а ДКС-96 поймал не было ни разу.
А дальше этот лом вываливается в кучу и ждет своей переработки. Далее лом режут, крошат под какой-то стандарт, например - "3А".
Это стальной кусковой металлолом, чьи размеры не превышают 1,5х0,5х0,5 метра с весом не больше 600 кг и не меньше 1 кг. Это могут быть и трубы, если диаметр больше 150 мм, а толщина металла не меньше 4 мм. Трубы должны быть распилены вдоль или сплющены;
А вот после этого начинается контроль партии лома предназначенной для реализации.
По МУК 2.6.1.1087 он проводится в 2 этапа. Первый - это поиск источников в партии, а партия обычно - это один вагон, т.е. примерно 65 тн. Поиск источников по МУК проводится следующим образом - выкладывается штабель - 0,5 м высотой, 3 м шириной. Дальше ДКС-96 с БДПГ-96 переводится в режим радиометра, проводится серия замеров фона, вычисляется среднее значение, к нему прибавляется 2 сигма и это считается порогом. Дальше ходят вдоль штабеля и смотрят на радиометр, считается, что превышение порога свидетельствует о наличии источника (с вероятностью 95% .
Если источников нет - далее идет загрузка лома в вагон и наступает второй этап. контроля. Мы должны убедиться, что на поверхности вагона значения МЭД над фоном нигде не превышает 0,2 мкЗв/ч. Поэтому ДКС-96 с тем же БДПГ-96 переводится в режим дозиметра, и ходят вдоль вагона и водят детектором по воображаемым линиям с шагом 0,5 метра. При этом нам нужно "поймать максимальное значение, запомнить его, запомнить где оно находится на поверхности вагона, и потом все это отметить в Протоколе испытаний. Если значение не превышает указанное - то Лом отправляется на завод.
На заводе на входе стоит Янтарь-1Ж, или аналогичный и проверяет вагон на входе.
Далее поговорим о ньюансах...
Itanium
Отправлено: 22 Октября, 2021 - 13:25:43
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Основных ньюансов два.
Первый, большинство площадок для заготовки лома просто по своим размерам не позволяют выкладывать штабель, а если еще учесть, что сама процедура очень долгая и затратная - то понимаем, что многие этот этот контроля "пропускают"
Отсюда - источник, например циферблат с МЭД ~4 мкЗв/ч заехал к Вам на площадку в кузове ломовоза, причем прямо посередке, Вы его ничем не почувствовали. Далее лом покрошили и закидали в вагон, а в вагоне он мог уже оказаться ближе к стенке. Какое превышение он даст снаружи стенки вагона сказать невозможно - 3, 2, 1, или 0,1 мкЗвч, а может быть и скромные 0,1 или 0,05 мкЗв/ч. И такой источник Янтарь на заводе поймает. У Вас задача поймать его своими средствами.
Теперь, надеюсь, понятно, почему всякие брелки для этих целей вызывают только снисходительную.
К тому же нужно понимать, что обычно к концу смены вечером на площадке стоит от 3 до 10 вагонов, и времени на проверку у Вас не так много, а еще нужно оформить все документы - рабочий журнал, Протоколы и т.д. Есть обычно около получаса на вагон.
Второй ньюанс заключается в том, что на втором этапе все измерения ДКС-96 с БДПГ-96 находятся, как правило, за пределами диапазона измерения. т.е. менее 0,1 мкЗв/ч и таким образом считаются недостоверными.
Есть еще одна особенность, которую я опустил.
Если при поиске источников в штабеле Вы зафиксируете превышение порога - то Вы должны дополнительно проверить поток альфа!!! и бета излучения, на которые также есть нормативы.
Есть еще нормативы по нейтронам, но я не встречал, кто бы это реально контролировал. Обычно держат для галочки.
Вот так примерно все это выглядит. Далее поговорим о самом приборе и проблемах с этим связанных.
Antony
Отправлено: 22 Октября, 2021 - 13:54:17
Super Member
Off-line
Сообщений всего: 905
Дата рег-ции: Сент. 2012 Откуда: Россия
Репутация: 131
Itanium, спасибо за подробнейшее описание процедуры. Тема действительно интересная.
Вопрос таков: как реально производится штабелирование и погрузка лома в вагоны?
Было бы здорово, если бы погружаемые материалы можно было пропускать через элевационную или конвейерную ленту, где будет находиться система радиационного контроля. Благодаря изменению геометрии измерения получится обеспечить обнаружение гамма- и бета-излучателей с вероятностными характеристиками, недоступными при проведении контроля всей партии лома целиком. Иголка в спичечном коробке обнаруживается с заметно большей вероятностью, чем эта же иголка в стоге сена при одинаковых затратах времени на поиски.
Располагаете ли Вы численными значениями, чтобы построить математическую модель обнаружителя? Например, при каких отклонениях от естественного фона (в относительных единицах) на практике удаётся обнаруживать вагон с "запрещёнными вложениями"?
Off-line
Сообщений всего: 1695
Дата рег-ции: Сент. 2011
Репутация: 18
Itanium пишет:
бесперспективность темы
Давайте определимся - что есть перспективность в данном случае? Однозначно тема полезная, и несколько человек как минимум узнают то что они не знали ранее. Получится ли из неё какая-то практика - неизвестно и здорово зависит от полноты налитого стакана. Наверное за программу-максимум можно посчитать создание нового прибора заметно превосходящего по эксплуатационным показателям все имеющиеся на рынке, такое развитие событий я не исключаю при заинтересованности всех сторон.
Itanium пишет:
мелкосерийное крайне редко бывает
Но бывает же. Я всю сознательную жизнь в разработке и мелкосерийном производстве электроники и могу сказать что это интересно и прибыльно, но требует крайне высокого уровня подготовки и ответственности всех участников процесса. Чтобы найти одного более-менее нормального инженера надо отсмотреть под 1000 резюме и провести пару сотен собеседований, и ситуация только ухудшается.
Itanium пишет:
какой прибор нужен был мне
Какой? Опишите "прибор мечты".
Itanium пишет:
ходят вдоль штабеля
Itanium пишет:
ходят вдоль вагона и водят детектором
Itanium пишет:
очень долгая и затратная
Itanium пишет:
этот контроля "пропускают"
Вот отсюда и надо плясать: нужно повышать производительность труда дозиметриста с прибором. Пути к этому видятся следующие:
1) Повышение чувствительности детектора прибора
2) Изменение алгоритмов работы прибора
3) Улучшение эргономики прибора
4) Повышение квалификации дозиметриста - это пока опустим.
И что я вижу? ДКС-96 с БДПГ-96 не выдерживает никакой критики на данный момент. Он был хорошим прибором в 1980-1990 годах, тогда компоненты были не те что доступны сейчас. Этот БДПГ использует ручку за которую неудобно держать, показания смотреть надо на другом блоке (это время на поворот головы и риск разбить натриййод при махании им и наблюдении за индикатором прибора), низкая чувствительность (при массе блока 1 кг объём сцинтиллятора составляет всего 19.6 см3). По части конструкции/эргономики хорошо бы обратить внимание на современные металлоискатели, например вот такой: https://www.midland-rus.ru/goods...-adventure-v1500 - только представьте насколько удобнее им работать чем ДКС96. Детектор желательно сделать более "поисковой" формы, то есть плоская шайба или вообще квадрат. Использовать цезиййод-таллий (относительно недорогой и практически не бьётся по сравнению с натриййодом) и твердотельные ФЭУ, они тоже не бьются. Как вариант - сделать не счётный прибор а спектрометр который будет одновременно вести обработку нескольких типичных окон относительно фона, например дочек радия, цезия, кобальта и что там ещё в металле бывает.
Itanium пишет:
всякие брелки
Есть ли опыт работы с "всякими брелками"? Там много всего интересного есть, утверждаю как разработчик сделавший довольно много таких вещей.
В качестве примера вот приборчик который я изготовил в 2015 году. 12 см3 цезиййода и форма его - квадрат со скошенными углами. Чуть больше спичечного коробка размер, менее 100 грамм веса из которых кристалл больше половины. Чутьё - как у того БДПГ. демонстрация работы
niki-wiki
Отправлено: 22 Октября, 2021 - 19:07:22
Super Member
Off-line
Сообщений всего: 607
Дата рег-ции: Авг. 2018 Откуда: Город, Страна
Репутация: 8
Itanium пишет:
Для этого нужно немного разобрать сам процесс контроля и переработки. При этом я рассматриваю крупных ломосдатчиков.
Поехали...
спасибо, очень познавательно.
Itanium пишет:
и ходят вдоль вагона и водят детектором по воображаемым линиям с шагом 0,5 метра. При этом нам нужно "поймать максимальное значение, запомнить его, запомнить где оно находится на поверхности вагона, и потом все это отметить в Протоколе испытаний.
Не совсем уловил мысль - сканируют борт вагона (гаммасьёмка по вертикали, как развёртка у телевизора? Или по эстакаде над вагоном вдоль бегают и крышу вагона полосами сканируют?
Itanium
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 09:13:44
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Madmax пишет:
Itanium пишет:
бесперспективность темы
Давайте определимся - что есть перспективность в данном случае? Однозначно тема полезная, и несколько человек как минимум узнают то что они не знали ранее.
Ну вот поэтому и пишу.
Про остальное - обождите, не спешите, я еще не закончил.
Itanium
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 09:31:44
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
niki-wiki пишет:
Не совсем уловил мысль - сканируют борт вагона (гаммасьёмка по вертикали, как развёртка у телевизора? Или по эстакаде над вагоном вдоль бегают и крышу вагона полосами сканируют?
Сканируют борт вагона с шагом 50 см вдоль, т.е. горизонтально, плюс - торцевые стороны вагонов.
Тут сделаю небольшое отступление, и перед тем как приступить к описанию прибота, расскажу про несколько ньюансов.
Помним - где-то внутри вагона прячется источник, который имеет ширину примерно 3 м. А значит, если источник находится примерно посередине, то от детектора до источника примерно 1,5 м. Ну и помним про экранирование железом, которое набито в вагон...
Надеюсь все помнят про закон обратных квадратов. В геометрии точечного источника, а большинство источников в металлоломе можно считать точечными - плотность потока гамма излучения от такого источника будет падать с квадратом! расстояния. Т.е. на расстоянии 10 см от источника (например лежит у самого борта) и 1 м - плотность потока будет отличаться в 100! раз.
Вот это коллеги - ключевой момент, геометрия. Геометрия (т.е. подобраться как можно ближе к источнику) увеличивает очень сильно. Вы не можете увеличить чувствительность детектора в 100 раз, а "геометрия" делает это запросто.
Поэтому когда мы сканируем поверхность вагона - стараемся вести детектор как можно ближе к стенке. А она... сволочь... ребристая! а детектор - хрупкий! сколько я видел битых детекторов...
Еще ближе к реальности - на земле у вагона валяются выпавшие при погрузке куски железа самой разной формы, высота борта вагона - примерно 3,5 м. Вы находитесь на земле... 1,8 м + рука 40 см, еще 1,3 метра. Кто попробует держать у лица сам прибор, на вытянутой руке детектор и при этом идти и не получить производственную травму - тот поймет о чем я пишу... И еще один ньюанс, как я говорил - обычно вагоны загружены к вечеру, в 16-18 часов. Осень-зима - это уже темно. Понимаем, что все становится еще интереснее... Мало источник не пропустить, нужно при этом еще не убиться
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Antony пишет:
Itanium, спасибо за подробнейшее описание процедуры. Тема действительно интересная.
Вопрос таков: как реально производится штабелирование и погрузка лома в вагоны?
Было бы здорово, если бы погружаемые материалы можно было пропускать через элевационную или конвейерную ленту, где будет находиться система радиационного контроля.
Здесь нужно понять, что ломозаготовка - это не хобби, это бизнес. А бизнес - это прибыль. И все, что эту прибыль уменьшает - бизнес старается исключить из процесса.
Поэтоту, как я уже писал - штабелирование для поиска источников очень плохо вписывается в процесс переработки лома. Примерно как микроскопический анализ на конвеере.
Обычно дорожка такая - лом завозят на площадку (здесь входной контроль, лучший вариант - Янтарь), потом его вываливают в кучи, в зависимости от того, что привезли, не все со всем можно смешивать - завод может не принять. Потом из кучи погрузчик забрасывает лом в пресс, пресс крошит лом на куски нужного размера. Из пресса лом вываливается в приемник. Рядом обычно рельсы, на которые подгоняют вагоны. Эти вагоны иногда очень виртуозно гоняют по рельсам вот такие погрузчики - https://exkavator.ru/articles/cu...tomer/9102_.html
А дальше из погрузчика лом грузят в вагон. Все.
На некоторых площадках есть измельчители лома, которые перерабатывают его в шрот, при этом еще происходит отделение от пыли и мусора. Но это мало где есть.
Я много думал именно в этом направлении - лента, детектор... Но Вы понимаете что значит перестроить всю технологию заготовки лома по всей стране. И это только ради одного - радиационный контроль... А ломозаготовщику оно надо?
Itanium
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 10:01:19
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Продолжим таки про прибор.
Итак - по СанПиН 2.6.1993 (требования к ломозаготовке и лому) и по МУК 2.6.1.1087 (сама методика) мы должны контролировать -
Гамма, Бета, Альфа - излучение, а если читать внимательно, то и нейтронное излучение Ну а вдруг кто-то - плутоний сдаст в металлолом ))
Очень рекомендую прочитать, не хочется повторяться.
При этом Альфа-, Бета- и нейтроны мы контролируем изредка (за 3 года не требовалось ни разу) - но прибор должен быть, иначе Вас просто не допустят к радиационному контролю через систему Аккредитации.
Аккредитация - это вообще отдельная тема.
Фактически контроль идет по гамма.
От прибора требуется 2 вещи - эффективно обнаруживать источники (помним, что обычно это происходит в вагоне, а не штабеле) и корректно измерять МЭД (МАЭД).
Вот здесь начинается первый затык. Для поиска источника эффективен сцинтиллятор, но для измерения МЭД они не годится сорвсем.
Могу сказать, что обычно на площадке ДКС-96 с БДПГ-96 показывает 0,03-0,05 мкЗв/ч. Но это полное вранье, поскольку реальный фон составляет 0,08 - 0,12 мкЗв/ч.
Это, как я уже говорил следствие нелинейной чувствительности сцинтиллятора к энергии гамма излучения. Подавляющее количество сцинтилляционных детекторов способны корректно измерять МЭД только для источников Cs-137, по которым их и калибруют. Если откалибровать по Ra-226 или Co-60 - то будет еще хуже
Отсюда мы уже получаем два прибора (или два детектора) которые нужно менять по ходу работы. А это все время... которого никогда много не бывает, и деньги.
А если вспомнить про альфа и бета - то...
В общем у нас типовой набор на площадке был ДКС-96 с БДПГ-96 + ДРБП-03. Первый - искать (источник), второй измерять (МЭД).
Здесь сделаю небольшое отступление.
Itanium
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 10:10:40
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Вспомним, что мы ищем в металлоломе. Краткое резюме СанПиН 2.6.1.993 - мы должны обеспечить отсутствие в ломе источников ИИ с МЭД более 0,2 мкЗв/ч над фоном! (т.е. за вычетом фона).
Вариант, что весь вагон равномерно будет фонить выше 0,2 мкЗв/ч над фоном я отбрасываю, ибо такого за мою практику никогда не было и не только у меня, и представить себе такое сложно.
Что такое эти 0,2 мкЗв/ч...
Вспоминаем - если мы поднимемся на самолете на 10 000 м, то как раз получим примерно 3 мкЗв/ч!!! что в 15 раз выше. И можем лететь куда-нибудь в Канаду 12 часов!!! и ничего - нормально, допускается.
А источник 0,2 - нельзя!!! А этот источник в плавке исчезнет как капля цианистого калия в бассейне. Исчезнет без следа...
Единственный значимый эфффект - это за десятки лет при большом количестве источников окрестности завода будут местами слегка фонить
Почему это важно... Я скажу так - такой источник иначе как строго по методике (с выкладыванием штабеля) не найдешь. А этого, по моему впечатлению, не произойдет чисто по экономическим причинам.
Itanium
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 10:24:53
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Сделаю еще одно отступление... мечтательное
Идеальный радиационный контроль металлолома - как мне он видится...
Выходной Янтарь со всех пунктов ломозаготовки заводится на городской пульт ГОиЧС, или МЧС или ... любые варианты оперативной службы. Проезжающий вагон автоматически регистрируется, считываются номера, оформляется протокол замеров (все автоматически) и этот протокол помещается в федеральную базу, доступную Заводам, Потребнадзору и другим регуляторам.
У этой схемы есть еще один плюс - все выявленные источники (а сигнал проходит на пульт!) уже никуда не денутся. Т.е. просто найти и выкинуть его за забор или закопать в землю не получится. Утилизация произойдет как положено.
У нас была история, когда один заготовщик отвез свой лом на завод, там машина не прошла через Янтарь, их просто развернули и сказали - валите отсюда. Они свалили ... и привезли к нам Мы вызвали Потребнадзор. И таких историй, когда радиационный лом нечистоплотные заготовители возили и пытались куда-то сдать я слышал несколько.
Примерно так это работает и в США, я интересовался темой.
НО! у Всей этой "замечательно простой" и эффективной схемы есть один недостаток - она не обеспечит выявление источников 0,2 мкЗв/ч в металлоломе. Т.е. у самого борта - может и поймает, а ближе к середине - не почувствует совсем.
Itanium
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 10:45:22
Частый гость
Off-line
Сообщений всего: 50
Дата рег-ции: Июль 2017 Откуда: Нижний Новгород
Репутация: -2
Madmax пишет:
Есть ли опыт работы с "всякими брелками"? Там много всего интересного есть, утверждаю как разработчик сделавший довольно много таких вещей.
В качестве примера вот приборчик который я изготовил в 2015 году. 12 см3 цезиййода и форма его - квадрат со скошенными углами. Чуть больше спичечного коробка размер, менее 100 грамм веса из которых кристалл больше половины. Чутьё - как у того БДПГ. демонстрация работы
Давайте попробуем спокойно и не предвзято обсудить.
Работает - минус 40 ÷ +50 °C.
Это очень важно! Поскольку реальная жизнь контролера проходит далеко не в офисе, и на Урале, например такие температуры не редкость. А Каковы режимы работы Вашего устройства?
Теперь еще один важный параметр -
Чувствительность (по Cs-137) - 500 (имп.·с-1)/(мкЗв·ч-1)
Каков этот параметр у Вашего изделия?
Есть другой детектор - Блок детектирования БДВГ-96
У него этот параметр - 3000 (имп.·с-1)/(мкЗв·ч-1)
т.е. в 6 раз выше. Правда он тяжелый (2 кг) и с ним крайне тяжело работать на вагоне. Для женщины вообще не реально использовать...
Что касается конструктивных решений - здесь согласен, ДКС-96 крайне неудобен.
Matrix
Отправлено: 25 Октября, 2021 - 10:58:52
Super Member
Off-line
Сообщений всего: 538
Дата рег-ции: Апр. 2016 Откуда: Israel
Репутация: 25
Itanium пишет:
Работает - минус 40 ÷ +50 °C.
насчет +50С не уверен, но +40С вполне рабочая температура для схемы сиФэу с температурной коррекцией. Минусовые температуры вообще не проблема для работоспособности. У Макса вроде до -50С работало. Я делал от +9С до +40С коррекцию двумя методами.
для нужной чувствительности по cps ставим кристалл подходящего обьема
Все гости форума могут просматривать этот раздел. Только зарегистрированные пользователи могут создавать новые темы в этом разделе. Только зарегистрированные пользователи могут отвечать на сообщения в этом разделе.
Форум rhbz.org » Отечественные и зарубежные дозиметрические приборы и смежная с ними аппаратура » Самодельные дозиметрические приборы (Модератор: Antony)
Описание: Идеи, пожелания, критика, нормативная документация
.
Похожие темы: Коммерческие перспективы мелкосерийных дозиметрических самоделок
