Приложение к свидетельству № 54140
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
Всего листов 7
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Радиометры-спектрометры для контроля объемной активности йода МГГ-021
Назначение средства измерений
Радиометр-спектрометр для контроля объемной активности йода МГГ-021 (далее ра-
диометр-спектрометр МГГ-021) предназначен для автоматизированного измерения объёмной
активности радионуклидов йода находящихся в газообразной фазе (молекулярный йод, йодор-
ганические соединения).
Описание средства измерений
Принцип действия радиометра-спектрометра МГГ-021 основан на регистрации спектра
амплитудного распределения гамма-излучения, испускаемого радионуклидами йода находящи-
мися в газовой фазе и осажденными в сорбционной колонке, определении скорости счета им-
пульсов в пиках полного поглощения гамма-квантов с энергиями Ei и расчета объемной актив-
ности идентифицированных по Ei радионуклидов, с учетом эффективности регистрации гамма-
квантов в пиках полного поглощения, которая устанавливается предварительно эксперимен-
тальным путем. Все операции производятся с использованием программного обеспечения
ЛКВШ 10.359.0000.00 01.
Применяется «совмещенный» режим измерения, т.е. когда одновременно с накоплени-
ем активности на сорбенте ведется измерение. Алгоритм вычисления значений объемной ак-
тивности включает и определение объема контролируемой среды, прокачанного через сорбци-
онную колонку на каждом шаге цикла измерений, на основании измеренных значений объемно-
го расхода.
Радиометр-спектрометр изготавливается в двух модификациях (исполнениях) МГГ-021
и МГГ-021-01, которые имеют унифицированное конструктивное исполнение и отличаются
только типом используемого устройства детектирования.
В состав радиометра-спектрометра входят следующие основные модули:
-
сорбционная колонка со специальным сорбентом для улавливания йода;
-
модуль свинцовой пассивной защиты от внешнего фонового излучения с геометрией 4π,
закрепленный на стальной рамной конструкции;
-
фильтродержатель с аэрозольным фильтром АФА;
-
устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое:
·
УДС-ГЦ-В380-38х38-485-АС – модификация МГГ-021;
·
УДС-ГЦ-63х63-485-АС – модификация МГГ-021-01;
-
устройство измерения объемного расхода контролируемой среды (расходомер);
-
спектрометрический технологический многоканальный анализатор (СТМА) с встроенным
технологическим контроллером.
Радиометр-спектрометр относится к изделиям мелкосерийного производства, для кото-
рых операции по окончательной сборке, наладке и настройке могут быть проведены только на
месте эксплуатации в составе конкретного производственного объекта.
Для каждого варианта исполнения радиометра-спектрометра предусмотрено специаль-
ное «посадочное место» для размещения источников гамма-излучения типа ОСГИ-Р
(№ г/р 40714-09), предназначенных для выполнения процедур периодической поверки.
Работа радиометра-спектрометра осуществляется под управлением оператора с ЭВМ
(или оператором АРМ, при использовании радиометра-спектрометра в составе системы радиа-
ционного контроля).
Все операции по обработке аппаратурных гамма-спектров (построение математической
модели спектра, идентификация изотопного состава, расчет значений объемной активности от-
дельных радионуклидов и оценка погрешности определения этих значений при доверительной
вероятности Р=0.95) полностью автоматизированы и проводятся в СТМА-01 с использованием
специально разработанного программного обеспечения - СПО.
Общий вид радиометра-спектрометра представлен на рисунке 1.
Лист № 2
Всего листов 7
Рис. 1. Общий вид радиометра-спектрометра МГГ-021 (МГГ-021-01)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) радиометра-спектрометра включает встроенное ПО,
установленное на контроллере технологического анализатора СТМА-01 и прикладные про-
граммы, входящие в состав комплекса ПО для технического обслуживания (ТО) и установлен-
ные на внешней (по отношению к изделию) ПЭВМ.
Встроенное программное обеспечение полностью закрыто и защищено от стороннего
вмешательства. Оно обеспечивает собственный самоконтроль, а также самоконтроль аппарат-
ных узлов, выход на рабочий режим, измерение энергетического распределения гамма-
излучения и обработку гамма-спектров, передачу от подчиненного узла результатов обработки
по технологической сети RS-485 с использованием протокола Modbus/RTU в ПК.
Прикладное ПО для технического обслуживания, функционирующее на ПЭВМ, обес-
печивает:
-
передачу данных и команд по технологической сети RS-485 с ПЭВМ на СТМА-01;
-
контроль аппаратных средств (блоков) радиометра-спектрометра;
-
управление режимами функционирования радиометра-спектрометра;
-
отображение полученного (измеренного) энергетического распределения регистрируемого
излучения;
-
расчет и отображение на экране оператора значений объемной активности радионуклидов;
-
предотвращение несанкционированного доступа к настроечным параметрам радиометра-
спектрометра.
ПО радиометра-спектрометра с точки зрения влияния на его метрологические характе-
ристики разделено на две части:
-
метрологически значимые модули;
-
метрологически не значимые модули.
Перечень метрологически значимых модулей ПО приведен в таблице 1.
Место нанесения знака
утверждения типа
Лист № 3
Всего листов 7
MGG-021
SPEKTR_M.exe
Poverka R-S.exe
Таблица 1 - Метрологически значимые модули ПО радиометра-спектрометра
–
Наименование программного модуля
Идентификаци-
онное наименова-
ние
программного
обеспечения
1«Встроенное ПО», установленноена контроллере технологического анали-
затораСТМА-01
2Комплекспрограммдля выполнения полного гамма-спектрометрического
анализа аппаратурных спектров с визуальным контролем всех этапов и мо-
жетбытьиспользован какдлянепосредственного выполнения процедур по-
верки измерительного каналаипроцедур настройки при техническомоб-
служивании, так и дляинспекционной или ретроспективной обработки гра-
дуировочных и архивных гамма-спектров. Входит в составкомплексаПО
для технического обслуживания (ТО) и установленна внешней ПЭВМ
3Программныймодуль для автоматизации процедур периодической поверки
радиометра-спектрометра. Входит всоставкомплексаПОдля технического
обслуживания (ТО) и установлен на внешней ПЭВМ
ctrlstma.exe
–Наименование программного модуля
Перечень метрологически не значимых модулей ПО приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологически не значимые модули ПО радиометра-спектрометра
Идентификаци-
онное наимено-
вание программ-
ного обеспечения
1Программный модуль для управления режимами функционирования ра-
диометра-спектрометра. Входит всоставкомплексаПОдлятехнического
обслуживания (ТО) и установлен на внешней ПЭВМ
Наименование программного
обеспечения
Номер
версии
Цифровой
идентификатор
программного
обеспечения
MGG-021
ABE0
CRC16 для
MODBUS/RTU
SPEKTR_M.exe
2.0
и выше
(до 2.9)
D659
CRC16 для
MODBUS/RTU
Poverka R-S.exe
1.0
и выше
(до 1.9)
FAF2
CRC16 для
MODBUS/RTU
Идентификационные данные метрологически значимых модулей ПО радиометра-
спектрометра представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Идентификационные данные метрологически значимых модулей ПО радиометра-
спектрометра
Идентификаци-
онное наимено-
вание
программного
обеспечения
Алгоритмвы-
численияциф-
ровогоиденти-
фикатораПО
1.0
и выше
(до 1.9)
«Встроенное ПО», установленное
наконтроллере технологического
анализатора СТМА-01
Комплекс программ для выпол-
нения полного гамма-
спектрометрического анализа ап-
паратурных спектров
Программный модуль для автома-
тизации процедур периодической
поверки радиометра-
спектрометра.
Примечание. Контрольные суммы файлов относятся к текущим версиям программного
обеспечения.
Уровень защиты программного обеспечения радиометра-спектрометра от непреднаме-
ренныхипреднамеренныхизмененийсоответствуетклассуCвсоответствии
с МИ 3286-2010.
Лист № 4
Всего листов 7
Метрологические и технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики радиометра-спектрометра
МГГ-021 представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Основные характеристики радиометра-спектрометра
- для исполнения МГГ-021-01
- для исполнения МГГ-021-01
№Наименование характеристики
1.Диапазон регистрируемых энергий гамма-излучения, кэВ
Значение
от 50 до 3000
±1
3,5
8
2.Пределы допускаемой основной относительной погрешности ха-
рактеристики преобразования (интегральная нелинейность), %
3. Относительное энергетическое разрешение гамма-спектрометра
для энергии 662 кэВ (по линии Cs-137), %:
- для исполнения МГГ-021, не более
- для исполнения МГГ-021-01, не более
4. Нестабильность характеристики преобразования спектрометри-
ческого тракта за 24 ч непрерывной работы, %, не trial
2
5.Максимальная входная статистическая загрузка спектрометри-
ческого тракта, имп/с , не менее
100 000
6. Базовые значения эффективности регистрации (для энергий: 81,0
кэВ, 121,8 кэВ, 344,3 кэВ, 356,0 кэВ, 661,7 кэВ, 778,9 кэВ, 964,0
кэВ, 1173,2 кэВ и 1332,5 кэВ) в пике полного поглощения для
положения «Калибровка», отн. ед.:
- для исполнения МГГ-021
2,73
∙
10
-2
; 2,85
∙
10
-2
;
1,46
∙
10
-2
; 1,42
∙
10
-2
;
7,3
∙
10
-3
; 5,7
∙
10
-3
;
4,8
∙
10
-3
; 3,6
∙
10
-3
;
3,28
∙
10
-3
.
4,4
∙
10
-2
; 4,8
∙
10
-2
;
2,99
∙
10
-2
; 2,96
∙
10
-2
;
1,64
∙
10
-2
; 1,32
∙
10
-2
;
1,10
∙
10
-2
; 8,5
∙
10
-3
;
7,4
∙
10
-3
7. Базовые значения эффективности регистрации (для энергий: 81,0
кэВ, 165,9 кэВ, 356,0 кэВ, 661,7 кэВ, 1173,2 кэВ и 1332,5 кэВ) в пи-
ке полного поглощения для рабочей геометрии измерения, отн. ед.:
- для исполнения МГГ-021
2,08
∙
10
-2
; 2,05
∙
10
-2
;
1,10
∙
10
-2
; 6,4
∙
10
-3
;
3,45
∙
10
-3
; 2,93
∙
10
-3
.
2,66
∙
10
-2
; 3,55
∙
10
-2
;
2,02
∙
10
-2
; 1,38
∙
10
-2
;
7,7
∙
10
-3
; 6,6
∙
10
-3
.
8. Диапазон измерений объёмной активности радионуклида I-131,
Бк/м
3
от 2∙10
-2
до 1∙10
6
±
60
±
7
9.Пределы допускаемой относительной погрешности при измере-
нии объемной активности, %
10. Пределы допускаемой относительной не исключенной система-
тической погрешности при измерении объемной активности, %
11. Пределы допускаемой дополнительной относительной погреш-
ности характеристики преобразования:
- при изменении температуры, %/
о
C
- при изменении напряжения питания от 176 до 253 В, %
12. Время установления рабочего режима, минут, не более
±0,1
±1
30
Лист № 5
Всего листов 7
Продолжение таблицы 4
13. Напряжение питания от промышленных сетей переменного тока
частотой 50 (
±
1) Гц, В
+
33
220
-
44
100
14.
Потребляемая мощность, В·А, не более
15. Условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха,
о
С
- атмосферное давление, кПа
- относительная влажность воздуха, %
16. Средняя наработка на отказ, ч
Средний срок службы, лет
от 5 до 50
от 84 до 106,7
до 80 при +35
о
С
20 000
30 (при условии за-
мены отдельных со-
ставных частей по
мере выработки их
ресурса)
Радиометр-спектрометр имеет сейсмостойкое исполнение по категории по категории I
согласно НП-031-01. По месту установки радиометр-спектрометр соответствует группе А, а по
функциональному назначению исполнению 1 - по РД 25 818-87 (землетрясение 7 баллов по
шкале MSK-64, высота размещения до
+
50 м от нулевой отметки).
По устойчивости к воздействию атмосферного давления радиометр-спектрометр соот-
ветствует группе Р1 по ГОСТ Р 52931-2008 (давление от 84 до 106.7 кПа, размещение до 1000 м
над уровнем моря).
По устойчивости к воздействиям температуры и влажности окружающего воздуха ТС
радиометра-спектрометра соответствуют группе В4 по ГОСТ Р 52931-2008 (температурный
диапазон от плюс 5 °С до плюс 50 °С; относительная влажность окружающего воздуха до 80 %
при температуре плюс 35 °С).
По устойчивости к воздействию синусоидальных вибраций радиометр-спектрометр от-
носится к группе V4 по ГОСТ Р 52931-2008 (диапазон частот от 10 до 120 Гц, амплитуда сме-
щения 0,15мм).
По устойчивости к электромагнитным воздействиям радиометр-спектрометр соответ-
ствует группе исполнения III и критерию качества функционирования А по ГОСТ Р 50746-2000
в условиях эксплуатации при электромагнитной обстановке средней жесткости.
По устойчивости к воздействию пыли и воды устройства детектирования радиометра-
спектрометра соответствуют исполнению IP55, а СТМА-01соответствует исполнению IР54 по
ГОСТ 14254.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится:
-
намаркировочнуютабличку(шильд),прикрепленнуюккорпусурадиометра-
спектрометра;
-
на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность средства измерений
В комплект поставки радиометра-спектрометра МГГ-021 входят составные части и
эксплуатационная документация, указанные в таблице 5.
Таблица 5 - Комплект поставки радиометра-спектрометра
ЛКВШ 06.359.0000.00 ТУ
Модификация МГГ-021
Обозначение
НаименованиеКол-
во
Примеча-
ние
Устройство спектрометрическое технологи-
1
ческое СТУ-021 ДЦКИ.412131.017, в соста-
ве:
Лист № 6
Всего листов 7
Продолжение таблицы 5
См.
примеча-
ние
ЛКВШ 06.359.0000.00 ТУ
Модификация МГГ-021-01
См.
примеча-
ние
Устройство детектирования гамма-
1
излучения сцинтилляционное цифровое ти-
па УДС-ГЦ-В380-38х38-485-АС
Устройство измерения объемного расхода
1
газообразной среды, имеющее утвержден-
ный тип средства измерений
Trial защитный ДЦКИ.305179.039
1
Колонка сорбционная ДЦКИ.301111.091
2
Платформа ДЦКИ.301224.025
1
Фильтродержатель ДЦКИ.301111.072
1
Анализатор спектрометрический СТМА-01
1
ДЦКИ.412131.023
Устройство спектрометрическое технологи-
1
ческое СТУ-021-01 ДЦКИ.412131.017-01, в
составе:
Устройство детектирования гамма-
1
излучения сцинтилляционное цифровое ти-
па УДС-ГЦ-63х63-485-АС
Устройство измерения объемного расхода
1
контролируемой среды, имеющее утвер-
жденный тип средства измерений
Экран защитный ДЦКИ.305179.039
1
Колонка сорбционная ДЦКИ.301111.091
2
Платформа ДЦКИ.301224.025
1
Фильтродержатель ДЦКИ.301111.072
1
Анализатор спектрометрический СТМА-01
1
ДЦКИ.412131.023
ЛКВШ 10.359.0000.00 01
Программное обеспечение
к-т
Комплект эксплуатационных документов
1
согласно ведомости ЛКВШ 06.359.0000.00
ВЭ (включая Методику поверки
ЛКВШ 06.359.0000.00 Д3)
ЛКВШ 06.359.0000.00 ВЭ
Ведомость эксплуатационных документов
1
Примечание – Технические средства радиометра-спектрометра поставляются в упаковке и таре
предприятия-изготовителя с комплектом монтажных частей и комплектом ЗИП-О.
Лист № 7
Всего листов 7
Поверка
осуществляется по документу ЛКВШ 06.359.0000.00 Д3 «Радиометр-спектрометр для
контроля объёмной активности йода МГГ-021. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ
ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в ноябре 2013 г.
При поверке применяются источники фотонного излучения радионуклидные спектро-
метрические закрытые типа ОСГИ-Р, № г/р 40714-09 с активностью от 10
4
до 10
5
Бк и погреш-
ностью не более ±3 %.
Сведения о методиках (методах) измерений
ЛКВШ 06.359.0000.00 РЭ «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности
йода МГГ-021. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к радиометрам-
спектрометрам МГГ-021
1. ГОСТ 4.59-79 «Системапоказателейкачествапродукции.Средстваизмерений
ионизирующих излучений. Номенклатура показателей».
2. ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические
условия».
3. ГОСТ 26874-86 «Спектрометры энергий ионизирующих излучений. Методы измерения
основных параметров».
4. ГОСТ 8.033-96 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений актив-
ности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радио-
нуклидных источников».
5. ЛКВШ 06.359.0000.00 «Радиометр-спектрометр для контроля объёмной активности йода
МГГ-021. Технические условия».
Рекомендации по области применения в сфере государственного регулирования обеспече-
ния единства измерений
-
при осуществлении деятельности в области использования атомной энергии;
-
при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных
законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к
эксплуатации опасного производственного объекта.
Изготовитель
Федеральное государственное унитарное предприятие «НАУЧНО-
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
имени А.П. Александрова»
(ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова»),
188540, г. Сосновый Бор, Ленинградской обл.
Тел.: (813-69) 2-26-67, факс: (813-69) 2-36-72
Испытательный центр
ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»,
Россия, 190005, г. Санкт- Петербург, Московский пр., д. 19.
Тел.: (812) 251-76-01; факс:(812) 713-01-14
Аттестат аккредитации ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» по проведению
испытаний средств измерений в целях утверждения типа № 30001-10 от 20.12.2010 г.
Заместитель Руководителя
Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
Ф.В. Булыгин
М.п.
«____»____________2014 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.
