×
06.12.2018
218.016.a426

Многоканальный дистанционный дозиметр

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиационной безопасности и может быть применено для распределенного контроля уровней ионизирующего излучения. Многоканальный дистанционный дозиметр содержит датчики на основе счетчиков Гейгера-Мюллера, модуль питания, микроконтроллер, каждый датчик снабжен согласующим трансформатором, первичная обмотка которого последовательно соединена со счетчиком Гейгера-Мюллера, и подключен к высоковольтному преобразователю, выводы вторичной обмотки посредством двухпроводной линии связи соединены с входами компаратора, выход которого соединен с входом Т-триггера, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, при этом коэффициент трансформации выбран таким, чтобы обеспечить согласование высокого внутреннего сопротивления счетчика Гейгера-Мюллера с низким волновым сопротивлением линии связи. Технический результат – повышение радиационной стойкости многоканального дистанционного дозиметра. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиационной безопасности и может быть применено для распределенного контроля уровней ионизирующего излучения.

Известен многофункциональный инновационный модульный дозиметр по патенту РФ №2593820, G01T 1/00, содержащий модуль питания, высоковольтный преобразователь, блок обработки информации на базе микроконтроллера. Регистрация гамма-излучения осуществляется с помощью четырех счетчиков Гейгера-Мюллера СБМ-20 (СГМ], на каждый из которых подано напряжение 400 В от высоковольтного преобразователя. При прохождении частицы через чувствительный объем СГМ возникает импульс тока, что ведет к просадке напряжения на электродах СГМ. Это падение напряжения усиливается предварительным усилителем, формируется в положительный электрический импульс и подается на вход микроконтроллера. Данный процесс происходит независимо в каждом из четырех каналов. По наличию импульсов, приходящих по всем каналам, определяется количество подключенных СГМ и выбирается необходимое время счета. Подсчитанные за выбранное время счета импульсы корректируются с учетом нагрузочной характеристики СГМ (коррекция мертвого времени]. После чего откорректированное количество импульсов пересчитывается в мощность дозы в мкЗв/час и выводится на экран прибора.

В известном дозиметре конструкция датчика на основе четырех СГМ не предполагает его длительную работу при постоянном повышенном радиационном фоне из-за радиационного старения активных элементов предварительного усилителя, расположенного в непосредственной близости от СГМ. Ограничено число опрашиваемых каналов (4) одного датчика, что не позволяет осуществлять одновременный распределенный контроль уровней гамма- и жесткого бета - излучения с использованием нескольких датчиков и с применением одного микроконтроллера.

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы повысить радиационную стойкость выносного датчика, а также обеспечить возможность распределенного контроля ионизирующего излучения путем увеличения числа выносных датчиков, которые могут быть одновременно подключены к одному блоку обработки информации, без увеличения времени опроса датчиков (кратно числу подключенных датчиков).

Поставленная задача решена заявляемым изобретением.

Заявляется:

Многоканальный дистанционный дозиметр, содержащий датчики на основе счетчиков Гейгера-Мюллера, высоковольтный преобразователь, вход которого соединен с модулем питания, блок обработки информации на базе микроконтроллера, информационный выход которого соединен с индикатором. В отличие от прототипа, каждый датчик снабжен согласующим трансформатором, первичная обмотка которого последовательно соединена с счетчиком Гейгера-Мюллера, и подключен к высоковольтному преобразователю, выводы вторичной обмотки трансформатора каждого датчика посредством двухпроводной линии связи соединены с входами компаратора, выход которого соединен с входом Т-триггера, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, при этом коэффициент трансформации выбран таким, чтобы обеспечить согласование высокого внутреннего сопротивления счетчика Гейгера-Мюллера с низким волновым сопротивлением линии связи.

Изобретение поясняется фигурой 1, на которой представлена структурная схема дозиметра, и фигурой 2, поясняющей на графиках принцип формирования импульса, поступающего на вход микроконтроллера.

Дозиметр содержит несколько выносных датчиков 1. Каждый датчик подключен к высоковольтному преобразователю 2, соединенному с модулем питания 3. Также каждый датчик снабжен согласующим трансформатором 4, первичная обмотка которого последовательно соединена с счетчиком Гейгера-Мюллера 5. Выводы вторичной обмотки каждого трансформатора соединены с двухпроводной линией связи 6. Средняя точка вторичной обмотки соединена с нулевым проводом кабеля питания 7 СГМ (показано на фиг. 1), что обеспечивает формирование на выводах вторичной обмотки двух противофазных сигналов относительно нулевого потенциала. При этом коэффициент трансформации выбран таким, чтобы обеспечить согласование высокого внутреннего сопротивления счетчика Гейгера-Мюллера с низким волновым сопротивлением линии связи (понижающий трансформатор). Линия связи соединяет вторичную обмотку трансформатора 4 каждого датчика 1 с входом компаратора 8, выход которого соединен с входом Т-триггера 9, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера 10. Число компараторов 8 и Т-триггеров 9 равно числу выносных датчиков 1. Индикатор 11 подключен к информационному выходу микроконтроллера.

Устройство работает следующим образом.

Регистрация гамма-излучения осуществляется с помощью СГМ 5, на который подается напряжение от высоковольтного преобразователя 2. Питание высоковольтного преобразователя, а также всех активных компонентов дозиметра обеспечивается модулем питания 3.

При прохождении ионизирующей частицы через чувствительный объем СГМ в нем возникает электрический пробой и в первичной обмотке согласующего трансформатора 4 формируется импульс тока. Первичная обмотка трансформатора имеет высокое индуктивное сопротивление и при прохождении импульса тока на ней падает большая часть напряжения от высоковольтного преобразователя 2. В результате напряжение на СГМ резко уменьшается и разряд в нем прекращается. Протекание импульса тока через первичную обмотку согласующего трансформатора формирует на выводах вторичной обмотки два импульса напряжения U1 и U2, разнополярных относительно нулевого потенциала. Благодаря низкому выходному сопротивлению вторичной обмотки обеспечивается согласование вторичной обмотки трансформатора с волновым сопротивлением линии связи и эффективная передача данных импульсов напряжения с вторичной обмотки трансформатора на входы компаратора 8.

Компаратор 8, находящийся вне контролируемой зоны, усиливает разность между импульсными напряжениями на своих входах и преобразует ее в прямоугольный импульс U3, согласованный по уровню с цифровыми логическими уровнями. Длительность импульса U3 соответствует интервалу времени, когда напряжение U1 на неинвертирующем входе компаратора превышает напряжение U2 на его инвертирующем входе. Для предотвращения неопределенного состояния компаратора во время отсутствия импульсов с выхода линии связи, на инвертирующий вход компаратора может быть дополнительно подано постоянное положительное напряжение смещения Uсм. В отличие от прототипа, прямоугольные импульсы U3 с выхода компаратора поступают на вход Т-триггера 9, реализующего операцию деления частоты следования импульсов пополам (сигнал U4). При этом любое изменение состояния Т-триггера будет свидетельствовать о регистрации СГМ очередной ионизирующей частицы. Микроконтроллер отслеживает состояние Т-триггера, и при любом изменении напряжения на его выходе (переход из «нуля» в «единицу» или из «единицы» в «нуль») увеличивает на единицу свой внутренний счетчик. При возрастании уровня ионизирующего излучения частота импульсов с выхода датчика 1, равная частоте изменения состояние Т-триггера, пропорционально возрастает. В результате содержимое счетчика микроконтроллера за заданный интервал времени оказывается прямо пропорциональным уровню ионизирующего излучения, и по количеству импульсов микроконтроллер вычисляет мощность дозы. Результаты измерения с выхода микроконтроллера выводятся на индикатор 6.

В предложенном дозиметре применение Т-триггера позволяет снизить частоту опроса состояния входа микроконтроллера как минимум на порядок. Это следует из того, что интервал времени между изменениями состояния Т-триггера соответствует периоду следования импульсов СГМ, и этот интервал даже при уровне излучения, предельно допустимом для используемого СГМ, как минимум в десять раз превышает длительность отдельного импульса (это является особенностью принципа работы СГМ). В известных устройствах такой результат не обеспечивается. Так в известном многофункциональном дозиметре, реализующем подсчет импульсов с выхода СГМ, микроконтроллер, ввиду малой длительности импульсов с СГМ, должен обеспечить высокую частоту опроса состояния своего входа (с периодом не более длительности импульсов), чтобы не пропустить момент прихода очередного импульса. Преимущество заявляемого дозиметра состоит в том, что он позволяет увеличить как минимум на порядок число датчиков на основе СГМ, подключаемых к одному микроконтроллеру.

Выносные датчики предложенного многоканального дистанционного дозиметра могут практически неограниченное время находиться в области с уровнем излучения, предельно допустимым для используемого СГМ, поскольку обеспечено отсутствие активных элементов в зоне высокоинтенсивного излучения. Применение в датчике согласующего трансформатора не снижает в целом срока службы дозиметра ввиду нечувствительности трансформатора к ионизирующему излучению.

Многоканальный дистанционный дозиметр, содержащий датчики на основе счетчиков Гейгера-Мюллера, высоковольтный преобразователь, вход которого соединен с модулем питания, блок обработки информации на базе микроконтроллера, информационный выход которого соединен с индикатором, отличающийся тем, что каждый датчик снабжен согласующим трансформатором, первичная обмотка которого последовательно соединена со счетчиком Гейгера-Мюллера, и подключен к высоковольтному преобразователю, выводы вторичной обмотки трансформатора каждого датчика посредством двухпроводной линии связи соединены с входами компаратора, выход которого соединен с входом Т-триггера, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, при этом коэффициент трансформации выбран таким, чтобы обеспечить согласование высокого внутреннего сопротивления счетчика Гейгера-Мюллера с низким волновым сопротивлением линии связи.
Многоканальный дистанционный дозиметр
Многоканальный дистанционный дозиметр
Многоканальный дистанционный дозиметр
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 91.
10.06.2013
№216.012.46b2

Устройство для люминесцентной диагностики новообразований

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре медицинского и фотобиологического назначения, предназначено для осуществления процесса люминесцентной диагностики рака на основе использования ряда редкоземельных металлокомплексов порфиринов и направлено на повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483678
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4af0

Способ ранней электроэнцефалографической диагностики болезни паркинсона

Изобретение относится к медицине. Регистрируют электроэнцефалограмму (ЭЭГ) в фоновом режиме, вычисляют спектрограммы посредством вейвлет преобразования с материнской функцией Морле. Определяют частотные диапазоны ведущих ритмов ЭЭГ путем нахождения значений координат минимумов по частоте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484766
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5e53

Способ получения пористого слоя оксида алюминия на изолирующей подложке

Изобретение относится к области получения структур, используемых, например, для изготовления полевых транзисторов и элементов памяти, необходимых для применения в микроэлектронике, системотехнике. Предложен способ получения пористых слоев оксида алюминия на изолирующих подложках. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489768
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.10.2013
№216.012.7b03

Устройство для измерения турбулентных пульсаций скорости потока жидкости

Устройство относится к электроизмерениям и может быть использовано для исследования турбулентности в потоке слабо электропроводящей жидкости, например морской или пресной воды. Устройство содержит диэлектрический корпус обтекаемой формы с установленными на нем измерительными электродами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497153
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.11.2013
№216.012.837f

Мультибарьерная гетероструктура для генерации мощного электромагнитного излучения суб- и терагерцового диапазонов

Изобретение относится к приборным структурам для генерации мощного электромагнитного излучения суб- и терагерцового диапазонов, которые применяются в компактных и мощных импульсных генераторах, детекторах и смесителях субтерагерцового и терагерцового диапазона частот. Изобретение обеспечивает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499339
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.01.2014
№216.012.95ae

Автоматизированная система реконструкции 3d распределения нейронов по серии изображений срезов головного мозга

Изобретение направлено на построение 3D модели при использовании минимального количества изображений гистологических срезов (слоев) с использованием средств приведения изображений к виду, удобному для распознавания специфических нейронов и последующей реконструкции их трехмерных распределений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504012
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.9892

Способ исследования теплофизических свойств жидкостей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области тепловых исследований свойств жидкостей и может быть использовано для исследования динамических процессов термостимулированной структурной перестройки жидкостей. Заявлен способ исследования теплофизических свойств жидкостей, при котором в металлической кювете с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504757
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.01.2014
№216.012.98bd

Способ формирования радиопортрета объекта методом параллельной обработки с частотным разделением

Изобретение относится к области радиовидения и может быть применено: для обнаружения предметов в миллиметровом диапазоне волн под одеждой человека, в таможенном контроле грузов, в радиоастрономии для картографирования области неба и протяженных небесных объектов, в дистанционном зондировании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504800
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9e44

Способ получения металл-полимерного композитного материала для радиотехнической аппаратуры

Изобретение относится к получению металл-полимерных композиционных материалов, предназначенных для применения в радиотехнической аппаратуре в качестве радиопоглощающих и экранирующих материалов. Способ включает высокоскоростное термическое разложение металлсодержащих соединений с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506224
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3ea

Частотно-избирательное устройство для обработки сигналов на поверхностных акустических волнах

Изобретение относится к радиотехнике и акустоэлектронике и может быть использовано в устройствах измерительной техники и в радиосвязи. Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности частотно-избирательного устройства для обработки сигналов на ПАВ в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507677
Дата охранного документа: 20.02.2014
Показаны записи 1-10 из 13.
20.01.2014
№216.012.9892

Способ исследования теплофизических свойств жидкостей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области тепловых исследований свойств жидкостей и может быть использовано для исследования динамических процессов термостимулированной структурной перестройки жидкостей. Заявлен способ исследования теплофизических свойств жидкостей, при котором в металлической кювете с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504757
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.07.2014
№216.012.dc8d

Способ и устройство для количественного определения содержания восков и воскоподобных веществ в рафинированных растительных маслах

Настоящее изобретение относится к способу количественного определения содержания восков и воскоподобных веществ в рафинированных растительных маслах, при котором в кювете размещают пробу горячего растительного масла, производят одновременно облучение пробы и изменение ее температуры, пробу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522239
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.02.2016
№216.014.c2a9

Вибровискозиметрический датчик

Изобретение относится к области определения вибрационным методом сдвиговой вязкости небольших объемов жидкости в локальной области при одновременном измерении ее температуры. Вибровискозиметрический датчик содержит миниатюрный индуктивный датчик текущего положения миниатюрного зонда,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574862
Дата охранного документа: 10.02.2016
25.08.2017
№217.015.a21d

Способ и устройство для количественного определения содержания восков и воскоподобных веществ в рафинированных растительных маслах

Изобретение относится к области исследования материалов с помощью тепловых средств и описывает способ и устройство для количественного определения содержания восков и воскоподобных веществ в рафинированных растительных маслах. Способ характеризуется тем, что пробу растительного масла охлаждают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606850
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a2ee

Способ и устройство внешнего резонансного возбуждения механической колебательной системы вибровискозиметра

Изобретение относится к области исследования свойств жидкостей с помощью тепловых средств и может использоваться для исследования динамических процессов термостимулированной структурной перестройки многокомпонентных жидкостей. Способ заключается в том, что непрерывно изменяют частоту колебаний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607048
Дата охранного документа: 10.01.2017
02.08.2018
№218.016.77aa

Необремененный вибровискозиметрический датчик

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения вибрационным методом изменения сдвиговой вязкости небольших объемов жидкости в локальной области при одновременном измерении ее температуры. Заявлен вибровискозиметрический датчик, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662948
Дата охранного документа: 31.07.2018
20.02.2019
№219.016.bf62

Способ свабирования с мониторингом скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при мониторинге скважины, в первую очередь многопластовой, в процессе свабирования. Технический результат - увеличение глубины свабирования, сокращение его времени, а также плавное изменение уровня и давления жидкости в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388909
Дата охранного документа: 10.05.2010
13.04.2019
№219.017.0c6b

Датчик аэрометрических давлений

Устройство относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для измерения высоты и скорости полета воздушных судов на основании использования аэрометрического метода. Устройство содержит корпус с двумя отверстиями, две основные мембраны, герметично по периметру прикрепленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684683
Дата охранного документа: 11.04.2019
10.07.2019
№219.017.ace5

Способ мониторинга многопластовой скважины

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для мониторинга многопластовой скважины. Техническим результатом является повышение качества и безопасности многопластовой добычи в скважине путем выявления пластовых перетоков и их устранение до начала добычи в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002387824
Дата охранного документа: 27.04.2010
10.07.2019
№219.017.ace7

Способ мониторинга скважины и устройство для его осуществления

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин с работающим в них добычным насосом. Техническим результатом изобретения является обеспечение мониторинга скважины под добычным насосом с помощью геофизического кабеля. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002387830
Дата охранного документа: 27.04.2010
+ добавить свой РИД