Курсовая работа: Автоматизированные системы контроля воздействия физических полей на человека

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

Кафедра БЭСТ

Курсовой проект

на тему:

«Автоматизированные системы контроля воздействия физических полей на человека.»

Выполнил: ст-т гр. БТСм-115

Тетерятник Д.А.

Проверил к.т.н:

Исаков Р.В.

Владимир 2016

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

Кафедра БЭСТ

«Утверждаю»

________________________

«____»______________20 г.

Техническое задание на курсовой проект

Студенту __Тетерятнику Дмитрию Александровичу______________________

1.Тема проекта___ Автоматизированные системы контроля воздействия физических полей на человека____________________

2.Срок сдачи проекта для защиты___________________

3.Исходные требования для выполнения проекта

Исследование фотонно,бетта,нейтронного излучений воздействующих на человека

4.Содержание расчётно-пояснительной записки ( перечень подлежащих разработке вопросов)

4.1_Введение__________________________________________________

4.2_ Описание и работа комплексной системы____________________

4.3_Физические основы метода измерений с применением термолюминесцентных детекторов___________________________________

4.4_ Использование по назначению ___________________________

5. Перечень графического материала(с указанием обязательных чертежей)

5.1___________________________________________________________

5.2___________________________________________________________

К выполнению принял Руководитель курсового проекта

«____»______________20 г. «____»__________________20 г.

Студенту группы_____________ ___________________________

_____________________________ (ФИО,подпись)

Содержание

Введение

1. Описание и работа комплексной системы

1.1 Назначение комплекса

1.2 Состав комплекса

1.3 Технические характеристики

2. Устройство и работа ТЛД - системы

2.1 Общие сведения

2.2 Считыватель термолюминесцентный СТ-01Д

2.3 Термолюминесцентные дозиметры

2.4 Программное обеспечение DVG

3. Физические основы метода измерений с применением термолюминесцентных детекторов

3.1 Принцип действия ТЛД- системы

3.2 Измерение зарегистрированной дозиметром информации

3.3 Особенности работы нейтронных дозиметров

Введение

В настоящее время индивидуальные переносные дозиметры позволяют измерять не только гамма-излучение, но и бета-, а также рентген-излучение (например, когда вы идете в рентген-кабинет делать снимки).

Многие индивидуальные дозиметры имеют функцию измерения накопленной дозы. Индивидуальные дозиметры используются повсеместно: как в быту, так и на различных предприятиях, а также используются военными при полевых испытаниях.

Данная проблем измерения и фиксирования опасных излучений в различных условиях очень актуальна и имеет огромный потенциал развития.

По этому исследование и изучение подобных комплексов очень важная и актуальная задача на данный момент.

1. Описание и работа комплекса

1.1 Назначение комплекса

Комплекс дозиметрический термолюминесцентный «ДОЗА-ТЛД» ФВКМ.412118.010 (далее - комплекс) изготавливается в соответствии с требованиями ТУ 4362-098-31867313-2012.

Комплекс предназначен для измерений:

амбиентного эквивалента дозы Н*(10) (АЭД) фотонного излучения;

индивидуального эквивалента дозы Hp(10) (ИЭД) фотонного излучения;

индивидуального эквивалента дозы Hp(10) (ИЭД) нейтронного излучения;

индивидуального эквивалента дозы (ИЭД) фотонного и бета- излучения в коже лица, пальцев рук Hp(0,07) и хрусталике глаза Hp(3).

Комплекс применяется:

для контроля индивидуальных дозовых нагрузок персонала предприятий (в том числе атомных станций), производящих или использующих радиоактивные вещества или источники ионизирующих излучений в нормальной и аварийной радиационной обстановке и населения на территориях, прилегающих к предприятиям, работающим с радиоактивными веществами - класс системы Ре (все);

для мониторинга окружающей среды на местности, в жилых и производственных помещениях, на объектах, связанных с применением и использованием радиоактивных веществ других источников ионизирующего излучения - класс системы Еn.

1.2 Состав комплекса

Основными составными частями комплекса являются термолюминесцентный считыватель СТ-01Д с программным обеспечением DVG (далее - считыватель), монитор, клавиатура, мышь, принтер и комплекты индивидуальных термолюминесцентных дозиметров различных типов: ДТЛ-02, DTU-1, DTU-2, ДВНГ-М, МКД тип А, МКД тип Б, обеспечивающих измерение требуемых операционных величин.

Совместная работа считывателя и комплекта однотипных дозиметров образуют измерительную термолюминесцентную дозиметрическую систему (ТЛД- система).

Общий вид комплекса представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Общий вид комплекса

1.3 Технические характеристики

Технические характеристики ТЛД- систем комплекса

ТЛД- системы для индивидуального контроля Ре (все) обеспечивают измерение:

ИЭД Hp(10) фотонного излучения в диапазоне от 20 мкЗв до 10 Зв для энергий от 0,015 до 10,0 МэВ при использовании дозиметров ДТЛ-02, DTU-1 с детекторами ДТГ-4, GR-100, GR-100М;

ИЭД Hp(10) фотонного излучения в диапазоне от 20 мкЗв до 0,5 Зв для энергий от 0,08 до 3,0 МэВ при использовании дозиметров DTU-2 с детекторами ТЛД-500К;

ИЭД Hp(10) фотонного излучения в диапазоне от 20 мкЗв до 10 Зв для энергий от 0,03 до 10,0 МэВ при использовании дозиметров ДВНГ-М с детекторами ДТГ-4-6, ДТГ-4-7;

ИЭД Hp(10) нейтронного излучения в диапазоне от 0,1 до 100 мЗв для энергий от 0,4 эВ до 10,0 МэВ при использовании дозиметров ДВНГ-М с детекторами ДТГ-4-6 и ДТГ-4-7;

ИЭД в коже лица, пальцев рук Hp(0,07) и хрусталике глаза Hp(3) в диапазоне от 2 мЗв до 100 Зв при хроническом и аварийном облучении персонала для энергий фотонного излучения от 0,015 до 3,5 МэВ, для энергий бета- излучения от 0,25 до 3,5 МэВ при использовании дозиметров МКД (тип А) - в коже лица с детекторами ТТЛД-580 и хрусталике глаза с детекторами ДТГ-4, МКД (тип Б) - в коже пальцев рук с детекторами ТТЛД-580.

ТЛД- системы для мониторинга окружающей среды Еn обеспечивают измерение:

АЭД Н*(10) фотонного излучения в диапазоне от 20 мкЗв до 10 Зв для энергий от 0,03 до 3,0 МэВ при использовании дозиметров DTU-1 с детекторами ДТГ-4, GR-100, GR-100М;

АЭД Н*(10) фотонного излучения в диапазоне от 20 мкЗв до 1 Зв для энергий от 0,08 до 3,0 МэВ при использовании дозиметров DTU-2 с детекторами ТЛД-500К.

Примечание - При применении в составе комплекса дозиметров другого типа, энергетический диапазон может быть изменен в соответствии с нормативной документацией на дозиметр. Диапазон измеряемых доз такими дозиметрами должен быть определен экспериментально для конкретной ТЛД- системы.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности ТЛД- систем комплекса (при доверительной вероятности 0,95):

- ИЭД и АЭД фотонного излучения - .±30 %; - ИЭД нейтронного излучения - ±30 %; - ИЭД фотонного-, бета- излучений в коже пальцев рук, лица и хрусталике глаза ±40 %.

Порог регистрации ТЛД - систем не превышает:

для дозиметров фотонного и бета-излучения - 20 мкЗв;

для дозиметров нейтронного излучения - 100 мкЗв. 1.3.1.5 Воспроизводимость измеренных значений - не более 7,5 %.

Технические характеристики считывателя

Считыватель обеспечивает контроль стабильности и исправности оптоэлектронного тракта с помощью встроенного калиброванного источника света (далее - источник света), при этом значение контрольной светосуммы КС (скорости счета световых импульсов от встроенного источника света) должно находиться в пределах 15 % от нормированного значения, указанного в свидетельстве о поверке ТЛД- системы.

Считыватель обеспечивает:

регистрацию типов дозиметров и детекторов комплекса;

возможность автоматического измерения дозиметров при ручной подаче детекторов путем:

1) выбора линейного или линейно-ступенчатого режима нагрева детекторов,

установки и контроля времени и температуры преднагрева, нагрева и дожига в диапазоне от 0 до 400 °С и поддержание заданных значений в пределах ±5 °С,

установки и контроля скорости преднагрева, нагрева и отжига в диапазоне от 2 до 30 °С·с-1 и поддержание заданных значений в пределах ±5 °С,

автоматического поиска пика кривой термовысвечивания (КТВ) и измерение накопленной дозиметром дозы с возможностью ручной корректировки области интегрирования,

автоматического отключение питания нагревательного элемента при достижении установленного порога температуры 300 - 450 °С;

- обработку, хранение и вывод текущей и архивной измерительной информации.

Время снятия показания одного детектора при линейном нагреве со скоростью нагрева 10 С·с-1 - не превышает 60 с.

Время установления рабочего режима считывателя - не более 30 мин.

Время непрерывной работы считывателя - не менее 24 ч.

Нестабильность показаний считывателя за время работы - не более ±10 %.

Собственный фон считывателя - не более 5 имп/мин.

Электропитание считывателя осуществляться от однофазной сети переменного тока напряжением 220 2233 В, частотой 50 22,,55 Гц.

Мощность, потребляемая считывателем, - 200 В·А.

Габаритные размеры, не более - 500Ч200Ч420 мм.

Масса, не более - 10 кг.

По степени защиты от поражения электрическим током считыватель соответствует классу I по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Средняя наработка считывателя до отказа - не менее 10 000 ч.

Технические характеристики дозиметров

Дозиметры и детекторы, входящие в состав дозиметров, отвечают требованиям ГОСТ Р МЭК 1066-93 и техническим условиям предприятий-изготовителей.

Примечание - Краткое описание дозиметров, а также детекторов, входящих в их состав, приведены в приложении А.

Максимальный размер детектора - не превышает Ш15 мм.

Масса детектора - не превышает 10 г.

Однородность партии дозиметров в комплекте - не менее ±30 %.

Многократность использования дозиметров - не менее 200 рабочих циклов.

Энергетическая зависимость дозиметров относительно источника гамма-излучения 137Cs и нейтронного излучения относительно типовых спектров не превышает значений, указанных в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Энергетическая зависимость дозиметров