|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Gıda dozimetresi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / dozimetreler Geleneksel ev tipi dozimetreler, arka plan radyasyonunu ve makro nesnelerden (örneğin duvarlar) gelen iyonlaştırıcı radyasyonu güvenilir bir şekilde kaydeder. Ancak ülkenin bazı bölgelerinde geçerliliğini koruyan gıda denetimi için uygun değiller. Dozimetrenin okuyucuların dikkatine sunulan tasarımı bu sorunu bir nebze de olsa çözmemizi sağlıyor. Cihazın kalibrasyonuna özellikle dikkat edilmelidir. Güvenilir kalibrasyon olmadan, böyle bir cihaz, okumaları daha sonraki eylemler için temel oluşturacak bir gösterge olarak düşünülebilir: ürünü satın almayın, satın alma riskini alın, SES'te kontrol edin.
Son zamanlarda makalenin yazarı, Moskova'daki bölgesel SES'lerden birinin radyasyon hijyeni bölümünü ziyaret etme şansı buldu ve burada aşağıdaki gibi bir konuşma gerçekleşti: - Bir kutu hazır kahveyi radyasyon kirliliği açısından test edebilir miyim? - Ve neden kontamine olduğuna karar verdin? - Bu cihaz (açıklanan dozimetreyi gösteriyorum) 900 Bq/kg gösterdi. - Nasıl kalibre ettin? - Potasyum bromit. (Biraz düşündükten sonra muhatabım kimliğimi görmek istedi). - Ah, basın! başın belada olabilir... - Neden? 90'lı yılların başında sizi ziyaret edip cihazlarımı göstermiştim. Beni ekipmanlarınla, çeşitli gıda ürünlerinin sezyum ve stronsiyum-90 ile izin verilen kontaminasyonu için o zamanlar kabul edilen standartlarla tanıştırdın... - Hayır hayır. Bu olamazdı! - Ancak artık o kadar önemli değil. Gıda ürünlerinin radyasyonla kirlenmesine ilişkin standartların güncelliğini yitirdiği ve bugün yeni standartların yürürlükte olduğu basına yansıdı. Beni onlarla tanıştırır mısın? - Hayır - Kahvem ne olacak? - Biliyorsun, şimdi çok işimiz var ... Bu, "konuşmamızı" sonlandırıyor. Çernobil trajedisinden bu yana geçen yıllarda çok şey değişti. O dönemde radyasyonu kaydeden dozimetreler, doğal arka plan radyasyonundan kat kat daha yüksekti. bugün neredeyse tam bir refah sergiliyorlar. Ama öyle mi? Aslında, tüm bu yıllar boyunca, Çernobil radyoizotoplarının "ünlü" üçlüsünden ikisi olan stronsiyum-90 ve sezyum-137'nin aktivitesi yalnızca dörtte bir oranında azaldı ve üçüncüsünün aktivitesinde hiçbir zaman bir azalma görmeyeceğiz - plütonyum-239: yarı ömrü 24000 yılı aşıyor. Mevcut görünen refahın nedeni basit: yağmurlar, yeraltı suları, rüzgarlar, yangınlar, çeşitli biyolojik süreçler ve toprak erozyonu radyoizotop konsantrasyonlarını azalttı. Geniş alanlara dağılmışlar, Dünya ve Uzayın doğal radyasyonunun arka planında farkedilmez hale geldiler. Dış radyasyon kaynakları olarak bu tür yayıcılar artık insanlar için aynı tehlikeyi oluşturmuyor. Ancak sindirim sistemi ve solunum yolu yoluyla vücuduna girerek, hayati dokulara son derece yaklaşarak, üzerlerinde en güçlü dış ışınlamayla bile oluşamayan bir "iz" bırakabilirler. Bu nedenle gıdanın nispeten zayıf radyasyon kirliliği göz ardı edilemez. Bu tür kontaminasyonu tespit edebilen ve seviyesini değerlendirebilen bir dozimetre aşağıda açıklanmaktadır. Cihaz bir sayma ünitesi ve bir ölçüm başlığından oluşur. Sayma bloğunun temeli (Şekil 1), DD1 - DD5 mikro devreleri üzerinde yapılan beş bitlik bir sayaçtır. Durumu HG1 likit kristal ekranda görüntülenir. En az anlamlı olan dört ondalık basamak her zamanki gibi sayı olarak gösterilir. En yüksek değerin (onbinlerce) gösterimi, ondalık noktalar kullanılarak ikili kodda gerçekleştirilir: (· - ondalık nokta görünür). Dolayısıyla böyle bir sayaca kaydedilebilecek maksimum sayı 159999'dur. İleriye baktığımızda, böylesine pek uygun olmayan bir ikili ondalık sayımın yalnızca cihaz kalibre edilirken gerekli olacağını not ediyoruz; gerçek ölçümlerde DD5 sayacı genellikle sıfır durumunda kalır.
DD6 ve DD7 mikro devreleri, ölçüm kafasından gelen darbelerin sayılacağı süreyi ayarlar. Altı bitlik sayaç DD6, DD7 sayacının M çıkışındaki kenarları sayar (ilki, birinci dakika aralığının 39. saniyesinde görünen pozitif kenarlarla). DD7 sayacının dahili osilatörü bir ZQ1 kuvars rezonatörü ile stabilize edilir. Şekil 1'de belirtildiğinde. DD6 açıldığında (DD10.2 invertörünün girişi doğrudan DD32 sayacının 6 numaralı çıkışına bağlanır), ölçüm 31 dakika 39 saniye sürecektir. Bu sürenin sonunda sayma durur (DD12 elemanının 9.1. girişinde mantık 0'ın yasaklayıcı sinyali görünür) ve ölçümün bittiğini bildiren bir ses sinyali açılır. Sinyal günlüğü. 1, DD2 elemanının giriş 9.4'sinde, DD7 sayacının F çıkışından alınan bir kilohertz kare dalganın DD 10.4-D010.6 amplifikatörüne ve ona faz olarak bağlı yüke geçişine izin verir. - BF1 piezo yayıcı. Test edilen ürünün radyoaktivitesi çok yüksekse, DD1 - DD5 sayacı ölçüm sırasında taşmış olabilir. Bu durumda DD16 sayacının 11 numaralı çıkışında (pin 5) bir log sinyali görünecektir. Sadece bir ses sinyalini değil aynı zamanda bir alarm ışığı sinyalini de açacak olan 1, transistör VT1, LED HL1'i açacaktır. Alarm modunda ekranda sıfırlar görüntülenir. SB1 "Başlat" düğmesine bastığınızda, DD10.1 invertörünün çıkışında tnyck = 0,7R4·C3 = 6 ms süreli bir darbe oluşturulur. Tüm sayaçların R girişlerine varır ve bunları başlangıç sıfır durumuna aktarır. Transistörler VT2'de. VT3 ve zener diyot VD1, güç kaynağı oldukça deşarj olduğunda dozimetrenin besleme voltajını neredeyse hiç değişmeden koruyan bir stabilizatör oluşturur. Ölçme başlığının şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 4. Transistör VT1'te. darbe transformatörü T14 ve R6, C8 elemanları. C2, VD4-VD3 montajlı dönüştürücü. Bir engelleme jeneratörü içerir. UL5 = (Uc10 3)n5/n0.2 genlikli kısa (tnip = 3... 2 μs) darbelerin oluşturulduğu transformatörün L5 sargısında (Uc2, dönüştürücünün besleme voltajıdır, n3 ve n2, L3 ve L3 sargılarında döner) n420 = 2 ve n6 = 3 Ul440 = 1 V olduğunda. Fimp = 14/R6 · C10 = 3 Hz frekansını takip eden bu darbeler, VD4, VD420 diyotları aracılığıyla C430 kondansatörünü 8/1'lik bir gerilime şarj eder. +XNUMX...XNUMX V, Geiger sayacı BDXNUMX güç kaynağı olur.
Sürücü DD11 yongasına monte edilmiştir. İyonlaştırıcı bir parçacık tarafından uyarıldığı anda Geiger sayacının anotunda görünen dik cepheli ve hafif düşüşlü bir sinyali, tcch = 0,7R18·C10 = 0.35 ms süreli bir darbeye dönüştürür. basit bir üç telli hat üzerinden sayma ünitesine iletim için. Sayma ünitesi, 1,5...2 mm kalınlığında çift taraflı folyo fiberglas laminattan yapılmış bir levha üzerine monte edilir (Şek. 3).
Parça tarafındaki folyo neredeyse tamamen tutulur ve esas olarak ortak tel olarak kullanılır. Ayrıntıları atlamak için, 1,5...2 mm çapında daireler (şekilde gösterilmemiştir) seçenekleri vardır. Kondansatörlerin, dirençlerin ve diğer elemanların "topraklanmış" terminallerinin ortak teliyle bağlantı yerleri düz siyah karelerle gösterilir. Ortasında hafif bir nokta bulunan karartılmış kareler, belirli kurulum parçalarının ortak telinin yanı sıra 7 mikro devre DD1 - DD6'nın pinlerine olan bağlantıları gösterir. DD8 - DD10 ve DD8 yongasının pin 7'i. Göstergenin altında sürekli bir folyo tabakası kaldırılır ve bu tür kareler, katmandan katmana hareket etmek için temas pedlerini ve delikleri gösterir. Bu deliklere kalaylı tel parçaları lehimlenmelidir. Gösterge panosunun doğru konumu, kurulumdan önce belirlenir. Bunu yapmak için, ekranı alt tabakadan tutun ve havyanın ucunu terminallerinden birine veya diğerine dokundurun, göstergenin ilgili bölümünü "ateşleyin". Ölçüm başlığı panosu Şekil 4'de gösterilmektedir. Şekil XNUMX'te parçaların altındaki folyo da neredeyse tamamen korunmuştur.
Geiger sayacı SBT10'un (SBT10A) on ayrı anodu vardır, terminalleri (1 - 10) lehimleme yoluyla birbirine bağlanır. Sayacın katotunun (pim 11) ortak telin folyosu ile bağlantısı da lehimlenmelidir. Dozimetre, KIM-0,125 (R2.R15) ve MLT-0,125 (diğerleri) dirençlerini kullanır. Kondansatörler C4, C5 - ithal oksit (Ø6x13 mm), C6 - K53-30. S8 - K73-9. S9 - KD-2. geri kalanı KM-6, K10-176 vb. HL1 LED - herhangi biri, tercihen kırmızı. T1 transformatörü, M16NM ferritten yapılmış 10x4,5x3000 mm boyutlarında halka manyetik çekirdek kullanır. Halkanın keskin kenarları zımpara kağıdı ile çıkarılmalı ve ardından ince Teflon veya Mylar bantla sarılmalıdır. Önce L3 sargısı sarılır; 420 tur PEV-2 0,07 tel içerir. Sarma neredeyse dönüşten dönüşe kadar gerçekleştirilir. Başı ile sonu arasında 1... 1,5 mm boşluk bırakılır. L3 sargısının kendisi bir yalıtım tabakası ile kaplanmıştır ve L1 sargısı bunun üzerine geniş bir adımla (altı tur PEWSHO 0.15 tel) sarılır. Daha sonra bu sargının üzerine L2 sargısı (aynı telin iki dönüşü) yerleştirilir. Sargıların halka etrafında mümkün olduğu kadar eşit bir şekilde konumlandırılması ve terminallerinin kartın karşılık gelen montaj kontaklarına mümkün olduğu kadar yakın olması gerekir. Transformatörün hasar görmesini önlemek için, iki elastik rondelanın arasına pano üzerine monte edilir. Sargıları sökerken, fazlarında hata yapmamak önemlidir (Şekil 2'deki noktalar, bir taraftaki manyetik devrenin deliğine giren sargıların uçlarını gösterir). İfadelerdeki bir hata dönüştürücünün çalışmasını bozacaktır. Sayma ünitesi panosu 122x92x2.5 mm ölçülerinde darbeye dayanıklı polistirenden yapılmış ön panele monte edilmiştir. Üzerine 55x29x17 mm ölçülerinde bir polistiren köşe yapıştırılarak Korindon aküsü için bir bölme oluşturulur. Polistiren çıtalar köşeye yapıştırılarak içine sayma ünitesi panelinin yerleştirileceği oluklar oluşturulur. Ön panele M14 vida dişi olan 2 mm yüksekliğinde dikey bir stand yapıştırılmıştır. Bu vida ile 2.1 mm çapındaki bir delikten (bkz. Şekil 3) kart ön panele tutturulur. PD9-1 güç anahtarı panel üzerinde uygun bir yere monte edilmiştir (Şekil 1'de gösterilmemiştir). Panel üzerinde uygun yerlere SB1 butonu ve HL1 LED için delikler açılmıştır. Üzerine dekoratif bir ızgara yapıştırılan piezo yayıcı için 30 mm çapında bir delik kesilir. Ön panele monte edilen kartın genel görünümü Şekil 5'de gösterilmektedir. XNUMX.
Sayma ünitesinin mahfazası olarak uygun boyutlarda bir plastik kutu kullanabilirsiniz (örneğin, 125x95x23 mm ölçülerindeki dama için). Önce ön panelin sabitleneceği 2,5 mm derinliğinde bir oluk açılır. Ölçüm kafası, 2 mm kalınlığında darbeye dayanıklı polistirenden yapılmış dahili bölmeli bir muhafazaya monte edilmiştir. Plandaki boyutları 94x73 mm, yüksekliği - 60 mm'dir. Sayaç, mika “penceresinin” test edilen ürünün bulunduğu küvete doğru yönlendirileceği şekilde bölmenin üzerine monte edilir. Dönüştürücü kartı da aynı bölüme monte edilmiştir. Ölçüm küvetinin derinliği en az 25 mm olmalı, plandaki boyutları 94X73 mm'dir. Küvet aynı polistiren levhadan birbirine yapıştırılmıştır. Burada açıklanan dozimetre, küvetteki ürünün alt katmanlarından gelen radyasyonun üst katmanlar tarafından önemli ölçüde zayıflatıldığı veya tamamen emildiği ve Geiger sayacı okumaları üzerinde neredeyse hiçbir etkisinin olmadığı "kalın katman" ölçüm yöntemini kullanır. Bir ürünün radyasyon kontaminasyonunun, ürünü tartmadan Bq/kg cinsinden tahmin edilmesine olanak tanıyan "kalın katman" yöntemi, radyasyon kontrol hizmetleri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Küveti dolduran ürünün yüzeyi, sayacın mika “penceresine” mümkün olduğunca yakın olmalıdır (dozimetrenin orijinal versiyonunda bu mesafe 5 mm'dir). Test numunesinin ve sayacın göreceli konumu ölçüm sonucunu etkilediğinden, ölçüm başlığının tasarımı küvete net bir şekilde sabitlenmesini sağlamalıdır. Bir dozimetrenin ayarlanması, stabilizatörün çıkışındaki voltajın 6,3...6,7 V aralığında ayarlanmasına indirgenir. Bu, R11/R10 oranına bağlıdır ve bu dirençlerden birinin seçilmesiyle belirlenir. İstenildiği takdirde dozimetre blokları ayrı ayrı kontrol edilebilir. Sayma bloğunun girişi (pin 13 DD9.1) pine bağlıysa. 4 sayaç DD7 ve SB1 düğmesine basın, ardından 31 dakika 39 saniye sonra ekranda 1899 rakamı görünmelidir - ölçüm aralığındaki saniye sayısı. Ölçüm süresi, yalnızca sayma biriminin kontrol edilmesiyle önemli ölçüde azaltılabilir. DD9 invertörün girişi (pim 10.2) DD4 sayacının çıkışı 5'e (pim 6) bağlıysa. o zaman 3 dakika 39 saniyeye eşit olacaktır ve aralarına bir konnektör (diyot-direnç “I” devresi) bağlandığında, 39 saniyeden 62 dakika 39 saniyeye kadar herhangi bir ölçüm aralığını % hassasiyetle ayarlayabilirsiniz. bir dakikaya kadar. Yani, örneğin bir bağlayıcı kullanıldığında ölçümün süresi. Şekil 6'de gösterilmiştir. 55 39 dakika 3 saniyeye eşit olacaktır. Baskılı devre kartı (Şekil XNUMX), bir direnç ve konektör diyotlarının takılması için alan sağlar.
Ölçüm başlığını bağımsız olarak kontrol etmek için bekleme modunda (5...10 ms tarama) çalışan bir osiloskopa ihtiyacınız olacaktır. Girişi kafanın çıkışına bağlanır ve eğer düzgün çalışıyorsa, ~0,35 ms süreli, genliği besleme voltajına eşit olan pozitif polariteli darbeler osiloskop ekranında belirir ve görünür bir sıra olmaksızın ortalama bir değerle takip edilir. 1...2 Hz frekansı. 1 kV ölçekli bir statik voltmetreniz varsa (örneğin, C50), Geiger sayacının (C8 kondansatöründe) besleme voltajını kontrol edebilirsiniz. 360...430V aralığında olmalıdır. Üretilen dozimetrenin kalibre edilmesi gerekmektedir. Dışarıdan yardım almadan bu nasıl yapılabilir? Öncelikle doğal arka plan radyasyonunun seviyesini belirleyeceğiz. Bunu yapmak için ölçüm başlığını boş veya su dolu bir küvetin üzerine yerleştirin ve arka arkaya en az 10 ölçüm yapın. Bundan sonra, elde edilen değerlerin ortalama değerini - Nf - doğal radyasyon arka planı seviyesine karşılık gelen sayıyı ve her ölçümün Nf'den sapmalarından - ortalama kare hatası - ΔNF [1] - hesaplayacağız. Temel nedeni ölçümün kısalığı olan Nf'nin belirlenmesindeki yanlışlık. Doğrudan bir deneyde Nf = 3500, ΔNf = 60 elde edildi. Cihazın radyasyon hassasiyetini değerlendirmek için bir referans radyasyon kaynağına ihtiyaç duyulacaktır. Bu amaçla potasyum içeren maddeler kullanılır. Sorun şu ki. Potasyum izotoplarının doğal karışımının aynı zamanda bir milyar yıldan fazla yarı ömre sahip bir β, γ yayan radyoizotop olan potasyum-40 (%0.0118) içerdiğini. Potasyumun tüm kütlesine bağlı olarak yüksek ve stabil aktivitesi 29600 Bq/kg'dır [2]. Bu tür dozimetrik cihazları kalibre ederken, bilinen ve yeterince büyük "fraksiyonel" potasyum içeriğine sahip bir kimyasal bileşiğin test nesnesi olarak kullanılmasını mümkün kılan da bu durumdur. İşte bu KCI bileşiklerinden bazıları: potasyum klorür, aktivitesi Skcl = 15700 Bq/kg; K < 29600 Bq/kg'dır [2]. Bu tür dozimetrik cihazları kalibre ederken, bilinen yeterince büyük "fraksiyonel" potasyum içeriğine sahip bir kimyasal bileşiğin test nesnesi olarak kullanılmasını mümkün kılan da bu durumdur. İşte bu KCl bileşiklerinden bazıları: potasyum klorür, aktivitesi Skcl = 15700/kg; KBr bromür Ckbr = 9700 K2C03 potasyum karbonat 29600 Bq/kg'dır [2]. Bu tür dozimetrik cihazları kalibre ederken, bilinen yeterince büyük "fraksiyonel" potasyum içeriğine sahip bir kimyasal bileşiğin test nesnesi olarak kullanılmasını mümkün kılan da bu durumdur. İşte bu KCl bileşiklerinden bazıları: potasyum klorür, aktivitesi Skcl = 15700/kg; KBr bromür Ckbr = 9700 K2C03 potasyum karbonat Br - potasyum bromür, CkBr = 9700 Bq/kg; K2C03 - potasyum karbonat (potas). SC2CO3 = 16800 Bq/kg (kristalleşme ve adsorbe su içermeyen tüm maddeler; bu konuda herhangi bir şüphe varsa, madde kalsine edilir veya kurutulur). Ölçüm küvetini standart bir yayıcıyla (örneğin potasyum bromür) ağzına kadar dolduralım ve bir dizi ölçüm yapalım. Sonuçların ortalamasını aldıktan ve hatayı hesapladıktan sonra şunu elde ederiz: NKBr±ΔNKBr. Doğrudan deneyde NKBr = 31570, ΔNKBr = 120 elde edildi.Cihazın radyasyon hassasiyetini belirleyelim: K = CkBr/(NkBr - Nph) = 9700/(31570 - 3500) = 0,35 Bq/kg ve tahmin edelim Zayıf yayıcıların Bq/kg aktivitesinde ölçüm belirsizliği: K·ΔNф = 0,35·60 = 20 Bq/kg. Böylece, Nprod'u - incelenen ürünün bulunduğu küvetteki dozimetrenin okunmasını ve Nf - "bugün için" arka plan seviyesini kaydederek ve aralarındaki farkı hesaplayarak, örneğin Nprod - Nf = 1000, ürünün tahmini radyasyon kirliliğinin K( Nnpod - NF) = 0.35·1000=350 Bq/kg olduğunu belirleyin. ve gerçek, hesaplanandan K·2ΔNF = ±40 Bq/kg'dan fazla farklılık göstermez. Ev tipi bir gıda dozimetresi için bu doğruluk oldukça yeterlidir. Ama arttırılabilir. Örneğin, ölçümün süresi nedeniyle (oldukça yavaş büyümesine rağmen: pozlamada n kat artışla, doğruluk yalnızca Vn kadar artar). Ölçümlerin doğruluğu, arka plan radyasyonunun azaltıldığı koşullarda, örneğin yeraltında 30...40 m derinlikte (metroda) yapılırsa artacaktır. Radyasyon arka planını yalnızca ölçüm başlığının hacminde, örneğin kalın duvarlı (>3 cm) kurşun bir kaba yerleştirerek azaltmak mümkündür. Yer altı ve kurşun elbette radyasyondan arındırılmış olmalıdır. Bu sayede ölçümlerin doğruluğu birkaç kat arttırılabilir. Ve sonuç olarak - ürünlerin doğal (!) radyoaktivitesi hakkında. Bunun temel nedeni hemen hemen her birinde bulunan aynı potasyumdur [3]. Tablo, bir dizi gıda ürününün doğal (potasyum - 40) spesifik radyoaktivitesini göstermektedir [2]. Dozimetre okumalarından çıkarılmalıdır. Gıda ürünlerinin doğal (potasyum-40) spesifik radyoaktivitesi, Bq/kg
Edebiyat
Yazar: Yu.Vinogradov, Moskova
Sıcak biranın alkol içeriği
07.05.2024 Kumar bağımlılığı için başlıca risk faktörü
07.05.2024 Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor
06.05.2024
▪ Sahra Çölü önemli ölçüde genişledi ▪ Freescale'den enerji açısından verimli i.MX7 yongaları ▪ Araba ses sistemi sürücünün sağlığını izler ▪ Gadget sadece insan vücudunun ısısı ile çalışır
▪ Sitenin Firmware bölümü. Makale seçimi ▪ makale Bu şarkıyı boğmayacaksın, öldürmeyeceksin. Popüler ifade ▪ makale Hangi örümcek tekerlek gibi hareket etme yeteneğini geliştirdi? ayrıntılı cevap ▪ risin makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Elektrikli makinelerin kurutulması. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale İllüzyon tablosu. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri