Дозиметр для вимірювання g-випромінювання

1. Дозиметр для вимірювання випромінювання, що містить іонізаційну камеру, вимірювальний блок, клавіатуру та дисплей, який відрізняється тим, що вимірювальний блок містить попередній підсилювач, на вхід якого подається сигнал з іонізаційної камери, причому попередній підсилювач розташований у термостаті, який оснащено термоелектричним охолоджуючим елементом та датчиком температури, блок датчиків, який містить датчики температури, вологості та тиску повітря, підсилювач постійного струму, центральний процесор, на входи якого подаються вихідний сигнал з попереднього підсилювача, сигнал датчика температури термостата та сигнали з блока датчиків, блок живлення та інтерфейс RS232. 2. Дозиметр для вимірювання γ-випромінювання за п. 1, який відрізняється тим, що центральний процесор містить аналогово-цифровий U 2 (19) 1 3 лічильника імпульсів потужності дози та регулятора рівня з'єднані з першим, другим та третім виходами реєстратора відповідно, другий вихід джерела постійної напруги підключений до входу кварцового генератору, вихід якого з'єднаний з другими входами підсилювача, регулятора рівня, та входом формувача часових міток відповідно, вихід якого підключений до другого входу лічильника імпульсів потужності дози. Недоліком цього приладу є низька чутливість, вузький діапазон вимірювань, необхідність у великій кількості елементів і відповідно складність виготовлення приладу, можливість застосування в якості детектору випромінювання датчик тільки певної конструкції із заданими характеристиками. Задачею корисної моделі є створення приладу вимірювання g-випромінювання з більш високоми технічними характеристиками і для широкого діапазону рівнів g-випромінювання. Задача вирішується корисною моделлю, в якій дозиметр для вимірювання g-випромінювання містить іонізаційну камеру, вимірювальний блок, клавіатуру та дисплей, вимірювальний блок містить попередній підсилювач, на вхід якого подається сигнал з іонізаційної камери, причому попередній підсилювач розташований у термостаті, який оснащено термоелектричним охолоджуючим елементом та датчиком температури, блок датчиків, який містить датчики температури, вологості та тиску повітря, підсилювач постійного струму, центральний процесор, на входи якого подаються вихідний сигнал з попереднього підсилювача, сигнал датчику температури термостату та сигнали з блоку датчиків, блок живлення та інтерфейс RS232. Крім того, центральний процесор містить аналогово-цифровий перетворювач, на вхід якого подається вихідний сигнал попереднього підсилювача. Крім того, центральний процесор містить аналогово-цифровий перетворювач, на входи якого подаються сигнали з блоку датчиків. Крім того, центральний процесор містить цифрово-аналоговий перетворювач, з виходу якого подається струм на підсилювач постійного струму, з виходу якого струм подається на живлення термоелектричного охолоджуючого елементу. Крім того, блок живлення містить акумуляторну батарею, випрямляч, що перетворює мереживу напругу у напругу постійного струму з величиною напруги, на 7-10% вищої від величини вихідної напруги акумуляторної батареї, імпульсний перетворювач постійної напруги, що перетворює постійну напругу з виходів випрямляча або акумуляторної батареї у високу напругу та стандартні низькі напруги, які використовуються для живлення елементів електронних схем, стабілізатор високої напруги, з виходу якого висока напруга подається на живлення іонізаційної камери, два стабілізатори низьких напруг, з яких вихідні напруги подаються 28928 4 на живлення попереднього підсилювача та живлення центрального процесору. Технічний результат, який досягається корисною моделлю: висока точність вимірювання g-випромінювання; надійність роботи приладу; можливість використання в якості детектора іонізаційних камер різної конструкції; можливість автономної роботи приладу і вимірювання gвипромінювання в любих умовах незалежно від наявності мережі 220В. Конкретний приклад виконання корисної моделі показано на Фіг.1. Дозиметр містить іонізаційну камеру 1, вихідний сигнал з якої подається на вхід попереднього підсилювача 2. Вихідний сигнал з попереднього підсилювача подається на вхід центрального процесору 3, безпосередньо на аналогово-цифровий перетворювач 4, який входить до складу центрального процесору. Після перетворення та обробки сигналу результати вимірювання g-випромінювання виводяться на дисплей 17. Попередній підсилювач розташований у термостаті 19, який оснащено датчиком температури 20 та термоелектричним охолоджуючим елементом 21. Термоелектричний охолоджуючий елемент працює при подачі струму живлення, який подається з виходу підсилювача постійного струму 23, на вхід якого надходить струм з цифрово-аналогового перетворювача 22, що входить до складу центрального процесору. Сигнал з датчика температури поступає на вхід до центрального процесору, і центральний процесор після обробки сигналу відповідно до заданої програми змінює величину струму живлення на виході з цифрово-аналогового перетворювача. Таким чином у термостаті підтримується задана необхідна температура середовища. Одночасно з блоку датчиків 5, який містить датчик температури повітря 6, датчик вологості повітря 7 та датчик тиску повітря 8, вихідні сигнали подаються на вхід аналогово-цифрового перетворювача 9, який входить до складу центрального процесору. Центральний процесор постійно оброблює сигнали, що надходять з блоку датчиків, та за певною програмою вносить коректування у сигнал, що надходить до центрального процесору з аналогово-цифрового перетворювача 4. Так як на точність вимірювання приладом gвипромінювання впливають такі параметри як температура, вологість та тиск повітря, то наявність блоку датчиків та автоматичного коректування підсилення сигналу з іонізаційної камери, яке здійснюється центральним процесором, підвищує точність вимірювання. Конструктивне рішення щодо розташування попереднього підсилювача у термостаті теж підвищує точність вимірювання - на точність вимірювання впливають так звані шуми підсилювача, а також величина вхідного струму зміщення підсилювача. Струм зміщення у підсилювачі залежить від температури корпусу підсилювача - чим більша температура тим більший струм зміщення і відповідно буде 5 зменшуватись точність вимірювання. Тому розміщення попереднього підсилювача у охолоджуваному термостаті знижує температуру корпусу попереднього підсилювача, і відповідно підвищує точність вимірювання. Наприклад, для попереднього підсилювача обраної марки струм зміщення при температурі 0°С складає 25фА. Блок живлення складається з акумуляторної батареї 10, випрямляча 11, імпульсного перетворювача постійної напруги 12, стабілізатору високої напруги 13, двох стабілізаторів низьких напруг 14 і 15. Акумуляторна батарея є резервним джерелом постійної напруги, необхідним для роботи приладу, і дає на вихід постійну напругу величиною 12В. Випрямляч перетворює мереживу напругу величиною 220В у постійну напругу величиною, на 7-10% більшої від величини вихідної напруги акумуляторної батареї. Вихідна напруга випрямляча подається на клеми акумуляторної батареї для зарядки акумуляторної батареї та на вхід імпульсного перетворювача постійної напруги. Імпульсний перетворювач постійної напруги перетворює постійну напругу з виходу випрямляча або акумуляторної батареї у високу напругу, яка необхідна, наприклад, для живлення іонізаційної камери (для нормальної роботи іонізаційної камери звичайно використовують постійну напругу величиною до 400В), та стандартні низькі напруги, які необхідні для живлення елементів електронних схем, наприклад, напруги 5В та 15В. Стабілізатор високої напруги, з якого вихідна напруга подається на живлення іонізаційної камери, може під керуванням сигналу із центрального процесору змінювати величину вихідної напруги у діапазоні від 0 до 400 В, що дозволяє використовувати, в залежності від вимог до приладу, в якості детектору іонізаційні камери різної конструкції. Вихідні напруги з двох стабілізаторів низьких напруг подаються на живлення попереднього підсилювача та живлення центрального процесору. Для з'єднання приладу з ЕОМ використовують інтерфейс RS-232 16, який вихідні сигнали з центрального процесору перетворює на сигнали, що може сприймати ЕОМ і який виконано на базі мікросхеми марки МАХ232 (виробник MAXIM). Для відображення результатів вимірювання та поточної інформації щодо стану роботи прилад оснащено дисплеєм 17. Як дисплей може бути використано монохромний графічний рідкокристалічний модуль марки LM 234 (виробник CRS). Для керування приладом використовується клавіатура 18. В якості центрального процесору може бути використаний мікроконвертер марки AduC846, виробництва Analog Devices, в якому є два аналогово-цифрових перетворювача, та який має високі характеристики та надійність роботи. В якості попереднього підсилювача може бути використаний підсилювач марки INA116, виробництва BURR-BROWN, який є прецизійним підсилювачем слабкого сигналу. 28928 6 У блоці датчиків може бути використано датчик температури повітря марки DS1820S, виробництва Maxim, датчики тиску повітря марки МРХ4115А або МРХ4115АР, виробництва Motorola, датчики вологості повітря марок НІН3602, НІН-3605 або НІН-3610, виробництва Honeywell.