Автономный дозиметр мощности дозы гамма-излучения GammaTRACER (ААСКРО)

Датчик GammaTRACER - это автономный дозиметр нового типа для постоянной регистрации мощности дозы гамма излучения. Вся измерительная электроника вместе с системой автономной регистрации данных и источником питания (литиевые батареи) помещена в герметичный, устойчивый к всепогодным воздействиям корпус. Энергосберегающая электронная технология обеспечивает постоянное использование датчика GammaTRACER в течение пяти лет без какого-либо технического обслуживания.

Дружественное пользователю коммуникационное и обрабатывающее программное обеспечение GammaVIEW позволяет осуществить как простой, надежный доступ к накопленным данным, так и их наглядную визуализацию, четкий анализ и документирование.

Датчики GammaTRACER могут быть укомплектованы RS-485/232 интерфейсом (GammaTRACER - LINE) для передачи данных по кабелю или УКВ-модулем (GammaTRACER - SkyLINK) для беспроводной передачи данных. В данной конфигурации комплект датчиков GammaTRACER может быть объединен в единую измерительную сеть.

При такой системе наблюдений, основывающейся на автономных измерительных датчиках, даже длительные обрывы пути передачи данных от места измерений к центру сбора данных не могут привести к потере измеренных значений. Это обеспечивается постоянным накоплением измеренных значений в датчике. Это означает, что все измеренные значения могут быть считаны позже через восстановленную линию передачи данных или через стандартный, поставляемый в комплекте, ИК-интерфейс непосредственно на месте.

Передача данных осуществляется в виде файлов в двоичной кодировке. Для обеспечения безопасности данных перед передачей данных должна быть произведена адресация к датчику через его серийный номер. Такая идентификация датчика является частью коммуникационного программного обеспечения GammaVIEW или GammaEXPERT. Это означает, что пользователь GammaVIEW/EXPERT может считывать данные только с тех датчиков, для которых его программное обеспечение имеет соответствующую авторизацию.

В каждый датчик GammaTRACER встроена внутренняя система контроля качества. Т.е., периодически в заданные интервалы времени процессор автоматически проводит серию специальных тестирующих операций и проверку правдоподобия (надежности) данных. Протоколирование полученных значений осуществляется таким образом, что параметры контроля качества сохраняются одновременно с соответственно измеренными значениями мощности дозы гамма-излучения в память значений измерений датчика GammaTRACER.

При считывании серии измерений сообщения системы контроля качества передаются в ПК. Таким образом, сообщения системы контроля качества могут быть проанализированы при помощи программы GammaVIEW.

При помощи системы контроля качества пользователь получает возможность охарактеризовать с разрешением по времени состояние функций датчика GammaTRACER по окончанию циклов измерений. Это позволяет надежно обнаружить различие между реально измеренными значениями и физически обусловленными артефактами, которые могут возникнуть при работе конкретного датчика GammaTRACER при экстремальных условиях (в агрессивных средах, местах с опасностью возникновения вибрации и т.д.).

Доступные версии дозиметра GT-BASIC, GT SPIDER, GT-WIDE, GT-HIGH, GT-XL, GT-XL2-2, GT-XL2-3 отличаются главным образом детекторами и опциями. Они охватывают широкий спектр применений, являются легкими и, следовательно, идеально подходят как для мобильных, так и для стационарных задач.
GammaTRACER XL включает в себя высокопроизводительный детектор Гейгера-Мюллера, который подходит для задач, требующих высокой чувствительности. Энергосберегающая технология работы чипа позволяет без остановок эксплуатацию дозиметра GammaTRACER на протяжении 5 лет, с дополнительным аккумулятором - до десяти лет!

GammaTRACER XL2 имеет три детектора Гейгера-Мюллера. При желании, GammaTRACER XL2 доступен с GSM-модулем для передачи данных с GSM / SMS / GPRS. Варианты передачи включают Ethernet / DSL / ISDN / SMS / GSM /GPRS / 3G / SkyLINK-ShortLINK радио.Тип XL2 также может быть оснащен модулем GPS. Если необходимо, в дополнение к внутренней аккумуляторной батареи дозиметр может также работать от внешней солнечной панели (батареи).

Более детальная информация по всем моделям Gamma Tracer представлена в Таблице ниже:

Области применения

• Адиационно-защитные мероприятия при ядерных авариях
• Радиоэкология
• Санэпидемнадзор
• Атомная промышленность
• Пожарные службы
• Аварийно-спасательные службы
• Гражданская оборона
• Научные исследования

С более детальной информацией по применению GammaTRACER вы можете ознакомиться в следующем видео. Видео содержит английскую звуковую дорожку. В случае возникновения трудностей с переводом - включите субтитры с переводом на русский или украинский язык. Для этого нажмите на значек "Настройки" (в правом нижнем углу) и из открывшегося меню выберете пункт "Субтитры", а далее подпункт "Перевести" и выберите язык перевода.

Конструкция датчика GammaTRACER

Все компоненты системы, необходимые для длительной не требующей обслуживания работы автономного датчика мощности дозы гамма-излучения, образуют единый модуль, являющийся измерительным датчиком GammaTRACER.

Электронные компоненты датчика GammaTRACER надежно защищены от вредных природных воздействий металлическим корпусом в виде трубы. Внутренний объем датчика GammaTRACER полностью герметичен согласно требованиям технических условий безопасности IP67. Патрон с осушителем (силикагелем) гарантирует отсутствие влаги во внутреннем объеме датчика.

Корпус GammaTRACERа сделан из четырех алюминиевых деталей:

• Защитная труба
• Нижняя муфта трубы
• Верхняя муфта трубы
• Завинчивающаяся крышка

Все алюминиевые детали сделаны из алюминиево-магниевого сплава и анодированы для повышения их коррозионной стойкости. Труба имеет стенку толщиной 1 мм и, таким образом, обладает минимальной способностью к поглощению падающего излучения. На концах трубы имеются две муфты. Оба фланца плотно соединены с трубой при помощи сварки электронным пучком в высоком вакууме.  В рамках программы постоянного контроля качества продукции все сварные швы подвергаются проверке на гелиевом течеискателе. В нижнюю муфту встроено инфракрасное (ИК) окно. Оно выполнено из прозрачного пластика (поликарбоната). Верхняя муфта имеет две направляющие канавки для осуществления кольцеобразного соединения и заканчивается внешней резьбой. Этот резьбовой участок предназначен для резьбовой крышки. Ряд кольцевых соединений каскадного типа обеспечивает надежную герметизацию внутреннего объема детектора GammaTRACER.

При использовании модуля SkyLINK модифицированная резьбовая крышка датчика служит для надежной фиксации дополнительной цилиндрической насадки на корпус. Для модуля SkyLINK насадка на корпус выполнена из пластика (полиоксиметилен).

Габаритные размеры корпуса датчика GammaTRACER с модулем SkyLINK представлен на рис.

Источником питания датчика GammaTRACER являются две литиевые батареи. При среднем энергопотреблении датчика GammaTRACER 100 мкА, что справедливо для использования при 20 ^оС и естественного радиационного фона, среднее время работы составляет порядка 10 лет.

Датчик GammaTRACER оборудован двумя независимыми каналами счета, каждый из которых укомплектован счетчиком Гейгера-Мюллера.

Электронным сердцем записи данных является т.н. URI-чип (Universal Radiological Interface). В отличие от микропроцессоров, в нем все функции реализованы таким образом, чтобы обеспечить для радиационных измерительных приборов минимально возможное энергопотребление. URI-чип генерирует через дискретные интервалы сигналы запуска (пробуждения, wake-up,) микроконтроллера датчика GammaTRACER. После каждого запуска (пробуждения) микроконтроллер считывает состояние счетчиков и производит необходимые вычисления для определения текущего значения мощности дозы. Полученные значения мощности дозы, включая сопутствующие биты качества,  записываются в статическую RAM-память. Емкость памяти равна 128 кБайт. С ее помощью может быть зарегистрировано 12800 точек данных. Когда вся емкость памяти использована, то старые данные стираются из памяти, освобождая место для новых данных.

Микроконтроллер имеет внутренний EEprom-массив. Там записаны все данные по системным установкам и калибровке. Доступ к данным калибровки осуществляется через последовательный интерфейс датчика GammaTRACER и защищен паролем.

Каждый датчик GammaTRACER имеет кварцевый генератор с часовым устройством, которое присоединено к последовательному интерфейсу микроконтроллера. Максимальное отклонение времени системы датчика GammaTRACER составляет ±10 мин в год.

Кроме детекторов гамма излучения каждый датчик GammaTRACER имеет следующие дополнительные аналоговые датчики:

• Датчик на удар
• Датчик температуры
• Датчик влажности
• Датчик манипуляций
• Датчик контроля напряжения

Все дополнительные аналоговые датчики интегрированы в корпус датчика GammaTRACER.

Модуль SkyLINK

Модуль SkyLINK является УКВ передатчиком, специально сконструированным для датчика GammaTRACER.

Модуль позволяет осуществлять передачу измеренных датчиком GammaTRACER значений по радио на расстояние до 100 км. Его электропитание осуществляется от литиевых батарей датчика GammaTRACER.

Модуль SkyLINK включает в себя антенну, расположенную в специальной насадке на корпус. Она плотно закреплена на верхнем конце датчика GammaTRACERа и образует с остальным корпусом постоянно закрытый герметичный блок.

Мощность передатчика модуля SkyLINK составляет не более 10 мВт. Частота передачи лежит в диапазоне между 410 – 490 МГц. При этом могут быть использованы бесплатная ISM-частота 433.5 МГц, а также обычные типовые радиочастоты. 

Общая скорость передачи данных модуля SkyLINK составляет 254 бод. Переданные пакеты данных подвергаются цифровому кодированию. Целостность переданных блоков данных гарантируется использованием метода контрольных сумм (CRC-32). При этом результирующая интенсивность битовых ошибок составляет менее, чем 10^-10. При ежечасной передаче данных это означает менее чем одно “неправильное значение” в течение 10 лет работы.

Со стороны центрального анализирующего поста сигналы, посланные модулем SkyLINK принимаются приемником, разработанном фирмой Genitron Instruments, с высокими характеристиками. Здесь сигналы декодируются с использованием специальных цифровых методов обработки сигнала. После этого полученные с датчика GammaTRACER измеренные значения используются для текущего представления результатов.

Модуль ShortLINK и система передачи данных по радиоканалу для него

Для передачи данных по радиоканалу на небольшие расстояния оптимальной системой является система ShortLINK. Основу системы ShortLINK составляет UTP – универсальная телеметрическая платформа – контроллер и радиопередатчик (частота от 867 до 870 МГц), с помощью которых можно состыковать любой стандартный датчик с аналоговыми или цифровыми выходами и передать информацию на расстояние до 5 км.

Особенностью системы ShortLINK является двунаправленность передачи – т.е. имеется возможность управлять объектами: изменять режимы работы датчика, включать/выключать реле, механизмы, подавать аварийные сигналы и т.д.

С первичных датчиков мониторинга информационный сигнал поступает на модули приема и обработки информации DataGATE-ShortLINK и далее в первичный центр обработки данных (Primary Data Center Database). Модуль приема и обработки данных DataGATE-ShortLINK представляет собой стандартный модуль DataGATE, дополнительно укомплектованный системой приема и передачи данных по радиоканалу. Поскольку в модуле DataGATE имеется встроенный веб-сервер, то он позволяет производить непосредственное подключение к локальным компьютерным сетям или сетям Интернет и осуществлять доступ к информации и управлению системой при помощи удаленного компьютера, оснащенного веб-браузером. Модуль приема и обработки данных DataGATE-ShortLINK может быть выполнен как в мобильном варианте, так и в виде стационарной базовой станции ShortLINK, с наружной антенной.

Технические характеристики

Детальная техническая спецификация GammaTRACER (PDF)

Описание GammaTRACER XL2 (PDF)

Детальная техническая спецификация SkyLINK-ShortLINK (PDF)