Гамма-дефектоскоп
Владельцы патента RU 2395797:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" (ОАО "НИИТФА") (RU)
Использование: для дефектоскопии с использованием гамма-излучения. Сущность заключается в том, что гамма-дефектоскоп содержит радиационную защиту с источником излучения, коллиматор и привод для перемещения источника излучения, при этом источник излучения расположен в вертикальном канале в трубчатом держателе с возможностью перемещения по вертикальной оси держателя с помощью привода, и с возможностью, при аварийном отказе привода, перемещения в вертикальном канале под действием силы тяжести вместе с держателем в положение хранения, а сменные коллимационные вставки, предназначенные для изменения параметров пучка излучения, размещаются в цилиндрическом ступенчатом проеме, расположенном перпендикулярно вертикальной оси держателя источника. Технический результат: повышение техники безопасности, удобства эксплуатации и обеспечение универсальности дефектоскопа. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области исследования материалов без их разрушения, а именно к радиационной дефектоскопии, точнее к гамма-дефектоскопии.
Известны гамма-дефектоскопы для просвечивания контролируемых объектов, например устройство для радиографического контроля, содержащее блок радиационной защиты, источник излучения, выполненный в виде секторов с возможностью поворота затвора для формирования пучка излучения, и механизм управления затвором [1].
Известен гамма-дефектоскоп, содержащий блок радиационной защиты, источник излучения в своем канале, затвор и соосное каналу коллимационное устройство, причем затвор выполнен из двух подвижных частей, одна из которых может вращаться при помощи цилиндрической шестерни [2].
Гамма-дефектоскопы этого типа предназначены для работы в поле, на монтажных площадках для выполнения конкретных задач. Основным недостатком является отсутствие универсальности.
Наиболее близким по назначению и конструкции является барабанный гамма-дефектоскоп, обладающий сравнительной универсальностью, на который выдан патент на изобретение № 2343459 [3].
Известное устройство включает в себя радиационную головку, содержащую источник ионизирующего излучения, сменный ступенчатый коллиматор барабанного типа и привод для вращения коллиматора.
Недостатком этого барабанного гамма-дефектоскопа является неудобство и сложность при эксплуатации, так как для смены коллимационных вставок барабанного типа необходима «горячая камера» - защитная камера с дистанционным манипулятором для разборки и сборки гамма-дефектоскопа.
Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого устройства, заключается в повышении техники безопасности, удобства эксплуатации и обеспечении универсальности дефектоскопа за счет возможности смены коллимационных вставок непосредственно на месте эксплуатации без изменения местоположения гамма-дефектоскопа при переводе источника из «рабочего положения» в «положение хранения» и возможности перемещения источника в канале радиационной головки под действием силы тяжести вместе с держателем в положение хранения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в гамма-дефектоскопе, содержащем радиационную защиту с источником излучения и коллиматором, и привод для перемещения источника излучения, источник излучения расположен в вертикальном канале в трубчатом держателе с возможностью перемещения по вертикальной оси держателя с помощью привода, и с возможностью, при аварийном отказе привода, перемещения в вертикальном канале под действием силы тяжести вместе с держателем в положение хранения, а сменные коллимационные вставки, предназначенные для изменения параметров пучка излучения, размещаются в цилиндрическом ступенчатом проеме, расположенном перпендикулярно вертикальной оси держателя источника.
Предлагаемое устройство показано на фиг.1.
Устройство включает в себя радиационную защиту 1, содержащую источник ионизирующего излучения 2 в трубчатом держателе 3, размещенный в вертикальном канале с возможностью вертикального перемещения от привода 6, сменные ступенчатые коллимационные вставки 4 с радиационно-защитным экраном 5, размещенные в проеме защиты 1 перпендикулярно оси трубчатого держателя 3.
Устройство работает следующим образом.
Устройство устанавливают в заданное место, снимают защитный экран 5, устанавливают по необходимости нужную коллимационную вставку 4, прицеливают на исследуемый объект по световому лучу. Дистанционно, с помощью привода 6, источник 2 выводят в рабочее положение и проводят просвечивание. По окончании просвечивания или при необходимости замены коллимационной вставки 4 источник 2 с помощью привода 6 переводят в положение хранения. При аварийном отказе привода 6 перевод источника 2 осуществляется под действием силы тяжести держателя 3. Вставка 4 меняется для изменения параметров пучка излучения. Перед заменой вставки 4 источник 2 переводят в положении хранения для выполнения требований радиационной безопасности. Замену вставки производят непосредственно на месте эксплуатации без изменения расположения гамма-дефектоскопа.
В процессе экспериментальной проверки предлагаемого изобретения был разработан пилотный образец универсального гамма-дефектоскопа. В таблице 1 приведены состав и технические параметры данного образца.
| Таблица 1 | ||||
| Технические параметры гамма-дефектоскопа | ||||
| № п/п | Наименование параметра | Технические характеристики | ||
| 1. | Источники излучения | Кобальт-60, тип ГК60М82. Источник отвечает требованиям, предъявляемым к радиоактивному веществу особого вида | ||
| 2. | Эквивалентная активность источника, ТБк (Ки), не более | 0,76 (20,46) | ||
| 3. | Габаритные размеры, мм | |||
| - диаметр | 5+0,1 | |||
| - длина | 7,3+0,1 | |||
| 4. | Размеры пятна пучка гамма-излучения на расстоянии 1000 мм от среза коллиматоров, мм | |||
| - веерный | 500×15 | |||
| - конусный, диаметр | 500 | |||
| 5. | Электропитание | |||
| - напряжение, В | 220 | |||
| Частота, Гц | 50±1 | |||
| 6. | Условия эксплуатации | Стационарные, отапливаемые помещения с вентиляцией и кондиционированием | ||
| среда | воздух | |||
| температура, К (°С) | от 278 до 313 (от плюс 5 до плюс 40) | |||
| влажность, % при температуре +25 С, не более | 80 | |||
| 7. | Назначенный срок службы, лет | не менее 5 | ||
| Параметры гамма-дефектоскопа и составных частей УКТ | ||||
| № п/п | Тип | Габаритные размеры, мм | Масса, кг, не более | |
| 1. | Технический стационарный универсальный дефектоскоп | L×B×H | 830×520×1000 | |
| 2. | Головка гамма-дефектоскопа | ⌀×Н | 270×290 | |
| 3. | Тележка с приводом | L×B×H | 830×520×1000 |
Полностью укомплектованный пилотный образец универсального гамма-дефектоскопа показан на фиг.2. Он состоит из головки в радиационной защите, тележки типа ТП20МК для перемещения гамма-дефектоскопа с приводом для перемещения головки, светоуказателя для прицеливания излучения в заданную точку, блока управления гамма-дефектоскопом и перемещением источника излучения, а также дополнительных конструктивных элементов, обеспечивающих крепление оборудования и защиту от излучения.
Радиационная защита головки гамма-дефектоскопа предназначена для ослабления дозы гамма-излучения от источника излучения, расположенного в пенале до величины, определяемой радиационной безопасностью, а также для размещения коллимационных вставок, обеспечивающих формирование в рабочем положении источника гамма-дефектоскопа заданного пятна пучка гамма-излучения на испытуемом объекте.
Гамма-дефектоскоп предназначен для проведения работ по радиографии, радиометрии и радиоскопии со стандартными радионуклидными источниками в стационарных отапливаемых помещениях.
Экспериментальная проверка показала, что предложенная совокупность конструктивных признаков необходима и достаточна для обеспечения заявленного технического результата.
Сопоставительный анализ аналогичных технических решений, описанных в патентной и научно-технической литературе, показал, что предложенное техническое решение является новым и для специалистов явным образом не следует из уровня техники, имеет изобретательский уровень, промышленно осуществимо и применимо в указанной области, то есть соответствует критериям изобретения.
Источники информации
1. Устройство для радиографического контроля, авторское свидетельство СССР № 381981, G01N 23/00, 1970 г.
2. Гамма-дефектоскоп, авторское свидетельство СССР № 1457575, G01N 23/18, 1986 г.
3. Гамма-дефектоскоп, патент на изобретение № 23434595, G01N 23/18, 2006 г.
Гамма-дефектоскоп, содержащий радиационную защиту с источником излучения, коллиматор и привод для перемещения источника излучения, отличающийся тем, что источник излучения расположен в вертикальном канале в трубчатом держателе с возможностью перемещения по вертикальной оси держателя с помощью привода и с возможностью при аварийном отказе привода перемещения в вертикальном канале под действием силы тяжести вместе с держателем в положение хранения, а сменные коллимационные вставки, предназначенные для изменения параметров пучка излучения, размещаются в цилиндрическом ступенчатом проеме, расположенном перпендикулярно вертикальной оси держателя источника.
