Аппаратура радиационного контроля технологического процесса (аркт)

Аппаратура радиационного контроля технологического процесса (аркт)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к аппаратуре, используемой для радиационного контроля технологических процессов, например, в составе управляющих систем безопасности или автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее - АСУ ТП), которые могут применяться, как на радиационно-опасных объектах (например, на объектах атомной промышленности и энергетики), так и в медицинских учреждениях и на промышленных объектах, связанных с использованием источников ионизирующего излучения. Такие устройства используются для непрерывного контроля значений радиационного параметра (например, мощности дозы излучения, активности вещества, поверхностной активности, объемной или удельной активности среды, плотности потока ионизирующих частиц или потока ионизирующего излучения) путем измерения его величины и выработки управляющего сигнала при превышении им установленного порогового значения.

В частности, устройство может использоваться в системах безопасности для контроля не превышения радиационным параметром, например, величиной мощности дозы гамма-излучения или величиной объемной активности контролируемой среды, установленного порогового значения при контроле герметичности технологического оборудования (парогенераторов, теплообменников второго или третьего контуров атомной электростанции (далее - АЭС)), контроля выбросов и сбросов АЭС, а также на промышленных объектах для участия в управлении технологическим процессом или в медицинских учреждениях, на складах, транспортных и пассажирских вокзалах для контроля несанкционированного использования и проноса радиоактивных источников.

Уровень техники

Из уровня техники известны следующие решения.

Известна устройство радиационного контроля, содержащее сцинтилляционный блок детектирования (далее - БД), регистрирующий ионизирующее излучение от технологического оборудования, соединенный с блоком для обработки и измерения сигнала, поступающего от БД, и формирования управляющего сигнала при превышении результата измерения установленного порогового значения. Блок для обработки и измерения сигнала содержит блок первичной обработки информации, на который поступает частотный сигнал с выхода БД, содержащий блок питания, усилитель и дискриминаторы первого и второго измерительных каналов, а также процессорный блок обработки информации на базе ЭВМ (далее - процессорный блок) и блок связи блока первичной обработки информации с процессорным блоком (далее - блок связи). Выход БД подключен ко входу усилителя, выходы которого связаны со входами дискриминаторов, а выходы дискриминаторов соединены со входами блока связи. При эксплуатации в условиях отсутствия разгерметизации технологического оборудования и, следовательно, отсутствия поступления в технологическое оборудования радиоактивной среды, которая является источником ионизирующего излучения, устройство синхронно измеряет фоновые сигналы (частотную последовательность импульсов) в первом и втором измерительных каналах, а затем посредством алгоритмов, заложенных в программном обеспечении (далее - ПО) процессорного блока осуществляется сравнение результатов измерений со значениями пороговых уставок и выработку сигнала о наличии или отсутствии протечки технологического оборудования (SU 1795803, дата публикации 27.09.1996). В таком устройстве процессорный блок, где производится обработка информации, построен на основе микропроцессорной техники и работает под управлением встроенного ПО. Встроенное ПО обеспечивает обработку входного сигнала от БД по заданным алгоритмам, а также возможность задания индивидуальных конфигурации и настроечных констант (учитывающих чувствительность БД, мертвое время, время измерения, заданную погрешность измерения, пороговые уставки и т.д.) и диагностику работоспособности.

К основному недостатку известного устройства относится использование в нем средств программируемой микропроцессорной техники, т.к. на этапе разработки устройства невозможно выявить и исключить все дефекты и причины зависания ПО. Выявление дефектов ПО происходит в течение длительного времени при эксплуатации устройства, в связи с чем устройство не обладает достаточной надежностью при использовании его в составе управляющих систем безопасности. По этой причине в управляющих системах безопасности предпочтительным является применение средств, построенных на элементах «жесткой» логики.

Известно устройство для измерения средней частоты импульсов, поступающих по основному (ОК) и компенсационному (фоновому) (КК) каналам от БД радиационного излучения, имеющего соответственно основной и компенсационный каналы. Устройство состоит из блока обработки информации, соединенного с БД. БД осуществляет регистрацию и преобразование энергии ионизирующего излучения в импульсы напряжения по основному и компенсационному (фоновому) каналам, частота следования которых пропорциональна величине радиационного параметра и фона соответственно. Блок обработки информации содержит тракт преобразования, основной и компенсационные входы которого соединены с выходами основного и компенсационного каналов БД соответственно, построенных на двух идентичных аналоговых измерителях средней частоты следования импульсов, каждый из которых включает идентичные формирователи импульсов, цепи задания коэффициентов, позволяющие получить нормированные выходные сигналы в виде напряжения, пропорциональные соответствующим частотам на входах основного и компенсационных каналов, и интегратор следящего типа, выполненный на основе операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен интегрирующий контур, что позволяет с заданной погрешностью получить на выходе сигнал в виде разности напряжений по основному и компенсационному каналам (для компенсации фонового сигнала). К выходу операционного усилителя подключены две пороговые схемы, каждая из которых содержит органы для регулировки величин порогов («Аппаратура контроля радиационной безопасности АЭС с ВВЭР и РБМК», выпуск 22, Жернов B.C. и др., Москва, «Энергоатомиздат», 1987, Раздел 2.1.1.-2.1.2, стр. 34-49).

Диапазон линейного преобразования такого устройства, характеризующий диапазон измерения, составляет три десятичных порядка, что определяется накоплением заряда до равновесного значения, соответствующего значению входного частотного сигнала, на RC-цепочках. Выходное напряжение измерителя определяется следующим выражением:

где U - выходное напряжение устройства,

n₀ и n_k - средняя частота импульсов по разным входам преобразовательного тракта,

k₁ и k₂ - коэффициенты нормирования выходного сигнала, значения которых регулируются в одном десятичном порядке при помощи делителя напряжения с помощью переменных резисторов.

В случае если у БД диапазон преобразования сигнала ионизирующего излучения в частотный сигнал составляет более трех десятичных порядков, в то время как диапазон измерения известного устройства не превышает 3-х десятичных порядков, то при выходе частотного сигнала с выхода БД за верхнюю границу диапазона измерения известного устройства, в нем для того, чтобы продолжить измерение интенсивности ионизирующего излучения, предусмотрена возможность в ручном режиме при помощи регулировки делителя напряжения и подключения дополнительных дозирующих конденсаторов «загрубить» диапазон измерения на два десятичных порядка. При этом диапазон измерения в таком случае не будет превышать трех десятичных порядков. Таким образом, недостатком такого устройства является узкий диапазон измерения, не превышающий 3-х десятичных порядков, что приводит к низкой точности и чувствительности измерения при значениях сигнала, лежащих в широком диапазоне.

Также недостатком известного устройства является длительное время установления показаний и длительное время усреднения показаний (т.е. значения времени измерения), которые определяются выражениями (2) и (3):

где T_уст - время установления показаний,

т - постоянная времени аналогового интенсиметра, равная т=RC (см. вышеприведенную ссылку на описание известного устройства),

T_и - время усреднения показаний.

Таким образом, время реакции устройства на выдачу управляющего сигнала при возникновении аварийной ситуации, когда радиационный параметр превышает пороговое значение, является значительным, что приводит к снижению безопасности контролируемого объекта, так как в управляющих системах одним из важнейших требований к устройствам, вырабатывающим управляющий сигнал, является требование обеспечения заданного времени выработки управляющего сигнала при превышении текущим значением радиационного параметра порогового значения (времени реакции на возникновение аварийной ситуации). Время реакции устройства, вырабатывающего управляющий сигнал, при возникновении аварийных условий не должно превышать определенного значения, задаваемого в проектной документации с учетом протекания технологических процессов в контролируемом объекте, чтобы не спровоцировать возникновение аварии, что является важнейшим параметром таких блоков и напрямую влияет на безопасность контролируемого объекта.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является аппаратура радиационного контроля технологических процессов (далее - АРКТ), содержащая БД, преобразующий воздействующее на него ионизирующее излучение в частотный импульсный сигнал, пропорциональный интенсивности излучения, и блок обработки и выработки управляющего сигнала, который содержит цифровой реверсивный счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом БД, а выход соединен со входом бистабильного узла; генератор, вырабатывающий две пороговые частоты, два выхода которого, в соответствии с заданным алгоритмом, подключаются через бистабильный узел к выходу цифрового реверсивного счетчика импульсов. При превышении частоты, поступающей с выхода БД, значения установленной пороговой частоты на выходе цифрового реверсивного счетчика импульсов формируется управляющий сигнал, который через бистабильный узел активирует реле, в результате чего на выходе АРКТ получают управляющий сигнал, свидетельствующий о наличии или отсутствии превышения измеренной частоты порогового значения. Применение порогового генератора, генерирующего две пороговые частоты, обеспечивает защиту цифрового реверсивного счетчика импульсов от переполнения (GB 1372789, дата публикации 06.11.1974).

На выходе генератора пороговой частоты устанавливают значение частоты, соответствующее пороговой величине радиационного параметра, при превышении которой текущим значением радиационного параметра АРКТ вырабатывает управляющий сигнал.

Зависимость значения времени получения управляющего сигнала от соотношения величин частот импульсов с выхода БД и с выхода генератора пороговой частоты при применении цифрового реверсивного счетчика импульсов определяется следующим выражением:

где Τ - время получения управляющего сигнала на выходе АРКТ,

N - емкость счетчика импульсов,

f₁ - частота импульсов на выходе БД от источника радиационного излучения,

f₂ - частота импульсов от генератора пороговой частоты.

Как видно из выражения (4), чем ближе значения частот импульсов f₁ и f₂, тем значение времени выработки управляющего сигнала больше. Следовательно, при значениях частотных сигналов, соизмеримых друг с другом, временные затраты на получение выходного управляющего сигнала являются недопустимо высокими, что не соответствует одному из основных требований к управляющим блокам, в результате чего подобная аппаратура не может применяться на радиационно-опасных объектах таких, как, например, АЭС.

Таким образом, основным недостатком наиболее близкого аналога, обусловленным применением цифрового реверсивного счетчика импульсов, является значительная величина времени реакции аппаратуры на превышение интенсивностью ионизирующего излучения порогового уровня (т.е. время выдачи управляющего сигнала на реле с момента превышения частоты на выходе БД пороговой частоты) в случае близких значений частот с выхода БД и пороговой частоты, что не обеспечивает высокую безопасность объекта радиационного контроля.

Раскрытие изобретения

Технической проблемой заявленного изобретения является необходимость преодоления технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости создания эффективной аппаратуры радиационного контроля технологического процесса (АРКТ), вырабатывающей управляющий сигнал при превышении измеренной величиной радиационного параметра, установленного проектной документацией на контролируемый объект, необходимый для управления технологическим процессом, порогового значения, при эксплуатации которого не применяются программируемые процессоры, что исключает возможность зависания программного обеспечения и обеспечивает осуществление управляющей функции за оптимальное время реакции АРКТ на аварию, установленное в соответствии с техническими требованиями проектной документации на контролируемый объект. Также технической проблемой является отсутствие в известных аналогах АРКТ, построенных без применения программируемых элементов, простой пороговой схемы, создание которой не является трудоемким и которая обеспечивает возможность задания значения пороговой уставки во всем диапазоне возможного изменения радиационного параметра, т.е. в диапазоне, существенно превышающем четыре десятичных порядка.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение безопасности осуществления технологического процесса за счет одновременного повышения быстродействия реакции на аварию и надежности аппаратуры радиационного контроля.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет аппаратуры радиационного контроля технологического процесса (АРКТ), содержащей блок детектирования (1) (далее - БД), преобразующий воздействующий на него радиационный параметр в частотный сигнал, и пороговый блок управления (2) (далее - БУП) режимом работы исполнительного механизма или технологического оборудования, необходимых для осуществления технологического процесса, соединенный с выходом БД (1). БУП (2) включает в себя узел пороговый (3) (далее - УП) с узлом определения его неисправности (4) (далее - УОН УП) и узел (5) определения неисправности БД (1) и/или кабеля связи между БД (1) и БУП (2) (далее - УОН БД).

УП (4) содержит:

- входной цифровой счетчик импульсов (8);

генератор тактовой частоты (9), выполненный с возможностью вырабатывания частотного импульсного сигнала,

- делитель частоты (10), вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты (9), выполненный с возможностью регулировки и установки значения частоты сигнала, поступающего с выхода генератора тактовой частоты (9);

- таймерный цифровой счетчик импульсов (11), вход которого подсоединен к выходу делителя частоты (10), а выход подсоединен ко входу сброса входного цифрового счетчика импульсов (8);

- пороговый RS-триггер (12), вход R которого подсоединен к выходу входного цифрового счетчика импульсов (8) и входу сброса таймерного цифрового счетчика импульсов (11), вход S подсоединен к входу сброса входного цифрового счетчика импульсов (8) и к выходу таймерного цифрового счетчика импульсов (11). Пороговый RS-триггер (12) выполнен с возможностью выработки управляющего сигнала при превышении значения входного частотного сигнала, поступающего с выхода БД (1) на вход БУП (2), значения пороговой частоты.

УОН УП (4) содержит:

- первую, вторую, третью и четвертую логические схемы И₁ (13), И₂ (14), И₃ (15), И₄ (16) соответственно;

- логическую схему ИЛИ (17), первый и второй входы которой соединены с выходами первой и третьей логических схем И₁ (13), И₃ (15) соответственно, а выход подсоединен ко входу входного цифрового счетчика импульсов (8);

- первую логическую схему инвертора HE₁ (18), выход которой подключен ко второму входу третьей логической схемы И₃ (15);

- вторую и третью логические схемы инверторов НЕ₂ (19), НЕ₃ (20) соответственно;

- пересчетную схему Π₁ (21) УОН УП (4);

- дешифратор (22), вход которого соединен с выходом пересчетной схемы Π₁ (21) УОН УП (4), а выход - с входом третьей логической схемы инвертора НЕ₃ (20), вторым входом четвертой логической схемы И₄(16), вторым входом первой логической схемы И₁ (13) и входом первой логической схемы инвертора HE₁ (18);

- делитель частоты (23) УОН УП (4), выход которого соединен со входом упомянутой пересчетной схемы Π₁ (21), а вход подсоединен к выходу генератора тактовой частоты (9), к которому также подсоединен первый вход третьей логической схемы И₃ (15). Причем делитель частоты (23) выполнен с возможностью регулировки и установки значения частоты сигнала, поступающего с выхода генератора тактовой частоты (9).

Первый вход первой логической схемы И₁ (13) соединен с выходом БД (1). Выход второй логической схемы инвертора НЕ₂ (19) соединен со вторым входом второй логической схемы И₂ (14), выход которой является диагностическим выходом БУП (2). Выход порогового RS-триггера (12) соединен с первым входом четвертой логической схемы И₄ (16), выход которой является управляющим выходом БУП (2), и с входом второй логической схемы инвертора НЕ₂ (19). Выход третьей логической схемы инвертора НЕ₃ (20) соединен с первым входом второй логической схемы И₂ (14). Таймерный цифровой счетчик импульсов (11) выполнен с возможностью установки его емкости так, чтобы время его полного заполнения было с заданной погрешностью равно времени полного заполнения входного цифрового счетчика импульсов (8) при поступлении на его вход с выхода БД (1) через первую логическую схему И₁ (13) и логическую схему ИЛИ (17) частотного сигнала с частотой импульсов, соответствующей пороговому значению сигнала и с заданной погрешностью равной пороговой частоте. Последовательно соединенные делитель частоты (23), пересчетная схема Π₁ (21) и дешифратор (22) выполнены с возможностью проведения периодической автоматической диагностики работоспособности УП (3) и задания временного периода для ее проведения. Вторая логическая схема И₂ (14) выполнена с возможностью выработки статусного сигнала о наличии неисправности УП (3) по результатам диагностики его работоспособности. Логическая схема И₄ (16) выполнена с возможностью выработки, в случае работоспособности УП (3) и при превышении значения входного частотного сигнала пороговой частоты, выходного управляющего сигнала, предназначенного для передачи его на исполнительный механизм или на технологическое оборудование для снижения значения радиационного параметра до нормативного значения или для сигнального оповещения или для изменения режима работы исполнительного механизма или технологического оборудования в соответствии с заданным технологическим процессом.

УОН БД (5), входящий в состав БУП (2), содержит:

- свой делитель частоты (24), вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты (9), выполненный с возможностью регулировки и установки значения частоты сигнала, поступающего с выхода генератора тактовой частоты (9),

- свою пересчетную схему П₂ (25), вход которой соединен с выходом делителя частоты (24) и вход сброса которой соединен с выходом БД (1);

- свой RS-триггер (26), вход S которого соединен с выходом пересчетной схемы П₂ (25) УОН БД (5), вход R соединен с выходом БД (1), а выход является диагностическим выходом БУП (2).

Пересчетная схема П₂ (25) и соединенный с ней делитель частоты (24) выполнены с возможностью задания интервала времени, по истечении которого RS-триггер (26) вырабатывает статусный сигнал об отсутствии частотного сигнала на входе УП (3) (и, следовательно, на входе входного цифрового счетчика импульсов (8)), если на R-вход RS-триггера (26) за этот интервал времени не поступит хотя бы один импульс, что свидетельствует о неисправности БД (1) и/или кабеля связи между БД (1) и БУП (2). Такой статус RS-триггера (26) УОН БД (5) будет сохраняться вплоть до поступления на его вход R хотя бы одного импульса, после чего состояние RS-триггера (26) УОН БД (5) изменяется на статус «БД (1) исправен» и/или «кабель связи между БД (1) и БУП (2) исправен».

Под исполнительным механизмом или технологическим оборудованием в заявленном изобретении следует понимать любой механизм или любое оборудование, на которое может быть направлено управляющее воздействие, чтобы организовать осуществление необходимого технологического процесса в соответствии с алгоритмами, заложенными в проектной документации. В частности, в качестве исполнительных механизмов, которыми может управлять АРКТ, могут использоваться следующие: автоматические клапаны, вентили и задвижки, воздуходувки, реле, светозвуковое оборудование, двигатели, вентиляционное оборудование, различное радиоэлектронное оборудование, либо любой другой исполнительный механизм. В качестве технологического оборудования может быть использовано любое технологическое оборудование (как радиационное, так и нерадиационное), например, парогенератор, теплообменники, вентиляционные системы, вентиляционная труба, сбросная труба, технологические контура и емкости различного назначения, контрольные баки, двигатели, генераторы и т.д., а также свето-звуковые сигнализаторы, установленные, например, на проходах в склады, вокзалы или в помещения с медицинским оборудованием (рентгеновские аппараты, радиотерапевтические установки). АРКТ может применяться как на радиационно-опасных объектах, так и иметь более широкое применение на любых промышленных объектах, где могут применяться автоматизированные системы управления технологическими процессами по сигналам датчиков, преобразующих воздействующие на них радиационные параметры в частотные импульсные сигналы.

Принцип действия БД основан на преобразовании энергии ионизирующих излучений в электрические импульсы.

Регистрация радиационного параметра (например, величины мощности дозы) и преобразование его в частотный импульсный сигнал посредством БД (1), осуществляемые при использовании изобретения, имеет ряд особенностей, которые связаны с тем, что БД (1) производит преобразование радиационного параметра в частотный импульсный сигнал с некоторой погрешностью, присущей ему, кроме того радиационный параметр, даже если отсутствуют причины его изменения во времени, колеблется с некоторым разбросом около среднего значения. В результате текущему значению радиационного параметра, воздействующего на БД (1), соответствует не текущее значение частоты импульсного сигнала на выходе БД (1), а усредненная за некоторый интервал времени частота импульсов, которая определяется путем отнесения накопленного количества импульсов с помощью цифрового или аналогового счетчиков импульсов к интервалу времени накопления (усреднения).

В заявленной АРКТ в качестве входного и таймерного счетчиков импульсов используются цифровые счетчики, т.к., как было разъяснено ранее, они обеспечивают более широкий диапазон измерения, чем аналоговые измерители средней частоты следования импульсов, у которых диапазон измерения составляет всего не более трех десятичных порядков, что определяется накоплением на RC-цепочках электрического заряда до равновесного значения, соответствующего среднему значению частотного импульсного сигнала, поступающего на вход БУП АРКТ. Кроме того цифровой счетчик импульсов имеет еще одно существенное преимущество перед аналоговым, т.к. обладает очень высоким быстродействием, что позволяет ему регистрировать без существенных просчетов высокочастотные импульсные сигналы, также цифровой счетчик (выполненный, например, на базе логической матрицы) обладает практически ни чем не ограниченной емкостью, что позволяет осуществлять накопление импульсов с частотой более 6 десятичных порядков и устанавливать время накопления в широком интервале от единиц секунд до тысяч секунд, что достаточно для решения любых задач контроля и управления технологическими процессами. Также, как было разъяснено ранее, цифровой счетчик импульсов по сравнению с аналоговым обеспечивает, по крайней мере, в 2 раза меньшее время определения средней частоты импульсов.

За счет одновременного подключения входного цифрового счетчика импульсов и таймерного цифрового счетчика импульсов к разным входам порогового RS-триггера (12) и ко входам сброса друг друга обеспечивается возможность оперативного определения наличия или отсутствия превышения частоты импульсов входного сигнала значения заданной пороговой частоты и оперативной выдачи управляющего сигнала с АРКТ на исполнительные механизмы или технологическое оборудование, запускающие работу систем безопасности контролируемого объекта или технологического оборудования, в том числе при близких или равных значениях частот на выходе БД и генератора тактовой частоты. Т.е. время выработки управляющего сигнала, запускающего работу систем безопасности контролируемого технологического процесса, при использовании заявленной АРКТ, в отличие от наиболее близкого аналога, где аппаратура содержит реверсивный цифровой счетчик импульсов, является минимальным для всех возможных случаев развития аварийной ситуации.

Это свойство заявленной АРКТ особенно важно при применении его в управляющих системах безопасности, т.к. в таких системах одним из важнейших требований к АРКТ, вырабатывающей управляющий сигнал, является требование обеспечения заданного времени выработки управляющего сигнала (времени реакции на возникновение аварийной ситуации) при превышении текущим значением радиационного параметра порогового значения. Время реакции АРКТ, вырабатывающей управляющий сигнал, при возникновении аварийных условий не должно превышать определенного значения, задаваемого в проектной документации с учетом протекания технологических процессов в контролируемом объекте или в технологическом оборудовании, чтобы не спровоцировать возникновение аварии. Такое значение времени является важнейшим параметром АРКТ и напрямую влияет на безопасность контролируемого объекта или на осуществление технологического процесса.

Из вышесказанного следует, что заявленная АРКТ обеспечивает значительное сокращение времени выработки управляющего сигнала, запускающего работу систем безопасности контролируемого технологического объекта (исполнительного механизма или технологического оборудования) или необходимого для осуществления технологического процесса в соответствии с заданным алгоритмом, при возникновении аварийных условий, и тем самым обеспечивает повышение т безопасности осуществления технологического процесса.

Таким образом, в заявленном изобретении за счет формирования и выработки управляющего сигнала при превышении значения радиационным параметром установленного порогового значения за минимальное время реакции (время реакции заявленной аппаратуры на аварию), соответствующее техническим требованиям, задаваемым в проектной документации, в широком диапазоне изменения радиационного параметра (от порогового значения и выше) обеспечивается повышение безопасности контролируемого технологического процесса.

Кроме того, за счет использования в БУП (2) АРКТ только элементов «жесткой» логики, т.е. за счет отсутствия применения в нем программируемых процессоров, обеспечивается:

- полное исключение возможности внештатной остановки работы АРКТ при «зависании» программного обеспечения, что приводит к повышению надежности функционирования АРКТ при формировании и выработке управляющего сигнала на выходе БУП (2) АРКТ и, соответственно, к повышению безопасности контролируемого объекта или технологического оборудования, а также к безопасности технологического процесса;

- возможность задания таких настроечных параметров в УП (3), как: паспортные значения чувствительности и «мертвое» время БД (1), а также значение пороговой уставки (с возможностью его задания во всем диапазоне изменения радиационного параметра) и время измерения и выработки управляющего сигнала, что достигается путем оптимального подбора типа генератора тактовой частоты с определенным значением частоты на выходе (обычно выбирается кварцевый генератор частоты с частотой на выходе на уровне нескольких сотен тысяч Гц.) в комбинации с установкой определенного значения коэффициента деления делителя с помощью регулирующих элементов и емкостей входного и таймерного цифровых счетчиков импульсов, емкость которых может быть установлена в широких пределах за счет, например, использования двоичных элементов логической матрицы, что также расширяет функциональные возможности АРКТ, повышает ее эксплуатационные характеристики за счет возможности оперативного адаптирования управляющей функции АРКТ, т.е. возможности провести быстрое изменение значения частоты импульсов, подаваемых на вход таймерного счетчика импульсов, и емкостей входного и таймерного цифровых счетчиков импульсов при изменении проектных требований к значению пороговой уставки и/или времени измерения и выработки управляющего сигнала, а также при замене отказавшего БД в ходе проведения ремонтных работ на исправное с отличными метрологическими параметрами.

Таким образом, в заявленном изобретении за счет одновременного подключения входного и таймерного цифровых счетчиков импульсов, выполненных на элементах «жесткой» логики без применения программируемых процессоров, к разным входам порогового RS-триггера (12) и ко входам сброса друг друга обеспечивается повышение безопасности технологического процесса, повышение надежности и эксплуатационных характеристик АРКТ.

За счет наличия УОН УП (4) в составе АРКТ обеспечивается возможность периодического проведения автоматической диагностики неисправности УП (3) БУП (2), осуществляемой для выявления его возможной неисправности в условиях отсутствия аварийной ситуации, когда отсутствует фиксирование пороговым RS-триггером (12) превышения порогового значения. Такое техническое решение приводит к дополнительному повышению надежности АРКТ и безопасности технологического процесса, контролируемого объекта и технологического оборудования за счет возможности оперативного реагирования на неисправность элементов заявленной АРКТ и обеспечения возможности своевременного устранения неисправности УП (3), что достигается с помощью цепочки последовательно соединенных делителя частоты (23) УОН УП, пересчетной схемы П₁ (21) УОН УП (4) и дешифратора (22), входящих в состав БУП (2), которые обеспечивают проведение периодической автоматической диагностики работоспособности УП (3) и задание временного периода для ее проведения путем блокировки с помощью логических схем И₁ (13) и ИЛИ (17), поступления частотного сигнала на вход входного цифрового счетчика (8) от БД (1), одновременной подачи частотного сигнала с выхода генератора тактовой частоты (9) на вход входного цифрового счетчика (8) с помощью первой логической схемы инвертора HE₁ (18) и логических схем И₃ (15) и ИЛИ (17), блокировки с помощью логической схемы И₄ (16) прохождения управляющего сигнала с выхода порогового триггера на управляющий выход БУП, выработки статусного сигнала об отказе УП (3) на диагностическом выходе БУП (2) с помощью логической схемы И₂ (14), третьей логической схемы инвертора НЕ₃ (20) и логической схемы инвертора НЕ₂ (19) в случае отсутствия управляющего сигнала на выходе порогового триггера во время проведения автоматической диагностики УП (3).

Также за счет возможности периодического проведения автоматической диагностики неисправности БД (1) и/или кабеля связи между БД (1) и БУП (2), осуществляемой для оперативного выявления его возможной неисправности и ее своевременного устранения, обеспечиваемой УОН БД (5), находящимся в составе БУП (2) АРКТ, достигается повышение безопасности контролируемого технологического процесса, объекта и технологического оборудования, значительное повышение надежности и эксплуатационных характеристик АРКТ.

В частном случае реализации изобретения БД (1) может быть размещен в свинцовой защите для его защиты от воздействия внешнего фона.

В частном случае реализации изобретения генератор тактовой частоты (9) УП (3) БУП (2) может быть выполнен с возможностью выработки сигнала с частотой импульсов, соответствующей пороговому значению радиационного параметра и с заданной погрешностью равного пороговой частоте, а емкость таймерного счетчика импульсов (11) может быть равна емкости цифрового счетчика импульсов (8).

УП (4) может содержать управляющее реле, вход которого подсоединен к выходу четвертой логической схемы И₄ (16), выполненное с возможностью срабатывания при поступлении на первый вход четвертой логической схемы И₄ (16) сигнала с выхода порогового RS-триггера (12), поступающего на его вход R с выхода входного цифрового счетчика (8).

УОН УП (4) может содержать статусное реле, вход которого подсоединен к выходу второй логической схемы И₂ (14), выполненное с возможностью срабатывания, если во время проведения периодической автоматической диагностики исправности БУП (2) отсутствует сигнал на входе третьей логической схемы инвертора НЕ₃ (20) с выхода дешифратора (22) при одновременном отсутствии поступления сигнала с выхода порогового RS-триггера (12) на вход второй логической схемы инвертора НЕ₂ (19), что свидетельствует о неисправности УП (3).

УОН БД (5) может дополнительно содержать статусное реле, вход которого подсоединен к выходу RS-триггера (26) УОН БД (5) и которое выполнено с возможностью срабатывания при поступлении на него статусного сигнала с выхода RS-триггера (26) УОН БД (5) об отсутствии частотного сигнала на входе входного цифрового счетчика импульсов (8).

АРКТ может применяться для контроля герметичности технологического оборудования (например, парогенераторов, теплообменников) или участия в управлении технологическими процессами (например, для контроля герметичности парогенераторов, очистки радиоактивной среды с помощью выпарных аппаратов или ионообменных фильтров) или контроля за нераспространением радиоактивных веществ на проходных и транспортных воротах на промышленных объектах или контроля несанкционированного проноса радиоактивных источников на входах и выходах медицинских помещений, где используются радиоактивные источники - томографы, рентгеновские аппараты, ПЭТ-центры и т.п., а также на входах и выходах вокзалов, складов.

Преобразованным БД (1) радиационным параметром может являться, например, по меньшей мере, один параметр из следующей группы: мощность дозы фотонного излучения (например, гамма-излучения), активность вещества, поверхностная активность, объемная или удельная активность среды, плотность потока или поток ионизирующих частиц или поток ионизирующего излучения, например, гамма-излучения. В таких БД для преобразования энергии фотонного излучения в частотный импульсный сигнал используются сцинтилляционные, газоразрядные или полупроводниковые детекторы.

БУП дополнительно может содержать блок электрического питания (далее - БП (7)), соединенный с электронными элементами УП (3) для их электрического питания и/или с БД (1) для обеспечения его питания.

УОН БД (5) может содержать свой отдельный генератор тактовой частоты (Г₂, не показан на фигурах), выполненный с возможностью вырабатывания частотного сигнала, причем вход пересчетной схемы П₂ (25) может быть соединен с выходом генератора тактовой частоты (Г₂) УОН БД.

При этом генератор тактовой частоты (Г₂) УОН БД (5) может быть выполнен с возможностью выработки частотного сигнала и установки заданной частоты импульсов либо совместно с делителем частоты Д₂ (24) УОН БД (5), либо без него (такое выполнение АРКТ не является предметом настоящег