РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ КАК ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ

RADIOACTIVE ISOTOPES AS ELEMENTS OF AUTOMATION

Murat Nasirov

student, Department of Automation of Production Processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В этой статье рассмотрены способы применения радиоактивных компонентов в автоматических системах.

ABSTRACT

This paper discusses how to use radioactive components in automatic systems.

Ключевые слова: автоматика, радиация, компоненты, управление.

Keywords: automation, radiation, components, control.

В различных автоматических (радиоизмерительных) приборах применяются радиоактивные изотопы. В промышленных условиях радиоационные технологии применяются для сложного измерения на разноплановых производствах с 50-х годов прошлого века.

К плюсам радиоактивных устройств можно отнести:

• бесконтактный способ измерения;
• высокие точность и стабильность; 
• удобство пользования.

Принцип действия радиоизотопного оборудования (рисунок 1) основан на взаимодействии ядерного излучения с контролируемой стабильной средой измерения. В схеме устройства обычно присутствуют источник радиационного излучения, детектор излучения, промежуточный преобразователь входных сигналов и измеряющий прибор на выходе.

Системы радиометрии обычно состоят из двух компонентов: малый радиоизотоп, источник которого излучает энергию через технологическую аппаратуру, и детектор, установленный с другой стороны, измеряет приходящее к нему излучение. При изменении массы источника и детектора сила поля, излучаемая радиоизотопом для детектора, меняется.

Рисунок 1. Гамма-дефектоскоп

Ионизационные камеры применяются как приемники излучения в автоматических устройствах, они считаются широко распространенными, причем сюда же можно отнести газовые и плазменные счетчики.

Срединный преобразователь излучения сигнала на входе может также содержать в себе усилительную схему, измеритель импульсной скорости, а также включать в себя специальную спектрометрическую схему. В системе автоматического регулирования могут встраиваться разные устройства автоматического контроля за технологическими процессами на предприятии.

Отличительной чертой радиоизотопного устройства является наличие, кроме обычных аппаратных особенностей, дополнительных погрешностей вероятности, которые связаны с статистикой радиоактивного распада изотопа, поэтому при неизмененной средней динамике излучения в течение каждого момента времени, можно регистрировать различные значения выходной величины потока.

Рисунок 2. Измеритель уровня жидкости в баллоне

Уменьшение ошибок при измерении может быть достигнуто увеличением скорости или времени измерения потока, но первое ограничено требованиями безопасности, а второе уменьшает быстродействие прибора. Поэтому в любом случае лучше всего использовать приемники излучения для измерения с наибольшей эффективностью.

Хоть и необходимо точно измерять интенсивность потока излучения, ведь это условие является главным для многих устройств подобного типа, это не считается конечной целью, поскольку на самом деле важно контролировать не интенсивность, а технический параметр устройства, который принимает этот самый поток излучения.

Сегодня некоторая часть компаний в промышленной отрасли, применяющие радиометрические технологии (рисунок 2) для измерений процессов, использует в числе вышеописанных методов еще неразрушающий рентгеноконтроль или радиографический контроль, для того чтобы проверить, например, целостность сварных швов и сосудов, сделанных из разных материалов. Эти устройства также могут излучать гамма-энергию из источника, как и радиометрические измерительные приборы.

Список литературы:

1. https://fb2.top/radioaktivnye-izotopy-i-ih-primenenie-621863/read/part-7 (дата обращения: 12.09.2021)
2. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/1087/1082 (дата обращения: 14.09.2021)
3. https://www.doza.ru/catalog/Stationary_radiation_monitoring/422/ (дата обращения: 14.09.2021)