目前我厂使用的卷烟机都配备有放射性烟支平均重量控制器装置。它是利用扫描装置内放射性同位素测定成型烟支密度并对烟支密度进行自动控制。适用于长周期连续性的监测与控制。具有精度高, 操作简单等优点, 能够稳定烟支重量和降低消耗。但由于对放射源缺乏了解, 产生恐惧心理, 我厂很少对扫描装置进行过调试和维修。一旦放射源扫描装置出现故障, 就只得停用整个重量控制器, 请外单位专业人员对烟机扫描装置进行维护和保养, 以减少放射源对员工身体的危害。笔者主要从核扫描仪的工作原理、对维修程序和方法以及放射防护等几个方面做简要论述, 以供参考。
1 放射源扫描装置结构与原理放射源扫描装置是一种精密传感器。它主要由放射源锶- 90、电离室、掩管、烟条导向器、离子室极化电压发生器、放射源闸门、电磁线圈和位置措示器、扫描装置温度稳定加热器和热敏电阻、防辐射屏蔽以及快速响应高稳定运放及其周围电子元件组成的放大器, 并由500 MΩ高精度的反馈电阻、温度补偿、增益和调零电位器等组成。其作用是将检测到微小电流转换成一定比例电压输出。实际上是一种I/V变换电路。
其测量原理是当烟条运行时, 放射源闸门打开, 锶-90产生的β射线从屏蔽的放射源夹持器发射出来, 它穿透烟条并被部分吸收衰减。结果得出辐射强度借助于烟条对面电离室予以测量。并且与其单位烟条重量成指数关系。电离室产生电流与接收到的辐射源强度成正比, 因而与烟丝密度(重量)成反比。当电流经扫描装置内由高阻抗、高稳定、高速的运放CM1082为主组成的I/ V变换电路变换后, 可得出I0所对应的电压值V0 ≈10V, Is所对应的电压值Vs ≈1.3V0微机检测电路只有先检测到这个两个电压值并被存贮后、系统才能正常工作。这就是所谓“校正”。同时通过实际测量在烟支运行时, 扫描装置输出的电压值为5V左右。维修人员知道这3种状态的对应的电压值就很容易判断放射源扫描装置是否工作正常。
2 维修程序和方法 2.1 拆下放射源进行清洁和检修首先将扫描装置从烟机上整体拆下并罩上有机玻璃罩搬运至维修间, 放在工作台上。维修人员穿上防护工作服, 利用有机玻璃屏隔离维修者和工作台(有机玻璃屏宽度比人体稍宽, 不影响维修者两手的操作)。维修者隔着有机玻璃屏先拆下台部钢底板, 然后松开固定放射源的两颗镙钉, 用尖嘴钳将放射源快速放入工作台上事先准备好的铅罐内, 盖上盖子后拿到远离工作台的地方暂时存放, 即可安全进行维修工作。依次拆下烟条导向器, 定位吸风管接头及出口导向器和铅合金防护盖。然后仔细对扫描装置内部进行清洁, 除去灰尘后就可进一步进行检修工作。检修过程分为不通电和通电两个步骤。在不通电情况下, 拆下掩管和离子盒, 主要检查钛铂片表面是否有损坏。用手拉动闸门是否关闭灵活。用万用表分别检查内部指示灯, 加热器板、热敏电阻、电磁线圈、桥式整流器等元器件, 用高阻电阻表测量500 MΩ的反馈电阻。通过检测能发现一些较明显故障。然后可进行通电检查。输入±15 V电源, 检测极化电压发生器是否有-1 000 V电压输出(实测大都达不到, 一般只要有-850 V以上就属正常)。同时还可对放大器初步调零, 需要注意的是当放上放射源后, 电压会略上升。通过外接开关将110 V交流电压按至控制闸门关闭的电磁铁线圈。并反复扳动开关, 要求闸门关闭自如。接上24 V电源, 看内部2个指示灯是否常亮。最后将110 V交流电压接至加热器, 并将测温仪表传感器放在掩管入口处, 直至温度升高至45℃。此时, 需精确测量负温度系数热敏电阻阻值(正常时约为13 kΩ左右)并记录。
2.2 装上放射源, 调零和调增益扫描装置在45℃温度下, 将装有放射源保护铅罐拿到工作台上, 打开盖子取出放射源安装在扫描装置上, 并在测试点TP1和TP2上接上万用表, 在闸门关闭时通过调整HV2调零。然后通电打开闸(调增益电位计RV1, 使电压调定在(10 ±0.1) V上(此时电压超过10.2 V或低于8 V将会显示I0故障和报警)。调好后可反复关闭闸门几次看电压是否有变化。闸门开关用外面开关控制。调零和调增益过程完成后, 再把放射源拆下后移走。
2.3 整体装配和校正移走放射源后, 再将扫描装置防护罩、定位风管接头、烟条导向器、出口导向器依次装好, 最后将放射源装上, 并把后部钢底板安装好。整个放射源扫描装置就已维修完毕。由于已经调好零点和增益, 在烟机上不需再打开扫描装置, 只需安装在烟机上进行常规的Io和Is校正, 就可正常使用了。
在维修过程中, 放射源经拆下→装上→再拆下→再安装这一过程, 有时还会多次反复拆装过程, 虽然比较麻烦, 但维修人员实际接触放射源时间反而减少了。会更安全一些。
3 在企业中的放射源控制与管理 3.1 放射源装置的购置技术装置处根据生产工艺要求, 随主机一起购买附加检测设备:放射源装置, 新购置的放射源装置及时到环境主管部门申报登记注册, 并提供相关资料, 以确保符合国家、地方法律法规要求。根据使用情况按规定年限到原发证机关进行放射源使用许可延续使用登记。
3.2 放射源装置的使用与管理技术装备处设专人管理放射源, 放射源管理员编制《密封放射源装置统计表》, 以反映放射源装置的真实使用情况, 以便于识别和管理。《密封放射源装置统计表》应包括:设备编号、出厂日期、放射源性质、厂家名称、使用及存放地点等内容。《密封放射源装置统计表》一式三份, 分别由放射源管理员、计量中心保存和安全保卫处存档。安全保卫处接到《密封放射源装置统计表》后, 逐一进行实地和对, 加以确认, 并在张贴醒目的警示标志。定期委托中介技术服务机构对所有放射源装置进行辐射剂量检测。
3.3 放射工作人员安全知识培训和健康监护一是安全保卫处组织放射工作人员进行岗前安全知识培训, 经考试合格取得当地卫生行政部门颁发的《放射工作人员证》后, 方可上岗作业。并且每年对所有放射工作人员进行安全知识再培训, 经考试合格后方可继续从事放射岗位作业。二是按照《放射工作人员健康监护管理办法》每年对所有放射工作人员进行健康查体, 建立健康监护档案。对调离放射岗位的工作人员, 也及时安排岗后安全健康查体, 查体情况并存档。三是严格按照国家有关规定对所有放射工作人员进行个人剂量检测, 每季度进行一次个人剂量测量, 把测量后的数据及时输入个人剂量监护档案管理软件, 管理软件自动累加每个人的个人剂量数据, 以便于监控所有人员的个人剂量状况, 为工作安排提供技术支持。