EJ 587—1991
1991-10-11发布
1992-03-01实施
中国核工业总公司发布
附加说明：
本标准由中国核工业总公司企管部提出。
本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会归口。智能控制方法
本标准由中国辐射防护研究院负责起草。
本标准主要起草人：石志侠、朱志贤。
本标准参照采用国际电工委员会（IEC ）第579号出版物《放射性气溶胶污染测量仪和监测仪》（1977年版）。
1 主题内容与适应范围
本标准规定了放射性气溶胶污染测量仪和监测仪的分类方法、设计要求、技术特性、试验方法和检验规则等。
本标准适用于供放射性工作场所使用、带有过滤器取样装置的放射性气溶胶污染测量仪和监测仪。这类似器应具有下述功能： a.测量工作场所中气溶胶的放射性浓度及其随时间的变化，或者在一段较长的时间（如24h ）内的气溶胶累积活度。
b.当气溶胶放射性浓度或者累积活度超过预定值时，给出报警信号。
本标准不适用于选择性监测的放射性气溶胶污染测量仪和监测仪（如钚气溶胶监测），也不适用于利用静电沉积、撞击、向心分离或离心法取样的放射性气溶胶污染测量仪和监测仪。
若将该测量仪和监测仪装在陆上运输工具、飞行器或船舶上使用，需要增加的其他要求，可由用户与制造厂商定。
2 引用标准
GB 8993.1 核仪器环境试验基本要求与方法 总纲
GB 8993.2 核仪器环境试验基本要求与方法 温度试验
GB 8993.3 核仪器环境试验基本要求与方法 潮湿试验
GB 8993.9 核仪器环境试验基本要求与方法 包装运输试验
GB 10257 核仪器与核辐射探测器质量检验规则
3 术语
3.1 气溶胶
固体或液体微粒在空气或其他气本中形成的分散系、其微粒大小通常在0.01μm 至几十微米之间。
3.2 放射性气溶胶污染测量仪
带有气溶胶取样装置和测量装置的空气污染测量仪。
3.3 放射性气溶胶污染监测仪
清洁推车带有报警单元的放射性气溶胶污染测量仪，当污染水平超过预置值时能发出声，光报警信号。
3.4 活度的约定真值
刻度仪器用的放射源活度的最佳估计值。该值和它的不确定度必须由次级标准源定，或由一台已按次级标准源校准过的仪器确定。
3.5 活度的指示值
测量装置指示的活度值。
3.6 变异系数
一组n 次测量值x i 的标准偏差s 和算术平均值之比V 。V 由下式给出： −
x
V=
壳体加工2
1
)
(
1
1
1−
=
−
−
−
∑
−
=x
x
n
x
x
s
i
n
i (1)
3.7指示值误差
在某个测量点，活度指示值与其约定真值之差。
3.8指示值相对误差
用百分数表示的指示值相对误差是活度的指示值误差与其约定真值之比。
3.9相对固有误差
在特定的参考条件下，一台装置对于某一活度污染水平的指示值的相对误差。相对固有误差E用下式计算：
E=t t
i A A
A)
(−
×100% (2)
式中：A i——活度的指示值；
A t——活度的约定真值。
3.10总等效窗厚度
从收集气溶胶的过滤介质表面发射的粒子到达探测器灵敏体积所必须穿过的等效厚度。通常用单位面积内的质量（mg.cm-2）表示。
这个厚度包括粒子穿过空气层的厚度加上探测器窗的厚度，以及为防止放射性污染而覆盖在探测器上的保护层的厚度。
3.11 表面发射率约定真值
放射源表面发射率的最佳估算值。该数值及其不确定度必须由次级标准或基准确定，或者由一台已按次级标准或基准校准好的仪器确定。ktkp-073
3.12参考源响应
在标准试验条件下，装置对参考源单位活度的响应。参考源响应R ref由下式计算：
R ref=ref b
ref A I
I−
(3)
式中：I ref——参考源的指示值；
I b——辐射本底的指示值；
A ref——参考源活度值。
3.13最低可探测活度
与特定本底指示值的三倍标准偏差对应的指示活度。
3.14动态范围
最大可测信号与最低可探测活度给出的信号之比。
3.15有效测量范围
满足本标准各项要求的测量范围。
3.16响应时间
用给定活度的放射源照射探测装置，从开始照射至平衡读数的90%所需的时间间隔；对于积分监测仪来说，则是从开始照射到指示值相对于时间一次微分平衡值的90%的时间间隔。
4 仪器分类
4.1 按功能分为：
a.放射性气溶胶污染测量仪；
b.放射性气溶胶污染监测仪。
4.2按使用方式分为：
a.固定式；
b.可移动式；
c.便携式。
4.3 按工作方式分为：
a.固定式过滤采样与测量同时进行；
b.固定式过滤采样后再延时测量；
c.连续移动带式过滤采样与测量同时进行；
d.连续移动带式过滤采样后再延时测量。
4.4按被测辐射类型分为：
a.总α污染测量；
b.总β污染测量；
c.总α、β污染测量。
4.5按供电方式分为：
a.交流供电；
b.直流供电；
d.电池供电。
5设计要求
按本标准要求制造的仪器，主要用于监测开放型工作场所空气中的放射性气溶胶浓度，以评价放射性工作场所的安全状况及放射性物质操作设施是否出现缺陷。当空气污染水平超过某预置值时，监测仪能发出报警信号。设计的仪器，除量程范围、最低可探测限、测量误差和使用条件应满足现场要求外，还要求仪器工作稳定，可靠且便于维护和修理。
5.1 仪器的组成
可分为“取样和探测”与“控制和测量”两个装置；二者可以放在一起，也可分开。
5.1.1取样和探测装置主要包括以下部分：
a.空气（或气体）泵；
b.流量监测和控制部件；
c.气溶胶滞留部件；
d.取样管道；
e.辐射探测器；
f.降低环境γ辐射影响的装置。
5.1.2控制和测量装置主要包括以下部分：
a.电源和过载控制部件；
b.电子学测量部件；
c.测量结果显示部件；
d.运行和报警指示器（对监测仪）。
5.1.3 如有特殊要求需增加其他部件，由用户与制造厂商定。
5.2 测量和指示特性
5.2.1读数刻度
读数刻度应采用适合于该测量技术的单位表示，并由制造厂和用户商定。在有条件用活度作精确校准时，最好用实际测量的活度刻度，在无条件作这种校准时宜用直接测量的单位刻度，如计数/s。如用放射性浓度Bq/m3或导出空气浓度DAC为单位表示时，制造厂应提供下列资料并指示校准条件：
a.标明每种放射性核素及其相对百分数；
b.对每种放射性核素的探测效率；
c.收集介质表面上达到的放射性平衡度（对短半衰期的放射性核素）；
d.取样空气体积；
e.气溶胶粒度分布；
f.该种粒度分布的过滤效率。
仪器刻度方式（如线性或对数刻度）和总有效测量范围应与监测目的相适应，并由制造厂和用户商定。动态范围一般至少为三个数量级。
对线性刻度的仪器，如有几档量程时，量程间的转换系数不得大于10，通常取3。在读数可能会有较大变化的情况下，量程应能自动转换，并应给出量程档位指示。
5.2.2有效测量范围
线性刻度的仪器，应从各档量程的10%～100%；对数刻度的仪器，应从最低有效量级的1/3到满量程；数字显示的仪表，应从第二最低有效十进位位开始到满量程。
为扩大仪表测量范围而采用两个以上具有不同量程范围的探测器时，其衔接部分应至少重叠一个数量级。
5.2.3最低可探测活度
仪表的最低可探测活度取决于它的使用条件、工作场所的性质及辐射防护规定要求。通常由制造厂和用户商定。制造厂应说明仪表在给定本底条件下对特定核素可达到的最低可探测活度。
5.3易于去污
设计仪器（尤其是取样和探测装置）时，必须采取一切必要措施尽量减少放射性物质对其内外表面造成污染。一旦受到污染时，要便于去污。只要有可能应在探测器前增设一层易于更换的薄的保护膜。
5.4装置的噪声级
装置的噪声主要来源于取样和机械传动装置，特别是气流通道系统的运行及由此引起的震动。应通过器件选择和合理设计使噪声级降至最低。制造厂应说明正常运行情况下的噪声级和装置适用的工作环境。
5.5重量和尺寸
5.5.1 便携式和可移动式仪器的重量和几何尺寸应小而适用，由制造厂予以说明。
5.5.2固定式仪器如需将控制和测量装置与中心控制室相连时，应按标准框架设计。在此情况下，由用户与制造厂商定。
5.6取样和排气管道
5.6.1设计时应考虑如下特性，具体要求由用户与制造厂商定：
a.内表面粗糙度。
b.管道内径及允许公差；
c.连接方式；
d.曲率半径与方向变化；
e.管材性质，特别是静电特性和防腐性；
f.气流入口和出口间最小距离；
g.管道沿线的温度控制。
5.6.2如有要求可配备下列器件：
a.与外管道连接的工具；
b.筛网；
c.排气净化器。
5.7空气（或气体）泵
空气泵应放在过滤器的下游方向。
5.7.1空气泵应能在预期的采样时间内连续工作，维修周期由制造厂和用户商定。
远程压力表
5.7.2除便携式仪器外，不得使用整流式电动机的空气泵。
5.7.3空气泵的负载特性要适当，设计时必须考虑其预期的最大取样时间，所用滤材类型和大气微尘浓度可能造成的最大压降。要保证在取样结束时，公称流量的减少不得超过20%，或总的取样体积误差不超过10%。
5.7.4空气泵应装有压力和温度保护器件，以便在运行中超过额定压力和温度时泵自动停止工作。制造厂应说明这类装置的运行特性。
5.8流量测量和控制装置
5.8.1流量测量设备应装在过滤器和空气泵之间。
5.8.2流量指示值应能直接读取并不管实际测量条件如何，必须用标准大气压（20℃，101.3kPa）时的流量值（m3/s）表示。
5.9 气溶胶滞留部件
5.9.1根据仪器的特点，收集表面可采用圆形、正方形或长方形。对于移动带式过滤器，采用正方形或长方形可使校准方法简化。
5.9.2滤材的选择应考虑阻力特性和表面收集特性。制造厂应说明所推荐的滤材类型。
5.9.3设计时应考虑整个部件的如下特性：
a.易于去污；
b.减少空气入口外壁上的沉积；
c.同流态取样；
d.气溶胶粒子沉积的均匀性；
e.防止气流从外部漏入；
f.易于拆换过滤器而不损坏探测装置；
g.对于同时进行取样和测量的装置，应采取措施将放射性气体的干扰降至最低。
5.9.4过滤器托架应能放入厚度为1.5mm的滤材；对于某些特殊用途，如碘气溶胶取样，应能放入3mm厚的滤材。
5.9.5对于移动式过滤取样，必须给出滤材正常移动、断裂或用完的指示信号。存贮盒中剩余滤材少于24h用量时是否需要给出指示信号，由用户和制造厂商定。
5.10辐射探测器
5.10.1不论采用何种辐射探测器，其量程的动态范围至少为三个数量级。
5.10.2若用β闪烁探测器，其厚度必须足够薄（考虑到闪烁体的机械强度和探测效率，实际下限大约是0.2mm），使β能量在150keV～2.5MeV时，信号与本底的比值尽可能地高，且探测效率尽可能一致。
5.10.3有效探测表面面积应近似等于气溶胶收集表面面积。
5.10.4最大等效窗厚
对于α辐射，小于或等于2mg/cm2(相当于3.2MeV的能量损失)。
对于β辐射，应与所探测的β粒子能谱相适应，制造厂应给出等效厚度数值和探测效率与β能量的函数关系。
5.10.5应易于拆卸、去污和更换。
5.11降低环境γ辐射的影响
5.11.1为了减少环境γ辐射对测量结果的影响，采用下列两种方法：
a.物质屏蔽法；
b.电子学方法。
根据整个系统设计的具体情况可以考虑采用其中一种或同时采用两种方法。
5.11.2探测器灵敏体积周围所有方向上的屏蔽引起的辐射衰减应尽可能相同，其中要考虑探测装置的结构材料和探测器的角响应。在确定屏蔽层的厚度时应考虑探测器的探测效率。
5.11.3屏蔽体应易于拆卸，并由可并列放置的重叠单件构成，单件重量一般不得大于15kg，但制造厂和用户另有商定者除外。
5.11.4采用附加的电子学方法来减少本底影响时，应根据γ辐射的能量范围和辐射方向选择探测器并确定该探测器的位置，以获得可能达到的最佳补偿。氨基酸水解
5.12天然放射性的甄别
5.12.1由于空气天然气载放射性（如氡、氢及其子体）的浓度较高，并且该浓度随地点、时间及气象、通风条件的变化而有较大的变化，因此必须采取适当的措施来消除它们对测量的干扰。甄别天然放射性的方法有下列几种：
a.延迟测量法：将收集的样品放置一段时间，使其中的短寿命天然放射性核素衰减后再进行测量；
b.辐射相关特性甄别法：利用天然放射性核素的某些辐射特性进行甄别，例如假符合法，比值法；
c.能谱测量法；
d.化学分离法；
e.粒度选择法；
f.电子学补偿法。
5.12.2对电子学补偿法的要求
如果使用电子学补偿法甄别天然放射性，则制造厂必须说明：
a.调整程序，通常包括补偿因子的正确确定和调整；
b.试验方法，用于检查补偿装置的固有功能；
c.补偿效率，以过滤器上每秒每单位天然放射性活度的剩余计数表示，或者以剩余脉冲计数率的涨落与未补偿的脉冲计数率的涨落之比表示。
5.13检查源
仪器应配备一个检查源。检查源应能随时置于气溶胶滞留部件内的指定位置，以便用户定期检查仪器是否正常工作。
5.14测量显示
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