Совокупность характеристик внешней среды, в которой должно находиться приборов как во время работы, так и выключенном состоянии и называют условиями эксплуатации.

Аппаратура, эксплуатируемая в закрытых отапливаемых помещениях, защищена от влияния низкой температуры и непосредственного воздействия пыли и воды (дождя, брызг, инея), а также от механических воздействий. Однако при транспортировке и перенастройке, например для ремонта и проверки, она может подвергаться ударам и вибрациям. Кроме того, в небольших помещениях температура окружающей среды повышается из-за выделения тепла самими приборами.

Аппаратура, эксплуатируемая на открытых площадках, подвержена комплексу климатических воздействий. Это пониженная и повышенная температура окружающей среды, прямое воздействие погоды (дождя, инея, росы) и воздуха с повышенной влажностью. Приборы этой группы подвергаются так же большим механическим воздействиям, но, как правило, при транспортировке, т.е. в неработающем состоянии.

Внешние воздействие заметно усложняется в районах с тропическим климатом, где на аппаратуру может длительное время действовать повышенная температура при влажности воздуха до 100%. Поэтому в таких условиях активнее протекают процессы образования грибков, плесени и микроорганизмов как на внешней поверхности приборов, так и внутри них.

При целевом использовании любых измерительных средств необходимо, прежде всего проконтролировать и обеспечить соответствии конкретных условий окружающей среды, в которых выполняются измерения, паспортным эксплуатационным характеристикам прибора, поскольку только в этих условиях обеспечиваются заданные метрологические параметры прибора, прежде всего точность эксплуатации прибора являются одной из основных эксплуатационных характеристик любого измерительного прибора, в том числе приборов ТК ДРМ.

Другой важнейший эксплуатационной характеристикой является достоверность показаний прибора. Она обеспечивается систематической калибровкой и градуировкой, которые составляют основу технического обслуживания.

Калибровка прибора – это контрольная проверка и подстройка показаний в какой – либо, обычно одной опорной, точке диапазона измерений. Радиационные приборы калибруются при помощи калибровочного источника ИИ с точно известными параметрами. Несовпадение показаний прибора с данными контрольного источника определяют погрешность измерений.

 

Градуировка прибора – это операция по проведению показаний прибора в соответствие с фактическими значениями измерительных величин. Результаты градуировки оформляются в виде градуировочного графика, представляющего собой зависимость выходной величины прибора (результата измерений) от входной величины нескольких опорных точках диапазона измерений. Радиационные приборы градуируются с помощью специального оборудования комплекта источников излучений разного вида и разной активности в условиях градуировочной мастерской.

К эксплуатационным характеристикам прибора относится его надежность,под которой понимается свойство (способность) прибора выполнять заданные функции в определенных условиях сохраняя заданный диапазон метрологических показателей в течение требуемого времени работы (наработки). Состояние приборов при котором он способен выполнять измерительные функции с данной точностью, называют его работоспособностью, а состояние при котором прибор не соответствует хотя бы одному из предлагаемых к нему требований – неисправностью. Возникновение неисправности прибора называют его отказом. В состоянии неисправности прибор иногда все же может выполнять свои функции, однако или с пониженной точностью, или в облегченных условиях эксплуатации, или в меньшем диапазоне измеряемых величин.

С понятием надежности связаны такие категории, как безотказность и долговечность эксплуатации прибора.

Под безотказностью понимают свойство прибора сохранять работоспособность в течение определенного времени без вынужденных перерывов в работе, под долговечностью – свойство прибора сохранять работоспособность с необходимыми перерывами технического обслуживания и ремонта.

Календарная продолжительность эксплуатации прибора до физического или морального износа называется сроком его службы. Физический износ возникает при разрушении прибора или необратимом выходе из строя. Моральный износ определяется техническим прогрессом, появлением новых более современных изделий и т.д. Для аппаратуры, измеряющей ИИ, период морального износа в настоящее время не превышает десяти лет.

Одним из основных показателей надежности прибора являются интенсивность ג его отказов – доля приборов, выходящих из строя в единицу времени, по отношению к их количеству, находящемуся в эксплуатации.

Для большинства приборов зависимость интенсивности отказов имеет вид U – образной кривой (рис..),

первый отрезок времени, называемый периодом приработки, Выходят из строя приборы с грубыми дефектами не вскрытыми первичным контролем. После этого интенсивность отказов уменьшается а далее остается постоянной, наступает период нормальной работы прибора. Для радиационных приборов период приработки составляет десятки (до сотни) часов, а период нормальной работы – тысячи, а иногда и десятки тысяч часов. По мере износа элементов приборов (например, потери эмиссии катодом ФЭУ) интенсивность отказов вновь возрастает – начинается период старения.

На основе интенсивности отказов определяются и другие показатели надежности. Так, средний срок службы приборов равен

 

T_ср = 1/ג

Средняя частота отказов -

F_ср = 1/t (1- e^-גt)

 

Где t - продолжительность работы прибора.

 

При גt <<1 величина e ^{─ גt} ≈ 1 – גt и F_ср ≈ ג. Таким образом, в период после окончания процесса приработки и до начала физического износа частота отказов равна их интенсивности.

В момент включения приборов возникают нестационарные проблемы, увеличивающие число отказов. Установлено, что γ = ג₀ (1 + 8n), где ג, ג₀ – интенсивность отказов при работе с значениями и при непрерывной работе соответственно; n – число отказов включения прибора. Следовательно, частое включение аппаратуры может стать основной причиной её отказа.

 

 

 

Рис. Зависимость интенсивности отказов приборов ТК ДРМ от времени эксплуатации

 

С понятием надежности прибора тесно связана такая эксплуатационная характеристика, как гарантийный срок эксплуатации — время, в течение которого с определенной вероятностью гарантируется исправная работа прибора и сохранение всех технических параметров и характеристик, указанных в его паспорте. Гарантийный срок исчисляется с момента выпуска прибора предприятием - изготовителем и выражается гарантированным временем безотказной непрерывной работы или продолжительностью и числом циклов непрерывной работы.

Например, если гарантийная вероятность равна 0,8 в течение 500 ч, то это значит, что в среднем 80% (из общего числа) приборов будет непрерывно работать не менее 500 ч. Если в течение гарантийного срока прибор все же выйдет из строя, то предприятие - изготовитель прибора обязано в короткий срок и безвозмездно устранить выявленные дефекты или заменить прибор новым. В настоящее время на приборы для измерения ИИ установлен минимальный гарантийный срок 12 месяцев.

Следует отметить, что гарантийный срок должен определять не время гарантированного бесплатного ремонта, а длительность исправной работы (т.е. является характеристикой надежности и ка­чества изделия).

Большое значение для быстрого восстановления работоспособности прибора имеет такая его эксплуатационная характеристика, как ремонтопригодность, т.е. приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей при техническом обслуживании и ремонте.

Для обеспечения требуемого уровня ремонтопригодности преду­сматриваются следующие меры:

— блоки и узлы приборов должны быть взаимозаменяемыми; при этом объем дополнительной регулировки должен быть минима­льным;

— для проверки и настройки после ремонта используется стандартная измерительная аппаратура или устройства, входящие в состав прибора;

— облегчается доступ к деталям, имеющим наибольшую вероятность выхода из строя (наибольшую частоту отказов);

— устройство органов регулировки должно учитывать возможный разброс параметров узлов и блоков, вызванный сменой элементов или устройств, входящих в их состав;

— в блоках предусматриваются контрольные точки, позволяющие быстро определять вид неисправности и вышедший из строя узел,

— в состав прибора включаются контрольные генераторы и контрольные источники излучения для проверки работы детекторов;

— опознавательные надписи и оцифровка деталей выполняются в соответствии с принципиальной электрической схемой; штырьки разъемов маркируются и т.д.;

— на блоках делаются ручки, облегчающие их извлечение из кожуха приборов;

— в комплект прибора вводятся соединительные кабели такой длины, которая позволяет включить блок, находящийся вне прибора, проверить его работу;

— в комплект запасного имущества включаются нестандартные элементы и устройства в количестве, необходимом для поддержания нормальной работоспособности прибора в течение гарантийного 1 срока эксплуатации;

— в технические описания вводятся исчерпывающие данные о принципе работы прибора, взаимодействии отдельных его узлов и основных элементов схемы и конструкции, а также перечень наиболее характерных возможных неисправностей и меры по их устранению.

Основным параметром прибора, характеризующим его качество с точки зрения поиска неисправностей и ремонта, является время восстановления. Поскольку отказы могут быть разными и при поиске неисправностей и ремонте возможны случайные действия, время восстановления тоже является случайной величиной. С учетом этих соображений для характеристики ремонтопригодности прибора используется среднее время Т_в восстановления, которое состоит из времени, необходимого для обнаружения отказа и зависящего от инструктивных особенностей прибора, от удобства осмотра и от сигнализации о наличии неисправности и месте ее возникновения; Времени устранения неисправности, определяемого быстротой смены блоков и легкостью доступа к элементам прибора, подлежащим замене; времени регулировки и проверки, связанного с квалификацией персонала, требуемой для проведения таких работ, с наличием встроенных в прибор контрольно - проверочных устройств и т.д.; а также времени, необходимого для профилактических работ, времени простоя из — за отсутствия запасных элементов или узлов прибора.

Важное значение для оценки эксплуатационных качеств прибора имеет коэффициент готовности, характеризующий вероятность того, что в любой произвольный момент времени прибор будет работоспособен. Помимо среднего времени восстановления, этот коэффициент должен учитывать среднее время t

Для оценки коэффициента готовности используется формула:

P= Tв / (Tн + Tв)

При эксплуатации радиационных приборов, использующих измерения ИИ в системе ТК ДРМ, особое внимание уделяется обеспечению их эксплуатационной безопасности, под которой понимается свойство этих приборов обеспечивать безопасность работающих с ними лиц, выполняющих установленные эксплуатационные правила, и прежде всего правила радиационной и электрической безопасности.

Необходимость обеспечения эксплуатационной безопасности радиационных приборов диктуется спецификой их построения и применения. Сам объект измерения — ДРМ и связанные с ними ИИ — представляет опасность в связи с вредным биологическим воздействием на организм человека его органы и ткани.

Помимо ДРМ как объекта измерения, источниками радиационной опасности в приборах ТК ДРМ могут быть контрольно градуировочные и калибровочные источники, нередко встраиваемые непосредственно в сам прибор, поэтому при эксплуатации данных приборов должны соблюдаться правила радиационной безопасности регламентированные официальной нормативной документацией.

Необходимость обеспечения мер электрической безопасности обуславливается тем, что в электрических цепях радиационных приборах используется высокое напряжение (до 3 кВ), необходимое для нормальной работы детекторов ИИ, особенно ФЭУ сцинтилляционных счетчиков. Прикосновение к таким цепям может при вести к электрическому удару и электротравме оператора, поэтому непременным требованием при эксплуатации радиационных приборов является выполнение требований по электробезопасности

К специальным мерам техники безопасности, нацеленным на исключение несчастных случаев с оператором и нарушении работоспособности прибора, относятся.

— введение в конструкцию прибора блокировочных контактов снимающих высокое напряжение при вскрытии прибора съемки кожуха,

—предупредительные надписи у высоковольтных разъемов

—заземление корпуса прибора;

—соединение с корпусом всех важнейших металлических частей
прибора;

— применение в высоковольтных источниках питания ограничителе тока, а в цепях высоковольтных конденсаторов — сопротивлений утечки;

— защита оператора от действия измеряемых ИИ;

— применение в цепях питания плавких предохранителей или каскадов защиты от перегрузок с автоматическим восстановлением работоспособности прибора после ликвидации нарушения;

— установка экранов между сетевой и вторичными обмотками трансформаторов.