α、β表面污染仪型式评价大纲规范

JJF1762—20191α、β表面污染仪型式评价大纲1范围本型式评价大纲适用于计量器具分类编码为37062000的α、β表面污染仪的型式评价试验。本型式评价大纲不适用于固定式α、β个人表面污染监测装置,以及最大能量小于或等于60keV的β粒子测量或监测仪器的型式评价试验。2引用文件本型式评价大纲引用下列文件:JJG478—2016α、β表面污染仪JJF1001—2011通用计量术语及定义JJF1015—2014计量器具型式评价通用规范JJF1016—2014计量器具型式评价大纲编写规则GB/T5202—2008辐射防护仪器α、β和α/β(β能量大于60keV)污染测量仪与监测仪GB/T6587—2012电子测量仪器通用规范GB/T19661.1—2005核仪器及系统安全要求第1部分:通用要求凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本型式评价大纲;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本型式评价大纲。3术语及定义JJF1001—2011界定的及以下术语和定义适用于本型式评价大纲。3.1本底background非起因于待测物理量的信号。3.2本底计数率backgroundcountrate在没有被测样品存在的条件下,单位时间内仪器的计数。注:这些计数来自宇宙射线、周围环境中的放射性物质和电子学噪音等。3.3【源】表面发射率surfaceemissionrate单位时间内,从源前表面(2π·sr球面度)发射的特定种类、能量超过特定值的粒子数。3.4表面发射率响应surfaceemissionrateresponse在确定的条件下,测量仪器或装置(系统)对激励作用的反应特性称为响应,以仪响应。3.5相对固有误差relativeintrinsicerror在规定的参考条件下,受到规定的参考辐射照射时,仪器指示值的相对误差。JJF1762—201924概述α、β表面污染仪包括便携式α、β表面污染测量仪和监测仪,后者具有报警功能;其测量对象为α和/或β(β粒子最大能量大于60keV)辐射,可分为α表面污染仪、β表面污染仪以及α/β表面污染仪,用于开放性放射性工作场所操作台、地面、墙面、物件表面以及工作人员皮肤和衣物表面α、β污染的探测。α、β表面污染仪由探测器、信号处理与显示等部件组成,通常采用闪烁体探测器或气体探测器。α、β粒子与闪烁体作用产生的光信号由光电倍增管及电子学处理转换为电压脉冲信号;α、β粒子电离气体产生电离电流,经电子学处理转换为电压脉冲信号;入射探测器的α、β粒子数与电压脉冲信号成正比,以计数率显示,部分仪器并以Bq·cm-2显示。α、β表面污染仪关键零部件和材料见表1。表1关键零部件和材料表序号名称主要性能指标备注1探测器探测α或β射线主要有气体探测器(GM管、正比计数器)和固体探测器(ZnS和塑料闪烁体)2光电倍增管光电信号转换与放大用于采用闪烁体探测器的α、β表面污染仪5法制管理要求5.1计量单位α、β表面污染仪应采用国家法定计量单位:每秒,符号:s-1。5.2关于计量法制标志和计量器具标识的要求必须在计量器具的铭牌或面板等明显部位标注计量法制标志和计量器具标识,其标志、标号和说明必须清晰可辨,牢固可靠。5.2.1计量法制标志包括:计量器具型式批准标志和编号(首次申请的试验样机应预留位置)。5.2.2计量器具标识包括:计量器具的名称、规格(型号)、准确度或等级标志、计量器具的生产厂名、出厂日期和出厂编号,计量器具的其他主要技术指标,需要限制使用场合的特殊说明。6计量要求6.1本底计数率α、β表面污染仪的本底计数率应符合企业标准规定的指标。6.2表面发射率响应在试验环境条件下,α、β表面污染仪的α表面发射率响应不低于0.20,β表面发射率响应不低于0.15。6.3相对固有误差在整个有效测量范围内α、β表面污染仪的相对固有误差不得超过±25%(不包括JJF1762—20193标准源表面发射率的不均匀性)。判定相对固有误差试验结果应考虑标准平面源的不均匀性。样机相对固有误差试验结果E应同时满足下列要求:a)相对固有误差E的测量结果不超过±35%;b)任意两个试验测量点相对固有误差Ei的测量值之差不超过±50%。6.4重复性在其测量范围内,对同一标准源测量10次,单次测量的相对实验标准偏差应不超过20%。7通用技术要求7.1外观与结构α、β表面污染仪部件结构应牢固,外表不得有锈蚀、裂纹和破损等缺陷。7.2功能检查α、β表面污染仪控制面板上字迹应清晰,所设置的功能键都能完成该键指令下的功能。7.3环境适应性7.3.1气候环境7.3.1.1环境温度环境温度在-10℃~40℃使用范围内变化时,α、β表面污染仪对标准源读数值的相对变化应小于或等于20%。7.3.1.2相对湿度35℃时,相对湿度在40%~85%使用范围内变化时,α、β表面污染仪对标准源读数值的相对变化应小于或等于7.5%。7.3.2电源环境α、β表面污染仪供电电池应与电子仪器实体分隔,对于原电池的容量应保证仪器在无报警状态下连续使用24h或二次电池在无报警状态下连续使用12h以后,仪器的指示值与初始值之差不超过±10%。8型式评价项目型式评价项目见表2。表2型式评价项目表序号型式评价项目项目类别要求的条款号1法制管理要求计量单位观察项目5.12计量法制标志观察项目5.2.13计量器具标识观察项目5.2.24表2(续)序号型式评价项目项目类别要求的条款号4计量要求本底计数率试验项目6.15表面发射率响应试验项目6.26相对固有误差试验项目6.37重复性试验项目6.48通用技术要求外观与结构观察项目7.19功能性要求观察项目7.210气候环境试验项目7.3.111电源环境试验项目7.3.29提供样机数量及样机使用方式9.1提供样机数量凡申请单一产品的,应提供1~3台样机。凡申请系列产品的,选择有代表性的产品,并参考下面原则确定提供样机的数量:a)准确度相同,测量区间不同的系列产品在选取样机时应包括区间上下限的产品,每种产品提供1~3台样机;b)准确度不同,测量区间和结构相同的系列产品在选取样机时应包括各准确度等级的产品,每种产品提供1~3台样机。样机的提供方式:送样。9.2样机的使用方式所有试验项目在同1台样机上进行,且不得在试验期间或试验中对样机进行调整(型式评价大纲有要求的除外)。10试验项目的试验方法和条件以及数据处理与合格判据10.1计量性能检查10.1.1本底计数率10.1.1.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪的本底计数率是否符合企业标准的要求。10.1.1.2试验条件环境温度:18℃~22℃;环境相对湿度:55%~75%;供电电源:原电池或二次电池;环境γ本底辐射空气比释动能率低于0.25μGy·h-1;试验前将样机预热15min。JJF1762—2019510.1.1.3试验程序试验样机作本底计数率测量,连续读数10次。10.1.1.4数据处理按式(1)计算样机的本底计数率。Nib=1ibj(1)式中:Nib—样机对i放射性的本底计数率,min-1;Nib样机对i放射性本底计数率的第j次读数,min-1。10.1.1.5合格判定试验结果符合6.1的要求为合格。10.1.2表面发射率响应10.1.2.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪的表面发射率响应是否符合6.2要求。10.1.2.2试验条件环境温度:18℃~22℃;环境相对湿度:55%~75%;供电电源:原电池或二次电池;环境γ本底辐射空气比释动能率低于0.25μGy·h-1;试验前将样机预热15min。试验时样机探测器窗与标准平面源应保持平行,标准平面源活性区面积应覆盖探测器窗;α标准平面源距探测器窗表面距离为5mm,β标准平面源距探测器窗表面距离为10mm。10.1.2.3试验设备10.1.2.3.1α系列标准平面源241Am或239Pu核素,活性区面积不小于(10×15)cm2,测量范围:102/min~105/min,相对扩展不确定度不超过5%(k=2)。10.1.2.3.2β系列标准平面源204Tl或36Cl核素,活性区面积不小于(10×15)cm2,测量范围:103/min~106/min,相对扩展不确定度不超过5%(k=2)。10.1.2.4试验程序在参考试验条件下,分别用α、β系列标准平面源测定样机对α、β粒子的响应,系列标准源的量值至少包括3个相邻量级。α、β表面污染仪对每一个标准源重复读数不少于5次,取平均值。10.1.2.5数据处理按式(2)和式(3)计算样机的表面发射率响应。JJF1762—20196 Rij(2)式中:Rij—样机对i系列标准源中第j个源的表面发射率响应,无量纲;Nij—样机对i系列标准源中第j个标准源的读数平均值,min-1或s-1;qijs—i系列标准源中第j个源与探测器窗对应面积上的表面发射率,min-1或s-1。Ri=Rij(3)式中:Ri—α、β表面污染仪对i放射性的表面发射率响应,无量纲;n—α、β表面污染仪测量i系列标准源的个数,n≥3。10.1.2.6合格判定试验结果符合6.2的要求为合格。10.1.3相对固有误差10.1.3.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪的相对固有误差是否符合6.3要求。10.1.3.2试验程序由10.1.2表面发射率响应的试验结果,计算α、β表面污染仪的相对固有误差。10.1.3.3数据处理按式(4)计算各试验测量点的相对固有误差。Eij×100%(4)式中:Eij—样机对i放射性标准源第j个试验测量点的相对固有误差,%。取Eij中绝对值最大者为样机对i放射性的相对固有误差(Ei)。10.1.3.4合格判定试验结果符合6.3的要求为合格。10.1.4重复性10.1.4.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪的重复性是否符合6.4的要求。10.1.4.2试验条件环境温度:18℃~22℃;环境相对湿度:55%~75%;供电电源:原电池或二次电池;环境空气中γ吸收剂量率低于0.25μGy·h-1;试验前将样机预热15min。JJF1762—2019710.1.4.3试验设备10.1.4.3.1α标准平面源241Am或239Pu核素,测量范围:102/min~103/min,相对扩展不确定度不超过5%(k=2)。10.1.4.3.2β标准平面源204Tl或36Cl核素,测量范围:103/min~104/min,相对扩展不确定度不超过5%(k=2)。10.1.4.4试验程序选择适当量值(表面发射率)的放射源,使α、β表面污染仪的示值在满刻度值的1/3~1/2之间(指针式仪器),或在第二最低有效位里给出一个数字显示(数显式仪器),连续重复测量10次。10.1.4.5数据处理按式(5)计算单次测量值的相对实验标准偏差。V(xi-x)2(5)式中:xi—样机第i次测量读数值;10.1x4.定次(n=10)测量的算术平均值。试验结果符合6.4的要求为合格。10.2外观、结构与功能性要求10.2.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪的外观、结构与键功能是否符合本大纲7.1、7.2的要求。10.2.2试验程序用目视、手感以及通电操作,对α、β表面污染仪的检查。10.2.3合格判定样机外观、结构与键功能试验结果符合7.1、7.2的要求为合格。10.3环境适应性10.3.1气候环境10.3.1.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪是否符合7.3.1的要求。10.3.1.2试验条件、程序及数据处理10.3.1.2.1额定工作低温试验在高低温湿热箱内进行,试验温度为-10℃±2℃,试验保持1h,通电,试验结束前30min内对标准源读数。读数值的相对变化按式(6)计算。JJF1762—20198σ×100%(6)式中:Nt(-10)—试验温度为-10℃时α、β表面污染仪对标准源读数值;Ns—标准试验条件(20℃±2℃)下α、β表面污染仪对标准源读数值。10.3.1.2.2额定工作高温试验在高低温湿热箱内进行,试验温度为40℃±2℃,试验保持1h,通电,试验结束前30min内对标准源读数。读数值的相对变化按式(7)计算。σ=Nt(4Ns×100%(7)式中:Nt(40)—试验温度40℃时α、β表面污染仪对标准源读数值;Ns—标准试验条件(20℃±2℃)下α、β表面污染仪对标准源读数值。10.3.1.2.3最大相对湿度试验在高低温湿热箱内进行,通电条件下,温度为35℃,相对湿度为85%,保持1h,试验结束前30min内对标准源读数。读数值的相对变化按式(8)计算。σ=式中:N(85%)-NsNs×100%(8)N(85%)—试验温度为35℃、相对湿度为85%时α、β表面污染仪对标准源读数值;Ns—标准试验条件(20℃±2℃)下α、β表面污染仪对标准源读数值。10.3.1.3合格判定在额定工作低温、额定工作高温下,试验结果符合7.3.1.1的要求为合格;最大相对湿度条件下,试验结果符合7.3.1.2的要求为合格。10.3.2电源环境10.3.2.1试验目的试验的目的是检验α、β表面污染仪供电电池容量是否符合7.3.2的要求。10.3.2.2试验条件、程序及数据处理以制造厂推荐型号的新原电池或充满电的二次电池为α、β表面污染仪供电电池,使用表3中的一块α或β标准平面源,在最灵敏量程满刻度偏转的约2/3处(对于线性刻度的仪器)或第二个最低有效十进位最大值的20%处(对于数字显示的仪器)给出一个读数。连续重复读数至少5次,取算术平均值。样机连续工作24h(使用原电池)或12h(使用二次电池)。在本项试验结束前,再次连续重复读数至少5次,取算术平均值。10.3.2.3合格判定试验结果符合7.3.2的要求为合格。11试验项目所用计量器具和设备表试验项目所用计量器具和设备见表3。JJF1762—20199表3试验项目所用计量器具和设备表序号所用计量器具名称测量区间主要性能指标备注1α标准平面源102/min~105/minUrel:5%(k=2)系列平面源,量值至少覆盖三(15×10)cm2,溯源至国家2β标准平面源103/min~106/minUrel:5%(k=2)系列平面源,量值至少覆盖三(15×10)cm2,溯源至国家3标准平面源定位装置定位偏差不超过0.1mm用低原子序数材料制造,并能上方4温湿度计温度为0℃~50℃,相对湿度为20%~95%最小分度值的温度不大于0.1℃,相对湿度不大于0.1%5环境监测用X、γ辐射空气比释动能(率)仪0.01μGy/h~200μGy/hUrel:10%(k=2)6高低温温度试验箱温度变化范围为-20℃~50℃温差不超过±2℃容积至少为α、β表面污染仪体积的3倍7湿热试验箱相对湿度变化范围为20%~95%温差不超过±2℃,相对湿度变化不超过±3%容积至少为α、β表面污染仪体积的3倍12型式评价结果的处理和判定原则12.1所有样机的所有评价项目均符合型式评价大纲要求的为合格。12.2对于单一产品的,有一项及一项以上项目不合格,综合判定为不合格。12.3系列产品中,有一种及一种以上型号不合格的,判定该系列为不合格。10通过通过不通过附录A型式评价记录格式一、样机的基本信息申请单位计量器具名称规格型号样机编号二、观察项目记录型式评价大纲的条款号要求+-备注5.1计量单位应采用法定计量单位5.2计量器具法定标志和计量器具标识符合5.2要求7.1外观与结构符合7.1要求7.2功能性要求符合7.2要求注:+-××三、试验项目记录主要计量标准器具和设备:序号计量标准器具和设备名称型号(规格)出厂编号不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书号证书有效期至备注111本底计数率第页共页检测的开始时间:年月日时分检测的结束时间:年月日时分实验条件:环境温度:相对湿度:检测的数据记录:环境条件α本底计数率(s-1/min-1)平均值温度:℃;相对湿度:%;环境γ本底辐射空气μGy/hβ本底计数率(s-1/min-1)平均值检测过程中的异常情况记录:试验用计量器具及设备:名称型号/编号测量区间测量不确定度/准确度等级/最大允许误差备注本试验项目合格判定要求:仪器的本底计数率应符合企业标准规定的指标。本试验项目的结论:评价人员:复核员:122表面发射率响应检测的开始时间:年月检测的结束时间:年月实验条件:环境温度:环境γ本底辐射空气比释动能率:检测的数据记录:相对湿度:平面源编号仪器计数率s-1/min-1αβ平面源编号仪器计数率平均值s-1/min-1各测量点的表面发射率响应(Ri)仪器的表面发射率响应(R)αβJJF1762—201913检测过程中的异常情况记录:试验用计量器具及设备:名称型号/编号测量区间测量不确定度/准确度等级/最大允许误差备注本试验项目合格判定要求:α、β表面污染仪的α表面发射率响应不低于0.20,β表面发射率响应不低于0.15。本试验项目的结论:评价人员:复核员:JJF1762—2019143相对固有误差检测的开始时间:检测的结束时间:实验条件:环境温度:检测的数据记录:相对湿度:α表面发射率响应Rαiβ表面发射率响应Rβiα挡各测量点相对固有误差(Eαi)α挡相对固有误差(Eα)β挡各测量点相对固有误差(Eβi)β挡相对固有误差(Eβ)检测过程中的异常情况记录:试验用计量器具及设备:名称型号/编号测量区间测量不确定度/准确度等级/最大允许误差备注本试验项目合格判定要求:在整个有效测量范围内α、β表面污染仪的相对固有误差不得超过±25%(不包括标准源表面发射率的不均匀性)。样机相对固有误差试验结果E应同时满足相对固有误差E的测量结果不超过±35%以及任意两个试验测量点相对固有误差Ei的测量值之差不超过±50%。本试验项目的结论:评价人员:复核员:JJF1762—2019154重复性检测的开始时间:年月日时检测的结束时间:年月日时实验条件:环境温度:检测的数据记录:分分相对湿度:平面源编号仪器计数率(s-1/min-1)αβα挡重复性β挡重复性检测过程中的异常情况记录:试验用计量器具及设备:名称型号/编号测量区间测量不确定度/准确度等级/最大允许误差备注本试验项目合格判定要求:在α、β表面污染仪测量范围内,对同一标准源测量10次,单次测量的相对实验标准偏差应不超过20%。本试验项目的结论:评价人员:复核员:JJF1762—2019165气候适应性试验5.1额定工作低温检测的开始时间:年月日时检测的结束时间:年月日时实验条件:环境温度:检测的数据记录:试验温度℃分分相对湿度:平面源编号仪器计数率αβα读数相对变化β读数相对变化检测过程中的异常情况记录:试验用计量器具及设备:名称型号/编号测量区间测量不确定度/准确度等级/最大允许误差备注本试验项目合格判定要求:α、β表面污染仪对标准源读数值的相对变化应小于或等于20%。本试验项目的结论:评价人员:复核员:JJF1762—2019175.2额定工作高温检测的开始时间