ENVIRO Station Aerosol · Profectronics

Station

Aufbau der Station

Die Messkabine ist Teil des Messgeräts. Außen −30 bis +50 °C, innen geregelt 5 bis 35 °C.

Messkabine ISO 10′, 2 991 × 2 438 × 2 591 mm
Masse rund 2,6 t
Durchfluss 6,0 m³/h nominal
Standzeit 60 Tage je Magazin

Foto · ENVIRO Station in der Messkabine, Tür offen

Durchgehende Probenahme Ein beheizter Rundumkopf auf dem Dach, eine konditionierte Probenahmestrecke und ein geregeltes Gebläse. Das Gebläse hält 6,0 m³/h, auch wenn der Filter zusetzt.
Täglich ein frischer Filter Ein Magazin fasst 60 Rundfilter mit 47 mm Durchmesser. Der Vorschub folgt einem Zeitplan, den Sie festlegen. Die Filter sind Einzelscheiben, ohne Band zum Einfädeln.
Messung während der Probenahme Die Station zählt Alpha und Beta am Filter, während die Luft weiterströmt. Der Gammadetektor blickt aus einer Bleikammer mit 50 mm Wandstärke, rundum, auf denselben Filter.
2 Monate je Magazin Klimatisierung, Wetterstation und Ringspeicher über 3 Jahre. Beim Besuch tauscht das Personal das Magazin und bringt die belegten Filter ins Labor. Dauer 20 Minuten alle 60 Tage.

Messkette

Messkette in 5 Stufen

Von der Außenluft bis zum Ergebnis in Bq/m³ durchläuft die Probe 5 Stufen. Die Station zählt am Filter.

Stufe	Baugruppe	Ausführung
01	Ansaugkopf	Rundum wirkend, mit Lamellen. Die Heizung verhindert, dass der Kopf vereist.
02	Probenahmestrecke	Über dem Taupunkt beheizt, am tiefsten Punkt ein Kondensatabscheider.
03	Filter	Rundfilter mit 47 mm Durchmesser aus dem Magazin, mit NFC-Chip.
04	Gebläse	Geregelt, hält 6,0 m³/h, auch wenn der Filter zusetzt.
05	Gaszähler	Volumen bezogen auf 0 °C und 1 013 hPa, Sammelwirkungsgrad 0,99.

Alpha und Beta am Filter Silizium-Halbleiterdetektor mit 1 700 mm², 55 keV Alpha und 30 keV Beta, spektral getrennt.
Gammaspektrometrie Szintillator oder Germanium in einer Bleikammer mit 50 mm Wandstärke, rundum, ausgekleidet mit Kupfer und Zinn.
Ergebnis Aktivitätskonzentration je Nuklid in Bq/m³, mit Unsicherheit, Erkennungsgrenze und Nachweisgrenze nach ISO 11929.

Beide Detektoren sitzen am Filter, nicht dahinter. Die Station zählt Alpha und Beta, während die Luft weiterströmt. Der Gammadetektor blickt aus der Bleikammer auf denselben Filter. Alle 3 Ergebnisse gehören damit zu derselben Probe und derselben Zeitscheibe.

Magazin

Der belegte Filter kommt als ganze Scheibe in die Laborschale. Ein Telefon liest auf dem Weg ins Labor den Chip. Die Zuordnung der Probe bleibt so erhalten.

Daten auf dem Chip

Beim Auswurf schreibt die Station Stationskennung, Startzeit, Volumen, Durchfluss und Ergebnis auf den Chip. Der vollständige Datensatz bleibt in der Station.

Untergrund

Iod-131 neben Blei-214

Der Untergrund aus Radon begrenzt die Gammamessung am Filter, nicht die Zählstatistik. Ein Natriumiodid-Detektor zeigt Iod-131 und Blei-214 als einen Peak. Dieser Peak besteht überwiegend aus Radon.

Die Station zieht den Radonanteil über die Linie von Blei-214 bei 295,2 keV ab. Das Verhältnis zur Linie bei 351,9 keV ist eine Konstante des Zerfallsschemas und driftet nicht.

Die Übersicht Environmental Solutions beschreibt die Physik, die Auflösung der Detektoren und die Kompensationswege.

Ausführungen

Ausführung S und Ausführung G

Messkabine und Luftweg sind in beiden Ausführungen gleich. Das gilt auch für Alpha und Beta: derselbe Siliziumdetektor mit 1 700 mm² wie im ENVIRO GO.

Ausführung S · Szintillator

NaI(Tl) 3″ × 3″ mit Photovervielfacher
Auflösung rund 7 % bei 662 keV
Ohne Kühlung, sofort messbereit
Bibliothek mit 10 bis 15 Nukliden
Geringere Anschlussleistung, einfachere Wartung

Ausführung G · Hochreines Germanium

Koaxiales HPGe, 50 % relative Ausbeute
1,90 keV bei 1,33 MeV
Elektrischer Kühler, kein flüssiger Stickstoff
Bibliothek mit mehr als 50 Nukliden
Trennt Linien, die ein Szintillator als einen Peak zeigt

Offene Auslegung der Bleikammer

Jeder Detektor passt, dessen Stirnfläche den Filter mit 47 mm Durchmesser abdeckt: NaI(Tl), CsI(Tl), CeBr₃, LaBr₃ und koaxiales HPGe. Profectronics bewertet jeden Detektor bei der Beschaffung einzeln.

Neuer Detektor ohne Umbau

Profectronics rechnet den Wirkungsgrad je Detektor und Geometrie mit Geant4 und bestätigt ihn mit Prüfstrahlern. Kammer, Abschirmung und Software bleiben unverändert.

Nachweisgrenzen

Nachweisgrenzen je Nuklid

Nach ISO 11929 bei 95 %, bei 6,0 m³/h und einem Radonpegel von 40 Bq/m³ in der Luft.

Nuklid	S · 1 h	G · 1 h	S · 24 h	G · 24 h
Cs-137	0,50 Bq/m³	0,10 Bq/m³	25 mBq/m³	5,0 mBq/m³
Cs-134	0,44 Bq/m³	0,085 Bq/m³	22 mBq/m³	4,2 mBq/m³
I-131 · am Filter	0,48 Bq/m³	0,092 Bq/m³	24 mBq/m³	4,6 mBq/m³
Co-60	0,52 Bq/m³	0,11 Bq/m³	26 mBq/m³	5,3 mBq/m³
Gesamt-Alpha	0,40 Bq/m³	0,40 Bq/m³	20 mBq/m³	20 mBq/m³
Gesamt-Beta	0,60 Bq/m³	0,60 Bq/m³	30 mBq/m³	30 mBq/m³

Alpha und Beta sind in beiden Ausführungen gleich. I-131 bezeichnet hier den partikelgebundenen Anteil auf dem Filter. Für gasförmiges Iod ist die ENVIRO Station Iod ausgelegt. Die Werte liegen im Bereich vergleichbarer Stationen im Feld. Kein Wert liegt unter dem niedrigsten veröffentlichten Wert.

Takt

Takt und Integrationszeit

Ein kurzer Takt verkürzt die Reaktionszeit. Eine lange Integrationszeit senkt die Nachweisgrenze.

Takt	Cs-137, ein Fenster	Verwendung
2 Minuten	3 bis 15 Bq/m³	Anlagenzustand und Frühwarnung
5 Minuten	1,7 bis 6 Bq/m³	Fahnenverfolgung im Ereignis
10 Minuten	1,2 bis 3 Bq/m³	Standardwert für die Meldung
1 Stunde	0,50 Bq/m³ · Auslegungswert	verschachteltes Fenster, immer mitgerechnet
24 Stunden	25 mBq/m³ · Auslegungswert	Überwachungsgrenze

Takt und Integration sind entkoppelt. Jeder Bericht führt die verschachtelten Fenster über 10 Minuten, 1 Stunde und 24 Stunden mit. Ein kurzer Takt verkürzt daher die Reaktionszeit und ändert die Empfindlichkeit nicht.

Die Spannen für 2, 5 und 10 Minuten sind aus dem Wert für 1 Stunde abgeleitet. Die obere Grenze folgt aus 1/t, die untere Grenze aus 1/√t. Diese Spannen sind eine Näherung für das Zählfenster bei voller Belegung des Filters. Die Abhängigkeit mit 1/t² und 1/t^1,5 in der Übersicht gilt für Sammelzeit gleich Zählzeit. Die Ausführung G senkt jede Gammagrenze etwa um den Faktor 5.

Den Rechenweg der Nachweisgrenze und ihre Abhängigkeit von der Messzeit beschreibt die Übersicht Environmental Solutions.

Messkabine

Messkabine und Klimatisierung

Die Messkabine ist das Gehäuse des Messgeräts.

Ein Splitgerät auf dem Dach und ein elektrisches Nachheizregister halten innen 5 bis 35 °C bei außen −30 bis +50 °C. Die Heizung am Ansaugkopf verhindert Vereisung. Die Probenahmestrecke bleibt über dem Taupunkt, damit keine Feuchte auskondensiert.

Die Ausführung G verlangt eine Luft in der Messkabine unter 40 °C. Der Kühler ist für 40 °C Umgebung spezifiziert, die Elektronik für 55 °C.

Außen −30 bis +50 °C
Innen geregelt 5 bis 35 °C
Gründung Betonplatte

Zutritt

Zutritt und Meldung

Die Station überwacht Tür, Zutritt und Eingriffe und meldet jedes Ereignis.

Bereich	Lösung	Meldung
Tür	Stahl, Dreipunktverriegelung, mechanischer Schlüssel als Rückfall	Zustand im Kopf jeder Bildschirmansicht
Zutritt	RFID-Ausweis und PIN an der Tür, rollenbasiert	jeder Zutritt im Prüfprotokoll
Türkontakt	Überwachter Reedkontakt mit Sabotagelinie	TÜR OFFEN im Meldestrom
Eingriff	Sabotagekontakte an Schrankfront und Dachluke	Alarm, entfernt innerhalb von 1 Minute
Klima	Offene Tür setzt die Klimatisierung aus	Hinweis bei Überschreitung der eingestellten Öffnungsdauer

Jede Öffnung trägt eine Ausweiskennung und einen Zeitstempel. Eine Öffnung außerhalb einer angekündigten Wartung löst Alarm aus. Die Bauteile sind Auslegungsstand und noch nicht ausgewählt.

Bedienung

Bedienoberfläche

Die Oberfläche zeigt den Zustand der Station, die Messwerte, die Ereignisse seit dem letzten Besuch und die nächsten Arbeiten.

Spektrum

Angepasste Peaks und Nuklidtabelle mit Nachweisgrenze.

Grenzwerte

Schwellen und Reaktionen.

Meldungen

Jedes Ereignis mit Zeitstempel.

Magazin

Position, Resttage und Wechselhilfe in 4 Stufen.

System

Jede Abgabe an EURDEP, IRIX und N42.42 mit Zeitstempel, dazu der Nachtragsstand nach einer Unterbrechung.

Bildschirmfotos aus der gemeinsamen Bediensoftware. Bediensprache Englisch, Werte beispielhaft, keine Messungen.

Programme

P01 Dauerbetrieb
P02 Kampagne
P03 Einzelfilter
P05 Untergrund
P06 Magazinvorschub
P07 Abkühlen, nur Ausführung G
P08 Energiekalibrierung
P10 Selbsttest

Wartung

Wartungsplan

Regelmäßiger Besuch: 20 Minuten alle 60 Tage für den Magazintausch. Dazu kommen jährliche Kalibrierungen.

Arbeit	Abstand	Dauer
Filtermagazin tauschen	alle 60 Tage	20 Minuten
Prüfstrahler und Energiekalibrierung	selbsttätig, täglich	keine
Durchflusskalibrierung gegen Normal	jährlich	1 Stunde
Wirkungsgradkalibrierung am Aufstellort	jährlich	2 Stunden
Wartung der Klimatisierung	jährlich	1 Stunde

Die tägliche Prüfstrahlermessung läuft ohne Personal. Wenn sie aus ihrem Fenster driftet, dann meldet die Station das im selben Meldestrom wie die Messwerte. Die Meldung kommt, bevor die Daten falsch werden.

Technische Daten

Unterschiede der Ausführungen

Die Ausführungen unterscheiden sich im Gammadetektor und in den davon abhängigen Werten.

Größe	Ausführung S	Ausführung G
Gammadetektor	NaI(Tl) 3″ × 3″, PMT	HPGe, 50 % relative Ausbeute
Energieauflösung	rund 7 % bei 662 keV	1,90 keV bei 1,33 MeV
Kühlung	keine	elektrischer Kühler
Messbereit	sofort	nach 5 bis 8 h Abkühlzeit
Nuklidbibliothek	10 bis 15 Nuklide	mehr als 50 Nuklide
Anschlussleistung	rund 0,9 kVA	rund 1,6 kVA
Masse betriebsbereit	rund 2,6 t	rund 2,6 t

Technische Daten

Gemeinsame Daten

Diese Werte gelten für beide Ausführungen.

Größe	Wert
Durchfluss	6,0 m³/h nominal, geregelt 3 bis 12 m³/h
Alpha und Beta	Silizium-Halbleiterdetektor 1 700 mm², 35 %, 55 keV Alpha, 30 keV Beta
Filter	Rundfilter 47 mm mit NFC-Chip, Magazin für 60 Filter, 60 Tage
Wetterstation	Druck, Feuchte, Temperatur, Niederschlag und Wind, auf dem Dach
Abschirmung	50 mm Blei, rundum, Auskleidung aus Kupfer und Zinn
Volumen	bezogen auf 0 °C und 1 013 hPa, Sammelwirkungsgrad 0,99
Versorgung	230 V, 50 Hz, externe USV empfohlen
Umgebungstemperatur	−30 bis +50 °C außen, 5 bis 35 °C innen geregelt
Messkabine	ISO-Container 10′, 2 991 × 2 438 × 2 591 mm
Bildschirm	1920 × 1080, berührempfindlich, Bedienflächen ab 20 mm
Schnittstelle	Ethernet, Router als Option, N42.42, EURDEP, IRIX, Modbus TCP
Daten	Raster 2 Minuten bis mehrere Stunden, 10 Minuten empfohlen, Ringspeicher mindestens 3 Jahre

Detektorwerte stammen aus den Datenblättern der Bauteilhersteller. Alle übrigen Angaben sind Auslegungswerte. USV: unterbrechungsfreie Stromversorgung.

Lieferumfang

Lieferumfang und Optionen

Die Messkabine kommt vollständig verdrahtet, mit Werkskalibrierzeugnis.

Im Lieferumfang

Messkabine mit Schrank, vollständig verdrahtet
Ansaugkopf, Mast und Probenahmestrecke
Klimatisierung und Heizung
Wetterstation auf dem Dach
Filtermagazin mit 60 Filtern
Werkskalibrierzeugnis
Wirkungsgradkalibrierung am Aufstellort
Schnittstellenbeschreibung und Prüfclient

Optionen

Germaniumdetektor, Ausführung G
Ansaugkopf für PM2,5
Externe unterbrechungsfreie Stromversorgung, empfohlen
Mobilfunkrouter
Ersatz-Filtermagazine
Kaminsonde nach ISO 2889

Geltung

Stand der Entwicklung

Die Messkabine ist gebaut. Die Messkette in der Messkabine ist noch nicht typgeprüft.

Messkabinen dieser Bauart sind gebaut. Die Fotos auf dieser Seite zeigen sie. Jede Leistungsangabe auf dieser Seite ist ein Auslegungswert oder ein Erfahrungswert aus vergleichbaren Systemen. Detektorwerte stammen aus den Datenblättern der Bauteilhersteller.

Die Auslegung folgt IEC 60761-1 und -2, ISO 2889 und ISO 11929. Die Angabe „geprüft nach“ steht erst nach bestandener Typprüfung. Als Aerosolmessgerät fällt die Station unter IEC 60761-2. Die Iodmessung nach Teil 4 deckt die ENVIRO Station Iod ab. Für die CE-Kennzeichnung nach EN 61326 und EN 61010 prüft ein externes Prüfhaus.

Anfrage

Anfrage und weitere Messgeräte

Für gasförmiges Iod ist die ENVIRO Station Iod ausgelegt, mit Vorfilter, Kartuschenwechsler und Radonabzug. Die Station Aerosol misst die vollständige Partikelkette ohne Anbau.

Messkabine · Iod ENVIRO Station Iod
Fahrbar ENVIRO GO
Luft und Fahrzeug ENVIRO AIR
Unter Wasser ENVIRO NAUTA
Übersicht Alle Messgeräte

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