CN109444108A - 流通池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流通池，其包括池体部，待检测样品在所述池体部被检测，其中，所述池体部包括进样口和出样口；所述待检测样品从所述进样口进入流通池，从所述出样口流出所述流通池；所述待检测样品在所述流通池底部形成一定的液层厚度。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及液体检测领域，特别涉及一种用于液体检测的流通池。
背景技术
液体检测是后处理工业的一个重要环节，例如，在核燃料水法后处理过程所采用的普雷克斯流程(Purex Process)中，在共去污分离循环时需要对后处理料液进行铀含量分析，以及时了解工艺状况并据此调整工艺参数。
拉曼光谱法是用于铀含量检测的一种新方法，其利用具有拉曼活性的物质所具有的拉曼强度与物质浓度相关的特点而进行分析，测量准确性高。流通池是拉曼光谱法在线检测的核心部件，用于容纳后处理料液于其中流动及被检测。现有的流通池一般为“┷”型，溶液从横管流过，拉曼探头安装在竖管上用于激发和收集光信号。
然而，后处理料液的强放射性和腐蚀性使得检测仪器的光学性能和使用寿命受到极大影响；同时，拉曼光谱分析要求光斑落在溶液内，溶液在流动过程中产生的飞沫、气泡以及液面的波动均会造成铀含量检测结果的偏差；并且，在现有“┷”型的流通池中，溶液易于在横管中形成层流，使得放射性在流通池内累积，放射性本底会偏高，而横管的构造也不利于流通池内残留液的排尽；此外，在线分析还要求液体在流通池内保持较大流速、能够得到及时更新、死体积小。以上因素限制了拉曼光谱法在后处理工业的液体检测中的应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于液体检测的流通池，以解决上述技术问题中的至少一个方面。
为实现上述目的，本发明的实施例提供一种流通池，其包括池体部，待检测样品在所述池体部被检测，其中，所述池体部包括进样口和出样口；所述待检测样品从所述进样口进入流通池，从所述出样口流出所述流通池；所述待检测样品在所述流通池底部形成一定的液层厚度。
进一步地，所述池体部包括上部和下部；所述上部包括空心柱状体；所述空心柱状体的一端设置有连接部，所述连接部与拉曼探头的延长管连接，所述延长管设有物镜，使得经拉曼探头传输的激光通过所述物镜会聚后穿过所述空心柱状体聚焦到所述池体部，所述空心柱状体的另一端与所述下部固定连接。
进一步地，所述连接部为法兰。
进一步地，所述固定连接为焊接。
进一步地，所述空心柱状体的壁部设置有排气孔。
进一步地，所述下部包括第一圆池和第二圆池，第一圆池的半径小于第二圆池的半径，并且第一圆池与第二圆池在所述第二圆池的内壁相切；第一圆池的高度低于第二圆池的高度；所述进样口设置于所述相切处。
进一步地，所述第一圆池的底面设置成斜面，并且朝向所述进样口倾斜。
进一步地，所述出样口设置于所述第一圆池与所述第二圆池之间，并且，所述第二圆池的底面设置成斜面，并且所述斜面朝向所述出样口倾斜。
根据本发明的实施例的流通池，其构造为使得待检测样品在所述流通池底部形成一定的液层厚度，待检测样品在形成液层厚度的过程中，其中夹带的气泡有充分的时间上浮破裂，从而有利于消除待检测样品中的气泡；并且，一定的液层厚度使得测量点处的液面远离进样口的位置，可以减少液面波动，保证检测的稳定性、减小偏差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的流通池的外部结构示意图；
图2示出了图1的流通池的内部结构示意图；以及
图3示出了图1的流通池的内部剖视图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的流通池100的外部结构示意图，图2示出了图1的流通池100的内部结构示意图，流通池100可包括池体部10，待检测样品可在池体部10被检测，其中，池体部10可包括进样口3和出样口4；所述待检测样品可以从进样口3进入流通池100，从出样口4流出流通池100；所述待检测样品可在流通池100底部形成一定的液层厚度。根据本发明的实施例的流通池100，其构造为使得待检测样品在流通池100底部形成一定的液层厚度，待检测样品在形成液层厚度的过程中，其中夹带的气泡有充分的时间上浮破裂，从而有利于消除待检测样品中的气泡；并且，一定的液层厚度使得测量点处的液面远离进样口3的位置，可以减少液面波动，保证检测的稳定性、减小偏差。
继续参照图1，池体部10可包括上部1和下部2；上部1可包括空心柱状体；空心柱状体的一端设置有连接部11，连接部11与拉曼探头的延长管连接，所述延长管设有物镜，使得经拉曼探头传输的激光通过所述物镜会聚后穿过所述空心柱状体聚焦到池体部10，空心柱状体的另一端可与下部2固定连接。所述物镜用于传递与收集激光信号与拉曼信号，具体地，所述物镜可通过将拉曼探头的延长管安装在流通池上来采集流通池100内待检测样品的信息，从而实现拉曼光谱法的在线测量，同时拉曼探头的延长管起到延伸拉曼探头激发与收集的功能。在本发明的实施例中，连接部11可以为法兰。法兰呈一空心盘状，套设于空心柱状体外周，在其盘状区域环形分布有多个配合孔，借助多个配合孔可实现法兰与拉曼探头的延长管的紧固配合，所述配合孔例如为螺纹孔。拉曼探头的延长管通过与法兰的紧固配合而安装到流通池100上，法兰可起到固定流通池100的作用。连接部11与空心柱状体可以通过卡合、螺纹、焊接等方式紧固配合，也可以一体成型。空心柱状体是光信号的传输通道，与下部2连接后，可使所述物镜的焦点落在流通池100内。空心柱状体与下部2之间的固定连接方式可以为焊接，当然也可以为卡合、螺纹等紧配合方式或者一体成型，而不以此为限。上部1和下部2的材料可以为不锈钢，也可以为其他适于与待检测样品接触而互不影响的材料。
参照图2，空心柱状体的壁部可以设置有排气孔5，用于及时排出待检测样品在流动过程中产生的气泡，以防止气体对检测过程造成影响。
图3示出了图1的流通池100的内部剖视图，参照图2-3，下部2可包括第一圆池21和第二圆池22，第一圆池21的半径小于第二圆池22的半径，并且第一圆池21与第二圆池22在第二圆池22的内壁相切；第一圆池21的高度低于第二圆池22的高度；进样口3设置于所述相切处，并从第二圆池22底部直通到第一圆池21内。第一圆池21的底面可设置成斜面，并且朝向进样口3倾斜。出样口4可设置于第一圆池21与第二圆池22之间，用于将从第一圆池21溢流至第二圆池22内的溶液排出；并且，第二圆池22的底面可设置成斜面，所述斜面朝向出样口4倾斜。在一些实施例中，出样口4可进一步设置于与进样口3关于第二圆池22的圆心成中心对称的位置处，即，进样口3和出样口4大致位于第二圆池22的同一直径的两端。
基于以上的流通池结构，待检测样品可以实现这样的流动过程：
首先，待检测样品从进样口3进入，并沿着第一圆池21朝向进样口3倾斜的底面不断流入第一圆池21内。在同单位时间的流量一定的情况下，管径越小，流速越大，液面波动越大。那么，待检测样品由进样口3进入第一圆池21，第一圆池21的直径可达进样管径的3倍以上，待检测样品在第一圆池21内的流速得以减缓，减少了液面的波动。第一圆池21的容积不大，待检测样品可在短时间内盈满第一圆池21的容纳空间以用于拉曼探头延长管的物镜的检测分析，然后从第一圆池21的整个池壁溢流而出，保证待检测样品及时、快速地离开第一圆池21。并且，相较于现有技术中溶液从横管流过的“┷”型流通池结构，第一圆池21的设计相当于使得待检测样品在流通池100底部形成一定的液层厚度，由此在待检测样品不断上升的过程中，溶液夹带的气泡有充分的时间上浮破裂，有利于消除待检测样品中的气泡。此外，一定的液层厚度使得测量点处的液面远离进样口3的位置，可以减少进样口3处液体的快速流动所导致的液面波动，进而保证测量点处的液面稳定，减小检测偏差。可见，第一圆池21起到类似堰口的作用，既能够保证一定的液层厚度，又可稳定液面，同时保证样品在经过在第一圆池21后的流速不会降低。
进一步地，由于第一圆池21的高度低于第二圆池22的高度，那么当待检测样品盈满第一圆池21后会溢出到第二圆池22内，溢流到第二圆池22的经检测的样品会沿着第二圆池22朝向出样口4倾斜的底面不断流动，并经出样口4流出流通池100，由此完成检测过程。
可以看到，第一圆池21和第二圆池22的倾斜底面的设计，可有效改善溶液在横管中形成层流的问题。倾斜底面可引导溶液快速、及时、完全地流进、流出流通池100，而不致在其中累积、残留，导致放射性本底偏高。同时，倾斜底面还可进一步减小第一圆池21的容积从而减少样品用量，倾斜底面再加上第一圆池21的小容积设计，使得待检测液体能够在流通池100内保持较大流速、得到及时更新、死体积小。根据本发明的实施例所提供的技术方案，由于第一圆池和/或第二圆池的底部设置成斜面，在完成样品检测、设备停止工作后，待检测样品可以自动流出样品池，从而，避免了含有放射性的物质沉积在设备中。
排气孔5、进样口3和出样口4可焊接至带法兰盘的不锈钢管，通过法兰盘接入在线分析的流路内，从而实现溶液在流通池100内的在线分析；流通池100更换时，焊接于其上的不锈钢管整体更换。在本发明的实施例中，流通池100所采用的焊接方式可皆为满焊方式，流通池所用材料可皆为不锈钢。
根据以上分析，本发明实施例的流通池100不仅具有稳定液位的功能，还具有消除气泡、及时排气的功能，同时流速快、死体积小、几乎不留残液，样品用量少、放射性损害得以降低，有利于维护人员的安全防护，有利于检测过程稳定进行、测量偏差小，特别适用于后处理工业的在线分析过程。
以上为对本发明所提供的一种流通池的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种流通池，其包括池体部，待检测样品在所述池体部被检测，其中，所述池体部包括进样口和出样口；所述待检测样品从所述进样口进入流通池，从所述出样口流出所述流通池；
所述待检测样品在所述流通池底部形成一定的液层厚度。
2.如权利要求1所述的流通池，其中，
所述池体部包括上部和下部；
所述上部包括空心柱状体；
所述空心柱状体的一端设置有连接部，所述连接部与拉曼探头的延长管连接，所述延长管设有物镜，使得经拉曼探头传输的激光通过所述物镜会聚后穿过所述空心柱状体聚焦到所述池体部，所述空心柱状体的另一端与所述下部固定连接。
3.如权利要求2所述的流通池，其中，
所述连接部为法兰。
4.如权利要求2所述的流通池，其中，
所述固定连接为焊接。
5.如权利要求2所述的流通池，其中，
所述空心柱状体的壁部设置有排气孔。
6.如权利要求2所述的流通池，其中，
所述下部包括第一圆池和第二圆池，第一圆池的半径小于第二圆池的半径，并且第一圆池与第二圆池在所述第二圆池的内壁相切；
第一圆池的高度低于第二圆池的高度；
所述进样口设置于所述相切处。
7.如权利要求6所述的流通池，其中，
所述第一圆池的底面设置成斜面，并且朝向所述进样口倾斜。
8.如权利要求6所述的流通池，其中，
所述出样口设置于所述第一圆池与所述第二圆池之间，并且，所述第二圆池的底面设置成斜面，并且所述斜面朝向所述出样口倾斜。
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