CN109856320B - 用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于辐射环境监测技术领域，涉及用于水体‑放射性悬浮物振荡压滤的实验箱及其操作方法。所述的实验箱包括铅屏蔽层、温度调节与保持装置、振荡装置、压滤分离装置，铅屏蔽层设置在实验箱的外表面，用于屏蔽辐射；温度调节与保持装置用于调节与控制实验箱内部的温度使保持恒定；振荡装置位于实验箱内部，用于对置于实验箱中的水体‑放射性悬浮物样品进行振荡；压滤分离装置位于实验箱内部，用于对完成恒温保存与振荡混合的水体‑放射性悬浮物样品进行压滤分离。利用本发明的实验箱及其操作方法，能够在进行放射性核素在固‑液两相中的吸附特性行为研究时，在简化实验操作的同时提高实验精度，并更好的做到实验操作人员的辐射防护。

Description

用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱及其操作方法

技术领域

本发明属于辐射环境监测技术领域，涉及用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱及其操作方法。

背景技术

近几十年来，随着核电能源被大众所广泛接受，大量滨海核电站得到快速发展。而从滨海核电站排放口中排出的液态流出物中含有的放射性核素在水体悬浮物中的吸附行为特征一直都受到各国学者的关注与研究，其中有关水体悬浮物对放射性核素的吸附特性研究大多包含有水体-放射性悬浮物的恒温保存、振荡混合以及固液分离等步骤。

本发明通过在同一环境条件下多步实验操作的合并，同时增加外部辐射防护的方法，提供了一种多功能水体-放射性悬浮物恒温振荡压滤实验箱。该实验箱首先考虑了放射性实验对实验人员的辐照损害，采用外部铅屏蔽层的方式减少了实验对外部环境的辐照剂量；其次将恒温保存、振荡混合、固液分离三个步骤在实验箱设定的稳定环境中组合完成，减少了人工操作步骤，简化了操作流程，减少实验人员的辐照时间；最后使样品恒温保存、振荡混合与固液分离步骤在同一环境中完成，避免了外部操作所造成的环境变化对实验产生的影响，从而提高了实验结果的精确度。

发明内容

本发明的首要目的是提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，以能够在用其进行放射性核素在固-液两相中的吸附特性行为研究时，在简化实验操作的同时提高实验精度，并更好的做到实验操作人员的辐射防护。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，所述的实验箱包括铅屏蔽层、温度调节与保持装置、振荡装置、压滤分离装置，

所述的铅屏蔽层设置在所述的实验箱的外表面，用于屏蔽辐射；

所述的温度调节与保持装置用于调节与控制所述的实验箱内部的温度使保持恒定；

所述的振荡装置位于所述的实验箱内部，用于对置于所述的实验箱中的水体-放射性悬浮物样品进行振荡；

所述的压滤分离装置位于所述的实验箱内部，用于对完成恒温保存与振荡混合的所述的水体-放射性悬浮物样品进行压滤分离。

在一种优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的实验箱为长方体形实验箱。

在一种优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的振荡装置包括分别紧邻所述的实验箱上、下表面的上、下振荡台。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的压滤分离装置包括相互连接的压滤增压装置与过滤柱，所述的压滤增压装置与所述的上振荡台相连接，所述的过滤柱与所述的下振荡台相连接。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的过滤柱中空，包括位于其内部的活塞、易断隔水底板、滤膜，

所述的活塞可在所述的过滤柱内部上下移动，用于传递所述的压滤增压装置提供的压力给位于其下方的所述的易断隔水底板，使所述的易断隔水底板断裂；

所述的滤膜位于所述的易断隔水底板下方，用于过滤所述的水体-放射性悬浮物样品。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的过滤柱还包括防漏塞，其封闭在所述的过滤柱的顶部。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的过滤柱还包括通气阀，其设置在所述的滤膜下部的所述的过滤柱的壁面上，用于控制所述的过滤柱内部空间与外部空间的连通。

在一种优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的实验箱还包括位于其前表面的观察与调控面板，用于观察实验箱中的实验情况，调节实验箱的操作参数。

在一种更加优选的实施方案中，本发明提供用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其中所述的观察与调控面板包括位于其上部的箱门和位于其下部的调控区，

所述的箱门包括设置于其上的观察窗与箱门开关，所述的观察窗用于观察实验箱中的实验情况，所述的箱门开关用于开关箱门；

所述的调控区包括恒温调控开关仪表组、振荡调控开关仪表组、压滤调控开关仪表组。

本发明的第二个目的是提供上述实验箱进行水体-放射性悬浮物振荡压滤实验的方法，以能够在进行放射性核素在固-液两相中的吸附特性行为研究时，在简化实验操作的同时提高实验精度，并更好的做到实验操作人员的辐射防护。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供上述实验箱进行水体-放射性悬浮物振荡压滤实验的方法，包括如下步骤：

(1)将置于所述的实验箱内部的所述的水体-放射性悬浮物样品在设定的振荡速度下，通过所述的振荡装置振荡设定的时间；

(2)将振荡完成的所述的水体-放射性悬浮物样品通过所述的压滤分离装置进行压滤分离，

整个实验过程中通过所述的温度调节与保持装置调节与控制所述的实验箱内部的温度使保持恒定。

本发明的有益效果在于，利用本发明的用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱及其操作方法，能够在进行放射性核素在固-液两相中的吸附特性行为研究时，在简化实验操作的同时提高实验精度，并更好的做到实验操作人员的辐射防护。

本发明通过在同一环境条件下进行多步实验操作，同时增加外部辐射防护的方法，提供了一种多功能水体-放射性悬浮物恒温振荡压滤实验箱。该实验箱首先考虑了放射性实验对实验人员的辐照损害，采用了铅屏蔽层减少了实验箱内部对外部环境的辐照剂量；其次将恒温保存、振荡混合、固液分离三个步骤在实验箱设定的同一稳定环境中组合完成，从而减少了人工操作与实验操作人员的辐照时间，简化了操作流程，并通过避免外部操作时环境变化对实验产生的不利影响，提高了结果精确度。

附图说明

图1为示例性的本发明的用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱的组成结构图。

图2为图1的实验箱的外观示意图。

图3为图1的实验箱的内部结构示意图。

图4为图3的过滤柱的结构示意图。

具体实施方式

示例性的本发明的用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱外形为1.5m×1m×1m的长方体形状，组成结构如图1-4所示，包括铅屏蔽层1、观察与调控面板2、温度调节与保持装置3、压滤分离装置4、多级振荡装置(包括振荡台5)。

铅屏蔽层1设置在实验箱的外表面，用于屏蔽辐射。铅屏蔽层1由一层厚度为5-10cm的铅壁构成，且可以根据核素种类与放射性大小添加铅砖。

观察与调控面板2位于实验箱的前表面，用于观察实验箱中的实验情况，调节实验箱的操作参数。观察与调控面板2包括位于其上部的箱门20和位于其下部的调控区。箱门20包括设置于其上的观察窗21与箱门开关22，观察窗21用于观察实验箱中的实验情况，箱门开关22用于开关箱门20。调控区包括恒温调控开关仪表组23、振荡调控开关仪表组24、压滤调控开关仪表组25。

温度调节与保持装置3用于调节与控制实验箱内部的温度使保持恒定。温度调节与保持装置3具有制冷和加热双向调温系统，由温度传感器、电压比较器和控制执行电路组成(附图中未示出)，其温度调节范围为5-50℃，温度均匀度≤±1℃，温度波动度≤±1℃。

多级振荡装置位于实验箱内部，用于对置于实验箱中的水体-放射性悬浮物样品进行振荡。多级振荡装置包括分别紧邻实验箱上、下表面的上、下振荡台5。多级振荡装置的回旋频率范围为0-260r/min，回旋频率精度为±1rpm，摆振幅度为20mm。

压滤分离装置4位于实验箱内部，用于对完成恒温保存与振荡混合的水体-放射性悬浮物样品进行压滤分离，最大操作压力可达0.08MPa。压滤分离装置4包括相互通过压滤杆连接的压滤增压装置41与过滤柱42(均为多个，由此形成多组)。压滤增压装置41与上振荡台5相连接，过滤柱42与下振荡台5相连接。压滤分离装置4各部分设有独立开关，可对水体-放射性悬浮物样品进行组合连续操作或进行单一步骤操作。

过滤柱42为中空，包括防漏塞421、活塞422、易断隔水底板423、滤膜424、通气阀425，其中活塞422、易断隔水底板423、滤膜424位于过滤柱42内部，防漏塞421封闭在过滤柱42的顶部。活塞422可在过滤柱42内部上下移动，用于传递压滤增压装置41提供的压力给位于其下方的易断隔水底板423，使易断隔水底板423断裂后进行水体-放射性悬浮物样品的过滤。滤膜424位于易断隔水底板423下方，用于过滤水体-放射性悬浮物样品。通气阀425设置在滤膜424下部的过滤柱42的壁面上，用于控制过滤柱42内部空间与外部空间的连通。

利用上述示例性的本发明的实验箱进行水体-放射性悬浮物振荡压滤实验的方法包括如下步骤：

(1)将置于实验箱内部的水体-放射性悬浮物样品在设定的振荡速度下，通过振荡装置振荡设定的时间；

(2)将振荡完成的水体-放射性悬浮物样品通过压滤分离装置4进行压滤分离，

整个实验过程中通过温度调节与保持装置3调节与控制实验箱内部的温度使保持恒定。

上述示例性的本发明的实验箱的具体操作方法为：

(1)开启电源，约一分钟自检结束后开始操作；

(2)根据实验需要，选择单独进行恒温保存、振荡混合、固液分离步骤操作或连续进行所有步骤操作；

(3)对恒温调控开关仪表组23、振荡调控开关仪表组24、压滤调控开关仪表组25的相关参数进行设定，如温度、振荡时间等；

(4)设置好相关参数后，开启开始按钮，开始进行实验操作；

(5)实验结束后拿出水体-放射性悬浮物样品，关闭电源。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (5)

1.用于水体-放射性悬浮物振荡压滤的实验箱，其特征在于：所述的实验箱包括铅屏蔽层、温度调节与保持装置、振荡装置、压滤分离装置，

所述的铅屏蔽层设置在所述的实验箱的外表面，用于屏蔽辐射；

所述的温度调节与保持装置用于调节与控制所述的实验箱内部的温度使保持恒定；

所述的振荡装置位于所述的实验箱内部，用于对置于所述的实验箱中的水体-放射性悬浮物样品进行振荡；

所述的压滤分离装置位于所述的实验箱内部，用于对完成恒温保存与振荡混合的所述的水体-放射性悬浮物样品进行压滤分离，

所述的振荡装置包括分别紧邻所述的实验箱上、下表面的上、下振荡台，

所述的压滤分离装置包括相互连接的压滤增压装置与过滤柱，所述的压滤增压装置与所述的上振荡台相连接，所述的过滤柱与所述的下振荡台相连接，

所述的过滤柱中空，包括位于其内部的活塞、易断隔水底板、滤膜，

所述的活塞可在所述的过滤柱内部上下移动，用于传递所述的压滤增压装置提供的压力给位于其下方的所述的易断隔水底板，使所述的易断隔水底板断裂；

所述的滤膜位于所述的易断隔水底板下方，用于过滤所述的水体-放射性悬浮物样品，

所述的过滤柱还包括防漏塞，其封闭在所述的过滤柱的顶部，

所述的过滤柱还包括通气阀，其设置在所述的滤膜下部的所述的过滤柱的壁面上，用于控制所述的过滤柱内部空间与外部空间的连通。

2.根据权利要求1所述的实验箱，其特征在于：所述的实验箱为长方体形实验箱。

3.根据权利要求1所述的实验箱，其特征在于：所述的实验箱还包括位于其前表面的观察与调控面板，用于观察实验箱中的实验情况，调节实验箱的操作参数。

4.根据权利要求3所述的实验箱，其特征在于：所述的观察与调控面板包括位于其上部的箱门和位于其下部的调控区，

所述的箱门包括设置于其上的观察窗与箱门开关，所述的观察窗用于观察实验箱中的实验情况，所述的箱门开关用于开关箱门；

所述的调控区包括恒温调控开关仪表组、振荡调控开关仪表组、压滤调控开关仪表组。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的实验箱进行水体-放射性悬浮物振荡压滤实验的方法，包括如下步骤：

(1)将置于所述的实验箱内部的所述的水体-放射性悬浮物样品在设定的振荡速度下，通过所述的振荡装置振荡设定的时间；

(2)将振荡完成的所述的水体-放射性悬浮物样品通过所述的压滤分离装置进行压滤分离，

整个实验过程中通过所述的温度调节与保持装置调节与控制所述的实验箱内部的温度使保持恒定。

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