CN110632642A - 一种旋转式放射性碘监测系统及方法 - Google Patents

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韩强
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Abstract

本发明公开了一种旋转式放射性碘监测系统及方法，所述监测系统包括屏蔽体、碘盒和NaI探测器，所述NaI探测器与分析设备连接，包所述屏蔽体内设置有旋转机构，所述碘盒固定在旋转机构上，所述NaI探测器设置在屏蔽体内，所述碘盒与进气管、出气管连通，所述出气管上设置有取样泵。本发明解决了现有放射性碘监测技术导致测量精度差的问题。

Description

一种旋转式放射性碘监测系统及方法
技术领域
本发明涉及放射性碘监测技术领域，具体涉及一种旋转式放射性碘监测系统及方法。
背景技术
空气中不同浓度的放射性碘的检测是环境监测的重要参数之一。对空气中放射性碘检测主要包括在线监测和取样检测，取样检测通过碘盒取样后送检，准确度高，但是检测周期长；在线监测是碘盒取样后直接采用NaI(探测器采集数据，NaI探测器与分析设备连接现场分析，实时对空气中放射性碘浓度进行监测。
目前，在线监测技术中，碘盒静止放置在屏蔽体内，由于碘盒内核素分布不均导致的测量稳定性较差，进而导致测量精度差，对空气中放射性碘的响应速度慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转式放射性碘监测系统，解决现有放射性碘监测技术导致测量精度差的问题。
此外，本发明还提供基于上述监测系统的监测方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种旋转式放射性碘监测系统，包括屏蔽体、碘盒和NaI探测器，所述NaI探测器与分析设备连接，包所述屏蔽体内设置有旋转机构，所述碘盒固定在旋转机构上，所述NaI探测器设置在屏蔽体内，所述碘盒与进气管、出气管连通，所述出气管上设置有取样泵。
现有在线监测技术中，碘盒静止放置在屏蔽体内，由于碘盒内核素分布不均导致的测量稳定性较差，进而导致测量精度差，对空气中放射性碘的响应速度慢。
本发明所述屏蔽体、碘盒和NaI探测器，以及分析设备均为现有技术。
本发明的构思在于通过设置旋转机构实现碘盒的匀速旋转，最大程度降低碘盒内核素分布不均导致的测量稳定性较差的效应，实现了对空气中放射性碘的快速响应，即匀速旋转的碘盒内核素分布相对均匀，提高了碘盒刻度的准确度，同时提高确保采样的稳定性，进而提高在线监测时空气中放射性碘浓度的测量的准确度，且本发明采用了基于放射性碘在线连续监测方法，实现了快速测量，如此，本发明解决了现有放射性碘监测技术导致测量精度差的问题。
进一步地，旋转机构包括转盘，所述转盘的底部与电机的动力输出轴连接，所述转盘上端面设置有用于固定碘盒的固定结构。
进一步地，NaI探测器上设置有测量信号引线，所述测量信号引线穿出屏蔽体与多道分析器连接，并将数据上传给工控机。
提高NaI探测器的信号。
进一步地，进气管上设置有粉尘过滤器。
所述粉尘过滤器为现有技术，对进入碘盒内的空气进行过滤。
进一步地，进气管上在粉尘过滤器的后端依次设置有加热器和温度传感器。
实时感应进入进气管的空气温度，并根据感应的温度控制是否开启加热器，所述加热器和温度传感器均与工控机通信连接。
进一步地，进气管和出气管上均设置有差压传感器、截止阀，所述出气管上设置有流量计。
所述差压传感器、截止阀和流量计均与工控机通信连接，通过差压传感器实时感应的压差调节截止阀和流量计的开度。
进一步地，还包括报警装置，所述报警装置与分析设备通信连接。
当监测到碘浓度达到阈值发出报警。
进一步地，屏蔽体采用铅材料制成。
进一步地，电机为步进电机。
一种基于旋转式放射性碘监测系统的监测方法，包括以下步骤：
1)、碘盒刻度：将含有已知活度的Ba-133体源的碘盒固定在旋转机构上，碘盒在旋转机构上按照一定方向匀速旋转，NaI探测器采集谱数据，经计算形成效率刻度因子ε；
2)、在线采集：将采样用的空白碘盒固定在旋转机构上，碘盒在旋转机构上按照一定方向匀速旋转，NaI探测器在一定周期内连续采集匀速旋转状态下碘盒的谱数据；
3)、数据分析：将步骤2)采集的谱数据结合效率刻度因子ε，在分析设备内通过在线式快速碘监测算法进行计算分析，得出空气中不同时刻的放射性碘浓度。
本发明所述碘盒刻度、在线采集和数据分析均采用现有技术，本发明的构思在于在碘盒刻度和在线采集时实现碘盒按照一定方向匀速旋转，采用旋转式的测量原理，降低了碘盒内核素分布不均导致的测量稳定性较差的效应。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明采用的旋转式放射性碘刻度及监测技术，降低了碘盒内核素分布不均导致的测量稳定性较差的效应，提高了测量精度。
2、本发明采用旋转式方法对设备进行刻度，最终实现对空气中不同浓度的放射性碘气体进行连续采集、分析，提供实时报警。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为监测系统的示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-屏蔽体，2-碘盒，3-转盘，4-电机，5-NaI探测器，6-进气管，7-出气管，8-粉尘过滤器，9-加热器，10-温度传感器，11-流量计，12-取样泵，13-差压传感器，14-测量信号引线，15-多道分析器，16-工控机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，一种旋转式放射性碘监测系统，包括屏蔽体1、碘盒2、NaI探测器5，多道分析器15和工控机16，所述NaI探测器5上设置有测量信号引线14，，所述测量信号引线14穿出屏蔽体1，所述NaI探测器5与多道分析器15连接，所述多道分析器15通过测量信号引线14与NaI探测器5连接，所述工控机16与多道分析器15连接，所述屏蔽体1内设置有旋转机构，所述碘盒2固定在旋转机构上所述旋转机构包括转盘3，所述转盘3的底部与电机4的动力输出轴连接，所述转盘3上端面设置有用于固定碘盒2的固定结构，所述固定结构可以是具有一定弹性的金属条带，所述金属条带一端铰接在转盘3顶部，另一端通过螺栓与转盘3连接，所述金属条带设置有2个，2个金属条带较差设置，所述NaI探测器5设置在屏蔽体1内，所述碘盒2与进气管6、出气管7连通，所述进气管6、出气管7与碘盒2的连接端与碘盒2的轴向平行设置即与碘盒2的旋转方向垂直设置，所述进气管6、出气管7与碘盒2为间隙配合，即所述碘盒2上设置有与进气管6、出气管7配合的孔，确保进气管6、出气管7不会影响碘盒2的旋转，所述出气管7上设置有取样泵12，所述屏蔽体1采用铅材料制成，所述电机4为步进电机。
本实施例的工作原理：
碘盒2在取样泵12的作用下将空气通过进气管6收集在碘盒2内，空气经过碘盒2内通过NaI探测器5测量碘浓度，然后由出气管7排出，实现对空气碘浓度的连续在线监测。
实施例2：
如图1所示，本实施例基于实施例1，所述进气管6上设置有粉尘过滤器8；所述进气管6上在粉尘过滤器8的后端依次设置有加热器9和温度传感器10；所述进气管6和出气管7上均设置有差压传感器13、截止阀，所述出气管7上设置有流量计11；还包括报警装置，所述报警装置与分析设备通信连接。
一种基于旋转式放射性碘监测系统的监测方法，包括以下步骤：
1)、碘盒刻度：将含有已知活度的Ba-133体源的碘盒2固定在旋转机构上，开启设备，进入自动刻度界面，碘盒2在旋转机构上按照一定方向匀速旋转，NaI探测器5采集谱数据，经计算形成效率刻度因子ε；
2)、在线采集：将采样用的空白碘盒2固定在旋转机构上，开启设备，进入设备测量界面，碘盒2在旋转机构上按照一定方向匀速旋转，NaI探测器5在一定周期内连续采集匀速旋转状态下碘盒2的谱数据；
3)、数据分析：将步骤2)采集的谱数据结合效率刻度因子ε，在分析设备内通过在线式快速碘监测算法进行计算分析，得出空气中不同时刻的放射性碘浓度，基于阈值发出声光报警。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转式放射性碘监测系统，包括屏蔽体(1)、碘盒(2)和NaI探测器(5)，所述NaI探测器(5)与分析设备连接，其特征在于，包所述屏蔽体(1)内设置有旋转机构，所述碘盒(2)固定在旋转机构上，所述NaI探测器(5)设置在屏蔽体(1)内，所述碘盒(2)与进气管(6)、出气管(7)连通，所述出气管(7)上设置有取样泵(12)。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述旋转机构包括转盘(3)，所述转盘(3)的底部与电机(4)的动力输出轴连接，所述转盘(3)上端面设置有用于固定碘盒(2)的固定结构。
3.根据权利要求1所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述NaI探测器(5)上设置有测量信号引线(14)，所述测量信号引线(14)穿出屏蔽体(1)与多道分析器(15)连接，并将数据上传给工控机(16)。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述进气管(6)上设置有粉尘过滤器(8)。
5.根据权利要求4所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述进气管(6)上在粉尘过滤器(8)的后端依次设置有加热器(9)和温度传感器(10)。
6.根据权利要求1所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述进气管(6)和出气管(7)上均设置有差压传感器(13)、截止阀，所述出气管(7)上设置有流量计(11)。
7.根据权利要求1所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与分析设备通信连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述屏蔽体(1)采用铅材料制成。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种旋转式放射性碘监测系统，其特征在于，所述电机(4)为步进电机。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的一种旋转式放射性碘监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、碘盒刻度：将含有已知活度的Ba-133体源的碘盒(2)固定在旋转机构上，碘盒(2)在旋转机构上按照一定方向匀速旋转，NaI探测器(5)采集谱数据，经计算形成效率刻度因子ε；
2)、在线采集：将采样用的空白碘盒(2)固定在旋转机构上，碘盒(2)在旋转机构上按照一定方向匀速旋转，NaI探测器(5)在一定周期内连续采集匀速旋转状态下碘盒(2)的谱数据；
3)、数据分析：将步骤2)采集的谱数据结合效率刻度因子ε，在分析设备内通过在线式快速碘监测算法进行计算分析，得出空气中不同时刻的放射性碘浓度。
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