CN202256688U

CN202256688U - 一种可移动的大气放射性核素监测站

Info

Publication number: CN202256688U
Application number: CN2011202948157U
Authority: CN
Inventors: 刘龙波; 武山; 周国庆; 张昌云; 唐寒冰; 解峰
Original assignee: Northwest Institute of Nuclear Technology
Current assignee: Northwest Institute of Nuclear Technology
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-08-15

Abstract

本实用新型一种可移动的大气放射性核素监测站，包括方舱，方舱包括设置在方舱前方的动力区、设置在方舱后方的工作区，动力区和工作区之间设置有隔板，的动力区设置有配电箱、气溶胶取样真空泵、气体取样空压机、空气干燥器和气体预处理单元；气溶胶取样真空泵设置在动力区一侧，气体取样空压机、空气干燥器和气体预处理单元设置在动力区另一侧且依次相连通；气溶胶取样管路与气溶胶取样真空泵相连通，压片机和活动工作台设置在气溶胶取样管路的后方，气体取样设备柜气体预处理单元相连通，工作台和总氙测量设备设置在气体取样设备柜的后方。本实用新型解决了监测内容不够全面的技术问题，本实用新型具有总体功能全面的优点。

Description

一种可移动的大气放射性核素监测站

技术领域

本实用新型属于环境监测设备，具体涉及一种包含大气气溶胶和惰性气体的取样和测量的相对独立的监测站。

背景技术

大气环境中的放射性监测是环境辐射监测的重要内容，根据大气环境放射性的特点，一般有几种不同的监测内容：总α和总β，具体的放射性核素的活度浓度等。在前一种监测内容，国内已经形成相应的规范，后者的技术难度较大，虽然在核电站等开展，监测水平和频次较低。主要原因是大气中的气溶胶态核素和气体核素的浓度很低，需要进行大量的富集。相关气溶胶取样和惰性气体氙的取样技术已经有相当的进展(见：张利兴，朱凤蓉.核试验放射性核素监测核查技术.北京：国防工业出版社.2006.p94-97)。但在实用中采样器和测量仪器常常根据具体需求处于不同地点，影响监测效果。目前国内只有武汉东湖天康科技有限公司提出了相关专利(见：201010104431.4核与辐射监测站；201010104435辐射环境监测站)，含有超大流量气溶胶取样、碘取样或雨水取样以及环境电离辐射测量。

现有集成式监测站存在三个问题：(1)监测内容不够全面，比如不包括惰性气体监测，而惰性气体在大气中的传输能力较强，对源项的评估具有重要意义；(2)主要包括取样设备，没有包括相应的测量设备，若取样和测量地点之间距离较远时，样品传输所消耗的时间会降低对短寿命核素的监测灵敏度；(3)不具有明显的移动能力，只能在固定地点运行，在目前监测台网不发达的情况下，应急监测能力不足。

发明内容

本实用新型提出了一种可移动的大气放射性核素监测站，包括：大气放射性氙监测、大气放射性气溶胶监测和气象站等。既可以作为固定式监测站使用，也可以运输至特定地点进行监测。

本实用新型的解决方案是：

一种可移动的大气放射性核素监测站，其特殊之处是：包括方舱，所述方舱包括设置在方舱前方的动力区、设置在方舱后方的工作区，所述动力区和工作区之间设置有隔板，所述隔板上设置有工作门，所述工作区侧面设置有门；所述的动力区设置有配电箱、气溶胶取样真空泵、气体取样空压机、空气干燥器和气体预处理单元；所述气溶胶取样真空泵设置在动力区一侧，所述气体取样空压机、空气干燥器和气体预处理单元设置在动力区另一侧且依次相连通；所述工作区设置有气溶胶取样管路、压片机、活动工作台、放射性测量设备、气体取样设备柜、工作台、总氙测量设备，所述气溶胶取样管路穿过隔板与气溶胶取样真空泵相连通，所述压片机和活动工作台设置在气溶胶取样管路的后方，所述气体取样设备柜穿过隔板与气体预处理单元相连通，所述工作台和总氙测量设备设置在气体取样设备柜的后方；所述放射性测量设备设置在工作区的正后方；所述的方舱的底板为整板结构，与标准集装箱底盘尺寸相同。

上述的动力区两侧设置有可通风的侧翻窗；所述动力区和工作区内安装有空调，所述空调室外机设置在动力区外部远离工作区的一端。

上述气溶胶取样真空泵、压片机、放射性测量设备、气体取样空压机、气体预处理单元、空气干燥器和气体取样设备柜均通过减振器与方舱底板或侧壁可拆卸紧固联接。

上述气体预处理单元包括制冷机。

上述方舱的外形尺寸为6×2.4×2.2m³。

本实用新型的优点是：

1、总体功能全面，可以得到不同形态存在的特定核素的浓度，既可以作为固定监测站使用，也可以比较方便地变更监测地点。取样和测量集成在一起，避免了样品传输消耗时间对短寿命核素监测灵敏度的下降。

2、方舱内设备布放紧凑合理，在较小的空间内集成了多种设备，使监测站整体运输成为可能。为避免设备间相互影响，采用分区结构，有三方面优点：(1)便于集中解决设备的散热和振动问题；(2)配电箱设于动力区，大功率设备走线短，电路安全性较好；(3)操作人员主要在工作区，与放热、噪音较大的设备相对隔离，工作环境和安全性较好。

3、采用了合理可行的设备紧固方法，一方面可以保护设备在运输中不受损坏，另一方面主要设备原位保护，到达监测地点后可以快速开展监测。

附图说明

图1、可移动的大气放射性核素监测站示意图

附图标记如下：1-空调室外机，2-侧翻窗，3-气溶胶取样真空泵，4-气溶胶取样管路，5-门，6-压片机，7-活动工作台，8-放射性测量设备，9-气体取样空压机，10-气体预处理单元，11-空气干燥器，12-隔板，13-工作门，14-气体取样设备柜，15-工作台，16-总氙测量设备。

具体实施方式

本实用新型可移动的大气放射性核素监测站舱体采用大板式结构，外形尺寸为6×2.4×2.2m³，与20T标准集装箱的底盘尺寸相同，便于公路和铁路运输。

可移动的大气放射性核素监测站，将大气氙取样、大气气溶胶取样、气象站、总氙测量、放射性氙测量和气溶胶滤材样品中放射性核素测量，集成到一个方舱中。既可以作为固定式监测站使用，也可以运输至特定地点进行监测。

方舱内分为动力区和工作区两部分，中间以隔板分割，隔板上有工作门。动力区包括：气溶胶取样的真空泵和气体取样的空气压缩机、空气干燥器和气体预处理单元等大功率设备。动力区两侧有外翻板结构，便于散热。工作区包括测量设备和部分取样设备，耗电较少。

可移动的大气放射性核素监测站的温度控制方法包括：一般情况下打开动力区侧翻板，主要依靠自然对流散热；太阳照射强烈时，在舱外另加防晒网；环境持续高温时，关闭侧翻板，采用空调降温。

可移动的大气放射性核素监测站的设备防振的处理方法包括：

(1)紧固安装，即设备与地面或侧壁用螺栓紧固相连，方舱相应的底板或侧板内有预先攻丝的加强钢板或骨架。主要用于机械类装置，如气溶胶取样装置支架、放射性测量屏蔽体支架等。

(2)紧固安装加减振器，在设备与舱板之间加装合适规格的减振器，减小舱体振动对设备的影响，或减小设备对舱体的振动。主要用于不便拆装或振动较强的大型设备，如气体取样装置、空压机、真空泵等。与之相连的固定设备则尽量用软管相连，减小振动对其它设备的影响。

(3)运输时拆除包装，主要用于精密仪器，如放射性测量探测器、总氙测量仪等。

大气氙取样系统14采用活性炭柱多级吸附解吸原理进行采样，为减小取样装置的体积，一级柱采用低温工作条件，由气体预处理单元10的主要设备制冷机，对上柱前气体进行降温；

大气气溶胶取样器4采用过滤取样原理，大气由舱顶管路进入取样器，经过滤材、流量测量单元和真空泵3后经舱侧壁出口排出。滤材架上方管路可以由电磁铁控制上升，以方便更换滤材。

总氙测量设备16使用微型气相色谱仪。

放射性测量设备8包括HPGe γ谱仪和β-γ符合测量系统。前者用于测量气溶胶滤材样品中的放射性核素含量，后者用于测量气体样品中放射性氙同位素含量。

本实用新型工作原理：

大气氙取样系统14抽吸环境大气，将其中氙富集纯化，用样品瓶收集。用微型气相色谱仪16测量样品瓶中的总氙的浓度，与大气中总氙浓度的比值可以得到有效取样体积，用β-γ符合测量系统8测量样品瓶中放射性氙同位素含量，除以有效取样体积，可以得到大气中放射性氙同位素的活度浓度。大气气溶胶取样器4抽吸环境大气，将其中的颗粒物收集在滤材上，取样器中流量测量单元测量并记录采集的空气体积。取样后滤材用专用模具在压片机6中压制成圆片，用HPGe γ谱仪8测量其中相关放射性核素的活度，除以空气体积，得到大气中相关放射性核素的活度浓度。

Claims

1.一种可移动的大气放射性核素监测站，其特征在于：包括方舱，所述方舱包括设置在方舱前方的动力区、设置在方舱后方的工作区，所述动力区和工作区之间设置有隔板，所述隔板上设置有工作门，所述工作区侧面设置有门；所述的动力区设置有配电箱、气溶胶取样真空泵、气体取样空压机、空气干燥器和气体预处理单元；所述气溶胶取样真空泵设置在动力区一侧，所述气体取样空压机、空气干燥器和气体预处理单元设置在动力区另一侧且依次相连通；所述工作区设置有气溶胶取样管路、压片机、活动工作台、放射性测量设备、气体取样设备柜、工作台、总氙测量设备，所述气溶胶取样管路穿过隔板与气溶胶取样真空泵相连通，所述压片机和活动工作台设置在气溶胶取样管路的后方，所述气体取样设备柜穿过隔板与气体预处理单元相连通，所述工作台和总氙测量设备设置在气体取样设备柜的后方；所述放射性测量设备设置在工作区的正后方；所述的方舱的底板为整板结构，与标准集装箱底盘尺寸相同。

2.根据权利要求1所述的可移动的大气放射性核素监测站，其特征在于：所述的动力区两侧设置有可通风的侧翻窗；所述动力区和工作区内安装有空调，所述空调室外机设置在动力区外部远离工作区的一端。

3.根据权利要求1或2所述的可移动的大气放射性核素监测站，其特征在于：所述气溶胶取样真空泵、压片机、放射性测量设备、气体取样空压机、气体预处理单元、空气干燥器和气体取样设备柜均通过减振器与方舱底板或侧壁可拆卸紧固联接。

4.根据权利要求3所述的可移动的大气放射性核素监测站，其特征在于：所述气体预处理单元包括制冷机。

5.根据权利要求3所述的可移动的大气放射性核素监测站，其特征在于：所述方舱的外形尺寸为6×2.4×2.2m³。