CN204594762U - 一种多用途集成式气载取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核辐射探测技术领域，提供一种多用途集成式气载取样装置，包括取样模块、气路模块、环境控制模块、电气控制模块和通讯模块，所述取样模块包含气溶胶和碘取样组件、惰性气体取样瓶、氚取样组件和C-14取样组件；所述气路模块包含取样头、取样管路、阀门、流量计、压差计、压力计和抽气泵； 所述取样头、取样管路、第一截止阀、气溶胶和碘取样组件、第二截止阀、流量计、压力计、惰性气体取样瓶、流量调节阀、真空保护阀、抽气泵、第三截止阀依次相连。本实用新型是一种可在不同环境下，室内、室外、船舶都可使用的集合了各种气载放射性取样功能于一身的多用途集成式气载放射性取样装置。

Description

一种多用途集成式气载取样装置

技术领域

本实用新型涉及核辐射探测技术领域，具体涉及一种多用途集成式气载取样装置。

背景技术

目前核设施室内工艺中气载放射性相关的取样装置一般都设计依附在气载放射性在线监测装置中，并联后共同使用取样管路和抽气泵。对取样装置进行操作（一两个星期一次）时由于各种不确定因素很容易导致并联的在线监测装置的流量发生异常变化（超过允许范围）导致故障报警的发生，干扰在线装置的正常监测，不满足核安全监管的要求。同时各种取样组件相互分离和独立，导致取样操作非常不便。因此设计一种独立于在线监测装置之外的集成各种气载放射性取样功能的取样装置是核设施室内气载放射性在线监测和取样的迫切需求。

目前室外（特别是核设施周边环境）的环境气载放射性取样设备中，除了集装箱改装的超大型取样系统功能比较齐全外，一般的各种气载放射性取样装置都相对功能单一，同时设备耐受环境能力受到严格制约，不能在严酷环境下稳定工作。因此设计一种可在严寒、酷暑、大雨、沙尘等严酷环境下工作的小型（相对集装箱）户外多功能气载放射性取样装置是陆地环境保护的发展趋势。

目前国内的核电站大都集中在沿海，一旦发生泄漏将造成严重的海洋放射性污染。设计一种可在船舶上安装和使用，在正常或事故情况下对海洋中大气环境进行快速实时的气载放射性取样是海洋环境保护的发展趋势。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种可在不同环境下，室内、室外、船舶都可使用的集合了各种气载放射性取样功能于一身的多用途集成式气载放射性取样装置。

本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的：一种多用途集成式气载取样装置，包括取样模块、气路模块、环境控制模块、电气控制模块和通讯模块，所述取样模块包含气溶胶和碘取样组件、惰性气体取样瓶、氚取样组件和C-14取样组件；所述气路模块包含取样头、取样管路、阀门、流量计、压差计、压力计和抽气泵； 所述取样头、取样管路、第一截止阀、气溶胶和碘取样组件、第二截止阀、流量计、压力计、惰性气体取样瓶、流量调节阀、真空保护阀、抽气泵、第三截止阀依次相连，所述气溶胶和碘取样组件两端接有压差计， 所述氚取样组件和C-14取样组件并联接在第一截止阀后端和第三截止阀前端，所述C-14取样组件的两端接有第四截止阀和第五截止阀，所述氚取样组件的两端接有第六截止阀和第七截止阀。

在上述技术方案中，所述电气控制模块包括控制变频器的输出功率的控制电路、向抽气泵输出功率的变频器、用于手动开关抽气泵电源的抽气泵控制旋钮、控制散热扇和加热器的温度开关、继电器、热接触器、熔断器、空气开关及其他电气保护性组件。

在上述技术方案中，所述环境控制模块包含用于存放装置的机柜、户外空调、或散热扇、加热器、温度开关组合。

本实用新型与现有技术相比具有以下特点：

1.专门的气载放射性取样设备，使用独立的泵和取样回路，不会对在线监测设备的在线测量造成任何影响；

2.气载取样功能强，设备集成了所有的气载取样功能，取样对象涵盖放射性气溶胶、放射性碘、放射性气体、氚和C-14；

3.耐受环境能力强，可以在严寒、酷热、多雨、沙尘、海洋环境等严酷环境下长期运行；

4.可实时监控取样状态，并可将取样状态数据对外发送，支持远程在线实时监控。

附图说明

图1是现有室内取样装置取样原理框图。

图2是本实用新型用于室内时取样原理框图。

图3是本实用新型的结构原理图。

图4是本实用新型的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，目前的室内取样装置都依附于在线监测装置，并共用抽气泵，在现场频繁的取样操作时很容易因误操作导致触发在线监测装置的故障报警，严重影响在线监测仪表的正常运行。

如图2所示，本实用新型由于取样功能集成在一起且有独立的抽气泵，因此取样操作不会干扰到在线监测装置的运行。

如图3、4所示，为本实施例的结构原理图和电气原理图。其中：

1为喇叭型取样头，是气体取样进气口；

2为不锈钢取样管路；

3为１英寸不锈钢第一截止阀；

4为气溶胶和碘取样组件，用于气溶胶和碘取样；

5为压差计，测量部件４两端气体压力差；

6为1/2英寸不锈钢第二截止阀；

21为1/2英寸不锈钢第三截止阀；

15为1/2英寸不锈钢第四截止阀；

17为1/2英寸不锈钢第五截止阀；

18为1/2英寸不锈钢第六截止阀；

20为1/2英寸不锈钢第七截止阀；

7为质量流量计，带瞬时和累积流量显示功能；

8为压力计，测量惰性气体取样瓶中气压；

9为惰性气体取样瓶，用于气体取样；

10为流量调节阀，用于取样流量的手动调节；

11为真空保护阀，在抽气泵前防止憋泵；

12为隔膜式抽气泵；

13为户外型空调，具备大范围温度内温度控制作用和除湿作用；

14为门控式柜内指示灯，用于无外部照明时照明使用，开柜门自动打开；

16为C-14取样组件，用于C-14取样；

19为氚取样组件，用于氚取样；

22为散热扇，用于柜内自循环散热；

23为电气控制模块，包括控制电路、变频器、抽气泵控制旋钮、温度开关、继电器、热接触器、熔断器、空气开关及其他电气保护性组件等；

24为户外全封闭性机柜，关闭柜门后机柜防水防尘防潮；

25为电加热器，可加热柜内空气。

本实施例一种多用途集成式气载取样装置，包括取样模块、气路模块、环境控制模块、电气控制模块和通讯模块，所述取样模块包含气溶胶和碘取样组件4、惰性气体取样瓶9、氚取样组件19和C-14取样组件16；所述气路模块包含取样头1、取样管路2、阀门、流量计7、压差计5、压力计8和抽气泵12； 所述取样头1、取样管路2、第一截止阀3、气溶胶和碘取样组件4、第二截止阀6、流量计7、压力计8、惰性气体取样瓶9、流量调节阀10、真空保护阀11、抽气泵12、第三截止阀21依次相连，所述气溶胶和碘取样组件4两端接有压差计5， 所述氚取样组件19和C-14取样组件16并联接在第一截止阀3后端和第三截止阀21前端，所述C-14取样组件16的两端接有第四截止阀15和第五截止阀17，所述氚取样组件19的两端接有第六截止阀18和第七截止阀20。

在上述实施例中，取样模块包含了气载放射性所有的取样功能，是本实用新型装置的核心模块。其中气溶胶取样组件采用高效玻璃纤维滤纸过滤放射性气溶胶;碘取样组件采用活性碳／沸石滤盒过滤放射性碘；惰性气体取样组件采用流动式气瓶进行气体取样，气瓶底部外部有凹槽，可以直接拿到实验室中和实验室仪表配合测量；氚取样组件采用去离子水吸附取样空气中的放射性氚水，并配有加热装置氧化氚气；C-14取样装置采用NaOH溶液吸附取样空气中的放射性14CO2,并配有氧化装置氧化14CO。各个取样组件都采用快速接头和管路连接，方便对取样组件进行快速的人工操作。

在上述实施例中，所述气路模块包含取样头1、取样管路2、阀门、流量计7、压差计5、压力计8和抽气泵12，可以实时在线显示取样流量、气溶胶滤纸两端压差、气体取样瓶前气压。流量计7采用质量流量计，实时显示标况下的气体流量，同时具备累积流量实时显示和手动清零功能；压差计5是选择性配装，使用压差计5时就地显示气溶胶滤纸两端压差，使用压差计时可以将压差信号通过通讯模块对外发送；压力计8是选择性配装，使用压力计8时就地显示气体取样瓶进气压力，使用压力计8时可以将测量的压力信号通过通讯模块对外发送；抽气泵12采用隔膜式抽气泵，不需要加油，可以24小时连续不间断运行，排放气体中没有任何污染。

在上述实施例中，所述电气控制模块包括控制电路、变频器、抽气泵控制旋钮、继电器、热接触器、熔断器、温度开关、空气开关及其他电气保护性组件等。其中控制电路按照输入的程序要求控制变频器的输出功率，从而可自动调节抽气泵的功率，以实现恒定的采样流量；抽气泵控制旋钮提供手动开关抽气泵电源功能；温度开关实时测量柜内环境温度并控制散热扇和加热片的运行；其他组件是电气保护性组件。

在上述实施例中，所述环境控制模块包含用于存放装置的户外机柜24、户外空调13、或散热扇、电加热器25、温度开关、除湿器。其中机柜属于气封式机柜，关门时内部空间独立，机柜外表面喷涂耐腐蚀涂层，可在海岸线陆地或海洋环境中长期安装使用；户外空调和以下组合：散热扇、加热片、温度开关、除湿器是选配，温湿度波动范围很小时如室内恒温环境，可以都不选用，温湿度波动范围较大时如室内变温环境选用组合散热扇、加热片、温度开关，温湿度波动范围很大时选用温湿度控制能力很强的户外空调。

在上述实施例中，所述通讯模块包括通讯盒壳体、通讯电路板、通讯接口和调试接口。通讯盒用于通讯模块的外部保护，通讯电路板按照内部程序要求和外部通讯，将设备取样状态发送出去；通讯接口是通讯模块和外部设备通讯的接口；调试接口支持和便携式电脑连接，可以人工现场进行测试和参数配置。

Claims (2)

1.一种多用途集成式气载取样装置，包括取样模块、气路模块、环境控制模块、电气控制模块和通讯模块，其特征在于：所述取样模块包含气溶胶和碘取样组件、惰性气体取样瓶、氚取样组件和C-14取样组件；所述气路模块包含取样头、取样管路、阀门、流量计、压差计、压力计和抽气泵； 所述取样头、取样管路、第一截止阀、气溶胶和碘取样组件、第二截止阀、流量计、压力计、惰性气体取样瓶、流量调节阀、真空保护阀、抽气泵、第三截止阀依次相连，所述气溶胶和碘取样组件两端接有压差计， 所述氚取样组件和C-14取样组件并联接在第一截止阀后端和第三截止阀前端，所述C-14取样组件的两端接有第四截止阀和第五截止阀，所述氚取样组件的两端接有第六截止阀和第七截止阀。

2.根据权利要求1所述的多用途集成式气载取样装置，其特征在于：所述电气控制模块包括控制变频器的输出功率的控制电路、向抽气泵输出功率的变频器、用于手动开关抽气泵电源的抽气泵控制旋钮、控制散热扇和加热器的温度开关、继电器、热接触器、熔断器、空气开关。