CN217878536U - 一种放射性惰性气体自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及放射性物质取样技术领域，具体地说是一种放射性惰性气体自动取样装置，包括取样管路、箱体，触控显示屏、面板按钮、开关电源、增压泵、标签打印机、取样罐、IEC电源接口、电磁阀组、控制电路板、进气口、出气口、质量流量计、气压传感器、左侧面散热孔、右侧面散热孔、万向轮、废气排放管、进气连接管和出气连接管，同现有技术相比，本实用新型通过将增压泵、取样罐和软管等部件集成为一体实现结构紧凑、体积缩小的效果，通过面板一键启动取样，整个取样过程自动控制，实时显示取样状态、以及温度、湿度、气压和时间等信息，实现了全自动和智能化，极大提高了取样效率和质量，且降低了人力、维护成本。

Description

一种放射性惰性气体自动取样装置

技术领域

本实用新型涉及放射性物质取样技术领域，具体地说是一种放射性惰性气体自动取样装置。

背景技术

放射性废物与其他有害物质或一般废物不同，它的危害性不能通过化学、物理或生物的方法消除，而只能通过自身衰变或核反应嬗变来降低其放射性水平。核设施产生的放射性水废滤芯、废树脂、浓缩液、泥浆以及拆除的金属类部件、混凝土结构、污染土壤、技术废物及其他杂项废物等固体干废物，通常首先对放射性废物进行分拣整备，将其装入钢桶或钢箱等包装容器中。随后将这些放射性废物货包在废物暂存库中暂存三至五年，再外运至处置场最终处置并需要对其进行多次取样分析其放射性水平。

现有用于核设施、乏燃料处理厂和放射性废物处置场等排放的放射性惰性气体取样装置，都是采用一个增压泵、一个取样罐以及若干软管的分体式组合连接到排放管道，通过手动方式控制增压泵的启动和停止进行取样。

但这样的取样装置会存在以下不足：

1)增压泵、取样罐以及软管是零散组合，每次使用都需要重新连接各个部件，取样前准备时间过长，效率低、易出错，不易携带或移动；

2)采用手动操作方式进行取样，导致每次取样的气体压力不一致，影响样品的后续测量和分析，且操作繁琐、易误操作、一次取样时间长；

3)取样样品的温度、气压和湿度等物理状态无法自动记录，不利于样品数据跟踪和溯源。

基于以上原因，本实用新型设计了一种放射性惰性气体自动取样装置，解决上述问题，能够对核设施、乏燃料处理厂和放射性废物处置场等排放的放射性惰性气体进行全自动取样，具有体积小、结构紧凑、取样快、自动化程度高等优点。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种放射性惰性气体自动取样装置，能够对核设施、乏燃料处理厂和放射性废物处置场等排放的放射性惰性气体进行全自动取样，具有体积小、结构紧凑、取样快、自动化程度高等优点。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种放射性惰性气体自动取样装置，包括惰性气体自动取样装置本体，惰性气体自动取样装置本体，包括取样管路、箱体，触控显示屏、面板按钮、开关电源、增压泵、标签打印机、取样罐、IEC电源接口、电磁阀组、控制电路板、进气口、出气口、质量流量计、气压传感器、左侧面散热孔、右侧面散热孔、万向轮、废气排放管、进气连接管、出气连接管、电磁阀EV1、电磁阀EV2、电磁阀EV3、电磁阀EV4，开关电源、增压泵、控制电路板、质量流量计、温度传感器、气压传感器、电磁阀组和取样管路安装在箱体内部，从进气口开始按照进气方向依次通过软管设置有电磁阀EV1、质量流量计、增压泵、电磁阀EV2、取样罐、电磁阀EV3直至出气口，增压泵与电磁阀EV2之间通过软管设置有电磁阀EV4，并连接至电磁阀EV3与出气口之间，电磁阀EV2与取样罐之间通过软管设置有气压传感器，箱体的前侧面设有触控显示屏和面板按钮，箱体的上侧面设置有取样罐和标签打印机，箱体的下侧面的四个角各设有一个万向轮，箱体的左侧面和右侧面各有一个快速拆卸的侧板，侧板上分别设置有左侧面散热孔和右侧面散热孔，进气口通过进气连接管与废气排放管连接，出气口通过出气连接管与废气排放管连接。

电磁阀组为直动常闭型流体控制阀。

质量流量计为精度不低于±1.5％的质量流量计。

气压传感器为气压测量范围为0～1.6Mpa的气压传感器。

增压泵为微型直流24V供电、最大流量14L/min，最大压力1.2Mpa的增压泵。

取样罐为体积1L、承压1.5MPa和装有压力表的不锈钢材质容器。

进气连接管在废气排放管气流的上游位置，出气连接管在废气排放管气流的下游位置。

IEC电源接口设置在箱体内部，IEC电源接口与开关电源、增压泵、控制电路板、质量计量器、温度传感器、气压传感器和电磁阀组通过电性连接。

电磁阀组包括电磁阀EV1、电磁阀EV2、电磁阀EV3和电磁阀EV4。

同现有技术相比，本实用新型通过将增压泵、取样罐和软管等部件集成为一体实现结构紧凑、体积缩小的效果，通过面板一键启动取样，整个取样过程自动控制，实时显示取样状态、以及温度、湿度、气压和时间等信息，实现了全自动和智能化，极大提高了取样效率和质量，且降低了人力、维护成本。

附图说明

图1为本实用新型取样装置结构示意图。

图2为本实用新型取样装置的取样流程图。

图3为本实用新型自动取样装置与废气排放管连接示意图。

附图标记说明：

1为箱体，2为触控显示屏、3为面板按钮、4为开关电源、5为增压泵、6为标签打印机、7为取样罐、8为IEC电源接口、9为电磁阀组、10为控制电路板、11为进气口、12为出气口、13为质量流量计、14为气压传感器，100为惰性气体自动取样装置本体，101为左侧面散热孔、102为右侧面散热孔、103为万向轮、200为废气排放管、300为进气连接管、400为出气连接管、901为电磁阀EV1、902为电磁阀EV2、903为电磁阀EV3、904为电磁阀EV4。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图1～3，本实用新型提供了一种放射性惰性气体自动取样装置，包括惰性气体自动取样装置本体100，惰性气体自动取样装置本体100包括取样管路、箱体1，触控显示屏2、面板按钮3、开关电源4、增压泵5、标签打印机6、取样罐7、IEC电源接口8、电磁阀组9、控制电路板10、进气口11、出气口12、质量流量计13、气压传感器14、左侧面散热孔101、右侧面散热孔102、万向轮103、废气排放管200、进气连接管300、出气连接管400、电磁阀EV1901、电磁阀EV2902、电磁阀EV3903、电磁阀EV4904，开关电源4、增压泵5、控制电路板10、质量流量计13、温度传感器、气压传感器14、电磁阀组9和取样管路安装在箱体1内部，从进气口11开始按照进气方向依次通过软管设置有电磁阀EV1901、质量流量计13、增压泵5、电磁阀EV2902、取样罐7、电磁阀EV3903直至出气口12，增压泵5与电磁阀EV2902之间通过软管设置有电磁阀EV4904，并连接至电磁阀EV3903与出气口12之间，电磁阀EV2902与取样罐7之间通过软管设置有气压传感器14，箱体1的前侧面设有触控显示屏2和面板按钮3，箱体1的上侧面设置有取样罐7和标签打印机6，箱体1的下侧面的四个角各设有一个万向轮103，箱体1的左侧面和右侧面各有一个快速拆卸的侧板，侧板上分别设置有左侧面散热孔101和右侧面散热孔102，进气口11通过进气连接管300与废气排放管200连接，出气口12通过出气连接管400与废气排放管200连接。

电磁阀9组为直动常闭型流体控制阀，用于打开或关闭与前端进气管路的连通。

质量流量计13为精度不低于±1.5％的质量流量计，可监测取样气体流量和统计取样气体的体积。

气压传感器14为气压测量范围为0～1.6Mpa的气压传感器，用于实时监测取样罐中的气压大小。

增压泵5为微型直流24V供电、最大流量14L/min，最大压力1.2Mpa的增压泵，结构小易于部署安装。

取样罐7为体积1L、承压1.5MPa和装有压力表的不锈钢材质容器，取样时可放置于取样装置的相应位置，取样完后可携带拿走。

箱体1前侧面设有触控显示屏2和面板按钮3，用于实时数据显示、参数设置和取样操作。

箱体1上侧面为取样罐7放置位置和标签打印机6，每次取样完后标签打印机6可打印出含有本次取样信息的背胶标签，可粘贴到取样罐的包装袋上。

进气连接管300在废气排放管200气流的上游位置，出气连接管400在废气排放管200气流的下游位置。

IEC电源接口8设置在箱体1内部，IEC电源接口8与开关电源4、增压泵5、控制电路板10、质量计量器13、温度传感器、气压传感器14和电磁阀组9通过电性连接。

电磁阀9组包括电磁阀EV1901、电磁阀EV2902、电磁阀EV3903和电磁阀EV4904。

工作原理：

放射性惰性气体取样装置本体100的进气口11和出气口12分别连接到核设施、乏燃料处理厂和放射性废物处置场等废气排放管道上，通过增压泵5从排放管道中抽气到取样罐7使其增压到设定气压大小。

箱体1后侧面设有进气口11和出气口12，进气口11通过软管连接到增压泵5进气口，出气口12通过软管连接到取样罐7出气口。增压泵5提供气体抽气动力，使气体从进气口11进入的放射性惰性气体，经电磁阀9、质量流量计13、压力传感器和取样罐7，最后从出气口12排出，形成一个完整的气体回路。同时，在增压泵5后端设有一个气体支路将取样罐7进行旁路，通过调整电磁阀组9可使气体不经过取样罐7直接从出气口12排出。

本实用新型的目的是通过控制系统全自动控制整个取样过程，包括清洗取样罐、取样至设定气压和清洗管路这三取样步骤。

启动取样按钮后，整个取样过程分为：

①清洗取样罐7

②取样至设定气压

③清洗管路

①清洗取样罐：启动增压泵5，从核设施管道的上游抽取气体，依次经过进气口11、入口电磁阀EV1901、增压泵CP5、电磁阀EV2902、温湿度气压传感器14和惰性气体取样罐7和电磁阀EV3903，最后从出气口12排出。

该步骤的时间可以根据需要进行设置；

②取样至设定气压：电磁阀EV3903关闭，控制程序驱动增压泵5给取样罐7进行增压，直至取样罐7达到设定的气压后立即关闭电磁阀EV2902；

③清洗管路：打开旁路电磁阀EV4904，将气流从取样罐7切换为旁路后至出气口12排出，清洗设定时间后关闭增压泵5。最后断开取样罐7的取样管路，完成取样。在取样过程中，触控屏2实时显示取样状态、以及温度、湿度、气压和时间等信息。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

本实用新型从整体上解决了现有技术中放射性惰性气体取样装置中零散组合、手动操作和参数记录繁琐的问题，通过独特的结构设计，结构紧凑，体积小巧，重量仅为15kg，带有可移动的万向轮，可移动到所需要的场合，不受环境条件的限制，上电后可通过面板一键启动取样，整个取样过程自动控制，所有参数可通过触控屏进行设置，取样全流程支持界面进度显示和语音提示，配有RS485和USB接口，可选配蓝牙和WiFi通信，可存储不少于2000条取样记录，取样记录可通过USB导出。

Claims (9)

1.一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，包括惰性气体自动取样装置本体(100)，所述惰性气体自动取样装置本体(100)包括取样管路、箱体(1)，触控显示屏(2)、面板按钮(3)、开关电源(4)、增压泵(5)、标签打印机(6)、取样罐(7)、IEC电源接口(8)、电磁阀组(9)、控制电路板(10)、进气口(11)、出气口(12)、质量流量计(13)、气压传感器(14)、左侧面散热孔(101)、右侧面散热孔(102)、万向轮(103)、废气排放管(200)、进气连接管(300)、出气连接管(400)、电磁阀EV1(901)、电磁阀EV2(902)、电磁阀EV3(903)、电磁阀EV4(904)，所述开关电源(4)、增压泵(5)、控制电路板(10)、质量流量计(13)、温度传感器、气压传感器(14)、电磁阀组(9)和取样管路安装在所述箱体(1)内部，从所述进气口(11)开始按照进气方向依次通过软管设置有电磁阀EV1(901)、质量流量计(13)、增压泵(5)、电磁阀EV2(902)、取样罐(7)、电磁阀EV3(903)直至出气口(12)，所述增压泵(5)与电磁阀EV2(902)之间通过软管设置有电磁阀EV4(904)，并连接至所述电磁阀EV3(903)与出气口(12)之间，所述电磁阀EV2(902)与取样罐(7)之间通过软管设置有气压传感器(14)，所述箱体(1)的前侧面设有触控显示屏(2)和面板按钮(3)，所述箱体(1)的上侧面设置有取样罐(7)和标签打印机(6)，所述箱体(1)的下侧面的四个角各设有一个万向轮(103)，所述箱体(1)的左侧面和右侧面各有一个快速拆卸的侧板，所述侧板上分别设置有左侧面散热孔(101)和右侧面散热孔(102)，所述进气口(11)通过进气连接管(300)与废气排放管(200)连接，所述出气口(12)通过出气连接管(400)与废气排放管(200)连接。

2.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述电磁阀组(9)为直动常闭型流体控制阀。

3.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述质量流量计(13)为精度不低于±1.5％的质量流量计。

4.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述气压传感器(14)为气压测量范围为0～1.6Mpa的气压传感器。

5.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述增压泵(5)为微型直流24V供电、最大流量14L/min，最大压力1.2Mpa的增压泵。

6.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述取样罐(7)为体积1L、承压1.5MPa和装有压力表的不锈钢材质容器。

7.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述进气连接管(300)在废气排放管(200)气流的上游位置，出气连接管(400)在废气排放管(200)气流的下游位置。

8.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述IEC电源接口(8)设置在所述箱体(1)内部，所述IEC电源接口(8)与开关电源(4)、增压泵(5)、控制电路板(10)、质量流量计(13)、温度传感器、气压传感器(14)和电磁阀组(9)通过电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种放射性惰性气体自动取样装置，其特征在于，所述电磁阀组(9)包括电磁阀EV1(901)、电磁阀EV2(902)、电磁阀EV3(903)和电磁阀EV4(904)。

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