CN218393735U - 一种料液取样瓶 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种料液取样瓶，包括：瓶盖(1)、盖膜(2)和瓶身(3)，所述瓶盖(1)顶端中心设置有瓶盖中心孔(11)，以及设置在所述瓶盖(1)内侧壁的瓶盖紧固结构；所述盖膜(2)的边缘位置设置有盖膜侧边(22)；所述瓶身(3)的瓶口外侧壁设有与所述瓶盖(1)内侧壁的瓶盖紧固结构相配合的瓶口紧固结构；其中，所述盖膜(2)通过盖膜侧边(22)覆盖于所述瓶身(3)的瓶口位置，所述瓶盖(1)覆盖于所述盖膜(2)上，并通过所述瓶盖紧固结构与所述瓶身(3)的瓶口紧固结构相配合，使得所述料液取样瓶具有密封性。通过本申请的技术方案，在满足取样系统的使用需求同时，还具备抗震能力、精准的容量设计以及良好的密封包容性。

Description

一种料液取样瓶

技术领域

本申请涉及仪器仪表技术领域，特别是涉及一种料液取样瓶。

背景技术

商用乏燃料后处理通常采用PUREX流程，核心是基于水法的液液萃取，主要工艺过程基本都在液相环境进行，涉及到大量的放射性料液取样和控制操作。这些料液介质存集了工艺过程中几乎全部的有用核素和裂变产物，对它们进行取样分析是判断料液性质、监控工艺状态、保障运行安全的重要手段。

后处理放射性料液具有高复杂、高辐射、高腐蚀、高毒性和高温等特性且存储容器一般处于不可达的密闭热室内，只能采取间接取样方式。目前国内强电离辐射环境下放射性料液的取样手段较少，存在人为干预多、工作效率低、泄露风险高、取样代表性差、样品中间多次转移、易造成放射性污染等诸多缺陷，难以满足乏燃料后处理大厂安全经济运行对大量不同类型放射性料液快速准确分析检测的取样要求。为解决后处理大厂严苛环境下瓶装放射性料液定量取样的问题，就需要开发一种稳定高效、安全清洁、易于维修、自动化操作的全新取样系统。

取样瓶是取样操作和取样系统运行的物质基础，衔接并统合着多个不同工艺系统的几何接口，需要具备与取样手段相适应的结构设计。如图1所示的当前常规带盖封的液体取样容器，无法满足全新后处理放射性料液取样系统的使用需求，因而需要设计一种与该取样系统匹配的、具备独特结构的专用放射性料液取样瓶。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种完整的料液取样瓶，用于满足全新后处理放射性料液取样系统的使用需求。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种料液取样瓶，包括：瓶盖1、盖膜2和瓶身3，所述瓶盖1顶端中心设置有瓶盖中心孔11，以及设置在所述瓶盖1内侧壁的瓶盖紧固结构；所述盖膜2的边缘位置设置有盖膜侧边22；所述瓶身3的瓶口外侧壁设有与所述瓶盖1内侧壁的瓶盖紧固结构相配合的瓶口紧固结构；其中，所述盖膜2通过盖膜侧边22覆盖于所述瓶身3的瓶口位置，所述瓶盖1覆盖于所述盖膜2上，并通过所述瓶盖紧固结构与所述瓶身3的瓶口紧固结构相配合，使得所述料液取样瓶具有密封性。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶盖1的瓶盖紧固结构为设置在内侧壁的瓶盖圆形螺牙12；所述瓶身3的瓶口紧固结构为设置在瓶口外侧壁的瓶身螺纹31。

根据本申请的一个实方式，所述瓶盖1的瓶盖紧固结构为设置在内侧壁的瓶盖卡扣结构；所述瓶身3的瓶口紧固结构为设置在外侧壁的瓶口卡扣结构。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶盖1的外侧沿着所述料液取样瓶中轴线的方向设有瓶盖防滑棱边13。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶盖1朝向所述瓶身3底部方向的外侧周围设有瓶盖台檐14。

根据本申请的一个实施方式，所述盖膜2的中心位置设置有盖膜微凸21。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶身3靠近所述瓶口紧固结构的位置设有瓶身台檐32，用于与所述瓶盖1抵接，对所述瓶盖1进行限位。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶身3设有瓶身容腔33，用于盛装料液。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶身容腔33的外侧还设置有瓶身条形码34，用于对所述料液取样瓶进行标记。

根据本申请的一个实施方式，所述瓶身3还设有瓶身底部35，以及设置在所述瓶身底部35上的至少一个侧边凹槽36。

如上所述，本申请的料液取样瓶，具有以下有益效果：

1、通过特殊的结构设计，在适用乏燃料后处理常规自动取样系统的同时也能用于非常规就地放射性取样，能够在气动传输系统内亚真空高速传输，具备避免地震事件(SL2、SL1)中发生不可接受的放射性释放和任何临界事件的抗震能力。

2、通过精确的容量设计，对所取放射性样液进行质量控制，消除核临界风险，实现几何安全；同时，使得该取样瓶可在实验室测量手套箱内作为无损分析的测量池，无需进行移液定量操作，提高了检测效率、消除了样液滴落造成放射性污染的风险并最大限度地减少了放射性废物的产生量。

3、通过合理的密封设计，保证了良好的密封包容性，防止漏液及瓶内真空气氛破坏，适应取样系统对其表面清洗去污和吹干而不造成去污液渗透污染样液。

附图说明

图1为常规带盖封的液体取样容器的示意图；

图2为本申请实施例提供的料液取样瓶整体示意图；

图3为本申请实施例提供的料液取样瓶剖面示意图；

图4为本申请实施例提供的料液取样瓶结构示意图；

图5为本申请实施例提供的瓶盖卡扣结构示意图；

图6为本申请实施例提供的取样系统工作示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。本申请使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。例如，“包括以下至少一个：A、B、C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”，再如，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行S4后执行S3等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。

参阅图2、图3以及图4所示，本申请的料液取样瓶，包括：瓶盖1、盖膜2和瓶身3。

在本申请的一个实施例中，盖膜2覆盖在瓶身3的瓶口上，用于对瓶身3的瓶口进行密封以防止瓶内的液体或者气体泄露出来，一种较优的实施方式中，盖膜2采用弹性材质，例如橡胶等，当针管之类的设备穿过盖膜2存放或者提取机料液、气体等样品时，弹性材质使得盖膜2依旧能保持密封状态防止料液、气体等样品的泄露；在本申请的实施例中，盖膜2的边缘位置一周设置有盖膜侧边22，用于将瓶身3的瓶口进行包裹，通过包裹对瓶身3瓶口起到密封作用。

在通过盖膜2对瓶身3的瓶口进行覆盖之后，将瓶盖1套接在瓶身3的瓶口上，通过瓶盖1内侧壁设置的瓶盖紧固结构与瓶身3的瓶口外侧壁设置的瓶口紧固机构相配合，将盖膜2压覆于瓶身3的瓶口上，通过瓶盖1、盖膜2以及瓶身3三者之间的紧密配合，保证料液取样瓶的密封性。一种较优的实施方式中，瓶盖1的内侧壁的瓶盖紧固结构为瓶盖圆形螺牙12，对应的瓶身3的瓶口外侧壁的瓶口紧固结构为瓶身螺纹31，通过瓶盖圆形螺牙12与瓶身螺纹31的配合，将瓶盖1拧紧于瓶身3上，实现将盖膜2压覆于瓶身3的瓶口上。另一种较优的实施方式中，参考图5所示，瓶盖1的内侧壁的瓶盖紧固结构为瓶盖卡扣结构，则对应的瓶身3的瓶口紧固结构则为瓶口卡扣结构，通过瓶盖卡扣结构与瓶口卡扣结构的配合，实现通过瓶盖1将盖膜2压覆于瓶身3的瓶口上。

在本申请的实施例中，在通过料液取样系统进行取样时，为方便类似针管之类的设备可以通过瓶盖1深入到瓶身3中进行存储料液或者对取样瓶进行抽空，在瓶盖1的顶端中心设置有瓶盖中心孔11，针管之类的设备通过该瓶盖中心11深入到瓶身3中。盖膜2的中心位置还设置有盖膜微凸21，用于在盖膜2遭受冲击时能获得一定的形变和振动余量，能够保证取样针管之类的设备插入到取样瓶，以及取样瓶在传输过程中瓶内样液晃击时应力平缓释放并防止盖膜2与瓶盖中心孔11发生相对位移，利于取样瓶的取样和输送。

继续参考图4所示，在本申请实施例中，瓶盖1的外侧沿着所述料液取样瓶中轴线的方向设有瓶盖防滑棱边13，方便在取样瓶内的样液完成检测后，工作人员的两只手通过检测手套箱的手套握持瓶盖防滑棱边13，于手套箱内手动拧开瓶盖1并移除盖膜2。一种较优的试试方式中，该瓶盖防滑棱边13可以是8个棱边，可以是6个棱边，也可以是4个棱边，本申请中对此不做限制，基于本申请构思的其他数量的棱边，均在本申请的保护范围之类，此处不在赘述。在本申请实施例中，瓶盖1朝向所述瓶身3底部方向的外侧周围设有瓶盖台檐14，在通过取样系统传输料液取样瓶时，瓶盖中心孔11向下由瓶盖台檐14引导降落，通过瓶盖防滑棱边13定位、接合并固持在取样系统的瓶舱的阻尼上。

继续参考图4所示，所述瓶身3靠近所述瓶口紧固结构的位置设有瓶身台檐32，用于在瓶盖1通过瓶盖紧固结构与瓶身3的瓶口紧固结构相配合时，起到对瓶盖1的抵接限位的作用；同时，瓶身台檐32能够很好的加固料液取样瓶的瓶身。在本申请的实施例中，瓶身3还设有瓶身底部35，以及设置在所述瓶身底部35上的8个侧边凹槽36。在冲刷料液取样瓶的外表面时，侧边凹槽36和瓶身台檐32可以很好的疏导水流以保证清洁去污的效果。

继续参考图4所示，瓶身3设有瓶身容腔33，用于盛装料液。瓶身容腔33的外侧还设置有瓶身条形码34，用于对所述料液取样瓶进行标记。取样系统通过瓶身条形码34对取样瓶进行识别确认，然后无需移液直接将取样瓶作为测量池，由检测装置对所容纳样液的性质进行检测。

结合图2、图3、图4、图5以及图6所示，本实施例还提供性料液取样瓶应用于乏燃料后处理放射性料液全自动取样系统的实用场景。具体如下：

1、取样前准备(接收到信号后在储存室内自动进行)：

取样瓶在供给装置内通过瓶身条形码34进行识别标记，机械手夹持瓶身3和瓶身底部侧边36对其固定，抽真空设备的针头穿过瓶盖中心孔11插透盖膜2对瓶身容腔33内抽真空。瓶盖圆形螺牙12与瓶身螺纹31的特别密封结构设计和盖膜22的轻微过盈设计，足以充分保证瓶盖1、盖膜2、瓶身3三者之间的紧密配合和密封性，能够使得取样瓶的瓶身容腔33维持真空或足够的负压不低于规定时间，而瓶身台檐32能够很好的加固瓶身并保证瓶盖限位。取样瓶抽完真空后，由机械手夹持瓶身3将取样瓶的瓶盖中心孔11朝向输出口释放在供给装置的发送位置等待输送。

2、取样过程(在取样系统的负压环境下自动进行)：

全自动取样系统安装在分隔工作间和热室的盖板上，接收到生产控制系统的取样信号后取样系统启动。放射性料液通过空气提升进入取样头61，在回路内进行必要的循环以获得代表性样品。

设施气动传输系统和取样系统的PTN阀54启动并规划好取样瓶传输路径，取样系统的取样瓶进给排气口51启动排气，将规划好的气动传输网52的输送管道抽成真空。储存室内取样瓶供给装置接收到发送信号，打开发送位置的吹气阀，压缩空气汇集在取样瓶瓶身底部35的凹底内形成动力，使得取样瓶经由气动传输网52的输送管道和取样系统的取样瓶输送管53亚真空高速输送到取样系统的工具架56内。随后取样系统的取样瓶进给排气口51和PTN阀54关闭，取样瓶瓶盖中心孔11向下由瓶盖台檐14引导降落，通过瓶盖防滑棱边13定位、接合并固持在瓶舱58的阻尼上。瓶身底部侧边凹槽36外沿和瓶盖台檐14直径的几何尺寸一致且略小于气动传输管网内径，可以保证取样瓶在气动传输管网内的平稳输送；底部侧边36上均匀等距分布的缺口，在增加夹持和手拧摩擦力的同时，可以在取样瓶发送起始阶段很好的疏散和平衡发送气体冲击的压力。

取样系统的旋塞57转动，将容纳有取样瓶的工具架56瓶舱58定位到取样头61的正上方。工具架56缓慢下降使得瓶舱58内的取样瓶随之降低，直至取样头61上的取样针60穿过瓶盖中心孔11插透盖膜2。取样针60的另一端浸没在取样头61内的循环料液内，取样瓶的瓶身容腔33处于真空状态通过取样针60抽吸充装样液，直至装满后工具架56上升将取样瓶拔起。由于盖膜微凸21的特殊设计使得盖膜2遭受冲击时能获得一定的形变和振动余量，能够保证取样针61插入及取样瓶传输过程中瓶内样液晃击时应力平缓释放并防止盖膜2与瓶盖中心孔11发生相对位移，利于取样瓶的取样和输送。

对于某些样品溶液具有很高放射性的情况，取样瓶在发送往分析线之前需要用去离子水冲洗并由压缩空气吹干，以避免取样瓶沾污造成输送路径的放射性污染。该过程中去离子水在瓶舱58内自上向下不断冲刷取样瓶外表面，底部侧边凹槽36上的缺口和瓶身台檐32可以很好的疏导水流以保证清洁去污的效果，去污液被收集在取样池59内通过排水管排出。瓶盖圆形螺牙12、盖膜22、瓶身螺纹31三者之间的过盈与紧密配合，保证了取样瓶不泄露且去污液无法渗透到瓶身容腔33内。

3、取样后发送与样品检测：

取样系统的旋塞57转动，将容纳洁净装样取样瓶的工具架56瓶舱58定位到取样池59的发送位置上。设施气动传输系统和取样系统的PTN阀54启动，规划好从取样系统到实验室分析线的取样瓶传输路径并抽真空。接收到取样瓶发送信号后，取样瓶发送进气口55打开，压缩空气汇集在取样瓶瓶盖中心孔11的凹陷内形成动力，使得取样瓶经由取样系统的取样瓶输送管53和气动传输网52的输送管道亚真空高速输送到分析线的检测手套箱内。取样系统的PTN阀54和取样瓶发送进气口55关闭，完成装样取样瓶的发送。

瓶身底部35的宽阔凹底，能使取样瓶瓶盖中心孔11向上平稳地落在检测手套箱接收法兰的阻尼上。检测手套箱内的识别系统通过瓶身条形码34对取样瓶进行识别确认，然后无需移液直接将取样瓶作为测量池，由检测装置对所容纳样液的性质进行检测。瓶身容腔33的毫升级容量十分精准，通过质量和几何控制使得取样瓶所装纳的样液在任何状况下都不会发生核临界，保证了测量结果的准确性和安全性。取样瓶内的样液完成检测后，工作人员的两只手通过检测手套箱的手套分别握持瓶盖防滑棱边13和瓶身底部侧边凹槽36，于手套箱内手动拧开瓶盖1并移除盖膜2，将瓶身容腔33内的样液倒入专门容器收集。最后，冲洗并吹干取样瓶特别是瓶身容腔33后将取样瓶复原拧紧，投入专门的容器内作为放射性固体废物处置。取样瓶的瓶盖1、盖膜2、瓶身3所选用的材料和合理的厚度设计，具备充足的抗辐解、耐腐蚀和辐射屏蔽能力，能够保证手动操作的安全性。

以上，仅为本申请的具体实施方式，上述场景仅是作为示例，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的应用场景的限定，本申请的技术方案还可应用于其他场景。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本申请技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。

Claims (10)

1.一种料液取样瓶，包括：瓶盖(1)、盖膜(2)和瓶身(3)，其特征在于，

所述瓶盖(1)顶端中心设置有瓶盖中心孔(11)，以及设置在所述瓶盖(1)内侧壁的瓶盖紧固结构；

所述盖膜(2)的边缘位置设置有盖膜侧边(22)；

所述瓶身(3)的瓶口外侧壁设有与所述瓶盖(1)内侧壁的瓶盖紧固结构相配合的瓶口紧固结构；

其中，

所述盖膜(2)通过盖膜侧边(22)覆盖于所述瓶身(3)的瓶口位置，所述瓶盖(1)覆盖于所述盖膜(2)上，并通过所述瓶盖紧固结构与所述瓶身(3)的瓶口紧固结构相配合，使得所述料液取样瓶具有密封性。

2.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，

所述瓶盖(1)的瓶盖紧固结构为设置在内侧壁的瓶盖圆形螺牙(12)；

所述瓶身(3)的瓶口紧固结构为设置在瓶口外侧壁的瓶身螺纹(31)。

3.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，

所述瓶盖(1)的瓶盖紧固结构为设置在内侧壁的瓶盖卡扣结构；

所述瓶身(3)的瓶口紧固结构为设置在外侧壁的瓶口卡扣结构。

4.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，所述瓶盖(1)的外侧沿着所述料液取样瓶中轴线的方向设有瓶盖防滑棱边(13)。

5.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，所述瓶盖(1)朝向所述瓶身(3)底部方向的外侧周围设有瓶盖台檐(14)。

6.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，所述盖膜(2)的中心位置设置有盖膜微凸(21)。

7.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，所述瓶身(3)靠近所述瓶口紧固结构的位置设有瓶身台檐(32)，用于与所述瓶盖(1)抵接，对所述瓶盖(1)进行限位。

8.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，所述瓶身(3)设有瓶身容腔(33)，用于盛装料液。

9.根据权利要求8所述的料液取样瓶，其特征在于，所述瓶身容腔(33)的外侧还设置有瓶身条形码(34)，用于对所述料液取样瓶进行标记。

10.根据权利要求1所述的料液取样瓶，其特征在于，所述瓶身(3)还设有瓶身底部(35)，以及设置在所述瓶身底部(35)上的至少一个侧边凹槽(36)。

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