CN218646697U - 放射性气溶胶采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种放射性气溶胶采样装置，包括采样头、粒径分离室、测量腔室、粒子探测器、真空采样泵。当氡及其子体产物浓度高于自然环境时，放射性气溶胶在所述真空采样泵的主动式采样下通过所述粒径分离室后将氡及其子体与颗粒状的所述放射性气溶胶进行分离，使得颗粒状的所述放射性气溶胶吸附在位于所述测量腔室内的所述滤纸上完成采样及实时测量。

Description

放射性气溶胶采样装置

技术领域

本实用新型涉及环境放射性气溶胶探测技术领域，具体涉及一种高氡环境下放射性气溶胶连续采样监测装置。

背景技术

随着人工核素的运用越来越广泛，对环境放射性气溶胶监测装置的需求也日益增加，目前环境放射性气溶胶监测装置适用于天然氡浓度(10-20Bq/m³)。

但在实际运用中，许多核设施场所都在地下洞库或坑道，尤其是处于花岗岩地带的地下洞库环境中天然氡及其子体产物浓度高达10³-10⁴Bq/m³,其对于放射性气溶胶的监测的干扰严重，在高氡环境下的放射性气溶胶监测装置采用双通道将采样腔室与测量腔室分离，存在装置复杂、测量周期长、探测下限不理想的情况。

因此，亟需发展一种高氡环境下放射性气溶胶连续采样监测装置，以至少部分地解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种放射性气溶胶采样装置，能够在氡及其子体产物浓度高于自然环境时，实现放射性气溶胶的连续采样及监测，以解决目前放射性气溶胶采样装置存在装置复杂、测量周期长、探测下限不理想的问题。

本实用新型实施例提供一种放射性气溶胶采样装置，能够在氡及其子体产物浓度高于自然环境时，实现放射性气溶胶的连续采样及监测，包括：采样头；粒径分离室，与所述采样头连接，以提供分离颗粒状放射性气溶胶的收容腔；测量腔室，与所述粒径分离室连接，用于放射性气溶胶的连续采样监测；真空采样泵，与所述测量腔室连接，用于给所述放射性气溶胶采样装置提供真空环境；其中所述粒径分离室内设置有粒子探测器，用于探测放射性气溶胶。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述采样头与所述粒径分离室通过第一管道连接。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述粒径分离室与所述测量腔室密封连接，所述测量腔室设置有真空度传感器。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述测量腔室与所述真空采样泵通过第二管道连接，所述第二管道内设置有流量传感器。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述测量腔室内设置有滤纸，所述滤纸用于吸附所述放射性气溶胶。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述滤纸包括疏水性聚四氟乙烯滤纸。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述测量腔室还设置有自动走纸机构，用于更换所述滤纸。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述自动走纸机构包括：送纸轮，用于提供新的所述滤纸；导向轮，用于改变所述滤纸的移动方向；纸带托架，用于给所述滤纸提供支撑平台；计数轮，用于计数所述计数轮的转动次数；收纸轮，用于回收吸附所述放射性气溶胶后的所述滤纸；其中所述滤纸自所述送纸轮依次传送至所述导向轮、所述纸带托架、所述计数轮后至所述收纸轮，以实现所述滤纸的更换与计数。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述收纸轮上设有弹簧片，用于至少将所述滤纸的一端固定于所述收纸轮上。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述纸带托架内设置有抽气管路，所述抽气管路与所述真空采样泵连接。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述自动走纸机构还包括：步进电机，用于给所述收纸轮提供动力，以带动所述收纸轮转动；光电编码器，用于判定所述测量腔室内的所述滤纸的实时状态；以及电磁阀，能够响应所述光电编码器的状态，并通断所述步进电机。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

本实用新型公开了一种放射性气溶胶采样装置，包括采样头、粒径分离室、测量腔室、粒子探测器、真空采样泵。当氡及其子体产物浓度高于自然环境时，放射性气溶胶在所述真空采样泵的主动式采样下通过所述粒径分离室后将氡及其子体与颗粒状的所述放射性气溶胶进行分离，使得颗粒状的所述放射性气溶胶吸附在位于所述测量腔室内的所述滤纸上完成采样及实时测量。

进一步地，通过所述测量腔室内的自动走纸机构实现连续采样及测量，实时测量可以通过所述光电编码器实现实时预警功能，系统判定高值后电磁阀关断，待真空传感器到达设定的值后关断真空采样泵，此时进行真空下补偿测量，此测量模式下能准确排除掉氡及其子体的干扰，准确的识别出放射性气溶胶的值并报警。

本实用新型所述放射性气溶胶采样装置采用单通道同时进行采样与测量，结构简单，有效排除掉氡及其子体的干扰，测量周期短，探测下限低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中的所述高氡环境下放射性气溶胶连续采样监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中所述粒径分离室的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中所述自动走纸机构的部分结构示意图一；

图4为本实用新型实施例中所述自动走纸机构的部分结构示意图二。

主要附图标记说明：

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供一种放射性气溶胶采样装置，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本实用新型实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

具体地，请参阅图1至图4，本实用新型提供一种放射性气溶胶采样装置，包括采样头1、粒径分离室2、测量腔室3、粒子探测器4、真空采样泵5。当氡及其子体产物浓度高于自然环境时，放射性气溶胶在所述真空采样泵5的主动式采样下通过所述粒径分离室2后将氡及其子体与颗粒状的所述放射性气溶胶进行分离，使得颗粒状的所述放射性气溶胶吸附在位于所述测量腔室3内的所述滤纸33上完成采样及实时测量。

具体地，如图1与图2所示，所述粒径分离室2通过第一管道6与所述采样头1连接，以提供分离颗粒状放射性气溶胶的收容腔。所述粒子探测器4设置于所述粒径分离室2内，用于探测放射性气溶胶。所述真空采样泵5通过第二管道7与所述测量腔室3连接，用于给所述放射性气溶胶采样装置提供真空环境；所述第二管道7内设置有流量传感器。

如图3至图4所示，所述测量腔室3与所述粒径分离室2密封连接，用于放射性气溶胶的连续采样监测，所述测量腔室设置有真空度传感器310，用于监测所述测量腔室3内的真空度；所述测量腔室内还设置有滤纸33，所述滤纸33用于吸附所述放射性气溶胶，优选地，所述滤纸33包括疏水性聚四氟乙烯滤纸，以保证所示放射性气溶胶粒子的充分吸附。

所述测量腔室还设置有自动走纸机构，用于更换所述滤纸33。所述自动走纸机构包括：送纸轮36、导向轮31、纸带托架32、计数轮34、收纸轮35、步进电机39、光电编码器38以及电磁阀37。所述送纸轮36用于提供新的所述滤纸33；所述导向轮31用于改变所述滤纸33的移动方向；所述纸带托架32用于给滤纸提供支撑平台；所述计数轮34用于计数所述计数轮的转动次数；所述收纸轮35用于回收吸附所述放射性气溶胶后的所述滤纸33；所述步进电机39用于给所述收纸轮提供动力，以带动所述收纸轮转动；所述光电编码器38用于判定所述测量腔室内的所述滤纸的实时状态；所述电磁阀37能够响应所述光电编码器38的状态，并通断所述步进电机39。其中所述滤纸33自所述送纸轮依次传送至所述导向轮31、所述纸带托架32、所述计数轮34后至所述收纸轮35，以实现所述滤纸33的更换与计数。优选地，所述收纸轮35上设有弹簧片，用于至少将所述滤纸33的一端固定于所述收纸轮35上，以保证所述滤纸33与收纸轮的径向约束。优选地，所述纸带托架32内设置有抽气管路，所述抽气管路与所述真空采样泵5连接，实现主动式的所述放射性气溶胶的吸附和所述测量腔室3的真空度。

当氡及其子体产物浓度高于自然环境时，放射性气溶胶在所述真空采样泵5的主动式采样下通过所述粒径分离室2后将氡及其子体与颗粒状的所述放射性气溶胶进行分离，使得颗粒状的所述放射性气溶胶吸附在位于所述测量腔室3内的所述滤纸33上完成采样及实时测量。

具体地，所述粒测量腔室3内设置有自动走纸机构，实现在线的连续采样及测量，实现了滤纸故障及滤纸更换提醒功能，干净的实时滤纸设置在实时送纸轮36上，当一个采样——测量周期完成后，实时步进电机39带动实时收纸轮35将已污染的实时滤纸33移开，同时所述滤纸33带动所述光电编码器38到达设置的位置后，所述步进电机39停止，所述电磁阀37开启，所述真空采样泵5开启，此时继续开始新一个周期的采样——测量。当所述步进电机39转动，而所述光电编码器38无信号时，系统判断所述滤纸33出现故障，此时需要更换所述滤纸33。

本实用新型所述放射性气溶胶采样装置通过所述测量腔室内的自动走纸机构实现连续采样及测量，实时测量可以通过所述光电编码器38实现实时预警功能，系统判定高值后所述电磁阀37关断，待所述真空传感器310到达设定的值后关断所述真空采样泵5，此时进行真空下补偿测量，此测量模式下能准确排除掉氡及其子体的干扰，准确的识别出放射性气溶胶的值并报警。待测量完成后，所述电磁阀37开启，继续进行新一轮采样，以得到实时数据。所述放射性气溶胶采样装置采用单通道同时进行采样与测量，结构简单，有效排除掉氡及其子体的干扰，测量周期短，探测下限低。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (11)

1.一种放射性气溶胶采样装置，能够在氡及其子体产物浓度高于自然环境时，实现放射性气溶胶的连续采样及监测，其特征在于，包括：

采样头；

粒径分离室，与所述采样头连接，以提供分离颗粒状放射性气溶胶的收容腔；

测量腔室，与所述粒径分离室连接，用于放射性气溶胶的连续采样监测；

真空采样泵，与所述测量腔室连接，用于给所述放射性气溶胶采样装置提供真空环境；其中

所述粒径分离室内设置有粒子探测器，用于探测放射性气溶胶。

2.如权利要求1所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述采样头与所述粒径分离室通过第一管道连接。

3.如权利要求1所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述粒径分离室与所述测量腔室密封连接，所述测量腔室设置有真空度传感器。

4.如权利要求1所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述测量腔室与所述真空采样泵通过第二管道连接，所述第二管道内设置有流量传感器。

5.如权利要求1所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述测量腔室内设置有滤纸，所述滤纸用于吸附所述放射性气溶胶。

6.如权利要求5所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述滤纸包括疏水性聚四氟乙烯滤纸。

7.如权利要求5所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述测量腔室还设置有自动走纸机构，用于更换所述滤纸。

8.如权利要求7所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述自动走纸机构包括：

送纸轮，用于提供新的所述滤纸；

导向轮，用于改变所述滤纸的移动方向；

纸带托架，用于给所述滤纸提供支撑平台；

计数轮，用于计数所述计数轮的转动次数；

收纸轮，用于回收吸附所述放射性气溶胶后的所述滤纸；其中

所述滤纸自所述送纸轮依次传送至所述导向轮、所述纸带托架、所述计数轮后至所述收纸轮，以实现所述滤纸的更换与计数。

9.如权利要求8所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述收纸轮上设有弹簧片，用于至少将所述滤纸的一端固定于所述收纸轮上。

10.如权利要求8所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述纸带托架内设置有抽气管路，所述抽气管路与所述真空采样泵连接。

11.如权利要求8所述的放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述自动走纸机构还包括：

步进电机，用于给所述收纸轮提供动力，以带动所述收纸轮转动；

光电编码器，用于判定所述测量腔室内的所述滤纸的实时状态；以及

电磁阀，能够响应所述光电编码器的状态，并通断所述步进电机。

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