一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及核輻射探測【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種適合于高濕氣體放射性測量的取樣式輻射監(jiān)測裝置，包括輻射測量儀、氣體取樣回路，所述氣體取樣回路上設(shè)有2路冗余的除濕器，2路除濕器互為冗余，每個除濕器與4個電磁閥相連，使用電磁閥進行切換。通過電磁閥的開關(guān)保證一個除濕器位于輻射測量儀的前部氣路，一個除濕器位于輻射測量儀的后部氣路，所述輻射測量儀進氣口前設(shè)有用于加熱管路中取樣氣體的電伴熱裝置，所述電磁閥、電伴熱裝置均與溫濕度控制箱相連。本發(fā)明裝置可在不降低靈敏度的同時對高濕氣體進行有效的輻射測量，同時運行時沒有放射性冷凝水的就地排放，設(shè)備穩(wěn)定可靠，運行保養(yǎng)方便。
【專利說明】一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及核輻射探測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適合于高濕氣體放射性測量的取 樣式輻射監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 氣體取樣輻射監(jiān)測裝置是使用非常廣泛的一類輻射探測器，基本原理是利用抽氣 泵或者風機通過取樣管道將環(huán)境比較嚴酷或者人員難以接近區(qū)域的待測氣體抽取到指定 的區(qū)域，從而在和緩環(huán)境中利用專門的輻射探測器測量取樣氣體中的放射性物質(zhì)含量，監(jiān) 測待測區(qū)域是否發(fā)生放射性污染，從而判斷取樣區(qū)域相關(guān)的核工藝(含輻射）是否發(fā)生異 常，工作人員是否有可能受到輻照傷害。由于氣體取樣測量的方式確保了輻射探測器所在 區(qū)域遠離待檢測區(qū)域，因此探測性能不會受到取樣區(qū)域惡劣環(huán)境(高輻射本底、高溫高濕、 高海拔、高電磁干擾等）的影響，可確?？焖夙憫?yīng)和輻射測量的準確性。
[0003] 放射性氣體測量儀表一般使用流氣式電離室，這種輻射探測器將取樣氣體直接抽 取到內(nèi)部，將取樣氣體作為工作氣體位于2個電極之間，取樣氣體中的輻射電離出的次級 離子直接被電極接收后輸出電信號，因此這種氣體輻射探測器靈敏度高，探測下限比其他 類型的輻射探測器高很多。但這種探測器的一個問題是其內(nèi)部利用取樣氣體作為工作氣 體，同時利用裸露在取樣氣體中的絕緣子隔絕高壓級，因此探測器很容易受到取樣氣體濕 度的干擾，當取樣氣體濕度過大時(如大于80%),取樣氣體內(nèi)含有大量的水分子，導(dǎo)致流 氣式電離室的絕緣性大為降低，漏電流變大，噪聲迅速增加，設(shè)備的靈敏度嚴重降低，測 量結(jié)果大幅度失真，甚至導(dǎo)致嚴重的超閾值測量事件，觸發(fā)誤報警，給設(shè)備的正常運行和 維護帶來巨大問題。而在諸如核電站的核設(shè)備中，很多工藝廠房內(nèi)大氣環(huán)境空氣濕度都很 大(如房間內(nèi)還有水池或者地坑水)，同時當外界大氣環(huán)境濕度增加時(如陰天或下雨天)， 和外界有大氣通風的廠房房間內(nèi)的空氣濕度也會大大增加，從這些房間中抽取空氣進行測 量時，取樣氣體中的高濕度水平就會嚴重干擾放射性氣體的正常測量。
[0004] 當在輻射測量儀表前加入一般常用的除濕設(shè)備對取樣氣體進行除濕時，又會有放 射性冷凝水的產(chǎn)生，放射性冷凝水不能就地排放，需要人工接引或者利用專門的管道引流 到放射性污水罐中，嚴重增加了設(shè)備的復(fù)雜度和維護保養(yǎng)的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述困難，本發(fā)明提供了一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，可在不降低 靈敏度的同時對高濕氣體進行有效的輻射測量，同時運行時沒有放射性冷凝水的就地排 放，設(shè)備穩(wěn)定可靠，運行保養(yǎng)方便。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的：一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置， 包括輻射測量儀、氣體取樣回路，所述氣體取樣回路上設(shè)有2路冗余的除濕器，2路除濕器 互為冗余，每個除濕器與4個電磁閥相連，使用電磁閥進行切換。通過電磁閥的開關(guān)保證一 個除濕器位于輻射測量儀的前部氣路，一個除濕器位于輻射測量儀的后部氣路，所述輻射 測量儀進氣口前設(shè)有用于加熱管路中取樣氣體的電伴熱裝置，所述電磁閥、電伴熱裝置均 與溫濕度控制箱相連。
[0007] 在上述技術(shù)方案中，所述除濕器中使用蜂巢狀硅膠作為吸濕介質(zhì)對取樣氣體進行 除濕，這種結(jié)構(gòu)硅膠的比表面積大，對取樣氣體的除濕能力強，對于90%以上的高濕氣體可 將濕度降低到60%以下。除濕器內(nèi)部自帶加熱組件，需要時可加熱除濕介質(zhì)恢復(fù)其吸濕能 力。
[0008] 在上述技術(shù)方案中，所述電伴熱裝置中設(shè)有電伴熱線，所述電伴熱線和管路平行 排列，通過扎緊膠帶固定在管路上，外部使用保溫棉包覆。
[0009] 裝置工作時，輻射測量儀所連接的氣路前部的除濕器對取樣的高濕氣體進行除濕 作業(yè)，干燥后的取樣氣體在被電伴熱裝置加熱溫度升高后送入輻射測量儀(流氣式電離室） 中測量取樣氣體的放射性含量。輻射測量儀所連接氣路后部的除濕器進行脫濕作業(yè)，在電 氣控制下利用內(nèi)部的加熱組件使得已經(jīng)吸收飽和的吸濕介質(zhì)脫水后恢復(fù)吸濕能力，產(chǎn)生的 水蒸氣隨著輻射探測器的出氣排出到核設(shè)施的排氣系統(tǒng)中或者返回取氣的廠房區(qū)域。當前 部的除濕器中吸濕介質(zhì)吸濕量接近飽和時，利用電磁閥將后部的除濕器切換到輻射監(jiān)測儀 前部進氣氣路并投入除濕工作，原前部氣路上的除濕器切換到輻射監(jiān)測儀后部氣路上并利 用內(nèi)部加熱器恢復(fù)其吸濕能力。如此循環(huán)，在將取樣氣體送入輻射測量儀前對氣體不間斷 的除濕和加熱，保證流氣式電離室對放射性氣體測量的高靈敏度，從而確保整個輻射監(jiān)測 裝置對高濕度氣體的高靈敏度放射性測量能力。
[0010] 在上述技術(shù)方案中，裝置還配置有溫濕度控制箱，所述溫濕度控制箱，通過電纜連 接多個外部組件：連接8個電磁閥，通過內(nèi)部電氣邏輯控制電磁閥的通斷從而切換除濕器 在氣路中的相對位置；連接電伴熱裝置電源盒，提供加熱電源；連接除濕器中加熱組件，提 供加熱電源；連接管路中的溫濕度傳感器，提供電源并顯示測量結(jié)果；其主要作用是對電 磁閥的切換邏輯、除濕器的內(nèi)部加熱組件、電伴熱裝置進行控制，同時結(jié)合氣體溫度和濕度 傳感器實時顯示進入輻射監(jiān)測儀前的取樣氣體溫度和濕度狀態(tài)。
[0011] 本發(fā)明一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，用于解決取樣氣體 濕度過大時輻射測量儀表性能下降，進而導(dǎo)致測量不準確甚至觸發(fā)誤報警的現(xiàn)實使用難 題。通過電磁閥切換控制2個除濕器輪流工作，使用蜂巢硅膠作為除濕介質(zhì)；使用電伴熱組 件對除濕后的氣體進行加熱，結(jié)合溫度傳感器和溫度開關(guān)實現(xiàn)加熱溫度的自動控制；利用 裝置排氣帶走水蒸氣，可自動恢復(fù)除濕器的除濕能力，不需要額外的放射性污水排水管道； 使用流氣式電離室測量放射性氣體含量，響應(yīng)快，靈敏度高，可在不降低靈敏度的同時對高 濕氣體進行有效的輻射測量，同時運行時沒有放射性冷凝水的就地排放，設(shè)備穩(wěn)定可靠，運 行保養(yǎng)方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置的系統(tǒng)示意圖。

【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0014] 如圖1所示，本實施例提供一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，在抽氣泵提供動力 下取樣氣體從取樣入口進入裝置，經(jīng)過除濕器除濕，氣體濕度降低，然后氣體被電伴熱裝置 加熱，氣體溫度升高后進入輻射測量儀(流氣式電離室）中測量其中的放射性氣體含量，最 后氣體由取樣出口排出裝置。
[0015] 圖1中部件1為電磁閥，共有8個電磁閥，用來控制2個除濕器在氣路中的位置， 共分為2組，4個電磁閥1組，通過輪流通電控制投入除濕工作的除濕器位于輻射測量儀表 所在氣路的前部，吸濕飽和的除濕器位于輻射監(jiān)測儀表所在氣路的后部。
[0016] 部件2和部件3為除濕器，內(nèi)部含有蜂巢硅膠用來吸收進氣中的水蒸氣，蜂巢硅膠 極大的比表面積可以使得硅膠與取樣空氣充分接觸，從而保證對快速流過的空氣進行有 效的除濕。除濕器中還含有加熱組件，經(jīng)加熱組件加熱后的空氣通過蜂巢硅膠時將硅膠中 吸附的水分帶走，恢復(fù)硅膠的吸濕能力。
[0017] 所述部件2除濕器通過電磁閥Eva8與取樣進口相連，通過電磁閥Eva7與取樣出 口相連，通過Eva4與輻射測量儀的前部氣路相連，通過Eva3與輻射測量儀的后部氣路相 連；所述部件3除濕器通過電磁閥Eva6與取樣進口相連，通過電磁閥Eva5與取樣出口相 連，通過Eva2與輻射測量儀的前部氣路相連，通過Eval與輻射測量儀的后部氣路相連。當 電磁閥Eva8、Eva4、Eval、Eva5打開時，部件2除濕器位于福射測量儀表所在氣路的前部 投入除濕工作，部件3除濕器位于輻射監(jiān)測儀表所在氣路的后部吸濕飽和；當電磁閥Eva6、 Eva2、Eva3、Eva7打開時，部件3除濕器位于輻射測量儀表所在氣路的前部投入除濕工作， 部件2除濕器位于輻射監(jiān)測儀表所在氣路的后部吸濕飽和。
[0018] 部件4為取樣管路，裝置的所有取樣管路都采用316L的不銹鋼材質(zhì)，提高設(shè)備耐 腐蝕能力。
[0019] 部件5為不銹鋼彎管，將不銹鋼管彎曲后平行排列，在有限的空間內(nèi)延長管路長 度，和電伴熱線配合使用以達到加熱氣體的目的。
[0020] 部件6為電伴熱線，和彎管平行排列，通電時迅速散發(fā)熱量加熱管路中的取樣氣 體，電伴熱線使用扎緊膠帶固定在彎管上，外部使用保溫棉（玻璃纖維）包覆，提高加熱效 果。
[0021] 部件7為電伴熱線的電源首盒，從溫濕度控制箱中取電后給電伴熱線提供電源。
[0022] 部件8為電伴熱線的電源尾盒，尾盒連接電伴熱線，固定并隔離保護電伴熱線中 的電源芯線。
[0023] 部件9為溫濕度傳感器，測量經(jīng)過除濕和加熱后的取樣氣體的溫濕度狀態(tài)，并把 測量結(jié)果發(fā)送到溫濕度控制箱中顯示。
[0024] 部件10為溫濕度控制箱，通過電纜連接多個外部組件：連接8個電磁閥，通過內(nèi)部 電氣邏輯控制電磁閥的通斷從而切換除濕器在氣路中的相對位置；連接電伴熱電源盒，提 供加熱電源；連接除濕器中加熱組件，提供加熱電源；連接溫濕度傳感器，提供電源并顯示 測量結(jié)果，通過溫度傳感器和內(nèi)部的溫度開關(guān)實現(xiàn)加熱溫度的自動控制。
[0025] 部件11為抽氣泵，當整個裝置提供取樣動力，抽氣泵采用隔膜式抽氣泵，可連續(xù) 24小時不間斷運行。
[0026] 部件12為壓力計，可實時顯示進入輻射測量儀表前的取樣氣體壓力狀態(tài)，為放射 性測量結(jié)果的壓力修正提供數(shù)據(jù)參考(測量結(jié)果需要換算到標況常壓下)。
[0027] 部件13為真空保護閥，當抽氣泵前真空度過高時，真空保護閥自動打開從外界大 氣環(huán)境抽取空氣，防止泵前壓力過小負載過大損壞抽氣泵。
[0028] 部件14為輻射測量儀，采用流氣式電離室測量取樣氣體中的放射性氣體含量，流 氣式電離室靈敏度高，響應(yīng)好。
[0029] 部件15為手動截止閥，根據(jù)需要可以切斷整個取樣回路。
[0030] 部件16為流量計，實時測量取樣氣體流量，采用質(zhì)量流量計，測量流量值不受 取樣氣體壓力和溫度影響。
[0031] 部件17為電氣箱，從外部引入動力電源，對抽氣泵進行控制，顯示抽氣泵運行時 間，提供抽氣泵自動/手動/停止切換旋鈕開關(guān)。
[0032] 部件18為就地信號處理裝置，對輻射測量儀表的輻射信號進行處理和顯示，處理 壓力計和流量計的4~20mA輸入信號，實現(xiàn)抽氣泵的自動控制。
[0033] 部件19為電氣接線箱，從外部引入工作電源，實現(xiàn)線路的轉(zhuǎn)接，對外提供：1路 RS485通訊接口，2路模擬量輸入接口，2路模擬量輸出接口，3路開關(guān)量輸出接口。
【權(quán)利要求】
1. 一種高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，包括輻射測量儀、氣體取樣回路，其特征在于：所 述氣體取樣回路上設(shè)有2路冗余的除濕器，2路除濕器互為冗余，每個除濕器與4個電磁閥 相連，通過電磁閥的開關(guān)輪流切換，保證一個除濕器位于輻射測量儀的前部氣路，一個除濕 器位于輻射測量儀的后部氣路；所述輻射測量儀進氣口前設(shè)有用于加熱管路中取樣氣體的 電伴熱裝置，所述電磁閥、電伴熱裝置均與溫濕度控制箱相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，其特征在于：所述除濕器內(nèi)部 設(shè)有用來吸收進氣中的水蒸氣的蜂巢硅膠和用于恢復(fù)硅膠的吸濕能力的加熱組件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，其特征在于：所述第一除濕器 通過電磁閥Eva8與取樣進口相連，通過電磁閥Eva7與取樣出口相連，通過Eva4與福射測 量儀的前部氣路相連，通過Eva3與輻射測量儀的后部氣路相連；所述第二除濕器通過電磁 閥Eva6與取樣進口相連，通過電磁閥Eva5與取樣出口相連，通過Eva2與輻射測量儀的前 部氣路相連，通過Eval與輻射測量儀的后部氣路相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，其特征在于：所述電伴熱裝置 中設(shè)有電伴熱線，所述電伴熱線和管路平行排列，通過扎緊膠帶固定在管路上，外部使用保 溫棉包覆。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濕氣體取樣輻射監(jiān)測裝置，其特征在于所述溫濕度控制 箱，通過電纜連接多個外部組件：連接8個電磁閥，通過內(nèi)部電氣邏輯控制電磁閥的通斷從 而切換除濕器在氣路中的相對位置；連接電伴熱裝置電源盒，提供加熱電源；連接除濕器 中加熱組件，提供加熱電源；連接管路中的溫濕度傳感器，提供電源并顯示測量結(jié)果。
【文檔編號】G01T1/185GK104216001SQ201410402415
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月16日
【發(fā)明者】陳祥磊, 安然, 郭曉彬, 龔玉巍, 李清華 申請人:中國船舶重工集團公司第七一九研究所