專利名稱：一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀表及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉀濃度的檢測(cè)儀表及檢測(cè)方法，具體說(shuō)涉及一種用于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí) 時(shí)檢測(cè)鹵水中鉀濃度(g/kg)的儀表及射線計(jì)量檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在鹽湖鹵水生產(chǎn)鉀肥的過(guò)程中，首先需要對(duì)濃縮池中的湖水日曬蒸發(fā)濃縮為鉀濃 度在一定范圍內(nèi)的鹵水，因此能夠?qū)饪s池中的鹵水的鉀濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)提高生產(chǎn) 效率，節(jié)約能耗具有重要的意義。另外，從海水中提取淡化水后，剩余部分鹽分濃度增加，被稱之為“濃鹽水”。目前 1萬(wàn)立方米的海水可以產(chǎn)出5千立方米的淡化水，剩余濃鹽水含鹽量比普通海水要高出一 倍。濃鹽水經(jīng)再提煉可用于生產(chǎn)原鹽使用，剩余的鹵水部分還可再用于提取鉀、鎂等元素， 而這些成分可以作為化學(xué)肥料的原料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。目前我國(guó)僅青島一市，2010年海水淡化 的規(guī)模就達(dá)到每天18萬(wàn)至20萬(wàn)立方米，到2020年海水淡化規(guī)模將達(dá)到每天35萬(wàn)至40萬(wàn) 立方米。因此，對(duì)鹵水開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的鹵水鉀濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有著重要的意義。但是目 前常用的分析鹵水中鉀濃度的方法多為重量法、容量法或用離子選擇電極、原子吸收等儀 表進(jìn)行分析，但是這些方式都需要把商水取樣帶回實(shí)驗(yàn)室后才能進(jìn)行分析，手續(xù)煩瑣，獲得 結(jié)果時(shí)間長(zhǎng)，不能滿足對(duì)鹵水中鉀濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有鹵水中鉀濃度的儀表及檢測(cè)方法存在的缺陷，本發(fā)明提供一種檢測(cè)速度 快、檢測(cè)精度高的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀表及檢測(cè)方法。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的具體技術(shù)措施是一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀 表，其特征是在探測(cè)腔體⑴的中間位置安裝有NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器(2)，在NaI (Tl)閃 爍體探測(cè)器(2)的周圍均勻?qū)ΨQ置有四個(gè)β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器，分別為第一 β蓋革-彌 勒計(jì)數(shù)器(4)、第二 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(5)、第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(6)、第四β蓋 革-彌勒計(jì)數(shù)器(7)，在NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器(2)上裝有一端封閉圓筒狀的鉛制屏蔽(3)， 在探測(cè)腔體(1)的前端，裝有溫度傳感器(8)，在探測(cè)腔體(1)的后端，裝有防水接頭(9)， 防水接頭引出電纜，電纜另一端連接儀表主機(jī)(10)。使用上述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀表的檢測(cè)方法，其特征是將探測(cè)腔體(1) 置于鹵水中，要求鹵水完全沒(méi)過(guò)探測(cè)腔體(1)，啟動(dòng)儀表NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器(2)從接收到的全部的Y射線中甄別出屬于Κ_40的能量 為1.46MeV的γ射線來(lái)，并對(duì)數(shù)量進(jìn)行累計(jì)，將每秒的計(jì)數(shù)率N實(shí)時(shí)的通過(guò)電纜傳輸?shù)街?機(jī)(10)；第一 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(4)將探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的 計(jì)數(shù)率Ml傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；第二 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(5)將探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的計(jì)數(shù)率M2傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(6)將探測(cè)到 的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的計(jì)數(shù)率Μ3傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；第四β蓋革-彌勒 計(jì)數(shù)器(7)將探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的計(jì)數(shù)率Μ4傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；溫度傳感器⑶將檢測(cè)到的溫度T以電子信號(hào)的方式通過(guò)電纜傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)， 主機(jī)(10)判斷檢測(cè)到的溫度T是否低于4°C，若溫度T低于4°C，則通過(guò)下式計(jì)算鹵水中鉀 濃度
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀表，其特征是在探測(cè)腔體(1)的中間位置安裝有 NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器O)，在NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器O)的周圍均勻?qū)ΨQ置有四個(gè)β蓋 革-彌勒計(jì)數(shù)器，分別為第一 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器、第二 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(5)、 第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(6)、第四β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(7)，在NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器 (2)上裝有一端封閉圓筒狀的鉛制屏蔽(3)，在探測(cè)腔體(1)的前端，裝有溫度傳感器(8)， 在探測(cè)腔體(1)的后端，裝有防水接頭(9)，防水接頭(9)引出電纜，電纜另一端連接儀表主 機(jī)(10)。
2.使用權(quán)利要求1的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀表的檢測(cè)方法，其特征是將探 測(cè)腔體(1)置于鹵水中，要求鹵水完全沒(méi)過(guò)探測(cè)腔體(1)，啟動(dòng)儀表；NaI (Tl)閃爍體探測(cè)器O)從接收到的全部的Y射線中甄別出屬于Κ-40的能量為 1.46MeV的γ射線來(lái)，并對(duì)數(shù)量進(jìn)行累計(jì)，將每秒的計(jì)數(shù)率N實(shí)時(shí)地通過(guò)電纜傳輸?shù)街鳈C(jī) (10)；第一 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(4)將探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的計(jì) 數(shù)率Ml傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；第二 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器( 將探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并 通過(guò)電纜將每秒的計(jì)數(shù)率Μ2傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(6)將探測(cè)到的 β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的計(jì)數(shù)率Μ3傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)；第四β蓋革-彌勒計(jì) 數(shù)器(7)將探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)電纜將每秒的計(jì)數(shù)率Μ4傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)； 溫度傳感器(8)將檢測(cè)到的溫度T以電子信號(hào)的方式通過(guò)電纜傳輸?shù)街鳈C(jī)(10)，主機(jī) (10)判斷檢測(cè)到的溫度T是否低于4°C，若溫度T低于4°C，則通過(guò)下式計(jì)算鹵水中鉀濃度 r Al-N2 +Bl-M2 +Cl-N-M + Dl-N + El-M + Fl -Gl. T2 +Hl-T + Il；若溫度T等于或高于4°C，則通過(guò)下式計(jì)算鹵水中鉀濃度 p:A2.N2 +B2-M2 +C2.N.M + D2-N + E2.M + F2 Gl-T2 +Hl-T+ 12；式中P為鹵水中鉀的濃度，g/kg ；T為溫度傳感器(8)檢測(cè)到的溫度；N為NaI (Tl)閃 爍體探測(cè)器( 傳輸給主機(jī)(10)的計(jì)數(shù)率；M為第一 β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器、第二 β蓋 革-彌勒計(jì)數(shù)器(5)、第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(6)、第四β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(7)傳輸 到主機(jī)(10)的計(jì)數(shù)率的算術(shù)平均值，即M = (Μ1+Μ2+Μ3+Μ4) +4 ；Al、Bi、Cl、Dl、El、Fl、Gl、HI、Il為公式的待定系數(shù)，可通過(guò)在鹵水溫度低于4°C的條 件下，大量地取樣，采用非線性回歸擬合來(lái)獲得；A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2為公式的待定系數(shù)，可通過(guò)在鹵水溫度等于或高于4°C 的條件下，大量地取樣，采用非線性回歸擬合來(lái)獲得。
全文摘要
一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹵水中鉀濃度的儀表及檢測(cè)方法，監(jiān)測(cè)儀表是在探測(cè)腔體裝有NaI(Tl)閃爍體探測(cè)器、β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器及溫度傳感器。NaI(Tl)閃爍體探測(cè)器、β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器和溫度傳感器的信號(hào)傳輸端連接儀表主機(jī)。使用β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器降低儀表的造價(jià)。檢測(cè)方法將探測(cè)腔體置于鹵水中，啟動(dòng)儀表，將NaI(Tl)閃爍體探測(cè)器接收到的能量為1.46MeV的γ射線數(shù)量進(jìn)行累計(jì)，β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器探測(cè)到的β射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)判斷檢測(cè)溫度低于4℃，按下式計(jì)算鹵水中鉀濃度若溫度等于或高于4℃，按下式計(jì)算鹵水中鉀濃度本方法同時(shí)測(cè)量K-40衰變輻射出的β射線和γ射線，兩種射線的計(jì)數(shù)相互修正、補(bǔ)償，測(cè)量精度更高。
文檔編號(hào)G01N23/02GK102033074SQ201010503560
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者叢浩杰, 佟超, 侯朝勤, 吳志強(qiáng), 周洪軍, 張偉, 張健, 李劍鋒, 李巖峰, 楊學(xué)謙, 肖憲東, 茍強(qiáng)源, 趙龍, 陳樹(shù)軍, 魏曉云, 龔亞林 申請(qǐng)人:丹東東方測(cè)控技術(shù)有限公司