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【技術領域】，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

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及核輻射探測【技術領域】，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】
[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洼椛錅y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，設備的靈敏度嚴重降低，測 量結果大幅度失真，甚至導致嚴重的超閾值測量事件，觸發(fā)誤報警，給設備的正常運行和 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，嚴重增加了設備的復雜度和維護保養(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，這種結構硅膠的比表面積大，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)恢復其吸濕能 力。
[0008] 在上述技術方案中，所述電伴熱裝置中設有電伴熱線，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，結構簡單、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，結合溫度傳感器和溫度開關實現(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 測量結果，通過溫度傳感器和內(nèi)部的溫度開關實現(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 性測量結果的壓力修正提供數(shù)據(jù)參考(測量結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。
[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路開關量輸出接口。
【權利要求】
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 設有用來吸收進氣中的水蒸氣的蜂巢硅膠和用于恢復硅膠的吸濕能力的加熱組件。
3. 根據(jù)權利要求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