專(zhuān)利名稱(chēng)：放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，尤其是針對(duì)多個(gè)核作業(yè)場(chǎng)所、工號(hào)或熱室的放射性氣載物經(jīng)煙 外排時(shí)進(jìn)行氣載流出物動(dòng)態(tài)取樣的自動(dòng)系統(tǒng)。適用于氣載流出物排放監(jiān)測(cè)中的微塵氣溶膠、碘氣溶膠取樣。
背景技術(shù)：
目前，針對(duì)多個(gè)放射性場(chǎng)所建在同一廠(chǎng)址情況，依據(jù)環(huán)保部提出的四個(gè)統(tǒng)一中“統(tǒng)一進(jìn)行流出物監(jiān)測(cè)”的要求，氣載物排放通常采取同一場(chǎng)址內(nèi)多個(gè)核設(shè)施(裝置)、生產(chǎn)線(xiàn)等放射性場(chǎng)所產(chǎn)生的廢氣由單煙 集中向環(huán)境排放，由于不同放射性場(chǎng)所存在氣載物放射性濃度及總量、通排風(fēng)系統(tǒng)工作模式及排風(fēng)量大小等差異，按目前通用的流出物監(jiān)測(cè)無(wú)論是連續(xù)取樣還是定期取樣監(jiān)測(cè)的模式是不可行的，均不能反映各放射性場(chǎng)所氣載物排放工況情況，監(jiān)測(cè)結(jié)果則不能真實(shí)、客觀(guān)反映煙囪對(duì)各放射性場(chǎng)所的氣載物排放源項(xiàng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)目前流出物監(jiān)測(cè)的定期取樣或連續(xù)取樣所涉及獲取樣品代表性問(wèn)題的不足，本發(fā)明提供一種放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)放射性場(chǎng)所氣載物排放工況進(jìn)行氣載流出物(微塵氣溶膠、碘氣溶膠)動(dòng)態(tài)取樣的自動(dòng)控制。本發(fā)明的放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)是基于于煙囪或排放管道內(nèi)氣體排放瞬時(shí)流量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣載流出物取樣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)控制。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，所述自動(dòng)取樣系統(tǒng)包括設(shè)置在取樣柜內(nèi)的自動(dòng)控制單元、第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣溶膠及碘取樣頭、第二氣溶膠及碘取樣頭、質(zhì)量流量計(jì)、壓力表、泵I和泵II，還包括設(shè)置在取樣柜外的進(jìn)氣管接頭和排氣管接頭；其連接關(guān)系是，設(shè)置在取樣柜外的進(jìn)氣管接頭通過(guò)氣管分別與第一電磁閥、第二電磁閥連接；第一電磁閥通過(guò)氣管與第一氣溶膠及碘取樣頭的一端連接，第一氣溶膠及碘取樣頭的另一端通過(guò)軟管與第一流量調(diào)節(jié)閥的一端連接；第二電磁閥通過(guò)氣管與第二氣溶膠及碘取樣頭的一端連接，第二氣溶膠及碘取樣頭的另一端通過(guò)軟管與第二流量調(diào)節(jié)閥的一端連接；第一流量調(diào)節(jié)閥的另一端、第二流量調(diào)節(jié)閥的另一端通過(guò)出氣管依次連接質(zhì)量流量計(jì)和壓力表；出氣管通過(guò)軟管分別與泵1、泵II中的進(jìn)氣口連接；泵1、泵II中的出氣口分別通過(guò)軟管與排氣管連接，排氣管與排氣管接頭連接。所述自動(dòng)控制單元的信號(hào)輸出端通過(guò)控制信號(hào)線(xiàn)分別與第一電磁閥、第二電磁閥、質(zhì)量流量計(jì)、壓力表、泵I以及泵II連接；自動(dòng)控制單元的信號(hào)輸入端通過(guò)電纜外接煙囪流量監(jiān)測(cè)PLC控制器。所述氣管、出氣管、排氣管為內(nèi)徑Φ15的316L (EP)管。所述壓力表為真空壓力表，向自動(dòng)控制單元(I)提供取樣回路壓力信息。
所述泵1、泵II為真空泵，在取樣期間的備用，泵I (15)和泵II (16)交替運(yùn)行。本發(fā)明中微塵氣溶膠和碘氣溶膠取樣由兩路取樣組成，其中一路為進(jìn)氣管接頭通過(guò)進(jìn)氣管采用三通與第一電磁閥、第一氣溶膠及碘取樣頭、第一流量調(diào)節(jié)閥連接；另一路為進(jìn)氣管接頭通過(guò)進(jìn)氣管采用三通與第二電磁閥、第二氣溶膠及碘取樣頭、第二流量調(diào)節(jié)閥連接。本發(fā)明的放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)中的自動(dòng)控制單元輸入端通過(guò)電纜接收煙囪上流量監(jiān)測(cè)PLC控制器提供的OV或24V信號(hào)(當(dāng)煙囪排風(fēng)瞬時(shí)流量大于預(yù)定值，提供24V信號(hào)；當(dāng)煙囪排風(fēng)瞬時(shí)流量小于預(yù)定值，提供OV信號(hào))，并通過(guò)輸出端控制信號(hào)線(xiàn)對(duì)取樣柜內(nèi)電磁閥、質(zhì)量流量計(jì)、壓力表、泵的運(yùn)行工況和狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行控制與管理，實(shí)現(xiàn)煙囪氣載物排放期間的流出物自動(dòng)取樣或煙 氣載物未排放時(shí)流出物自動(dòng)停止取樣。兩個(gè)氣溶膠及碘取樣頭形成兩個(gè)取樣回路，并還能夠交替運(yùn)行以進(jìn)一步提高氣載流出物樣品的獲取效率。壓力表為真空壓力表，自動(dòng)控制單元能夠通過(guò)取樣回路壓力監(jiān)測(cè)反饋信息，能夠有效防止取樣回路發(fā)生堵塞情況下泵繼續(xù)運(yùn)行而引發(fā)故障問(wèn)題。兩個(gè)泵能夠交替運(yùn)行，進(jìn)一步提高氣載流出物取樣系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明的放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)彌補(bǔ)了目前流出物監(jiān)測(cè)的定期取樣或連續(xù)取樣所涉及獲取樣品代表性問(wèn)題的不足，不僅提高了每次氣載物排放源項(xiàng)差異大、零星排放時(shí)流出物樣品的代表性，而且也減輕了流出物監(jiān)測(cè)取樣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高工作效率。本發(fā)明完全滿(mǎn)足針對(duì)多個(gè)核作業(yè)工號(hào)、熱室等場(chǎng)所的放射性氣載物在不同排放工況條件下流出物排放監(jiān)測(cè)樣品的自動(dòng)獲取，并為氣載流出物取樣監(jiān)測(cè)增加了有效的途徑，取樣控制精度小于一分鐘，具有智能調(diào)控，無(wú)人值守特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖中1.自動(dòng)控制單元 2.控制信號(hào)線(xiàn) 3.電纜4.進(jìn)氣管接
頭 5.第二電磁閥 6.第一電磁閥 7.取樣柜8.第一氣溶膠及碘取樣頭
9.第一流量調(diào)節(jié)閥 10.第二氣溶膠及碘取樣頭 11.出氣管12.第二流量調(diào)
節(jié)閥 13.質(zhì)量流量計(jì) 14.壓力表 15.泵I16.泵II 17.排氣管18.排氣管接頭。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，本發(fā)明的放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)包括設(shè)置在取樣柜7內(nèi)的自動(dòng)控制單兀1、第一電磁閥6、第二電磁閥5、第一氣溶膠及碘取樣頭
8、第二氣溶膠及碘取樣頭10、質(zhì)量流量計(jì)13、壓力表14、泵115和泵1116，還包括設(shè)置在取樣柜7外的進(jìn)氣管接頭4和排氣管接頭18 ;其連接關(guān)系是，設(shè)置在取樣柜7外的進(jìn)氣管接頭4通過(guò)氣管分別與第一電磁閥6、第二電磁閥5連接；第一電磁閥6通過(guò)氣管與第一氣溶膠及碘取樣頭8的一端連接，第一氣溶膠及碘取樣頭8的另一端通過(guò)軟管與第一流量調(diào)節(jié)閥9的一端連接；第二電磁閥5通過(guò)氣管與第二氣溶膠及碘取樣頭10的一端連接，第二氣溶膠及碘取樣頭10的另一端通過(guò)軟管與第二流量調(diào)節(jié)閥12的一端連接；第一流量調(diào)節(jié)閥9的另一端、第二流量調(diào)節(jié)閥12的另一端通過(guò)出氣管11依次連接質(zhì)量流量計(jì)13和壓力表14 ;出氣管11通過(guò)軟管分別與泵115、泵1116中的進(jìn)氣口連接；泵115、泵1116中的出氣口分別通過(guò)軟管與排氣管17連接，排氣管17與排氣管接頭18連接。本發(fā)明的放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)中自動(dòng)控制單元I的信號(hào)輸出端通過(guò)控制信號(hào)線(xiàn)2分別與第一電磁閥6、第二電磁閥5、質(zhì)量流量計(jì)13、壓力表14、泵115以及泵1116連接。自動(dòng)控制單元I的信號(hào)輸入端通過(guò)電纜3外接煙囪流量監(jiān)測(cè)PLC控制器。所述泵115和泵1116為真空泵。圖1中的控制信號(hào)線(xiàn)2用虛線(xiàn)表示。進(jìn)氣管接頭4為取樣柜7的煙囪氣載流出物取樣的進(jìn)氣端，與煙囪的氣載流出物取樣管通過(guò)金屬波紋管采取快卸接口連接，通過(guò)泵115或泵1116抽取放射性流出物的取樣氣載物經(jīng)進(jìn)氣管、第一電磁閥6或第二電磁閥5、第一氣溶膠及碘取樣頭8或第二氣溶膠及碘取樣頭10、第一流量調(diào)節(jié)閥9或第二流量調(diào)節(jié)閥12、質(zhì)量流量計(jì)13、壓力表14、泵115或泵1116、排氣管17后，取樣氣載物中微塵氣溶膠、碘氣溶膠被第一氣溶膠及碘取樣頭8或第二氣溶膠及碘取樣頭10內(nèi)放置的濾紙或碘盒過(guò)濾或吸附下來(lái)，尾氣經(jīng)排氣管接頭18采用金屬波紋管連接取樣柜房間內(nèi)尾氣排放管后送回?zé)焽?。氣溶膠及及碘取樣頭一端通過(guò)快卸接口直接與氣管連接，一端采用帶快卸接口的軟管連接，泵進(jìn)氣端和出氣端采用帶快卸接口的軟管分別與出氣管11和排氣管17連接，通過(guò)泵運(yùn)行氣溶膠及碘取樣頭來(lái)實(shí)現(xiàn)煙園內(nèi)氣載流出物的獲取。自動(dòng)控制單元I通過(guò)電纜3接收煙囪上流量監(jiān)測(cè)PLC控制器提供的表明煙囪正在進(jìn)行氣載物排放的24V信號(hào)(當(dāng)煙囪排風(fēng)瞬時(shí)流量大于預(yù)定值，表明有放射性廢氣經(jīng)煙囪向環(huán)境排放時(shí)提供24V信號(hào))時(shí)，自動(dòng)控制單元I通過(guò)控制信號(hào)線(xiàn)2首先開(kāi)啟第一電磁閥6，然后啟動(dòng)泵115，同時(shí)開(kāi)啟質(zhì)量流量計(jì)13記錄微塵氣溶膠及碘取樣體積，實(shí)現(xiàn)氣載流出物排放期間的監(jiān)測(cè)樣品獲取。當(dāng)煙囪氣載物停止向環(huán)境排放時(shí)，自動(dòng)控制單元I接收到OV信號(hào)(當(dāng)煙囪排風(fēng)瞬時(shí)流量小于預(yù)定值，表明放射性廢氣未向環(huán)境排放時(shí)提供OV信號(hào))，首先關(guān)閉泵115，然后關(guān)閉第一電磁閥6，質(zhì)量流量計(jì)13將取樣累積流量和累積時(shí)間的信息反饋給自動(dòng)控制單元I存儲(chǔ)，完成一次氣載流出物樣品的獲取任務(wù)。自動(dòng)控制單元I接收到OV或24V信號(hào)后，經(jīng)一分鐘延時(shí)判斷并確認(rèn)輸入信號(hào)穩(wěn)定，有效避免了因偽信號(hào)而引起取樣狀態(tài)控制的誤判。第一氣溶膠及碘取樣頭8和第二氣溶膠及碘取樣頭10分別形成兩個(gè)取樣回路，并還能夠交替運(yùn)行以進(jìn)一步提聞氣載流出物樣品的獲取效率。壓力表14為真空壓力表，能夠向自動(dòng)控制單元I提供取樣回路壓力監(jiān)測(cè)反饋信息，當(dāng)?shù)谝粴馊苣z及碘取樣頭8因長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾吸附微塵氣溶膠和碘氣溶膠后，取樣回路壓力達(dá)到-O. OSMPa時(shí)，自動(dòng)控制單元I通過(guò)控制信號(hào)線(xiàn)2首先開(kāi)啟第二電磁閥5，然后關(guān)閉第一電磁閥6，停止第一氣溶膠及碘取樣頭8的取樣回路，啟動(dòng)第二氣溶膠及碘取樣頭10的取樣回路，能夠有效避免因取樣回路堵塞所引發(fā)的泵故障問(wèn)題。泵1116為泵115在取樣期間的備用，能夠交替運(yùn)行，當(dāng)自動(dòng)控制單元I判斷流出物排放氣載物取樣時(shí)間大于三小時(shí)后，自動(dòng)控制單元I啟動(dòng)泵1116運(yùn)行，同時(shí)終止泵115運(yùn)行，通過(guò)自動(dòng)控制單元I實(shí)現(xiàn)泵1116與泵115之間以三小時(shí)為頻率互相交替運(yùn)行的自動(dòng)控制，以提高氣載物取樣運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明不限于該實(shí)施例，本發(fā)明內(nèi)容所述均可實(shí)施并具有所述良好效果。
權(quán)利要求
1.一種放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述自動(dòng)取樣系統(tǒng)包括設(shè)置在取樣柜(7)內(nèi)的自動(dòng)控制單元(1)、第一電磁閥(6)、第二電磁閥(5)、第一氣溶膠及碘取樣頭(8)、第二氣溶膠及碘取樣頭(10)、質(zhì)量流量計(jì)(13)、壓力表(14)、泵1(15)和泵11(16)，還包括設(shè)置在取樣柜(7)外的進(jìn)氣管接頭(4)和排氣管接頭(18);其連接關(guān)系是，設(shè)置在取樣柜(7)外的進(jìn)氣管接頭(4)通過(guò)氣管分別與第一電磁閥(6)、第二電磁閥(5)連接；第一電磁閥(6)通過(guò)氣管與第一氣溶膠及碘取樣頭(8)的一端連接，第一氣溶膠及碘取樣頭(8)的另一端通過(guò)軟管與第一流量調(diào)節(jié)閥(9)的一端連接；第二電磁閥(5)通過(guò)氣管與第二氣溶膠及碘取樣頭(10)的一端連接，第二氣溶膠及碘取樣頭(10)的另一端通過(guò)軟管與第二流量調(diào)節(jié)閥(12)的一端連接；第一流量調(diào)節(jié)閥(9)的另一端、第二流量調(diào)節(jié)閥(12)的另一端通過(guò)出氣管(11)依次連接質(zhì)量流量計(jì)(13)和壓力表(14);出氣管(11)通過(guò)軟管分別與泵I (15)、泵II (16)中的進(jìn)氣口連接；泵I (15)、泵II (16)中的出氣口分別通過(guò)軟管與排氣管(17)連接，排氣管(17)與排氣管接頭(18)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述自動(dòng)控制單元(I)的信號(hào)輸出端通過(guò)控制信號(hào)線(xiàn)(2)分別與第一電磁閥(6)、第二電磁閥(5)、質(zhì)量流量計(jì)(13)、壓力表(14)、泵I (15)以及泵II (16)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述自動(dòng)控制單元(I)的信號(hào)輸入端通過(guò)電纜(3 )外接煙囪流量監(jiān)測(cè)PLC控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力表(14)為真空壓力表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述泵1(15)、泵II (16)均為真空泵。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種放射性氣載流出物自動(dòng)取樣系統(tǒng)，屬于輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。所述取樣系統(tǒng)中的進(jìn)氣管接頭通過(guò)氣管與電磁閥連接，電磁閥通過(guò)氣管與氣溶膠及碘取樣頭連接，氣溶膠及碘取樣頭通過(guò)軟管與流量調(diào)節(jié)閥的連接，流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)出氣管依次連接質(zhì)量流量計(jì)和壓力表后通過(guò)軟管與泵進(jìn)氣口連接,泵出氣口通過(guò)排氣管與排氣管接頭連接；自動(dòng)控制單元的信號(hào)輸入端外接煙囪流量監(jiān)測(cè)PLC控制器，自動(dòng)控制單元的信號(hào)輸出端分別與電磁閥、質(zhì)量流量計(jì)、壓力表、泵連接。本發(fā)明能夠提高氣載物排放源項(xiàng)差異大、零星排放時(shí)流出物樣品的代表性，而且也減輕了流出物監(jiān)測(cè)取樣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高工作效率，具有智能調(diào)控，無(wú)人值守特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01N1/24GK103076208SQ20131000471
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者周銀行, 林青川, 胥全敏, 郭洪波, 劉秀華, 何小波, 龍素群, 鐘志京, 王和義, 李奎 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所