用于中子活化的样品自动进样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于中子活化的样品自动进样装置，包括控制器、换向器、进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ、气罐、空压机、台架。所述的进样器Ⅰ与进样器Ⅲ、换向器与进样器Ⅱ、气罐分别固定设置于台架的上层、中层、底层；所述的进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ通过输样管分别与换向器连接，换向器、进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ通过管道分别与气罐连接，气罐通过管道与空压机连接；所述的换向器、进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ、空压机分别与控制器电连接。本发明专利技术的用于中子活化的样品自动进样装置，具有结构紧凑、运行时振动和噪音较小的特点，能够实现大批量样品在程序控制下有序的自动进样，装置运行的稳定性和安全性好。

A sample automatic sampling device for neutron activation

The invention discloses a sample automatic sampling device for neutron activation, which comprises a controller, a commutator, an injector, a injector, a injector, a gas tank, an air compressor and a bench. The injector and injector of III, commutator and injector II, cylinders are respectively fixed on the bench of the upper, middle and bottom; the injector injector I, II, III injector through the sample conveying tube respectively connected with a commutator, the commutator, sampling for I, II injector, injector III through pipes respectively with cylinders connected, gas tank is connected with the air compressor through pipelines; commutator, the injector injector of I, II, III, injector air compressor are respectively electrically connected with the controller. The sample automatic sampling device for neutron activation has the characteristics of compact structure, less vibration and noise during operation, and can realize automatic sampling of large quantities of samples under programmed control. The device has good stability and safety.

【技术实现步骤摘要】
用于中子活化的样品自动进样装置
本专利技术属于中子活化样品传输技术及放射性同位素制备
，具体涉及一种用于中子活化的样品自动进样装置。
技术介绍
中子活化分析是在生命科学、环境学、地质学、材料学、考古学等科研领域广泛应用的一种比较高效和灵敏微量元素分析测定的方法，采用反应堆的热中子活化并用γ谱仪等核分析仪器对样品中指定核素进行定性与定量分析。对于含有长寿命核素的活化样品，同大多数用于放射性同位素生产的靶件一样，可以采用人工方法将辐照后的样品盒从反应堆辐照管道中取出，放入铅罐转移至指定地点进行样品处理或测量，但这种辐照方式一般需要在停堆状态下装、取样品，而且往往不能对辐照时间和辐照剂量进行准确控制。而对于半衰期只有分钟量级甚至秒量级的样品，特别是需要准确限定辐照时间和/或中子注量的待测样品，则需要在进样间与辐照器、测量间之间建立在线的样品快速传输装置，以提高样品的转运效率，保证准确控制样品的辐照条件和样品中的目标核素能够得到有效测量。目前，在线的辐照样品快速传输装置均为气动传输装置，俗称“跑兔装置”，采用正压或负压方式驱使样品盒在各工作区之间传输，样品盒的传输速度由管道两端的气压强度差调节，一般不低于10m/s。样品自动进样装置是跑兔装置的核心组成之一。我国从20世纪70年代开始，中国工程物理研究院和中国原子能科学研究院等，在其反应堆上建设了简易的跑兔装置，所采用的进样器一般为气缸式结构，采用人工的方法将样品盒放入进样器逐一送入反应堆辐照，即人工将样品盒放入双工位进样器的进样口，然后手动将样品盒推在进样器的出样口，打开阀门通入压缩空气将样品盒送入反应堆辐照管内，完成辐照的样品盒再转入测量间或制样间进行处理，而每一次操作都需要工作人员在制样间等现场实施。尽管目前国内在用的跑兔装置整体结构和功能已经有了较大改进，但进样的方式仍主要采用手动方式，总体上存在自动化程度较低、劳动强度大和工作人员现场操作受到进样器运行时的振动和噪音危害高，而且现有技术难以满足高度自动化的样品传输装置对于大批量的多种类样品、多种辐照条件和特别是秒量级短寿命核素在线的自动、快速、准确的辐照与测量的自动化进样要求。而能够在程序控制下实现多个样品依次或选择性自动进入反应堆辐照的更高效、更安全的中子活化的样品自动进样装置尚未见公开报道。
技术实现思路
为了克服现有技术中的进样装置存在的自动化程度较低、工作人员现场操作受到进样器运行时的振动和噪音危害高和劳动强度大、难以满足高度自动化的样品传输装置对于大批量的多种类样品、多种辐照条件和特别是秒量级短寿命核素在线的自动、快速、准确的辐照与测量的自动化进样要求的不足，本专利技术提供一种用于中子活化的样品自动进样装置。实现本专利技术的技术方案如下：本专利技术的用于中子活化的样品自动进样装置，其特点是，所述的用于中子活化的样品自动进样装置包括控制器、换向器、进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ、气罐、空压机、台架，其连接关系是，所述的进样器Ⅰ与进样器Ⅲ、换向器与进样器Ⅱ、气罐分别固定设置于台架的上层、中层、底层；所述的进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ通过输样管分别与换向器连接，换向器、进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ通过管道分别与气罐连接，气罐通过管道与空压机连接；所述的换向器、进样器Ⅰ、进样器Ⅱ、进样器Ⅲ、空压机分别与控制器电连接。所述的换向器包括电机、圆筒缸、载样器、丝杠；其中，圆筒缸水平安装在一支架上，载样器的外形为圆柱体；所述的电机与圆筒缸X轴向的一侧固定连接，载样器、丝杠置于圆筒缸内，丝杠的一端通过轴承与圆筒缸的壁滑动连接，丝杠的另一端穿出圆筒缸与电机的轴固定连接，丝杠贯穿载样器的中央并与载样器滑动连接，载样器的圆心线、丝杠的轴心线均与圆筒缸的X轴心线重合设置。所述的圆筒缸内的两侧壁上对应固定设置有传感器Ⅰ、传感器Ⅱ，在丝杠两侧圆筒缸的弧形内壁上对应固定设置有两条波形的滑槽，用于载样器的移动；在载样器沿滑槽的行进路线上设置有与圆筒缸连通的数个法兰、三岔管，法兰与三岔管一一对称设置在圆筒缸的两边，其中，法兰Ⅰ与三岔管Ⅰ、法兰Ⅱ与三岔管Ⅱ、法兰Ⅲ与三岔管Ⅲ、法兰Ⅳ与三岔管Ⅳ分别对应设置，法兰Ⅰ、法兰Ⅱ分别设置在圆筒缸的顶部，法兰Ⅲ、法兰Ⅳ分别设置在圆筒缸的两侧,相邻的两个法兰的纵轴心线之间有一夹角；三岔管的两支管均设置有一个电磁阀，其中的一支管通过管道与气罐连接；在每个法兰与圆筒缸连接的管道上均固定设置有一个光电传感器，其中，法兰Ⅰ与光电传感器Ⅰ、法兰Ⅱ与光电传感器Ⅱ、法兰Ⅲ与光电传感器Ⅲ、法兰Ⅳ与光电传感器Ⅳ分别成对设置；所述的法兰Ⅰ与进样器Ⅰ、法兰Ⅱ与进样器Ⅱ、法兰Ⅲ与进样器Ⅲ通过输样管分别连接，法兰Ⅳ通过输样管外接辐照器。所述的载样器内设置有载样仓，在载样器的顶部、底部分别设置有圆环形凹槽，在凹槽内分别设置有密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ，密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ分别与圆筒缸内表面气密性滑动连接；在载样器中部的外圆周上对称固定设置有两个凸台，凸台与滑槽滑动连接；在载样器的圆心线上设置有螺纹通孔，丝杠穿过螺纹通孔，螺纹通孔与丝杠配合设置；在载样仓的底部设置有缓冲垫，样品盒放置在载样仓内。所述的进样器Ⅰ包括气缸、活塞、储样管、进样管；所述的气缸、活塞、进样管依次水平设置，气缸、进样管固定设置在同一水平台面上；储样管与进样管上下垂直连通，气缸的推杆与活塞的一端固定连接，活塞的另一端设置在进样管内并与进样管滑动连接，在活塞内贯穿设置有L形的气管，在气管上设置有一个电磁阀，气管通过管道与气罐连接；在储样管的顶端设置有螺纹连接的盖子，样品盒放置在储样管内；在与活塞连接的进样管的端口固定设置有传感器Ⅲ，进样管的另一端通过输样管与法兰Ⅰ连接；所述的气缸通过设置有电磁阀的管道与气罐连接。所述的电机、传感器Ⅰ、传感器Ⅱ、传感器Ⅲ、光电传感器Ⅰ、光电传感器Ⅱ、光电传感器Ⅲ、光电传感器Ⅳ、电磁阀均分别与控制器电连接。所述的进样器Ⅱ、进样器Ⅲ与进样器Ⅰ的结构相同。所述的圆筒缸上设置有四至八个法兰，相邻的两个法兰的纵轴心线之间的夹角范围角范围为45°~90°。所述的电机的轴、圆筒缸、载样器、丝杠、螺纹通孔的X轴心线为重合设置。所述的法兰与对应设置的三岔管的纵轴心线为重合设置。所述的凸台与滑槽配合设置；所述的载样器的外径与圆筒缸的内径配合设置；所述的载样仓、法兰、储样管、进样管、输样管的内径均与样品盒的外径配合设置。所述的对称设置的两个凸台的中心连线与载样器的圆心线垂直交叉设置。所述的圆筒缸、载样器、滑槽、凸台的材料采用不锈钢。本专利技术的用于中子活化的样品自动进样装置的简要工作原理是：本专利技术中人工将待照样品盒编号并依次放入进样器Ⅰ的储样管内，盖紧盖子，打开控制器并设置相关运行参数后，气缸推动活塞将样品盒推入进样管的出口端，同时打开气管上的电磁阀和三岔管Ⅰ直通大气支管上的电磁阀，压缩空气将样品盒经输样管和法兰Ⅰ送入载样器内；电机通过丝杠驱动载样器在滑槽的导向下停在法兰Ⅳ处，同时打开三岔管Ⅳ连接气罐支管上的电磁阀和外接的辐照器上的电磁阀，压缩空气将样品盒经法兰Ⅳ和输样管送入辐照器进行辐照。同理，通过有序开关相关电磁阀和电机驱动载样器精准定点停靠，可以实现进样器Ⅱ及进样器Ⅲ内的样品盒有序进入辐照器进行辐照。本专利技术的用于中子活化的样品自动进样装置采用可以存放大量样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于中子活化的样品自动进样装置，其特征是：所述的用于中子活化的样品自动进样装置包括控制器(1)、换向器(2)、进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)、气罐(6)、空压机(7)、台架，其连接关系是，所述的进样器Ⅰ(3)与进样器Ⅲ(5)、换向器(2)与进样器Ⅱ(4)、气罐(6)分别固定设置于台架的上层、中层、底层；所述的进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)通过输样管分别与换向器(2)连接，换向器(2)、进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)通过管道分别与气罐(6)连接，气罐(6)通过管道与空压机(7)连接；所述的换向器(2)、进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)、空压机(7)分别与控制器(1)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于中子活化的样品自动进样装置，其特征是：所述的用于中子活化的样品自动进样装置包括控制器(1)、换向器(2)、进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)、气罐(6)、空压机(7)、台架，其连接关系是，所述的进样器Ⅰ(3)与进样器Ⅲ(5)、换向器(2)与进样器Ⅱ(4)、气罐(6)分别固定设置于台架的上层、中层、底层；所述的进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)通过输样管分别与换向器(2)连接，换向器(2)、进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)通过管道分别与气罐(6)连接，气罐(6)通过管道与空压机(7)连接；所述的换向器(2)、进样器Ⅰ(3)、进样器Ⅱ(4)、进样器Ⅲ(5)、空压机(7)分别与控制器(1)电连接。2.根据权利要求1所述的用于中子活化的样品自动进样装置，其特征是：所述的换向器(2)包括电机(8)、圆筒缸(9)、载样器(10)、丝杠(11)；其中，圆筒缸(9)水平安装在一支架上，载样器(10)的外形为圆柱体；所述的电机(8)与圆筒缸(9)X轴向的一侧固定连接，载样器(10)、丝杠(11)置于圆筒缸(9)内，丝杠(11)的一端通过轴承与圆筒缸(9)的壁滑动连接，丝杠(11)的另一端穿出圆筒缸(9)与电机(8)的轴固定连接，丝杠(11)贯穿载样器(10)的中央并与载样器(10)滑动连接，载样器(10)的圆心线、丝杠(11)的轴心线均与圆筒缸(9)的X轴心线重合设置；所述的圆筒缸(9)内的两侧壁上对应固定设置有传感器Ⅰ(13)、传感器Ⅱ(14)，在丝杠(11)两侧圆筒缸(9)的弧形内壁上对应固定设置有两条波形的滑槽(12)，用于载样器(10)的移动；在载样器(10)沿滑槽(12)的行进路线上设置有与圆筒缸(9)连通的数个法兰、三岔管，法兰与三岔管一一对称设置在圆筒缸(9)的两边，其中，法兰Ⅰ(19)与三岔管Ⅰ(20)、法兰Ⅱ(21)与三岔管Ⅱ(22)、法兰Ⅲ(23)与三岔管Ⅲ(24)、法兰Ⅳ(25)与三岔管Ⅳ(26)分别对应设置，法兰Ⅰ(19)、法兰Ⅱ(21)分别设置在圆筒缸(9)的顶部，法兰Ⅲ(23)、法兰Ⅳ(25)分别设置在圆筒缸(9)的两侧,相邻的两个法兰的纵轴心线之间有一夹角；三岔管的两支管均设置有一个电磁阀，其中的一支管通过管道与气罐(6)连接；在每个法兰与圆筒缸(9)连接的管道上均固定设置有一个光电传感器，其中，法兰Ⅰ(19)与光电传感器Ⅰ(27)、法兰Ⅱ(21)与光电传感器Ⅱ(28)、法兰Ⅲ(23)与光电传感器Ⅲ(29)、法兰Ⅳ(25)与光电传感器Ⅳ(30)分别成对设置；所述的法兰Ⅰ(19)与进样器Ⅰ(3)、法兰Ⅱ(21)与进样器Ⅱ(4)、法兰Ⅲ(23)与进样器Ⅲ(5)通过输样管分别连接，法兰Ⅳ(25)通过输样管外接辐照器；所述的载样器(10)内设置有载样仓，在载样器(10)的顶部、底部分别设置有圆环形凹槽，在凹槽内分别设置有密封圈Ⅰ(16)、密封圈Ⅱ(17)，密封圈Ⅰ(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国平，陈静，王关全，李兴亮，陈琪萍，刘业兵，徐存礼，党宇峰，牟婉君，王定林，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51