一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统以及方法，系统包括：抽气泵(2)、用于收集空气中氚化水蒸气的收集装置(1)、用于给抽气泵(2)供电的可调电源(4)以及流量计(3)，收集装置(1)的取样口(11)与外部连通、出气口(12)与抽气泵(2)的抽气口(21)连接，抽气泵(2)的排气口(22)与流量计(3)的气流检测端(31)连接，流量计(3)的结果反馈端(32)与可调电源(4)连接，可调电源(4)可根据流量计(3)反馈的信号调节输出给抽气泵(2)的功率，以使流过收集装置(1)的气流保持稳定。本发明专利技术结构简单，成本低廉，便于携带，操作简单，可以在任意区域进行长时间取样，取样系统运行稳定。 1

【技术实现步骤摘要】
一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统以及方法
本专利技术涉及核电领域，尤其涉及一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统以及方法。
技术介绍
自然界中的氚有两方面的来源，一是天然产生的，二是人工产生的。天然产生的氚主要在大气中出现。人工产生的氚则是人类在发展原子能事业中作为一种副产物而出现的，诸如各种核武器，各类反应堆，处理厂以及一些专门用于生产氚的装置。在轻水堆中，氚主要在燃料，控制棒、可燃毒物和冷却剂中产生。氚是核电厂排放的最重要的放射性性核素之一。氚是氢的同位素，极易随水分子进入环境并到达人体，对人体造成辐射影响。尽管氚的辐射生物效应较小，但由于其排放量大，且随着低剂量率随机性辐射效应的深入研究，对各种环境介质中氚的监测日益受到关注。目前市场上尚未见可用于放射性监测的便携式气体取样装置，或移动式气体取样装置。普遍采用空气冷凝的方法收集空气中氚化水蒸气，该方法收集水样过快，无法获得环境空气中氚化水浓度的长期效应。为了能够实现自动化获取环境空气中氚化水蒸气的长期效应，有必要研制便携式空气中氚化水蒸气的累积采样系统，以便于对环境空气中氚化水蒸气的长期效应进行分析。目前核电厂等核工业设计中，对空气中氚化水蒸气取样设计有较为复杂的在线取样管线，并配取样器进行取样监测。而设计的在线取样管线，以压水堆核电厂为例，只能取少数几个系统的氚化水蒸气。在线取样管线系统还存在如下问题：由于在线取样管线的进气口是固定的，抽取的气体来源为厂房内固定的单个房间内，在不明确厂房内是否混合均匀时，无法确定取样的代表性，特别是在厂房内混合失效时，将无代表性；无法取得厂房不同楼层或不同区域的气体，无法完成区域分布分析，无法进行代表性分析；无法进行这些系统以外的厂房空间内、废气罐内、聚集区域等进行取样；在线取样管线系统设计复杂，建造成本、运行成本、维护成本均非常高；在线取样管线系统管线长，代表性受到质疑；在线取样管线系统对电源的依赖性高；在线取样管线系统关联KRT系统，可能导致KRT系统失效，从而影响电厂的正常安全生产发电。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述已有在线取样管线系统的无代表性、复杂、成本高的缺陷，提供一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统以及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统，包括：抽气泵、用于收集空气中氚化水蒸气的收集装置、用于给所述抽气泵供电的可调电源以及流量计，所述收集装置的取样口与外部连通，所述收集装置的出气口与所述抽气泵的抽气口连接，所述抽气泵的排气口与所述流量计的气流检测端连接，所述流量计的结果反馈端与所述可调电源连接，所述可调电源与所述抽气泵连接，所述可调电源可根据所述流量计反馈的信号调节输出给所述抽气泵的功率，以使流过所述收集装置的气流保持稳定。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述收集装置包括填充了用于吸附氚化水蒸气的吸附材料的收集管以及与所述收集管两端可拆卸连接的两个封盖，其中一个所述封盖设置所述取样口，另一个所述封盖设置所述出气口。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述吸附材料为变色硅胶或者分子筛。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述收集管上具有一可观察到所述吸附材料的透明区域。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述收集管内部在靠其两端位置分别设置限位件，所述吸附材料填充在两个所述限位件之间。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述限位件为棉花或者隔板，所述隔板上开设有多个孔径小于所述吸附材料的尺寸的通气孔。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述收集管与封盖之间螺纹连接。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述收集装置的取样口连接有一软管。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述取样口与所述软管之间通过一自锁密封接头连接固定。在本专利技术所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统中，所述流量计为质量流量计。本专利技术还要求保护一种基于所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统的累积取样方法，其特征在于方法包括：在取样过程中，所述抽气泵将空气抽动至收集装置中，所述收集装置中的所述吸附材料吸附空气中的氚化水蒸气；所述抽气泵将所述收集装置排出的尾气排出至所述流量计；所述流量计向所述可调电源实时反馈空气流量相关的信号；所述可调电源根据所述流量计反馈的信号调节输出给所述抽气泵的功率，以使流过所述收集装置的气流保持稳定。优选的，所述吸附材料为变色硅胶，所述方法还包括：在所述取样过程开始之前，将变色硅胶进行烘干后冷却，冷却后将变色硅胶装入收集装置中；所述方法还包括：开启所述可调电源以开始所述取样过程，待变色硅胶完全由蓝色变为红色后，关闭可调电源以结束所述取样过程，取出变色硅胶，将变色硅胶转移至圆底烧瓶中，再置于电热套中加热蒸馏，收集得到的水样，加入闪烁液，暗化一定时间后，放入超低本底液体闪烁计数器上测量。实施本专利技术的空气中氚化水蒸气的累积取样系统以及方法，具有以下有益效果：本专利技术的空气中氚化水蒸气的累积取样系统，结构简单，成本，便于携带，操作简单；可以在任意区域进行取样；通过流量控制实现长时间取样，能够获得空气中氚化水浓度的长期效应，无需操作人员一直值守，减轻了氚监测取样人员的劳动强度并提高了工作效率，满足了涉氚场所空气中低浓度氚化水蒸气的长时间累积取样；流量计监测并向可调电源实时反馈空气流量产生的检测信号，可调电源根据流量计的反馈实现功率自动调节，从而保证取样系统的稳定运行，克服了传统技术中收集水样过快的缺点；自配电源，不依赖现场电源系统，在现场无电源时可以使用，并减少工作人员寻找电源和牵拉电缆受到的照射。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是本专利技术较佳实施例提供的空气中氚化水蒸气的累积取样系统的结构示意图；图2是图1中的收集装置的拆解图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术总的思路是：构造一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统，包括：抽气泵、用于收集空气中氚化水蒸气的收集装置、用于给所述抽气泵供电的可调电源以及流量计，所述收集装置的取样口与外部连通，所述收集装置的出气口与所述抽气泵的抽气口连接，所述抽气泵的排气口与所述流量计的气流输入端连接，所述流量计的检测输出端与所述可调电源连接，所述可调电源与所述抽气泵连接，所述可调电源可根据所述流量计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统，其特征在于，包括：抽气泵(2)、用于收集空

【技术特征摘要】
1.一种空气中氚化水蒸气的累积取样系统，其特征在于，包括：抽气泵(2)、用于收集空气中氚化水蒸气的收集装置(1)、用于给所述抽气泵(2)供电的可调电源(4)以及流量计(3)，所述收集装置(1)的取样口(11)与外部连通，所述收集装置(1)的出气口(12)与所述抽气泵(2)的抽气口(21)连接，所述抽气泵(2)的排气口(22)与所述流量计(3)的气流检测端(31)连接，所述流量计(3)的结果反馈端(32)与所述可调电源(4)连接，所述可调电源(4)与所述抽气泵(2)连接，所述可调电源(4)可根据所述流量计(3)反馈的信号调节输出给所述抽气泵(2)的功率，以使流过所述收集装置(1)的气流保持稳定。2.根据权利要求1所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统，其特征在于，所述收集装置(1)包括填充了用于吸附氚化水蒸气的吸附材料(104)的收集管(101)以及与所述收集管(101)两端可拆卸连接的两个封盖(102)，其中一个所述封盖(102)设置所述取样口(11)，另一个所述封盖(102)设置所述出气口(12)。3.根据权利要求2所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统，其特征在于，所述吸附材料(104)为变色硅胶或者分子筛。4.根据权利要求2所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统，其特征在于，所述收集管(101)上具有一可观察到所述吸附材料(104)的透明区域。5.根据权利要求2所述的空气中氚化水蒸气的累积取样系统，其特征在于，所述收集管(101)内部在靠其两端位置分别设置限位件(103)，所述吸附材料(104)填充在两个所述限位件(103)之间；所述限位件(103)为棉花或者隔板，所述隔板上开设有多个孔径...

【专利技术属性】
技术研发人员：林冠，金晓祥，吴连生，陈权，杨永，成丰，
申请(专利权)人：阳江核电有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44