【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电离辐射计量，具体涉及一种在线氚监测仪现场校准装置及校准方法。
技术介绍
1、随着核技术应用产业的快速发展，更多的核电站和核设施投入使用，在使用过程中辐射安全防护将必不可少，尤其是氚，氚(h-3)是氢的放射性同位素，主要衰变方式为β衰变，半衰期为12.33a，其β射线的最大能量为18.6kev，平均能量为5.7kev。氚的化学形态主要包括氚化水(hto)、氚化甲烷(ch3t)、氚化氢(ht)、组织自由水氚(twft)和有机氚(obt)。其中，hto占99％以上，人体通过吸入、食入或者皮肤渗透hto后，约99％经血液循环被人体吸收后1h～2h内分布于含水的组织与器官中，因此氚会对人体造成伤害，需要对其进行内照射监测。氚主要存在于核反应堆运行、乏燃料后处理等领域，其是核设施放射性流出物中最为关键的放射性核素之一，是核设施周边放射性污染物监测的重点目标。例如核反应堆冷却剂和减速剂回路中的氢原子活化，以及核燃料后处理厂的裂变反应都是氚的主要来源，尤其是在重水反应堆，大量氚由冷却剂和减速剂回路中氘原子的快速活化产生。另外在一些工业和军事设施中还存在分子态的氚气(3hh)，进入环境后被氧化为氚水。国家标准《核动力厂环境辐射防护规定》(gb 6249-2011)对不同反应堆型的氚排放限值特别地作了明确规定。因此当前越来越多的氚测量仪用于核设施工作场所和环境外的空气氚浓度监测，其现场应用主要分为两种方式，一种是便携式氚监测仪，工作人员可方便快捷的对需要测量的场所进行氚活度浓度测量。另一种是在线氚监测仪，可对关注的区域或者场所设施的
2、针对便携式氚监测仪，国内一些单位已经建立了氚活度浓度标准装置，有效解决了国内便携式氚监测仪的量值传递问题。而对于在线氚监测仪，除出厂时进行一定的测试，由于后期安装在特定的位置，且工作场所环境特殊，可能存在污染扩散的风险，不具备拆卸和运输到实验室室内进行校准的条件，已无法对放射性工作场所氚的浓度进行准确判断，已危害到从业人员的身体健康，危害核设施的正常运行。因此，其量值溯源问题一直是亟需解决的难点。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于在线氚监测仪的现场校准装置及校准方法，使用该装置及方法能够对核反应堆运行、乏燃料后处理等领域存在的在线氚监测仪进行现场校准，以确保测量仪器给出的量值准确，实现溯源性。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种在线氚监测仪现场校准装置，主要包括氚气瓶、标准容器、真空泵、循环泵以及多个用于控制所在管路通断的阀门，其中：
4、所述氚气瓶内为活度浓度已知的标准氚气，所述标准容器具有进气口和出气口，所述氚气瓶通过连接软管连接所述标准容器的进气口；
5、在所述氚气瓶和标准容器的进气口之间的连接管路上设置有第五阀门和第一阀门，在所述第五阀门和第一阀门之间的管路上某个支点位置分出第一支路，所述第一支路上设置有第一转换接头；
6、所述标准容器的出气口管路上依次设置有第二阀门、第十阀门、第十二阀门和第二转换接头，待校准的氚监测仪两端通过连接软管分别与所述第一转换接头和所述第二转换接头连接，从而接入所述装置；
7、所述标准容器内靠近进气口和出气口的两端分别设置有第一压力表和第二压力表，用于监测所述标准容器内的实时压力；所述标准容器内设置有温度计，用于监测所述标准容器内的实时温度；
8、所述真空泵与所述第十阀门的上游管路连接，所述循环泵的两端分别与所述第十阀门的上下游管路连接。
9、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，所述氚气瓶的瓶口前端具有第一接口，所述氚气瓶通过所述第一接口与所述标准容器的进气口连接。
10、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，在所述第五阀门和第一阀门之间的管路上某个支点位置分出第一排气管路，所述第一排气管路上末端连接有第一排气接头，所述第一排气接头用于连接外部的废气排放系统，所述第一排气接头和支点之间设置有第十三阀门。
11、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，在所述第一转换接头和所述第一阀门上游之间设置有第七阀门。
12、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，所述第一压力表和所述第二压力表前端分别具有第三接口和第四接口，通过所述第三接口、所述第四接口实现与所述标准容器的连接；所述第三接口、所述第四接口与所述标准容器连接的管路上分别设置有第八阀门和第九阀门。
13、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，所述真空泵前端具有第二接口，通过所述第二接口与所述第十阀门的上游管路连接；在所述第二接口与所述第十阀门的上游管路之间设置有第六阀门。
14、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，所述循环泵具有进气口和出气口，其进气口和出气口分别连接所述第十阀门的上游管路和下游管路；在所述循环泵的进气管路和出气管路上分别设置有第三阀门和第四阀门。
15、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准装置，在所述第十阀门和所述第十二阀门之间的管路上某个支点位置分出第二排气管路，所述第二排气管路的末端连接第二排气接头，所述第二排气接头用于连接外部的废气排放系统；在所述第二排气接头和支点之间设置有第十一阀门。
16、基于如上所述的现场校准装置进行在线氚监测仪现场校准的方法，所述方法包括：
17、s1、由氚气瓶提供活度浓度已知的标准氚气，通过控制相应阀门的通断和真空泵，使标准容器内充满氚气；同时使标准容器与循环回路隔离，利用真空泵将循环回路内剩余的氚气完全排出；
18、s2、读取标准容器内的压力和温度值，再根据氚的衰变修正因子计算出标准容器内氚气的活度浓度；
19、s3、通过控制相应阀门的通断，使标准容器内已知活度浓度的氚气扩散到循环回路内并开始循环，根据各部分的容积计算出稀释因子，再根据所述稀释因子计算得到循环回路内实验条件下的氚气活度浓度约定值；
20、s4、读取待校准在线氚监测仪的读数，并与步骤s4计算得到的氚气活度浓度约定值进行对比，从而得到校准结果。
21、进一步，如上所述的在线氚监测仪现场校准方法，步骤s3具体为：
22、s31、关闭第五阀门、第六阀门、第十阀门、第十一阀门和第十三阀门，其它阀门全部处于打开状态，使所述装置中形成一条可使氚气流动的循环回路；
23、s32、开启循环泵，使标准容器内的氚气扩散到整个循环回路内，并在循环回路内循环，记录此时循环回路的压力值和温度值；
24、s33、计算完整循环回路的体积，根据公式(1)确定稀释因子df：
25、
26、式(1)中，vs为标准容器的容积；vi为循环回路中除去标准容器和被校准仪器之外所有的容积之和；vt为被校准仪器的容积；
27、s34、根据步骤s32记录的压力值、温度值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述装置主要包括氚气瓶(1)、标准容器(2)、真空泵(11)、循环泵(13)以及多个用于控制所在管路通断的阀门，其中：
2.根据权利要求1所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述氚气瓶(1)的瓶口前端具有第一接口(3)，所述氚气瓶(1)通过所述第一接口(3)与所述标准容器(2)的进气口连接。
3.根据权利要求2所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，在所述第五阀门(105)和第一阀门(101)之间的管路上某个支点位置分出第一排气管路，所述第一排气管路上末端连接有第一排气接头(5)，所述第一排气接头(5)用于连接外部的废气排放系统，所述第一排气接头(5)和支点之间设置有第十三阀门(113)。
4.根据权利要求3所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，在所述第一转换接头(4)和所述第一阀门(101)上游之间设置有第七阀门(107)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述第一压力表(7)和所述第二压力表(8)前端分别具有第三接口(9)和第
6.根据权利要求5所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述真空泵(11)前端具有第二接口(12)，通过所述第二接口(12)与所述第十阀门(110)的上游管路连接；在所述第二接口(12)与所述第十阀门(110)的上游管路之间设置有第六阀门(106)。
7.根据权利要求6所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述循环泵(13)具有进气口和出气口，其进气口和出气口分别连接所述第十阀门(110)的上游管路和下游管路；在所述循环泵(13)的进气管路和出气管路上分别设置有第三阀门(103)和第四阀门(104)。
8.根据权利要求7所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，在所述第十阀门(110)和所述第十二阀门(112)之间的管路上某个支点位置分出第二排气管路，所述第二排气管路的末端连接第二排气接头(14)，所述第二排气接头(14)用于连接外部的废气排放系统；在所述第二排气接头(14)和支点之间设置有第十一阀门(111)。
9.使用权利要求1-8所述的现场校准装置进行在线氚监测仪现场校准的方法，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的在线氚监测仪现场校准的方法，其特征在于，步骤S3具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述装置主要包括氚气瓶(1)、标准容器(2)、真空泵(11)、循环泵(13)以及多个用于控制所在管路通断的阀门，其中：
2.根据权利要求1所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述氚气瓶(1)的瓶口前端具有第一接口(3)，所述氚气瓶(1)通过所述第一接口(3)与所述标准容器(2)的进气口连接。
3.根据权利要求2所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，在所述第五阀门(105)和第一阀门(101)之间的管路上某个支点位置分出第一排气管路，所述第一排气管路上末端连接有第一排气接头(5)，所述第一排气接头(5)用于连接外部的废气排放系统，所述第一排气接头(5)和支点之间设置有第十三阀门(113)。
4.根据权利要求3所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，在所述第一转换接头(4)和所述第一阀门(101)上游之间设置有第七阀门(107)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的在线氚监测仪现场校准装置，其特征在于，所述第一压力表(7)和所述第二压力表(8)前端分别具有第三接口(9)和第四接口(10)，通过所述第三接口(9)、所述第四接口(10)实现与所述标准容器(2)的连接；所述第三接口(9)、所述第四接口(10)与所述标准容器...
【专利技术属性】
技术研发人员：方登富，唐智辉，李胤，王雨青，段嘉宇，陈双强，韦应靖，王桢，王明亮，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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