本发明专利技术公开了一种放射性气溶胶采样装置，所述放射性气溶胶采样装置适于固定在飞行器上，包括：采样管，所述采样管内具有采样腔；采样组件，用于采集流过所述采样腔的气体中的气溶胶；检测组件，所述检测组件包括温湿度传感器、气压传感器、流速传感器以及GPS天线；处理器组件，所述处理器组件与所述检测组件相连以将模拟信号转换为数字信号并存储起来；和供电器，所述供电器分别与所述处理器组件和所述检测组件相连以对所述处理器组件和所述检测组件供电。根据本发明专利技术实施例的放射性气溶胶采样装置1具有体积小、采样时间短、采样区域广、采样地点不受限制、采集量大、数据采集全面、能够提高事故区域内工作人员的安全性等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放射性大气环境监测领域，具体而言，涉及一种放射性气溶胶采样装置。
技术介绍
放射性气溶胶监测是大气环境保护的一项重要内容，对于核工业生产中及时发现放射性异常泄露，开展大气环境污染整治具有重要意义。但目前放射性环境监测存在以下问题:发生事故后，事故区域放射性强，工作人员不适宜进入开展地面采样；放射性气溶胶分布区域大，人员撤离成本高。因此，如何在确保工作人员安全的前提下，开展大区域范围的高效气溶胶采样成为放射性环境应急监测中面临的问题。现有的放射性气溶胶采样装置采用地面主动式采样，主要包括抽气机，采样仓，导流器等结构，通过抽气机抽气产生动力，在采样仓中进行滤膜过滤收集气溶胶粒子。这种放射性气溶胶采样装置不仅体积较大、采样时间较长、采样覆盖区域较小，而且受抽气机的供电需求对采样地点有一定的限制，导致放射性气溶胶采样装置只适用于特定地点采样。一些大气污染观测采样器采用航空采样方式，但其采样管与气流方向垂直且采样管具有拐角，导致气溶胶损失较多，气溶胶的采集量较小，难以实现低活度水平检测。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种体积小、采样时间短、采样区域广、采样地点不受限制、采集量大、数据采集全面、能够提高事故区域内工作人员的安全性的放射性气溶胶采样装置。为实现上述目的，本专利技术提出一种放射性气溶胶采样装置，所述放射性气溶胶采样装置适于固定在飞行器上，包括:采样管，所述采样管内具有沿前后方向贯通所述采样管的采样腔；采样组件，所述采样组件设在所述采样管上用于采集流过所述采样腔的气体中的气溶胶；检测组件，所述检测组件包括设在所述采样组件上用于检测经过所述采样组件的气体的温度和湿度的温湿度传感器、用于检测经过所述采样组件的气体的压力的气压传感器、用于检测经过所述采样组件的气体的流速的流速传感器以及设在所述采样管上用于检测采样时间、采样经纬度和采样高度的GPS天线；处理器组件，所述处理器组件设在所述采样管上，所述处理器组件与所述检测组件相连以便所述处理器组件将所述检测组件的模拟信号转换为数字信号并将所述数字信号存储起来；和供电器，所述供电器分别与所述处理器组件和所述检测组件相连以对所述处理器组件和所述检测组件供电。根据本专利技术实施例的放射性气溶胶采样装置通过固定在飞行器上，可以利用飞行器飞行时产生的空气动力被动采集空气中的气溶胶粒子。这样可以保证在事故发生地区进行采样的工作人员的安全，尤其是核事故发生初期不宜工作人员靠近的地面场所。即可以避免核应急中高放射性活度场合对工作人员的伤害。并且利用飞行器进行采样，不仅可以大幅提高采样的效率以大幅缩短采样时间，而且采样的范围更广。另外，所述放射性气溶胶采样装置不仅无需设置抽气机，而且所述处理器组件体积较小、功率较低，仅需所述供电器即可完成不小于20小时的空中连续采样和数据存储，由此可以摆脱现有主动式放射性气溶胶采样装置对大功率电源的需求，使采样地点不受限制。此外，所述采样管的采样腔沿前后方向定位，这样可以使所述采样腔与气流的流动方向一致，从而可以增大所述放射性气溶胶采样装置的采集量。并且所述采样管为直管结构，无拐角，由此可以减少气溶胶的损失，从而可以进一步增大所述放射性气溶胶采样装置的采集量以实现低活度水平检测。所述放射性气溶胶采样装置通过设置所述GPS天线，可以检测采样的时间、采样的经纬度和采样的高度，即可以实时检测采样环境的参数，这样可以使所述放射性气溶胶采样装置的数据采集更加全面，从而可以为后续样品的放射性分析提供数据支持。因此，根据本专利技术实施例的放射性气溶胶采样装置具有体积小、采样时间短、采样区域广、采样地点不受限制、采集量大、数据采集全面、能够提高事故区域内工作人员的安全性等优点。另外，根据本专利技术的放射性气溶胶采样装置还具有如下附加技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述采样管包括:第一采样子管，所述第一采样子管内具有沿前后方向贯通所述第一采样子管的第一采样子腔；和第二采样子管，所述第二采样子管内具有沿前后方向贯通所述第二采样子管的第二采样子腔，所述第二采样子管的前端与所述第一采样子管的后端相连且所述第二采样子腔与所述第一采样子腔连通，其中所述采样组件设在所述第一采样子管和所述第二采样子管之间。这样可以更加方便地从所述采样组件上进行取样。根据本专利技术的一个实施例，所述采样管由聚氯乙烯制成，所述采样管的内表面为抛光面。由此不仅可以减轻所述采样管的重量，而且便于气溶胶粒子粘附在所述采样组件上。根据本专利技术的一个实施例，所述第一采样子管和所述第二采样子管通过前法兰和后法兰相连，所述采样组件位于所述前法兰和所述后法兰之间。这样不仅可以将所述第一采样子管和所述第二采样子管牢固地且可拆卸地连接起来，而且可以更加方便地将所述采样组件固定在所述采样管上。根据本专利技术的一个实施例，所述采样管上设有固定架，所述处理器组件和所述供电器设在所述固定架上。由此可以更加方便地将所述处理器组件和所述供电器安装在所述采样管上，且可以提高所述处理器组件和所述供电器在所述采样管上的稳定性。根据本专利技术的一个实施例，所述固定架包括设在所述第二采样子管的前端的前支架、设在所述第二采样子管的后端的后支架以及分别与所述前支架和所述后支架相连的水平支架，所述处理器组件和所述供电器安装在所述水平支架上。由此可以进一步提高所述处理器组件和所述供电器在所述采样管上的稳定性，且所述固定架的结构简单、制造容易、安装和拆卸方便。根据本专利技术的一个实施例，所述水平支架上设有保护盒，所述处理器组件和所述供电器设在所述保护盒内。这样不仅可以利用所述保护盒保护所述处理器组件以防止所述处理器组件损坏，而且可以使所述放射性气溶胶采样装置的外观更加整齐、美观。根据本专利技术的一个实施例，所述采样组件包括:支架，所述支架设在所述第一采样子管和所述第二采样子管之间；和过滤件，所述过滤件设在所述支架上且位于所述第一采样子管和所述第二采样子管之间。由此可以利用所述支架支撑所述过滤件以防止所述过滤件被气流冲击而破损。根据本专利技术的一个实施例，所述支架为丝网，所述过滤件为过滤膜。由此不仅可以避免所述支架阻碍气流在所述采样腔内的流动，而且可以更进一步地提高所述放射性气溶胶采样装置的采集量。根据本专利技术的一个实施例，所述采样组件还包括气流调理件，所述气流调理件内具有沿前后方向贯通所述气流调理件的气流腔，所述气流腔的横截面的面积沿所述气流腔内的气体的流动方向减小，所述气流调理件的前端与所述支架的后表面相连且后端伸入所述第二采样子腔，所述温湿度传感器、所述气压传感器和所述流速传感器设在所述气流调理件上且所述流速传感器位于所述气流腔的出气口处。这样不仅可以在所述气流腔的后端形成稳定的风速场，而且可以提高所述流速传感器的检测结果的精度。根据本专利技术的一个实施例，所述第一采样子管和所述过滤件之间设有前垫圈，所述过滤件与所述支架之间设有中垫圈，所述支架与所述气流调理件之间设有后垫圈。由此不仅可以使所述采样组件的结构更加稳定、保护所述过滤件不受损坏，而且可以提高所述放射性气溶胶采样装置的密封性。根据本专利技术的一个实施例，所述处理器组件包括与所述GPS天线相连的GPS转换模块、与所述温湿度传感器相连的温湿度转换模块、与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种放射性气溶胶采样装置，其特征在于，所述放射性气溶胶采样装置适于固定在飞行器上，所述放射性气溶胶采样装置包括：采样管，所述采样管内具有沿前后方向贯通所述采样管的采样腔；采样组件，所述采样组件设在所述采样管上用于采集流过所述采样腔的气体中的气溶胶；检测组件，所述检测组件包括设在所述采样组件上用于检测经过所述采样组件的气体的温度和湿度的温湿度传感器、用于检测经过所述采样组件的气体的压力的气压传感器、用于检测经过所述采样组件的气体的流速的流速传感器以及设在所述采样管上用于检测采样时间、采样经纬度和采样高度的GPS天线；处理器组件，所述处理器组件设在所述采样管上，所述处理器组件与所述检测组件相连以便所述处理器组件将所述检测组件的模拟信号转换为数字信号并将所述数字信号存储起来；和供电器，所述供电器分别与所述处理器组件和所述检测组件相连以对所述处理器组件和所述检测组件供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏坤，吴其反，程建平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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