雙路放射性液體連續自動測量系統的製作方法

2023-09-14 15:22:30 2

專利名稱：雙路放射性液體連續自動測量系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於液體樣品檢測裝置技術領域，具體涉及一種雙路放射性液體連續自動測量系統，適用於發射Y射線類的放射性液體的雙路自動取樣測量。
背景技術：
目前，在強電離輻射環境下(如放射性同位素生產熱室和放化實驗操作屏蔽工作箱內)放射性液體的放射性濃度(或活度)檢測方式，一般是由人操作機械手等工具遠距離夾持吸液管，從儲液瓶中吸取一定量樣品到接收瓶中，並轉移至防護箱或通風櫥內，用手工操作移液器定量取樣，再轉移至測量室用經刻度或標定的活度計等設備測定；而在放射性核素萃取分離工藝研究及萃取的熱力學和動力學等研究中，往往採用注射器人工取樣的方法獲得有機相和/或無機相樣品，然後採用前述離線測量方式測量。但這種離線測量方法在取樣和樣品轉移、測量過程中存在容易造成放射性汙染，和增加操作人員受輻照劑量的風險；而次數過多的取樣將影響到放射性核素萃取熱力學和動力學研究體系的穩定性，從而導致實驗數據較大偏差，並且頻繁的手工取樣和測量使得工作人員的勞動強度很大，出現放射性汙染事故的機率增加。在線的放射性核素提取實驗研究和放射性同位素生產與質控等領域用多路放射性液體連續自動測量系統在國內尚未見公開報導，而現實中對本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統有迫切的需求。現有的放射性濃度測量設備只能對恆定濃度的放射性樣品進行離線測量，而不能對濃度連續變化的放射性液體做連續的即時測量。如中國北京宏昌信科技有限公司市場生產的產品在線液體放射性活度測量儀AQUASCAN,中核北京核儀器廠1999年生產的FJ391A2型放射性活度計，北京睿谷核議技術有限公司流出物在線連續監測系統CMS2000和SMART-CAM等，這些設備均可用於工業廢水中的放射性檢測，基本工作原理是通過泵抽取水樣到儀器配置的水箱中，由置於水箱中的探測器對流經水箱的液體實施檢測。這種對放射性液體取樣和連續檢測的方式顯然不能滿足放射性核素提取工藝研究和放射性核素萃取的熱力學和動力學等基礎研究的要求。上述的放射性濃度測量設備只能對恆定濃度的放射性樣品進行離線測量，而不能對濃度連續變化的放射性液體做連續的即時測量。

發明內容
為了克服現有技術中存在增加操作人員受輻照劑量和造成環境汙染的風險，特別是不能即時有效的連續檢測核素萃取工藝和萃取行為研究等實驗中的放射性液體濃度變化的不足，本發明提供一種雙路放射性液體連續自動測量系統，適用於發射Y射線類的放射性液體的雙路自動取樣測量。尤其是能夠同步對有機萃取體系中的放射性濃度不恆定的有機相和無機相液體分別進行在線連續取樣並即時測量的自動系統。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統，其特點是，所述的測量系統中含有的取樣裝置、樣品池、測量裝置、計算機依次連接；樣品池包括並列設置的第一樣品池和第二樣品池；測量裝置包括並列設置的第一測量裝置和第二測量裝置；第一樣品池與第一測量裝置連接，第二樣品池與第二測量裝置連接。所述的第一測量裝置包括依次連接的準直器、探測器、前置放大器、主放大器、信號處理器、定標器；探測器還與高壓電源連接；第二測量裝置的基本結構與第一測量裝置相同，技術指標相同或相近。所述的測量系統的取樣裝置中包括依次連接的第一進液管、第一輸液管、蠕動泵、第一排液管，還包括依次連接的第二進液管、第二輸液管、蠕動泵、第二排液管；第一進液管與第一排液管平行排列，第二進液管與第二排液管平行排列，第一進液管、第一排液管、第二進液管、第二排液管均固定在一升降裝置的滑塊上。所述的測量系統的兩路樣品進樣速率相同，速率可調；兩路樣品測量時間和測量時間間隔同步，可調；在顯示屏上同步圖形顯示兩路樣品的計數率，以及兩路樣品計數率的比值。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統通過蠕動泵將待測放射性液體連續泵入樣品池，樣品發出的Y射線經過準直後被探測器內的NaI (晶體)和光電倍增管連續轉換後成為光電子，再在高壓電源作用下倍增產生電流信號；該電流信號通過前置放大器輸入端的負載電阻轉換為脈衝電壓信號並被前置放大器和主放大器放大，再經信號處理器甑別和整形，後被定標器測量；將定標器輸出的測量數據和處理後的數據採集到到計算機並即時顯示和自動儲存。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統可通過計算機設置控制蠕動泵的泵液速度和啟停時刻，以及樣品池內樣品的滯留時間，並同步控制測量裝置對樣品池內樣品的測量時間和連續測量的時間間隔。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統可在線對放射性液體連續取樣測量，經過測量的樣品可以排放至原取液容器中，也可以定量排放至其它容器，實現其定量連續分樣功能，並能降低操作人員受輻照劑量和造成環境汙染的風險。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統能在強電離輻射環境下使用，能即時在線自動測量放射性液體樣品的濃度，並對獲取的測量數據自動儲存和處理。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統通過電動升降裝置的上下運動，可將進液管和排液管的下端管口放置到樣品存放容器中的適當位置；平行排列的兩組進液管和排液管下端管口的相對高度可調，以滿足萃取工藝兩相在線連續取樣的實際需要。本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統能在線同步自動測量萃取工藝兩相中的放射性液體的濃度，並對獲取的測量數據自動儲存和實時顯示。


圖1是本發明的結構示意圖2是本發明中的測量裝置的結構示意圖3是本發明中的取樣裝置的結構示意圖中，1.取樣裝置 4.計算機 5.第一樣品池 6.第二樣品池 7.第一測量裝置 8.第二測量裝置 9.準直器 10.探測器 11.前置放大器 12.主放大器 13.信號處理器 14.定標器 15.高壓電源 16.第一進液管 17.第一輸液管 18.蠕動泵 19.第一排液管 20.第二進液管21.第二輸液管 22.第二排液管 23.滑塊 24.升降裝置。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。實施例1
圖1是本發明的結構示意圖，圖2是本發明中的測量裝置的結構示意圖，圖3是本發明中的取樣裝置的結構示意圖。在圖f圖3中，本發明的雙路放射性液體連續自動測量系統含有的取樣裝置1、樣品池、測量裝置、計算機4依次連接；樣品池包括並列設置的第一樣品池5和第二樣品池6 ;測量裝置包括並列設置的第一測量裝置7和第二測量裝置8 ;第一樣品池5與第一測量裝置7連接，第二樣品池6與第二測量裝置8連接。所述的第一測量裝置7包括依次連接的準直器9、探測器10、前置放大器11、主放大器12、信號處理器13、定標器14 ;探測器10還與高壓電源15連接；第二測量裝置8的基本結構與第一測量裝置7相同，技術指標相同或相近。所述的測量系統的取樣裝置I中包括依次連接的第一進液管16、第一輸液管17、蠕動泵18、第一排液管19，還包括依次連接的第二進液管20、第二輸液管21、蠕動泵18、第二排液管22 ;第一進液管16與第一排液管19平行排列,第二進液管20與第二排液管22平行排列，第一進液管16、第一排液管19、第二進液管20、第二排液管22均固定在一升降裝置24的滑塊23上。所述的測量系統的兩路放射性液體樣品進樣速率相同，速率可調；兩路放射性液體樣品測量時間和測量時間間隔同步，可調；在顯示屏上同步圖形顯示兩路樣品的計數率，以及兩路樣品計數率的比值。從圖1中可以看出，本發明中的取樣裝置I將兩种放射性液體樣品分別連續注入樣品池內的第一樣品池5和第二樣品池6，兩路放射性液體樣品發出的Y射線分別經過測量裝置內的第一測量裝置7和第二測量裝置8檢測，採集到的測量數據和處理後的數據在計算機4上即時顯示。從圖2中可以看出，本發明中的樣品池內的放射性液體樣品發出的Y射線經過準直器9後，被探測器10內的NaI (晶體)和光電倍增管連續轉換後成為光電子，再在高壓電源15作用下倍增產生電流信號，通過前置放大器11輸入端的負載電阻轉換為脈衝電壓信號並被前置放大器11和主放大器12放大，再經信號處理器13甑別和整形，後被定標器14測量，測量數據在計算機4上即時顯示和自動儲存。從圖3中可以看出，本發明中的一路放射性樣品由蠕動泵18通過第一進液管16和第一輸液管17泵送至樣品池，然後再從第一排液管19排出；另一路放射性樣品由蠕動泵18通過第二進液管20和第二輸液管21泵送至樣品池，然後再從第二排液管22排出；第一進液管16和第一排液管19以及第二進液管20和第二排液管22平行排列，均固定在升降裝置24的滑塊23上。各進液管和排液管下端管口的相對高度可以調節，滿足放射性液體樣品測量需要。
權利要求
1.雙路放射性液體連續自動測量系統，其特徵是所述的測量系統中含有的取樣裝置(I)、樣品池、測量裝置、計算機(4)依次連接；樣品池包括並列設置的第一樣品池(5)和第二樣品池(6);測量裝置包括並列設置的第一測量裝置(7)和第二測量裝置(8);第一樣品池(5)與第一測量裝置(7)連接，第二樣品池(6)與第二測量裝置(8)連接。
2.根據權利要求1所述的測量系統，其特徵是所述的第一測量裝置(7)包括依次連接的準直器(9)、探測器(10)、前置放大器(11)、主放大器(12)、信號處理器(13)、定標器(14);探測器(10)還與高壓電源(15)連接；第二測量裝置(8)的基本結構與第一測量裝置(7)相同。
3.根據權利要求1所述的測量系統，其特徵是所述的測量系統的取樣裝置(I)中包括依次連接的第一進液管(16)、第一輸液管(17)、蠕動泵(18)、第一排液管(19)，還包括依次連接的第二進液管(20)、第二輸液管(21)、螺動泵(18)、第二排液管(22);第一進液管 (16)與第一排液管(19)平行排列,第二進液管(20)與第二排液管(22)平行排列,第一進液管(16)、第一排液管(19)、第二進液管(20)、第二排液管(22)均固定在一升降裝置 (24)的滑塊(23)上。
全文摘要
本發明提供的雙路放射性液體連續自動測量系統包含的取樣裝置、樣品池、測量裝置、計算機依次連接。樣品池由第一樣品池和第二樣品池並列組成；測量裝置由第一測量裝置和第二測量裝置並列組成；第一樣品池與第一測量裝置連接，第二樣品池與第二測量裝置連接。測量裝置中的準直器、探測器、前置放大器、主放大器、信號處理器、定標器依次連接；取樣裝置中的進液管、輸液管、蠕動泵、排液管依次連接；進液管和排液管平行排列，均固定在升降裝置的滑塊上；兩路樣品進樣速率相同，速率可調；樣品測量時間和測量時間間隔可調。本發明的測量系統能在線同步自動測量萃取工藝兩相中的放射性液體的濃度，並對獲取的測量數據自動儲存和實時顯示。
文檔編號G01N23/00GK102998317SQ20121048551
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者劉國平, 陳靜, 蹇源, 魏洪源, 羅順忠, 陳琪萍, 王關全, 何佳恆, 馬宗平, 黨宇峰, 吳川 申請人:中國工程物理研究院核物理與化學研究所