一種實時監測滷水中鉀濃度的儀表及檢測方法
2023-07-28 09:59:01 2
專利名稱：一種實時監測滷水中鉀濃度的儀表及檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種鉀濃度的檢測儀表及檢測方法，具體說涉及一種用於現場進行實 時檢測滷水中鉀濃度(g/kg)的儀表及射線計量檢測方法。
背景技術：
在鹽湖滷水生產鉀肥的過程中，首先需要對濃縮池中的湖水日曬蒸發濃縮為鉀濃 度在一定範圍內的滷水，因此能夠對濃縮池中的滷水的鉀濃度進行實時監測，對提高生產 效率，節約能耗具有重要的意義。另外，從海水中提取淡化水後，剩餘部分鹽分濃度增加，被稱之為「濃鹽水」。目前 1萬立方米的海水可以產出5千立方米的淡化水，剩餘濃鹽水含鹽量比普通海水要高出一 倍。濃鹽水經再提煉可用於生產原鹽使用，剩餘的滷水部分還可再用於提取鉀、鎂等元素， 而這些成分可以作為化學肥料的原料應用於農業。目前我國僅青島一市，2010年海水淡化 的規模就達到每天18萬至20萬立方米，到2020年海水淡化規模將達到每天35萬至40萬 立方米。因此，對滷水開發利用過程中的滷水鉀濃度的實時監測，有著重要的意義。但是目 前常用的分析滷水中鉀濃度的方法多為重量法、容量法或用離子選擇電極、原子吸收等儀 表進行分析，但是這些方式都需要把商水取樣帶回實驗室後才能進行分析，手續煩瑣，獲得 結果時間長，不能滿足對滷水中鉀濃度的實時監測。
發明內容
針對現有滷水中鉀濃度的儀表及檢測方法存在的缺陷，本發明提供一種檢測速度 快、檢測精度高的實時監測滷水中鉀濃度的儀表及檢測方法。解決上述技術問題所採取的具體技術措施是一種實時監測滷水中鉀濃度的儀 表，其特徵是在探測腔體⑴的中間位置安裝有NaI (Tl)閃爍體探測器(2)，在NaI (Tl)閃 爍體探測器(2)的周圍均勻對稱置有四個β蓋革-彌勒計數器，分別為第一 β蓋革-彌 勒計數器(4)、第二 β蓋革-彌勒計數器(5)、第三β蓋革-彌勒計數器(6)、第四β蓋 革-彌勒計數器(7)，在NaI (Tl)閃爍體探測器(2)上裝有一端封閉圓筒狀的鉛制屏蔽(3)， 在探測腔體(1)的前端，裝有溫度傳感器(8)，在探測腔體(1)的後端，裝有防水接頭(9)， 防水接頭引出電纜，電纜另一端連接儀表主機(10)。使用上述實時監測滷水中鉀濃度的儀表的檢測方法，其特徵是將探測腔體(1) 置於滷水中，要求滷水完全沒過探測腔體(1)，啟動儀表NaI (Tl)閃爍體探測器(2)從接收到的全部的Y射線中甄別出屬於Κ_40的能量 為1.46MeV的γ射線來，並對數量進行累計，將每秒的計數率N實時的通過電纜傳輸到主 機(10)；第一 β蓋革-彌勒計數器(4)將探測到的β射線進行計數，並通過電纜將每秒的 計數率Ml傳輸到主機(10)；第二 β蓋革-彌勒計數器(5)將探測到的β射線進行計數，並通過電纜將每秒的計數率M2傳輸到主機(10)；第三β蓋革-彌勒計數器(6)將探測到 的β射線進行計數，並通過電纜將每秒的計數率Μ3傳輸到主機(10)；第四β蓋革-彌勒 計數器(7)將探測到的β射線進行計數，並通過電纜將每秒的計數率Μ4傳輸到主機(10)；溫度傳感器⑶將檢測到的溫度T以電子信號的方式通過電纜傳輸到主機(10)， 主機(10)判斷檢測到的溫度T是否低於4°C，若溫度T低於4°C，則通過下式計算滷水中鉀 濃度
權利要求
1.一種實時監測滷水中鉀濃度的儀表，其特徵是在探測腔體(1)的中間位置安裝有 NaI (Tl)閃爍體探測器O)，在NaI (Tl)閃爍體探測器O)的周圍均勻對稱置有四個β蓋 革-彌勒計數器，分別為第一 β蓋革-彌勒計數器、第二 β蓋革-彌勒計數器(5)、 第三β蓋革-彌勒計數器(6)、第四β蓋革-彌勒計數器(7)，在NaI (Tl)閃爍體探測器 (2)上裝有一端封閉圓筒狀的鉛制屏蔽(3)，在探測腔體(1)的前端，裝有溫度傳感器(8)， 在探測腔體(1)的後端，裝有防水接頭(9)，防水接頭(9)引出電纜，電纜另一端連接儀表主 機(10)。
2.使用權利要求1的一種實時監測滷水中鉀濃度的儀表的檢測方法，其特徵是將探 測腔體(1)置於滷水中，要求滷水完全沒過探測腔體(1)，啟動儀表；NaI (Tl)閃爍體探測器O)從接收到的全部的Y射線中甄別出屬於Κ-40的能量為 1.46MeV的γ射線來，並對數量進行累計，將每秒的計數率N實時地通過電纜傳輸到主機 (10)；第一 β蓋革-彌勒計數器(4)將探測到的β射線進行計數，並通過電纜將每秒的計 數率Ml傳輸到主機(10)；第二 β蓋革-彌勒計數器( 將探測到的β射線進行計數，並 通過電纜將每秒的計數率Μ2傳輸到主機(10)；第三β蓋革-彌勒計數器(6)將探測到的 β射線進行計數，並通過電纜將每秒的計數率Μ3傳輸到主機(10)；第四β蓋革-彌勒計 數器(7)將探測到的β射線進行計數，並通過電纜將每秒的計數率Μ4傳輸到主機(10)； 溫度傳感器(8)將檢測到的溫度T以電子信號的方式通過電纜傳輸到主機(10)，主機 (10)判斷檢測到的溫度T是否低於4°C，若溫度T低於4°C，則通過下式計算滷水中鉀濃度 r Al-N2 +Bl-M2 +Cl-N-M + Dl-N + El-M + Fl -Gl. T2 +Hl-T + Il；若溫度T等於或高於4°C，則通過下式計算滷水中鉀濃度 p:A2.N2 +B2-M2 +C2.N.M + D2-N + E2.M + F2 Gl-T2 +Hl-T+ 12；式中P為滷水中鉀的濃度，g/kg ；T為溫度傳感器(8)檢測到的溫度；N為NaI (Tl)閃 爍體探測器( 傳輸給主機(10)的計數率；M為第一 β蓋革-彌勒計數器、第二 β蓋 革-彌勒計數器(5)、第三β蓋革-彌勒計數器(6)、第四β蓋革-彌勒計數器(7)傳輸 到主機(10)的計數率的算術平均值，即M = (Μ1+Μ2+Μ3+Μ4) +4 ；Al、Bi、Cl、Dl、El、Fl、Gl、HI、Il為公式的待定係數，可通過在滷水溫度低於4°C的條 件下，大量地取樣，採用非線性回歸擬合來獲得；A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2為公式的待定係數，可通過在滷水溫度等於或高於4°C 的條件下，大量地取樣，採用非線性回歸擬合來獲得。
全文摘要
一種實時監測滷水中鉀濃度的儀表及檢測方法，監測儀表是在探測腔體裝有NaI(Tl)閃爍體探測器、β蓋革-彌勒計數器及溫度傳感器。NaI(Tl)閃爍體探測器、β蓋革-彌勒計數器和溫度傳感器的信號傳輸端連接儀表主機。使用β蓋革-彌勒計數器降低儀表的造價。檢測方法將探測腔體置於滷水中，啟動儀表，將NaI(Tl)閃爍體探測器接收到的能量為1.46MeV的γ射線數量進行累計，β蓋革-彌勒計數器探測到的β射線進行計數，溫度傳感器將檢測到的溫度傳輸到主機，主機判斷檢測溫度低於4℃，按下式計算滷水中鉀濃度若溫度等於或高於4℃，按下式計算滷水中鉀濃度本方法同時測量K-40衰變輻射出的β射線和γ射線，兩種射線的計數相互修正、補償，測量精度更高。
文檔編號G01N23/02GK102033074SQ201010503560
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月12日 優先權日2010年10月12日
發明者叢浩傑, 佟超, 侯朝勤, 吳志強, 周洪軍, 張偉, 張健, 李劍鋒, 李巖峰, 楊學謙, 肖憲東, 苟強源, 趙龍, 陳樹軍, 魏曉雲, 龔亞林 申請人:丹東東方測控技術有限公司