專利名稱：放射性氣載流出物自動取樣系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于輻射防護與環境保護技術領域，具體涉及一種放射性氣載流出物自動取樣系統，尤其是針對多個核作業場所、工號或熱室的放射性氣載物經煙 外排時進行氣載流出物動態取樣的自動系統。適用于氣載流出物排放監測中的微塵氣溶膠、碘氣溶膠取樣。
背景技術：
目前，針對多個放射性場所建在同一廠址情況，依據環保部提出的四個統一中“統一進行流出物監測”的要求，氣載物排放通常采取同一場址內多個核設施(裝置)、生產線等放射性場所產生的廢氣由單煙 集中向環境排放，由于不同放射性場所存在氣載物放射性濃度及總量、通排風系統工作模式及排風量大小等差異，按目前通用的流出物監測無論是連續取樣還是定期取樣監測的模式是不可行的，均不能反映各放射性場所氣載物排放工況情況，監測結果則不能真實、客觀反映煙囪對各放射性場所的氣載物排放源項。
發明內容為了彌補目前流出物監測的定期取樣或連續取樣所涉及獲取樣品代表性問題的不足，本實用新型提供一種放射性氣載流出物自動取樣系統，能夠實現根據放射性場所氣載物排放工況進行氣載流出物(微塵氣溶膠、碘氣溶膠)動態取樣的自動控制。本實用新型的放射性氣載流出物自動取樣系統是基于于煙囪或排放管道內氣體排放瞬時流量來實現對氣載流出物取樣系統運行狀態的自動控制。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下:本實用新型的放射性氣載流出物自動取樣系統，其特點是，所述自動取樣系統包括設置在取樣柜內的自動控制單元、第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣溶膠及碘取樣頭、第二氣溶膠及碘取樣頭、質量流量計、壓力表、泵I和泵II，還包括設置在取樣柜外的進氣管接頭和排氣管接頭；其連接關系是，設置在取樣柜外的進氣管接頭通過氣管分別與第一電磁閥、第二電磁閥連接；第一電磁閥通過氣管與第一氣溶膠及碘取樣頭的一端連接，第一氣溶膠及碘取樣頭的另一端通過軟管與第一流量調節閥的一端連接；第二電磁閥通過氣管與第二氣溶膠及碘取樣頭的一端連接，第二氣溶膠及碘取樣頭的另一端通過軟管與第二流量調節閥的一端連接；第一流量調節閥的另一端、第二流量調節閥的另一端通過出氣管依次連接質量流量計和壓力表；出氣管通過軟管分別與泵1、泵II中的進氣口連接；泵1、泵II中的出氣口分別通過軟管與排氣管連接，排氣管與排氣管接頭連接。所述自動控制單元的信號輸出端通過控制信號線分別與第一電磁閥、第二電磁閥、質量流量計、壓力表、泵I以及泵II連接；自動控制單元的信號輸入端通過電纜外接煙囪流量監測PLC控制器。所述氣管、出氣管、排氣管為內徑Φ15的316L (EP)管。所述壓力表為真空壓力表，向自動控制單元(I)提供取樣回路壓力信息。[0010]所述泵1、泵II為真空泵，在取樣期間的備用，泵I (15)和泵II (16)交替運行。本實用新型中微塵氣溶膠和碘氣溶膠取樣由兩路取樣組成，其中一路為進氣管接頭通過進氣管采用三通與第一電磁閥、第一氣溶膠及碘取樣頭、第一流量調節閥連接；另一路為進氣管接頭通過進氣管采用三通與第二電磁閥、第二氣溶膠及碘取樣頭、第二流量調節閥連接。本實用新型的放射性氣載流出物自動取樣系統中的自動控制單元輸入端通過電纜接收煙囪上流量監測PLC控制器提供的OV或24V信號(當煙囪排風瞬時流量大于預定值，提供24V信號；當煙囪排風瞬時流量小于預定值，提供OV信號)，并通過輸出端控制信號線對取樣柜內電磁閥、質量流量計、壓力表、泵的運行工況和狀態參數進行控制與管理，實現煙 氣載物排放期間的流出物自動取樣或煙 氣載物未排放時流出物自動停止取樣。兩個氣溶膠及碘取樣頭形成兩個取樣回路，并還能夠交替運行以進一步提高氣載流出物樣品的獲取效率。壓力表為真空壓力表，自動控制單元能夠通過取樣回路壓力監測反饋信息，能夠有效防止取樣回路發生堵塞情況下泵繼續運行而引發故障問題。兩個泵能夠交替運行，進一步提高氣載流出物取樣系統運行的可靠性和穩定性。本實用新型的放射性氣載流出物自動取樣系統:彌補了目前流出物監測的定期取樣或連續取樣所涉及獲取樣品代表性問題的不足，不僅提高了每次氣載物排放源項差異大、零星排放時流出物樣品的代表性，而且也減輕了流出物監測取樣人員的勞動強度并提高工作效率。本實用新型完全滿足針對多個核作業工號、熱室等場所的放射性氣載物在不同排放工況條件下流出物排放監測樣品的自動獲取，并為氣載流出物取樣監測增加了有效的途徑，取樣控制精度小于一分鐘，具有智能調控，無人值守特點，實用性強。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖中:1.自動控制單元 2.控制信號線
頭 5.第二電磁閥 6.第一電磁閥 7.取樣柜
9.第一流量調節閥 10.第二氣溶膠及碘取樣頭 11.節閥 13.質量流量計 14.壓力表 15.泵I18.排氣管接頭。
3.電纜 4.進氣管接
8.第一氣溶膠及碘取樣頭出氣管 12.第二流量調16.泵II 17.排氣管
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。實施例1圖1為本實用新型結構示意圖。在圖1中，本實用新型的放射性氣載流出物自動取樣系統包括設置在取樣柜7內的自動控制單兀1、第一電磁閥6、第二電磁閥5、第一氣溶膠及碘取樣頭8、第二氣溶膠及碘取樣頭10、質量流量計13、壓力表14、泵115和泵1116，還包括設置在取樣柜7外的進氣管接頭4和排氣管接頭18 ;其連接關系是，設置在取樣柜7外的進氣管接頭4通過氣管分別與第一電磁閥6、第二電磁閥5連接；第一電磁閥6通過氣管與第一氣溶膠及碘取樣頭8的一端連接，第一氣溶膠及碘取樣頭8的另一端通過軟管與第一流量調節閥9的一端連接；第二電磁閥5通過氣管與第二氣溶膠及碘取樣頭10的一端連接，第二氣溶膠及碘取樣頭10的另一端通過軟管與第二流量調節閥12的一端連接；第一流量調節閥9的另一端、第二流量調節閥12的另一端通過出氣管11依次連接質量流量計13和壓力表14 ;出氣管11通過軟管分別與泵115、泵1116中的進氣口連接；泵115、泵1116中的出氣口分別通過軟管與排氣管17連接，排氣管17與排氣管接頭18連接。本實用新型的放射性氣載流出物自動取樣系統中自動控制單元I的信號輸出端通過控制信號線2分別與第一電磁閥6、第二電磁閥5、質量流量計13、壓力表14、泵115以及泵1116連接。自動控制單元I的信號輸入端通過電纜3外接煙囪流量監測PLC控制器。所述泵115和泵1116為真空泵。圖1中的控制信號線2用虛線表示。進氣管接頭4為取樣柜7的煙囪氣載流出物取樣的進氣端，與煙囪的氣載流出物取樣管通過金屬波紋管采取快卸接口連接，通過泵115或泵1116抽取放射性流出物的取樣氣載物經進氣管、第一電磁閥6或第二電磁閥5、第一氣溶膠及碘取樣頭8或第二氣溶膠及碘取樣頭10、第一流量調節閥9或第二流量調節閥12、質量流量計13、壓力表14、泵115或泵1116、排氣管17后，取樣氣載物中微塵氣溶膠、碘氣溶膠被第一氣溶膠及碘取樣頭8或第二氣溶膠及碘取樣頭10內放置的濾紙或碘盒過濾或吸附下來，尾氣經排氣管接頭18采用金屬波紋管連接取樣柜房間內尾氣排放管后送回煙囪。氣溶膠及及碘取樣頭一端通過快卸接口直接與氣管連接，一端采用帶快卸接口的軟管連接，泵進氣端和出氣端采用帶快卸接口的軟管分別與出氣管11和排氣管17連接，通過泵運行氣溶膠及碘取樣頭來實現煙園內氣載流出物的獲取。自動控制單元I通過電纜3接收煙囪上流量監測PLC控制器提供的表明煙囪正在進行氣載物排放的24V信號(當煙囪排風瞬時流量大于預定值，表明有放射性廢氣經煙囪向環境排放時提供24V信號)時，自動控制單元I通過控制信號線2首先開啟第一電磁閥6，然后啟動泵115，同時開啟質量流量計13記錄微塵氣溶膠及碘取樣體積，實現氣載流出物排放期間的監測樣品獲取。當煙囪氣載物停止向環境排放時，自動控制單元I接收到OV信號(當煙囪排風瞬時流量小于預定值，表明放射性廢氣未向環境排放時提供OV信號)，首先關閉泵115，然后關閉第一電磁閥6，質量流量計13將取樣累積流量和累積時間的信息反饋給自動控制單元I存儲，完成一次氣載流出物樣品的獲取任務。自動控制單元I接收到OV或24V信號后，經一分鐘延時判斷并確認輸入信號穩定，有效避免了因偽信號而引起取樣狀態控制的誤判。第一氣溶膠及碘取樣頭8和第二氣溶膠及碘取樣頭10分別形成兩個取樣回路，并還能夠交替運行以進一步提聞氣載流出物樣品的獲取效率。壓力表14為真空壓力表，能夠向自動控制單元I提供取樣回路壓力監測反饋信息，當第一氣溶膠及碘取樣頭8因長時間過濾吸附微塵氣溶膠和碘氣溶膠后，取樣回路壓力達到-0.0SMPa時，自動控制單元I通過控制信號線2首先開啟第二電磁閥5，然后關閉第一電磁閥6，停止第一氣溶膠及碘取樣頭8的取樣回路，啟動第二氣溶膠及碘取樣頭10的取樣回路，能夠有效避免因取樣回路堵塞所引發的泵故障問題。泵1116為泵115在取樣期間的備用，能夠交替運行，當自動控制單元I判斷流出物排放氣載物取樣時間大于三小時后，自動控制單元I啟動泵1116運行，同時終止泵115運行，通過自動控制單元I實現泵1116與泵115之間以三小時為頻率互相交替運行的自動控制，以提高氣載物取樣運行的可靠性和穩定性。[0027]本實用新型不限于該實施例，本實用新型內容所述均可實施并具有所述良好效
果ο
權利要求1.一種放射性氣載流出物自動取樣系統，其特征在于:所述自動取樣系統包括設置在取樣柜(7)內的自動控制單元(I)、第一電磁閥(6)、第二電磁閥(5)、第一氣溶膠及碘取樣頭(8)、第二氣溶膠及碘取樣頭(10)、質量流量計(13)、壓力表(14)、泵1(15)和泵11(16)，還包括設置在取樣柜(7)外的進氣管接頭(4)和排氣管接頭(18);其連接關系是，設置在取樣柜(7)外的進氣管接頭(4)通過氣管分別與第一電磁閥(6)、第二電磁閥(5)連接；第一電磁閥(6)通過氣管與第一氣溶膠及碘取樣頭(8)的一端連接，第一氣溶膠及碘取樣頭(8)的另一端通過軟管與第一流量調節閥(9)的一端連接；第二電磁閥(5)通過氣管與第二氣溶膠及碘取樣頭(10)的一端連接，第二氣溶膠及碘取樣頭(10)的另一端通過軟管與第二流量調節閥(12)的一端連接；第一流量調節閥(9)的另一端、第二流量調節閥(12)的另一端通過出氣管(11)依次連接質量流量計(13)和壓力表(14);出氣管(11)通過軟管分別與泵I (15)、泵II (16)中的進氣口連接；泵I (15)、泵II (16)中的出氣口分別通過軟管與排氣管(17)連接，排氣管(17)與排氣管接頭(18)連接。
2.根據權利要求1所述放射性氣載流出物自動取樣系統，其特征在于:所述自動控制單元(I)的信號輸出端通過控制信號線(2)分別與第一電磁閥(6)、第二電磁閥(5)、質量流量計(13)、壓力表(14)、泵I (15)以及泵II (16)連接。
3.根據權利要求1所述放射性氣載流出物自動取樣系統，其特征在于:所述自動控制單元(I)的信號輸入端通過電纜(3 )外接煙囪流量監測PLC控制器。
4.根據權利要求1所述放射性氣載流出物自動取樣系統，其特征在于:所述壓力表(14)為真空壓力表。
5.根據權利要求1所述放射性氣載流出物自動取樣系統，其特征在于:所述泵1(15)、泵II (16)均為真空泵。
專利摘要本實用新型提供了一種放射性氣載流出物自動取樣系統，屬于輻射防護與環境保護技術領域。所述取樣系統中的進氣管接頭通過氣管與電磁閥連接，電磁閥通過氣管與氣溶膠及碘取樣頭連接，氣溶膠及碘取樣頭通過軟管與流量調節閥的連接，流量調節閥通過出氣管依次連接質量流量計和壓力表后通過軟管與泵進氣口連接,泵出氣口通過排氣管與排氣管接頭連接；自動控制單元的信號輸入端外接煙囪流量監測PLC控制器，自動控制單元的信號輸出端分別與電磁閥、質量流量計、壓力表、泵連接。本實用新型能夠提高氣載物排放源項差異大、零星排放時流出物樣品的代表性，而且也減輕了流出物監測取樣人員的勞動強度并提高工作效率，具有智能調控，無人值守特點，實用性強。
文檔編號G01N1/24GK203025026SQ20132000644
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者周銀行, 林青川, 胥全敏, 郭洪波, 劉秀華, 何小波, 龍素群, 鐘志京, 王和義, 李奎 申請人:中國工程物理研究院核物理與化學研究所