一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置的制作方法

1.本发明属于放射性探测设备领域，具体涉及一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置。


背景技术：

2.环境中的氡气污染已经成为主要的放射性污染源，氡的吸附能力较强，几乎可被所有固体特别是松散多孔物质吸收，增加室内辐射水平，进而危害人们的身体健康。近年来，对环境空气氡的放射性含量测量已得到广泛关注。
3.环境空气氡测量方法有多种，常用的为泵吸静电收集能谱分析法。该方法采用主动泵吸式将含氡气体吸入高压腔室内，氡气衰变产生的
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po带正电粒子在电场作用下高速吸附到探测器表面进而被探测。
4.该方法可准确测量环境中氡的含量，但需要提前滤除环境中氡子体的影响。此外，使用该方法测量时，极化的水分子很容易与带正电的
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po作用，使其变成中性粒子，降低系统收集效率。因此，湿度对该种探测方法的影响是不可忽视的。
5.因此，亟待开发一种用于环境氡测量前处理的装置，既能够滤除环境中的氡子体又能够降低环境中的湿度。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置，该装置集氡子体过滤与气体干燥功能于一体，整体结构设计轻巧易携，接口统一，气路连接简单，适用于一般的环境氡测量仪。
7.实现本发明目的的技术方案：一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置，所述装置包括：进气腔室、滤尘仓、干燥管和氡子体过滤装置，进气腔室与滤尘仓可拆卸连接，进气腔室与干燥管可拆卸连接，干燥管与氡子体过滤装置可拆卸连接。
8.进一步地，所述进气腔室包括：进气腔室主体、第一凹槽、进气口和排水口，第一凹槽设置于进气腔室主体的侧壁上端；进气口设置于进气腔室主体的外侧壁上并与进气腔室主体的侧壁贯通连接；排水口设置于进气腔室主体的外侧壁上并与进气腔室主体的侧壁贯通连接；
9.所述滤尘仓包括：滤尘仓主体、除尘滤芯和顶盖，除尘滤芯设置于滤尘仓主体的内腔中，顶盖设于滤尘仓主体上方，顶盖与滤尘仓主体可拆卸连接，除尘滤芯分别与滤尘仓主体的内腔底部和顶盖的底部顶紧；滤尘仓主体的底部中心位置设有贯穿滤尘仓主体的第一中心孔；所述顶盖的中心位置设有贯穿顶盖的第二中心孔；
10.所述干燥管包括：干燥管主体、弹簧和弹簧压片和干燥剂，弹簧、弹簧压片依次设置于干燥管主体的空腔内，弹簧靠近干燥管主体的一端，弹簧压片紧邻弹簧远离干燥管主体一端的端部，弹簧、弹簧压片分别与空腔内壁活动连接，干燥剂填充于空腔内；
11.所述氡子体过滤装置包括：滤膜架、端盖和氡子体过滤膜，端盖底部由下至上依次
开设有第一凸台和第二凸台，第一凸台的直径与干燥管的外径相匹配，第二凸台的直径与滤膜架的外径相匹配，滤膜架可拆卸连接于端盖的第二凸台内，第二凸台的上端面开设有开口向下的下凹槽，滤膜架的上端面开设有开口向上的上凹槽，上凹槽与下凹槽形成空腔，氡子体过滤膜设置于上凹槽与下凹槽形成的空腔内。
12.进一步地，所述进气腔室与滤尘仓通过螺纹可拆卸连接，进气腔室与干燥管通过螺纹可拆卸连接，干燥管与氡子体过滤装置通过螺纹可拆卸连接。
13.进一步地，所述进气腔室还包括密封圈a，密封圈a设置于第一凹槽的底部，密封圈a分别与第一凹槽的底部和干燥管的一端顶紧。
14.进一步地，所述滤尘仓主体的底部沿圆周方向设有第一凸缘，第一凸缘与进气腔室的侧壁端部顶紧。
15.进一步地，所述顶盖上沿第二中心孔圆周方向均匀设置有贯穿顶盖的通气孔。
16.进一步地，所述顶盖的底部，沿第二中心孔圆周方向设有第二凸缘，第二凸缘与除尘滤芯顶紧。
17.进一步地，所述除尘滤芯为齿轮状结构。
18.进一步地，所述干燥剂为遇水变色材料。
19.进一步地，所述干燥管还包括警示线，警示线设置于干燥管主体的外壁上，警示线靠近干燥管主体的另一端。
20.进一步地，所述氡子体过滤装置还包括密封圈b，第一凸台的上端面沿端部圆周方向设置有第二凹槽，密封圈b设置于第二凹槽内，密封圈b分别与第二凹槽的底部和干燥管的另一端顶紧。
21.进一步地，所述滤膜架的下端面开设有切口。
22.进一步地，所述滤膜架上设有贯穿滤膜架的出气孔。
23.本发明的有益技术效果在于：
24.1、本发明的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中的进气腔室可有效防止采样过程中水进入气体回路；
25.2、本发明的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置在进气方向设计滤尘仓，通过高分子滤芯可有效净化采样气体；
26.3、本发明的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置通过在干燥管内腔中设置弹簧与弹簧压片的组合，将干燥剂在内腔中压实固定，减少空隙，使气体与干燥剂充分接触，达到良好的干燥效果；
27.4、本发明的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置将气体干燥与氡子体过滤集成于一体，经过该装置的气体可直接用于环境氡测量，简化气路连接。
附图说明
28.图1为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置的剖面结构示意图；
29.图2为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中进气腔室的剖面结构示意图；
30.图3为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中进气腔室的侧
视图；
31.图4为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中滤尘仓的剖面结构示意图；
32.图5为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中滤尘仓的顶盖的结构示意图；
33.图6为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中干燥管的剖面结构示意图；
34.图7为本发明所提供的一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置中氡子体过滤装置的剖面结构示意图。
35.图中：1
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进气腔室；2
‑
滤尘仓；3
‑
干燥管；4
‑
氡子体过滤装置；101
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进气腔室主体；102
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第一凹槽；103
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进气口；104
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排水口；105
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密封圈a；201
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滤尘仓主体；202
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除尘滤芯；203
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顶盖；301
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干燥管主体；302
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弹簧；303
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弹簧压片；304
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警示线；401
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滤膜架；402
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端盖；403
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氡子体过滤膜；404
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第二凹槽；405
‑
密封圈b。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
37.如图1所示，本发明提供一种具有氡子体过滤功能的气体干燥装置，包括：进气腔室1、滤尘仓2、干燥管3和氡子体过滤装置4，进气腔室1与滤尘仓2通过螺纹可拆卸连接，进气腔室1与干燥管3通过螺纹可拆卸连接，干燥管3与氡子体过滤装置4通过螺纹可拆卸连接。
38.如图2
‑
3所示，进气腔室1由高度40mm，内径41mm，外径65mm的圆柱体制成，主要用料为pc塑料，单边壁厚为12mm。进气腔室1包括：进气腔室主体101、第一凹槽102、进气口103、排水口104和密封圈a105。
39.如图2所示，第一凹槽102设置于进气腔室主体101的侧壁上端，第一凹槽102的宽度与干燥管3的管壁厚度相匹配。
40.如图1所示，第一凹槽102的外壁上设有内螺纹，干燥管3的一端的外周设有外螺纹，干燥管3与进气腔室1通过螺纹连接。密封圈a105设置于第一凹槽102的底部，干燥管3与进气腔室1通过螺纹连接拧紧时，密封圈a105分别与第一凹槽102的底部和干燥管3的一端顶紧，使干燥管3与进气腔室1之间具有良好的密封性。
41.如图2所示，进气口103设置于进气腔室主体101的外侧壁上，进气口103与进气腔室主体101的侧壁贯通连接，作为橡胶软管的连接口。
42.如图3所示，排水口104设置于进气腔室主体101的外侧壁上，排水口104的外周底部与进气腔室主体101的底部齐平，排水口104与进气腔室主体101的侧壁贯通连接。排水口104也可作为泄压阀使用。进气腔室1底部保持平整，使装置可垂直放置于工作平面。该进气腔室1可防止采样环境中的水被气泵抽入干燥管内部。
43.如图1和图4所示，滤尘仓2位于进气腔室1后方，可有效滤除采样气体中的少量水雾和微尘尘土，防止微尘进入仪器测量腔室。滤尘仓2包括：滤尘仓主体201、除尘滤芯202和顶盖203。
44.如图1和图4所示，滤尘仓主体201内部开设有内腔，内腔开口向上，内腔与滤尘仓
主体201同轴。滤尘仓主体201的外周设有外螺纹，进气腔室主体101腔室内壁设有内螺纹，滤尘仓2与进气腔室1通过螺纹连接。滤尘仓主体201的底部沿圆周方向设有第一凸缘，滤尘仓2与进气腔室1通过螺纹连接拧紧时，第一凸缘与进气腔室1的侧壁端部顶紧，避免滤尘仓2与进气腔室1的过度连接。滤尘仓主体201的底部中心位置设有第一中心孔，第一中心孔贯穿滤尘仓主体201的底部。
45.如图4
‑
5所示，除尘滤芯202设置于滤尘仓主体201的内腔中，除尘滤芯采用白色高分子滤芯，通过烧结形成齿轮状结构。顶盖203设于滤尘仓主体201上方，顶盖203与滤尘仓主体201可拆卸连接。顶盖203的中心位置设有第二中心孔，沿第二中心孔圆周方向均匀设置有多圈通气孔，第二中心孔和通气孔均贯穿顶盖203，使气体从各个方向均匀经过滤芯，将颗粒物或微尘等过滤在滤尘仓内。顶盖203的底部，沿第二中心孔圆周方向设有第二凸缘，第二凸缘与除尘滤芯202顶紧，用于将除尘滤芯202压紧固定于滤尘仓主体201的内腔中，使除尘滤芯202分别与滤尘仓主体201的内腔底部和顶盖203的底部顶紧。
46.如图6所示，干燥管3的内径为50mm，高为200mm。干燥管3包括：干燥管主体301、弹簧302和弹簧压片303、警示线304和干燥剂，干燥管主体301内部设有贯通的空腔，弹簧302、弹簧压片303依次设置于空腔内，弹簧302靠近干燥管主体301的一端，弹簧压片303紧邻弹簧302远离干燥管主体301一端的端部，弹簧302、弹簧压片303分别与空腔内壁活动连接，干燥剂填充于空腔内。
47.通过在干燥管主体301的一端，即进气方向，加入沿空腔内壁活动连接的弹簧302与弹簧压片303的组合，将填充于空腔内的干燥剂压实，防止干燥剂在空腔内晃动，减少气体从空腔的边沿空隙处通过并使气体与干燥剂充分接触，使装置达到良好的干燥效果。
48.干燥剂为遇水变色材料，例如橙胶颗粒干燥剂，橙胶颗粒干燥剂吸水后由橙色变为墨绿色，通过干燥剂颜色的变化可以判断干燥剂的吸水情况。
49.如图6所示，在靠近干燥管主体301的另一端的外壁上设置警示线304，当空腔内变色的干燥剂的长度长于该警示线(水平放置装置时)或高度高于该警示线(垂直放置装置时)时，则提示此时干燥剂吸水接近饱和，干燥效果不佳，需更换新的干燥剂。
50.如图7所示，氡子体过滤装置4包括：滤膜架401、端盖402、氡子体过滤膜403和密封圈b405。端盖402底部由下至上依次开设有第一凸台和第二凸台，第一凸台的直径与干燥管3的外径相匹配，第二凸台的直径与滤膜架401的外径相匹配，滤膜架401通过螺纹连接可拆卸连接于端盖402的第二凸台内。第二凸台的上端面开设有开口向下的下凹槽，滤膜架401的上端面开设有开口向上的上凹槽，上凹槽与下凹槽形成空腔，空腔的高度略高于氡子体过滤膜403的厚度，氡子体过滤膜403设置于上凹槽与下凹槽形成的空腔内，氡子体过滤膜403的上下留有一定的空间供气体通过。氡子体过滤膜403优选孔隙率大的材质，例如丝绵，氡子体过滤膜直径为40mm，厚度为0.5mm，孔径为40μm。含氡气体经过该滤膜后，氡子体被滤除。
51.如图7所示，第一凸台的上端面沿端部圆周方向设置有第二凹槽404，第二凹槽404的宽度与干燥管3的管壁厚度相匹配。第一凸台的内周设有内螺纹，干燥管3的另一端的外周设有外螺纹，干燥管3与氡子体过滤装置4通过螺纹连接。密封圈b405设置于第二凹槽404内，干燥管3与氡子体过滤装置4通过螺纹连接拧紧时，密封圈b405分别与第二凹槽404的底部和干燥管3的另一端顶紧。在第二凹槽404内设置密封圈b405，能够提高整个装置的密封
性能。
52.如图7所示，滤膜架401的下端面开设有切口，便于使用者使用常用工具将滤膜架401从端盖402上取下，定期更换滤膜。滤膜架401上还设有相互垂直排列、呈十字型的两排出气孔，出气孔贯穿滤膜架401，使气体尽可能均匀的通过氡子体过滤膜403。
53.本发明的工作原理及使用过程如下：
54.将滤尘仓2与进气腔室1通过螺纹配合连接，在干燥管3内腔填充橙胶干燥剂后使用弹簧302与弹簧压片303配合将其在干燥管3的空腔中压实，并通过螺纹连接将干燥管3与进气腔室1拧紧。将氡子体过滤膜403放入端盖402的下凹槽处，使用硬币等物将滤膜架401拧紧于端盖402中，再将氡子体过滤装置4与干燥管3配合拧紧，即可使用该装置进行氡子体过滤及气体干燥。气体通过进气腔室1、滤尘仓2、干燥管3和氡子体过滤装置4后得到干燥清洁的采样气体，可直接用于测量。
55.上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。