一种放射性气体在线监测装置的制作方法

本发明属于核辐射防护技术和传热学领域，具体的说是一种放射性气体在线监测装置。

背景技术：

新建核电站设计和建设，与早期电站相比，新建核电站在核辐射监测与防护系统中新增多个惰性气体监测装置，对核电站运行安全、现场工作人员和电站周围居民的辐射安全提供了辅助手段。

核电站现场新增取样监测点的温度和湿度变化较大，对放射性气体在线监测装置测量数据的准确型有很大影响，为了保证保温的有效性和探测器的正常工作，防止冷凝水进入到放射性气体在线监测通道，对其测量产生影响，新建核电站设计方面要求对放射性气体在线监测通道进行加热和保温措施。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服现有技术中的上述不足，提供一种放射性气体在线监测装置，在取样环境温湿度较大的情况下，保证监测装置测量数据的可靠性和准确性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种放射性气体在线监测装置，包括探测器、铅屏蔽、就地处理显示单元（lpdu）、电气接线箱、电气控制箱、加热控制箱、流量计、压力计、电加热带、真空释放阀、抽气泵、pis取样器、快速接头母头，所述放射性气体在线监测装置是一套实时在线取样监测结构，各个部件都固定在机械台架上，所述探测器正对取样腔室测量取样气体放射性，所述探测器和取样腔室都设置于铅屏蔽内，形成一个抗干扰的屏蔽结构；取样气体进入取样腔室后，气体中的放射性惰性气体发射的γ射线射入探测器中而被探测到，产生脉冲信号输出到就地处理显示单元中进行处理分析，流量计和压力计用来监测取样管路流量和压力，探测器、流量计和压力计监测数据反映到就地处理显示单元显示屏上，就地处理显示单元内的开关量、模拟输出和rs485信号通过电气接线箱输出，模拟输入信号也通过电气接线箱输入，再送到就地处理显示单元进行处理，所述放射性气体在线监测装置的取样管路上均缠绕敷设电加热带，电加热带给取样气体加热，防止取样气体因温差形成冷凝，影响测量数据的可靠性和准确性。同时，考虑到加热可持续性及加热带来的人员烫伤问题，在取样管路电加热带外加装保温材料。

在上述技术方案中，所述抽气泵为管路中气体取样提供动力，所述电气控制箱给抽气泵供电并且控制抽气泵的启停状态。

在上述技术方案中，所述加热控制箱给电加热带供电；放射性气体在线监测装置的取样进气口处安装两个温度传感器，一个温度传感器用来实时监测进气口气体温度，另一个温度传感器为冗余，缩短检修时间，温度传感器测量到的温度值反馈给加热控制箱内温控器显示屏上。

在上述技术方案中，所述真空释放阀用来保护抽气泵。

在上述技术方案中，所述pis取样器用于现场运行人员取样监测。

在上述技术方案中，当测量放射性太高（超过报警阈值），lpdu会在10s内给出报警信号，同时提供两路rs485信号用于测量值、一二级报警等信息传输到主控室。

在上述技术方案中，所述电加热带由里至外依次为铜芯母线、发热芯带、绝缘层、屏蔽层和护套层。

在上述技术方案中，所述保温材料采用橡塑，其具有柔软、耐曲绕、耐寒、耐热、阻燃、导热系数低、安装方便等优良性能。

在上述技术方案中，该监测装置中与取样进气口连通的取样进气管是一条竖直管路，取样进气管采用1英寸不锈钢管。对于静止空气中的空气取样，取样管路的设计非常重要，由于气流在取样口的方向不为直线，设计不好会导致气溶胶颗粒因惯性和重力沉降而不能很好的进入取样管路中；对于空气动力学直径10um的气溶胶粒子，取样系统总穿透率大于50%即满足要求。

在上述技术方案中，该监测装置中的取样管路的管道内壁进行机械抛光后再进行电化学抛光，保证粗糙度为0.8μm。取样样品在管道中的损失，与管道内壁粗糙度有关；为了减少样品在管道中的沉积损失，除了选择合适的管壁粗糙度外，取样管道的长度还应该尽可能地短，管道中的弯头应该尽可能地少。

本发明放射性气体在线监测装置，适用于温湿度变化较大的辐射环境中，保证监测装置测量数据的可靠性和准确性。

附图说明

图1为本发明放射性气体在线监测装置的正面示意图。

其中：1.取样进气口，2.电加热带，3.截止阀，4.pis取样器，5.压力计，6.铅屏蔽，7.就地处理显示单元，8.抽气泵。

图2为本发明放射性气体在线监测装置的侧面示意图。

其中：19.调节阀。

图3为本发明放射性气体在线监测装置的背面示意图。

其中：9.取样出气口，10、12.快速接头母头，11.截止阀，13、14.不锈钢编织软管，15.电气接线箱，16.电气控制箱，17.流量计，18.真空释放阀。

图4为本发明加热控制箱正面示意图。

其中：20-23.马脚，001-008uc.温控器，001ab-002ab.电源指示灯，001ys.钥匙开关。

图5为本发明中电加热带的示意图。

其中：24.铜芯母线，25.发热芯带，26.绝缘层，27.屏蔽层，28.护套层。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述。

如图1至3所示，本发明实施例提供一种放射性气体在线监测装置，包括探测器、铅屏蔽6、就地处理显示单元7（lpdu）、电气接线箱15、电气控制箱16、加热控制箱、流量计17、压力计5、电加热带2、真空释放阀18、抽气泵8、pis取样器4、快速接头母头，所述放射性气体在线监测装置是一套实时在线取样监测结构，各个部件都固定在机械台架上，空间不足处采用不锈钢编织软管作为取样管路进行部件连接。

所述探测器正对取样腔室测量取样气体放射性，所述探测器和取样腔室都设置于铅屏蔽6内，形成一个抗干扰的屏蔽结构；取样气体进入取样腔室后，气体中的放射性惰性气体发射的γ射线射入探测器中而被探测到，产生脉冲信号输出到就地处理显示单元7中进行处理分析，流量计17和压力计5用来监测取样管路流量和压力，探测器、流量计和压力计监测数据反映到就地处理显示单元显示屏上，就地处理显示单元内的开关量、模拟输出和rs485信号通过电气接线箱15输出，模拟输入信号也通过电气接线箱15输入，再送到就地处理显示单元7进行处理，所述放射性气体在线监测装置的取样管路上缠绕敷设电加热带2，电加热带2给取样气体加热，防止取样气体因温差形成冷凝，影响测量数据的可靠性和准确性。同时，考虑到加热可持续性及加热带来的人员烫伤问题，在取样管路电加热带外加装保温材料。

在上述实施例中，所述抽气泵8为管路中气体取样提供动力，所述电气控制箱给抽气泵供电并且控制抽气泵的启停状态。

在上述实施例中，所述真空释放阀18用来保护抽气泵。

在上述实施例中，所述截止阀3用于气路的开关，调节阀用于取样流量的调节。

在上述实施例中，所述pis取样器4用于现场运行人员取样监测。

在上述实施例中，当测量放射性太高（超过报警阈值），lpdu会在10s内给出报警信号，同时提供两路rs485信号用于测量值、一二级报警等信息传输到主控室。

在上述实施例中，所述保温材料采用橡塑。

在上述实施例中，该监测装置中与取样进气口连通的取样进气管是一条竖直管路，取样进气管采用1英寸不锈钢管。

在上述实施例中，该监测装置中的取样管路的管道内壁进行机械抛光后再进行电化学抛光，保证粗糙度为0.8μm。

将本实施例放射性气体在线监测装置现场安装使用时，监测装置的取样进气口1、取样出气口9分别接入到现场被测取样系统的进气口、出气口；监测装置的取样管路上缠绕敷设电加热带2；取样进气口1安装两个温度传感器；对加热控制箱内温控器的起始温度和停止温度进行设置；检查取样管路上阀门状态，正常后电加热带和监测装置上电，观察加热控制箱(如图4所示)面板上温度值和就地处理显示单元（lpdu）显示屏有无异常情况，如温控器显示屏上无异常情况，说明电加热带工作正常；如监测装置测量数据无异常情况，说明电加热措施起到较好作用。

如图4所示，由于放射性气体在线监测装置上空间有限，加热控制箱没有安装在监测装置上，可以根据现场安装环境，将其安装监测装置附近即可。加热控制箱作用：1.给电加热带供电；2.将温度传感器测量到的温度值在温控器面板上进行显示。

如图5所示，所述电加热带由里至外依次为铜芯母线24、发热芯带25（阻燃ptc）、绝缘层26(阻燃聚烯烃)、屏蔽层27(镀锡铜丝编织)和护套层28（阻燃）组成。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。