一种放射性轻微污染物料测量装置的制作方法

本发明属于核电站固体废物处置，具体涉及一种放射性轻微污染物料测量装置。

背景技术：

1、我国对放射性废物采取分类管理的原则，及根据辐射水平等对放射性废物进行分类，采取不同的处理、处置手段实现放射性废物的减量化和无害化，最终实现妥善处置和永久安全。在核电站或其他核设施的运行和换料大修过程中不可避免地会产生一定量的放射性废物，而放射性轻微污染物料占废物总量的90％以上，且都属于极低放或可解控废物。按照放射性废物分类管理要求，废物中放射性核素活度浓度接近或者略高于解控水平，仅需采取有限的包容和隔离措施，可以在近地表填埋设施处置。因此，测量分类出废物量占比较大的放射性轻微污染物料具有重要的意义。

2、目前，对于放射性废物活度浓度测量应用最广泛的是γ扫描技术。桶装γ放射性废物的测量装置一般针对200l或400l标准钢桶进行桶外表面扫描，这种测量装置采用的sgs或tgs扫描技术，主要是对于低、中水平放射性废物测量而设计，无法满足极低水平放射性废物快速测量的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种全自动、探测效率高、精测高且具有快速移动性的轻微污染物测量装置，实现极低水平放射性废物快速测量、识别和分类，快速的将放射性水平较低的废物或可解控的废物从水平较高的废物中分类出来，满足放射性废物正确分类测量及有效处置技术要求，对放射性废物的分类管理提供支撑和支持，实现放射性废物最小化管理。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种放射性轻微污染物料测量装置，用于对极低水平放射性的物料的测量，其中，包括依次连接的装载输送机、探测输送机和卸载输送机，所述装载输送机用于对所述物料的称重并将所述物料输送至所述探测输送机；所述探测输送机用于对所述物料的测量，并将所述物料输送至所述卸载输送机；所述卸载输送机用于对所述物料的卸载和分类；还包括计算机数据处理系统，用于对所述物料的测量数据进行分析获得所述物料的活度浓度及局部热点的分布情况；所述物料放置在物料盒内接受测量。

3、进一步，所述装载输送机包括不锈钢材质的第一台架，还包括设置在所述第一台架上的第一皮带输送组件用于所述物料的传输；所述第一皮带输送组件以齿形带为传动方式，由伺服电机驱动主动托辊，主动托辊带动第一皮带转动，另一侧为从动托辊；为防止所述第一皮带传输跑偏，所述第一皮带内侧中间设有导向条，所述导向条始终在所述主动托辊和所述从动托辊的中间槽内运动；所述第一皮带的传输速度能够调整。

4、进一步，所述装载输送机还包括称重秤组件，所述称重秤组件设置在所述第一皮带输送组件的中部，包括称重托盘、称重秤辊以及称重传感器，所述称重托盘用螺栓固定在所述第一台架上并能够调整高度，所述称重秤辊与所述称重秤托盘通过导向销定位，所述称重托盘通过所述称重传感器作为支撑，所述称重传感器为4个，分布在所述称重秤托盘的4个点位，每个所述称重传感器对应设置一个信号放大器，所述称重秤辊与所述第一皮带直接接触。

5、进一步，所述装载输送机还包括设置在所述第一台架上的plc电气控制机柜，所述plc电气控制机柜内部设置plc控制系统、电源以及常用继电器，所述plc控制系统用于控制所述第一皮带输送组件的运行，所述plc控制系统还用于与所述计算机数据处理系统交互以及控制所述探测输送机的运行。

6、进一步，所述装载输送机还包括设置在所述第一台架上的人机交互组件，所述人机交互组件为工控触摸屏，能够通过网口直接与所述plc控制系统通讯交互；所述人机交互组件内部设计操作软件，实现操作人员与装置的交互。

7、进一步，所述装载输送机还包括设置在所述第一台架上的手动加载开关及指示，用于操作人员手动操作所述装载输送机启停并给出指示状态。

8、进一步，所述装载输送机还包括设置在所述第一台架上的第一急停按钮，用于紧急停止所述装载输送机；所述第一台架的底部设有可升降万向轮，所述可升降万向轮有刹车功能。

9、进一步，所述探测输送机包括不锈钢材质的第二台架，还包括设置在所述第一台架上的第二皮带输送组件用于所述物料的传输；所述第二皮带输送组件以齿形带为传动方式，由伺服电机驱动主动托辊，主动托辊带动第二皮带转动，另一侧为从动托辊；为防止所述第二皮带传输跑偏，所述第二皮带内侧中间设有导向条，所述导向条始终在所述主动托辊和所述从动托辊的中间槽内运动；所述第二皮带的传输速度能够调整；还设有四支皮带张紧托辊，其中两支为固定托辊、另外两支以弹簧张紧，能够在所述第二台架上通过螺栓调节张紧量。

10、进一步，所述探测输送机还包括设置在所述第二皮带输送组件上的探测器模组，所述探测器模组采用8个nai探测器，分为上下两层布置，每层4个，同一层的4个所述nai探测器又采用两两相对的方式布置，每个所述nai探测器的探测获得的能谱数据通过多道分析器的usb口远传到计算机数据处理系统，以便所述计算机数据处理系统采集所述能谱数据并分析得出所述物料的活度；测量时所述物料盒从两层nai探测器中间通过，实现对放射性的物料的活度浓度测量，并给出物料的局部热点分布；

11、还包括探测器准直及安装架，所述nai探测器通过所述探测器准直及安装架安装在所述第二皮带输送组件上，所述探测器准直及安装架包括铅屏蔽准直、探测器支撑盒和外框架；所述外框架固定在所述第二台架的中间处，能够通过调节螺栓调整高度；所述铅屏蔽准直屏蔽所述nai探测器直面所述物料面外的另外3个侧面，用于降低本底干扰，所述铅屏蔽准直的厚度为30mm。

12、进一步，所述探测输送机还包括设置在所述第二皮带输送组件上的第一光电传感器定位装置、第二光电传感器定位装置和第三光电传感器定位装置，三者皆为对射式光电传感器，用于对被测量的所述物料盒的位置进行定位；所述第一光电传感器定位装置位于所述第二皮带输送组件的顶端，靠近所述第一皮带输送组件的尾端；所述第二光电传感器定位装置位于所述探测器准直及安装架的上游一侧附近，测量时所述物料盒首先通过所述第二光电传感器定位装置然后进入所述探测器准直及安装架之中接受所述nai探测器的测量；所述第三光电传感器定位装置位于所述第二皮带输送组件的尾端。

13、进一步，所述探测输送机还包括设置在所述第二台架上的第二急停按钮，用于紧急停止所述探测输送机；所述第二台架的底部设有可升降万向轮，所述可升降万向轮有刹车功能。

14、进一步，所述卸载输送机包括不锈钢材质的第三台架，还包括设置在所述第三台架上的托辊组，所述托辊组包括托辊盘、托辊支撑槽、托辊、可调角度手轮；托辊为通长中心轴，两侧安装深沟球轴承，外侧焊接不锈钢管；所述卸载输送机为无动力重力辊道输送机，辊道长1000mm，通过所述可调角度手轮，实现角度调节，依靠重力满足不同所述物料的卸料需求。

15、进一步，所述卸载输送机还包括设置在所述第三台架上的信号指示灯所述信号指示灯采用塔式报警灯，用于对所述卸载输送机的运行、故障和报警做出指示。

16、进一步，所述卸载输送机还包括设置在所述托辊组上的第四光电传感器定位装置，所述第四光电传感器定位装置为对射式光电传感器，用于对所述物料盒的到位进行判定。

17、进一步，所述卸载输送机还包括设置在所述第三台架上的第三急停按钮，用于紧急停止所述卸载输送机；所述第三台架的底部设有可升降万向轮，所述可升降万向轮有刹车功能。

18、进一步，所述装载输送机、所述探测输送机和所述卸载输送机之间均采用快插连接，实现快速组装。

19、本发明的有益效果在于：

20、1.该装置根据废物的理化性质对待测料物进行分类编号及称重测量，然后自动输送到分布式布置的探测器模组10，移动扫描测量识别物料中存在的热点，自动分类出轻微污染物和较高水平的放射性废物，该测量过程是全自动无损的活度浓度测量；装置搭载伺服系统及光电传感器定位装置,可对物料的位置信息进行精确控制，装置整体运行稳定，测量效率高。

21、2.该装置满足物料装载、自动测量和卸载全流程的操作要求，具有可移动、操作方便等特点，可快速部署到核电厂产生放射性轻微污染物料的场所。

22、3.该装置测量对象为极低放或可解控固体废物，主要来源：核电厂产生的废树脂、金属框架、棉织物等轻微放射性物料。

23、4.该装置每小时可测量0.1m3的废物。

24、5.该装置测量范围：解控限值±1-2个数量级。

25、6.该装置主要测量核素：60co、137cs、54mn、125sb、95zr、124sb等。