快速干燥静电收集法测氡仪测量腔的装置及方法与流程

本发明涉及核辐射探测技术，特别是一种在高湿度环境下静电收集法测氡仪停止工作后对测量腔进行快速干燥的装置及方法。

背景技术

环境空气中²²²rn、²²⁰rn是人体所受天然辐射的主要来源，对人体呼吸系统辐射是导致肺癌的重要原因。静电收集法测氡仪一般是对空气采样，空气进入测量腔后，氡衰变的带正电的子体在静电场的作用下快速漂移到半导体探测器的表面，然后通过能谱分析法来分别得到空气中²²²rn、²²⁰rn的浓度，该方法准确快速。静电收集法测氡仪的探测效率随空气湿度的变化而变化。rad7测氡仪采用干燥管对空气进行干燥后，空气进入测量腔，要求测量腔内的相对湿度低于10%。sarad公司采用四个小测量腔，其探测效率也与湿度无关。还有一些仪器根据湿度不同对测量数据进行自动校正。凡是不采用干燥管的静电收集法测氡仪，当其在井下等高湿度环境中进行测量后，测量腔内的空气相对湿度接近100%。当气温降低后，测量腔内的高湿度空气就会凝露，测量腔内表面的水滴会破坏内静电场的均匀性，半导体探测器表面的水滴甚至会导致探测器损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种在高湿度环境下静电收集法测氡仪停止工作后对测量腔进行快速干燥的装置及方法。

本发明的技术方案是：快速干燥静电收集法测氡仪测量腔的装置，包括静电收集法测氡仪测量腔、控制器、进气口接头、出气口接头、进气口电池阀、电子气压计、出气口电池阀及真空泵。

进气口接头及出气口接头分别安装在测量腔的端盖上，进气口电池阀的一端与进气口接头连接，另一端连接进气管，电子气压计的一端与出气口接头连接，另一端连接出气管，出气管的另一端与出气口电池阀的进气口连接，出气口电池阀的出气口通过管道与真空泵的进气口连接，控制器安装在测量腔的端盖上，测量腔内的半导体探测器通过信号线与控制器的信号输入端连接，控制器的信号控制端a通过信号线与进气口电池阀信号控制端连接，控制器的信号控制端c通过信号线与真空泵的信号控制端连接，控制器的信号控制端d通过信号线与出气口电池阀的信号控制端连接，控制器的信号输入端e通过信号线与电子气压计的信号输出端连接，电子气压计用来测量测量腔内的气压。

采用上述装置对环境中的氡进行测量时，通过控制器开启进气口电池阀、出气口电池阀及真空泵，将外部空气通过进气管源源不断抽入测量腔内，对进入测量腔内空气中的氡进行测量。

当停止测量后，对测量腔进行干燥时，关闭进气口电池阀，真空泵将测量腔内空气源源不断抽出，当电子气压计的测量值低于预设阈值后，关闭出气口电池阀，真空泵停止工作，干燥过程完成。

测量腔内的气压预设阈值是根据当地气温日变化范围，将测量腔内气压阈值设在0.3～0.7个大气压之间。

本发明提供的装置其干燥原理为：若测量时测量腔内相对湿度为100%，抽气降到0.3～0.7个大气压，则测量腔内相对湿度降低到30～70%，这样即使气温降低，测量腔内的相对湿度也不会达到100%，能够避免气温降低后，测量腔内的空气凝露的现象，达到对测量腔干燥的目的。

本发明进一步的技术方案是：在测量腔的端盖上加装一个温湿度计，温湿度用来测量测量腔内的温度和湿度，温湿度计的信号输出端通过信号线与控制器的信号输入端b连接。

采用上述装置对环境中的氡进行测量时，通过控制器开启进气口电池阀、出气口电池阀及真空泵，将外部空气通过进气管源源不断抽入测量腔内，对进入测量腔内空气中的氡进行测量。

停止测量时，对测量腔干燥方法如下：

温湿度计测量测量腔内的湿度，并将测量结果通过信号线传递给控制器。

当测量腔内的湿度<70%时，进气口电池阀、出气口电池阀及空泵处于关闭状态。

当测量腔内的湿度>70%时，控制器控制出气口电池阀打开，并启动真空泵，将测量内空气源源不断抽出，当测量腔内的湿度低于70%后，关闭出气口电池阀和真空泵，停止抽气。

当气温降低，导致测量腔内湿度高于90%，若电子气压计的测量值为1个大气压，控制器控制出气口电池阀打开，并启动真空泵，将测量腔内空气源源不断抽出，当测量腔内湿度低于70%后，关闭出气口电池阀，停止抽气。

若电子气压计的测量值小于一个大气压，控制器控制进气口电池阀和出气口电池阀打开，并启动真空泵，将外界空气抽入测量腔，当测量腔内空气与外界空气充分交换后，关闭进气口电池阀，真空泵将测量腔内空气源源不断抽出，当测量腔内湿度低于70%后，关闭出气口电池阀，停止抽气。

当气温升高，导致测量内湿度小于60%，若电子气压计的测量值为1个大气压，控制器无动作。

若电子气压计的测量值小于一个大气压，控制器控制进气口电池阀开启，外界空气进入测量腔，当测量腔内湿度达到70%或电子气压计的测量值为1个大气压后关闭进气口电池阀。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明提供的装置能够对静电收集法测氡仪的测量腔进行快速干燥，能够避免气温降低后，测量腔内的空气凝露的现象。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明提供的快速干燥静电收集法测氡仪测量腔的装置结构示意图；

附图2为加装温湿度计的快速干燥静电收集法测氡仪测量腔的装置结构示意图。

具体实施方式

实施例一、快速干燥静电收集法测氡仪测量腔的装置，包括静电收集法测氡仪测量腔1、控制器2、进气口接头3、出气口接头4、进气口电池阀5、电子气压计6、出气口电池阀7及真空泵8。

进气口接头3及出气口接头4分别安装在测量腔1的端盖上，进气口电池阀5的一端与进气口接头3连接，另一端连接进气管9，电子气压计6的一端与出气口接头4连接，另一端连接出气管10，出气管10的另一端与出气口电池阀7的进气口连接，出气口电池阀7的出气口通过管道与真空泵8的进气口连接，控制器2安装在测量腔1的端盖上，测量腔1内的半导体探测器1-1通过信号线与控制器2的信号输入端连接，控制器2的信号控制端a通过信号线与进气口电池阀5信号控制端连接，控制器2的信号控制端c通过信号线与真空泵8的信号控制端连接，控制器2的信号控制端d通过信号线与出气口电池阀7的信号控制端连接，控制器2的信号输入端e通过信号线与电子气压计6的信号输出端连接，电子气压计6用来测量测量腔1内的气压。

采用上述装置对环境中的氡进行测量时，通过控制器2开启进气口电池阀5、出气口电池阀7及真空泵8，将外部空气通过进气管9源源不断抽入测量腔1内，对进入测量腔1内空气中的氡进行测量。

当停止测量后，对测量腔1进行干燥时，关闭进气口电池阀5，真空泵8将测量腔1内空气源源不断抽出，当电子气压计6的测量值低于预设阈值后，关闭出气口电池阀7，真空泵8停止工作，干燥过程完成。

测量腔1内的气压预设阈值是根据当地气温日变化范围，将测量腔内气压阈值设在0.3～0.7个大气压之间。

本发明提供的装置其干燥原理为：若测量时测量腔1内相对湿度为100%，抽气降到0.3～0.7个大气压，则测量腔1内相对湿度降低到30～70%，这样即使气温降低，测量腔1内的相对湿度也不会达到100%，能够避免气温降低后，测量腔1内的空气凝露的现象，达到对测量腔1干燥的目的。

实施例二、在测量腔1的端盖上加装一个温湿度计11，温湿度11用来测量测量腔1内的温度和湿度，温湿度计11的信号输出端通过信号线与控制器2的信号输入端b连接。

采用上述装置对环境中的氡进行测量时，通过控制器2开启进气口电池阀5、出气口电池阀7及真空泵8，将外部空气通过进气管9源源不断抽入测量腔1内，对进入测量腔1内空气中的氡进行测量。

停止测量时，对测量腔1干燥方法如下：

温湿度计11测量测量腔1内的湿度，并将测量结果通过信号线传递给控制器2。

当测量腔1内的湿度<70%时，进气口电池阀5、出气口电池阀7及空泵8处于关闭状态。

当测量腔1内的湿度>70%时，控制器2控制出气口电池阀7打开，并启动真空泵8，将测量1内空气源源不断抽出，当测量腔1内的湿度低于70%后，关闭出气口电池阀7和真空泵8，停止抽气。

当气温降低，导致测量腔1内湿度高于90%，若电子气压计6的测量值为1个大气压，控制器2控制出气口电池阀7打开，并启动真空泵8，将测量腔1内空气源源不断抽出，当测量腔内湿度低于70%后，关闭出气口电池阀7，停止抽气。

若电子气压计6的测量值小于一个大气压，控制器2控制进气口电池阀5和出气口电池阀7打开，并启动真空泵8，将外界空气抽入测量腔1，当测量腔1内空气与外界空气充分交换后，关闭进气口电池阀5，真空泵8将测量腔1内空气源源不断抽出，当测量腔1内湿度低于70%后，关闭出气口电池阀7，停止抽气。

当气温升高，导致测量1内湿度小于60%，若电子气压计6的测量值为1个大气压，控制器2无动作。

若电子气压计6的测量值小于一个大气压，控制器2控制进气口电池阀5开启，外界空气进入测量腔1，当测量腔1内湿度达到70%或电子气压计的测量值为1个大气压后关闭进气口电池阀5。