一种用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置的制作方法

本发明涉及一种用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置，特别是用来做破碎铀矿石或铀尾矿在不同状态(粒度、温湿度和压力)下内部氡扩散-渗流时的采样装置。

背景技术：

氡在射气介质中的传播使氡按一定规律分布于射气介质中，氡的这种分布与介质为氡提供的运移通道促使氡迁移的动力和空气中氡浓度密切相关。因此，空气渗流对多孔介质中氡析出率的影响具有广泛的意义，倍受各国研究人员的重视。目前，国内外学者根据氡的扩散和渗流迁移理论，对多孔介质中氡的扩散以及氡渗流方面开展了大量的实验和理论研究。

在各式各样的氡扩散-渗流实验研究中，极为重要的一个步骤就是对氡浓度的准确测量。对于氡的测量，无法通过探头直接快速的获取浓度值，只能通过被动扩散或主动抽取一定量的样品，利用其衰变特性来计算得出氡浓度值。而不论是主动式，还是被动式测量，均会对局部测量环境照成扰动。尤其是在获取破碎射气介质内部氡浓度时，测量会打破其原有平衡状态，增加测量误差，甚而会导致实验错误的结果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置，以克服现有技术存在的上述不足。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置，包括集气外圈、集气内圈和中央集气盒；集气外圈和集气内圈均由不锈钢空心管构成，集气外圈和集气内圈构成两个直径不同的同心圆，中央集气盒位于同心圆的中心，中央集气盒为不锈钢焊接构成的封闭空心圆盒；进气管和排气管均为不锈钢空心管，交叉垂直布置，交叉垂点与集气外圈和集气内圈的圆心重合，进气管和排气管的末端均采取密闭处理，开口端焊接有快接自锁接头；进气管与集气外圈、集气内圈以及中央集气盒的接触点均进行焊接连接，进气管通过通气孔a和通气孔f与集气外圈相联通，进气管通过通气孔b和通气孔e与集气内圈相联通，进气管通过通气孔c与中央集气盒相联通；通气孔a、通气孔b、通气孔c、通气孔e和通气孔f依次排列；排气管与集气外圈、集气内圈以及进气管的接触点均进行焊接连接，排气管通过通气孔d与中央集气盒相联通。

所述的集气外圈由304不锈钢空心管构成，不锈钢空心管的直径为25mm，其上均匀布设有联通内外的孔，孔的直径为1mm，集气外圈的直径为395mm。

所述的集气内圈由304不锈钢空心管构成，不锈钢空心管的直径为25mm，其上均匀布设有联通内外的孔，孔的直径为1mm，集气内圈的直径为237mm。

所述的中央集气盒为304不锈钢焊接构成的封闭空心圆盒，中央集气盒的上下和边壁均开有内外联通的孔，孔的直径为1mm，中央集气盒的直径为80mm，高为12mm。

所述的进气管和排气管均为304不锈钢空心管。

所述的进气管和排气管的直径均为16mm。

所述的通气孔a、通气孔f、通气孔b、通气孔e、通气孔d和通气孔c的孔径均为8mm。

所述的进气管中有两段采取实心处理，分别位于通气孔b与央集气盒之间、以及通气孔e与通气孔f之间，称为进气管段实心管。

所述的排气管中有一段采取实心处理，位于进排气管的末端与中央集气盒之间，称为排气管段实心管。

本发明所取得的有益效果为：

本发明通过优化采样管布局，改变进出气途径，尽量减小测量对内部环境的扰动，对于破碎介质氡扩散-迁移实验中准确测量其内部氡浓度具有重要的应用价值。利用本发明，并配合相关扩散-渗流装置可以实现对破碎射气介质内部氡浓度的准确测量。本发明采用304不锈钢空心管，易于加工，便于安装，适应不同的氡扩散-渗流装置，相关试验装置配合本采样装置，可降低对测量内部环境平衡性的扰动，提高测量精度。

附图说明

图1为用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置示意图；

图2为用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置俯视剖面图；

图3为用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置侧视图；

图中：1、集气外圈；2、集气内圈；3、中央集气盒；4、进气管；5、排气管；6、通气孔a；7、通气孔b；8、通气孔c；9、通气孔d；10、通气孔e；11、通气孔f；12、快接自锁接头；13、排气管段实心管；14、进气管段实心管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1—3所示，本发明所述用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置包括集气外圈1、集气内圈2和中央集气盒3，集气外圈1、集气内圈2和中央集气盒3三者通过进气管4和排气管5联通。

集气外圈1由304不锈钢空心管构成，其上均匀布设有联通内外的孔。集气外圈1的不锈钢空心管的直径为25mm，集气外圈1的直径为395mm，其上均匀布置的孔的直径为1mm。

集气内圈2由304不锈钢空心管构成，其上均匀布设有联通内外的孔。集气内圈2的不锈钢空心管的直径为25mm，集气内圈2的直径为237mm，其上均匀布置的孔的直径为1mm。

集气外圈1和集气内圈2构成两个直径不同的同心圆。中央集气盒3位于同心圆的中心，其为304不锈钢焊接构成的封闭空心圆盒，圆盒圆心与集气外圈1和集气内圈2同心，中央集气盒3的上下和边壁均开有内外联通的孔。中央集气盒3的直径为80mm，高为12mm，其上下和边壁开有的孔的直径为1mm。

进气管4和排气管5均为304不锈钢空心管，交叉垂直布置，交叉垂点与集气外圈1和集气内圈2的圆心重合，进气管4和排气管5的末端均采取密闭处理，开口端焊接有快接自锁接头12。

进气管4的直径为16mm。进气管4与集气外圈1和集气内圈2以及中央集气盒3的接触点均进行焊接连接，进气管4通过通气孔a6和通气孔f11与集气外圈1相联通，进气管4通过通气孔b7和通气孔e10与集气内圈2相联通，进气管4通过通气孔c8与中央集气盒3相联通，通气孔a6和通气孔f11、通气孔b7和通气孔e10、通气孔c8的孔径均为8mm。通气孔a6、通气孔b7、通气孔c8、通气孔e10和通气孔f11依次排列。进气管4中有两段采取实心处理，分别位于通气孔b7与央集气盒3之间、以及通气孔e10与通气孔f11之间，称为进气管段实心管14。

排气管5的直径为16mm。排气管5与集气外圈1和集气内圈2以及进气管4的接触点均进行焊接连接，排气管5通过通气孔d9与中央集气盒3相联通。通气孔d9的孔径为8mm。排气管5中有一段采取实心处理，位于进排气管5的末端与中央集气盒3之间，称为排气管段实心管13。

集气外圈1和集气内圈2以及中央集气盒3的尺寸是根据已有氡扩散-渗流装置直径，结合氡径向自由扩散规律而确定的。装置的内部体积大于市场中大部分主动式测氡仪1分钟采样体积的10倍。本实验装置需配合氡扩散-渗流装置进行使用，针对不同的装置，可灵活调整装置尺寸和内部采样体积。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于破碎射气介质内部氡浓度测量的采样装置，特别是用来做破碎铀矿石或铀尾矿在不同状态下内部氡扩散‑渗流时的采样装置。集气外圈和集气内圈构成两个直径不同的同心圆，中央集气盒位于同心圆的中心，中央集气盒为不锈钢焊接构成的封闭空心圆盒；进气管和排气管交叉垂直布置，交叉垂点与集气外圈和集气内圈的圆心重合，进气管和排气管的末端均采取密闭处理，开口端焊接有快接自锁接头；进气管通过通气孔A和通气孔F与集气外圈相联通，进气管通过通气孔B和通气孔E与集气内圈相联通，进气管通过通气孔C与中央集气盒相联通；排气管通过通气孔D与中央集气盒相联通。本发明可降低对测量内部环境平衡性的扰动，提高测量精度。

技术研发人员：陈刚;王攀;胡鹏华;李先杰;任建军;黄杰
受保护的技术使用者：核工业北京化工冶金研究院
技术研发日：2018.10.09
技术公布日：2019.02.12