本发明专利技术公开了一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，包括均与待校准仪器连接的进气管和出气管，以及并联在进气管和出气管之间的两个支气管，进气管上连接有入口阀门、隔膜泵、过滤器、流量控制阀和流量计，出气管上连接有参考仪器和出口阀门，第一支气管上安装有第一电动阀、鼓泡器、缓冲瓶和第二电动阀，内装标准氚水的鼓泡器外包裹有冷肼，冷肼上装有温度控制器，第二支气管上连接有第三电动阀、干燥器和第四电动阀。本发明专利技术基于变温原理产生多浓度氚化水蒸气作为气态氚源，并优化改进了现场校准装置各部件间的连接，能有效解决现有方案中气态氚源浓度范围小难以满足现场校准实际需求和校准回路不闭合所带来的氚气泄露风险。氚气泄露风险。氚气泄露风险。
【技术实现步骤摘要】
一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置
[0001]本专利技术属于空气中氚监测仪现场校准
，具体涉及一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置。
技术介绍
[0002]在核能工业和国防工业中，氚是一种非常重要且昂贵的核材料，不仅能对人体产生内照射损害，还会污染与之接触的仪器设备，因此，氚监测是涉氚操作场所常规放射性监测的最重要的内容之一。仪器的准确性是空气中氚浓度监测的前提，根据《中华人民共和国计量法》相关规定，为保证氚监测仪结果可靠，需定期对氚监测仪进行计量检定(或校准)。但是某些特殊的核能工业、国防工业涉氚场所，一般不具备符合国家计量规范的气态氚源及校准条件，而这些场所的气态氚监测仪自开始运行便处于实时值守或在线值班的状态，为了将其送至国家计量站需暂停值班并将其从原有工作岗位拆下，可能造成现场环境氚监测“失守”风险。为了满足国家法规中对于氚监测仪计量校准的要求，既保证氚监测结果的正确可靠，又确保涉核场所氚测量连续不间断，可以使用便携式校准系统在氚监测仪不离线的情况下开展校准，即实现现场校准。
[0003]现有的空气中氚监测仪现场校准方案中，使用标准氚水(液体)鼓泡法产生一定浓度的标准氚化水蒸气(气体)作为气态氚源，利用参考仪器、待校准仪器串联共测的方式实现现场校准。然而鼓泡法鼓出氚气流浓度范围仅取决于鼓泡所用的氚水浓度(也称体积活度)，可调性差，氚气流浓度范围小，能获得的有效浓度点较少，不利于宽量程的氚监测仪的现场校准。
[0004]另一方面，现有的校准方案采用的非闭合循环回路，氚气流经过待校准仪器后被抽气泵抽入冷凝回收单元，整套装置的进气口和最终的出气口与大气相连，直接将回收装置的出气口接入环境空气，存在一定的氚气泄露风险，可能会对环境造成放射性污染，甚至危及现场操作人员安全。现场校准过程实际是一个氚气流贯穿所有气路的过程，后接的冷凝回收单元是否有效完成了氚气流回收的任务无法实时验证。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其设计新颖合理，基于变温原理产生多浓度氚化水蒸气作为气态氚源，并优化改进了现场校准装置各部件间的连接，在完成氚监测仪现场校准工作的同时，能有效解决现有方案中气态氚源浓度范围小难以满足现场校准实际需求和校准回路不闭合所带来的氚气泄露风险，避免对环境造成放射性污染，便于推广使用。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：包括均与待校准仪器连接的进气管和出气管，以及并联在进气管和出气管之间的第一支气管和第二支气管，进气管上依次连接有入口阀门、隔膜泵、过滤器、流量控制阀和流量计，出气管上连接有参考仪器和出口阀门，所述第一支
气管包括第一支气管段一、第一支气管段二和第一支气管段三，第一支气管段一上安装有第一电动阀，第一支气管段一的输出段伸入至鼓泡器内，鼓泡器和缓冲瓶通过第一支气管段二连通，第一支气管段三上安装有第二电动阀，第一支气管段三的一端与缓冲瓶连通，第一支气管段三另一端与出气管连通，鼓泡器外包裹有冷肼且与冷肼物理接触，鼓泡器内装有标准氚水，鼓泡器上安装有用于测量标准氚水温度的温度计，冷肼上安装有用于调节冷肼内温度的温度控制器，第二支气管上依次连接有第三电动阀、干燥器和第四电动阀。
[0007]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述第一支气管段一的输出段伸入至鼓泡器内的标准氚水内；第一支气管段二的一端伸入至鼓泡器内部上层且与鼓泡器内部上层的空气导通，第一支气管段二的另一端伸入至缓冲瓶内底部，第一支气管段三的一端与缓冲瓶上部连通。
[0008]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述鼓泡器为不锈钢圆柱型腔体结构的鼓泡器，鼓泡器内表面镀金或者电镀铝形成Al2O3薄膜；鼓泡器内装有体积不少于鼓泡器内部腔室体积的三分之一且不大于鼓泡器内部腔室体积的二分之一的标准氚水。
[0009]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述缓冲瓶和鼓泡器的结构尺寸相同。
[0010]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述隔膜泵为气密性良好的单向气体控制泵。
[0011]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述过滤器为不锈钢圆柱型腔体结构的过滤器，过滤器内部装有多层滤纸；所述干燥器为一节或多节结构的干燥器，每节干燥器为不锈钢圆柱型腔体结构，腔室内设置有硅胶或氯化钙颗粒状干燥剂。
[0012]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述流量计为指示管路内气体单位时间内流量的浮子流量计或电子流量计。
[0013]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述冷肼包括半导体冷肼，温度计为高精度温度计，高精度温度计的精度大于0.03℃。
[0014]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述入口阀门、流量控制阀和出口阀门均为同级别真空气体阀门；第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀和第四电动阀均为同级别真空电动阀门；进气管和出气管均与待校准仪器连接的一端安装有气动快速接头。
[0015]上述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述参考仪器为与待校准仪器同种类型的空气中氚监测仪，所述参考仪器和待校准仪器均为正比计数器或电离室，参考仪器的有效量程大于等于待校准仪器的有效量程。
[0016]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0017]1、本专利技术对于已经加注的某种浓度标准氚水，在装置不拆解的情况下，通过改变标准氚水温度的办法实现鼓泡过程的同位素分馏系数和饱和含水量的改变，最终产生不同浓度标准氚化水，提供了一个全新维度的氚化水蒸气浓度调整策略，便于推广使用。
[0018]2、本专利技术采用闭合循环回路的方式进行鼓泡，可以循环使用装置内部的气体而不引入外界新的空气，使得对某一浓度标准氚水的鼓泡过程，吹入标准氚水中的空气体积不
随鼓泡过程发生改变。一方面可以确保产生氚化水蒸气浓度的稳定，另一方面可提高现场校准需要的标准氚水理论浓度和所需的理论工作温度的理论计算效率；采用闭合循环回路的方式进行鼓泡，因为鼓出的氚化水蒸气会被循环再次吹入标准氚化水蒸气，每次氚回收回路仅消除气路管道内(不包含鼓泡器和缓冲瓶)的氚化水蒸气，一次鼓泡过程中鼓泡器内氚水质量在很长的时间段(24h)内都不随鼓泡时长而减少，节约了标准氚水用量，提高了标准氚水的使用效率。
[0019]3、本专利技术设计新颖合理，无需在校准回路以外设置冷凝回收装置，确保了产氚回路和氚回收回路均处于闭合密封状态，不存在不闭合的气体回路，气态氚源与环境空气没有直接接触，从根本上防止了氚气流的外漏，进一步确保了操作人员安全，便于推本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：包括均与待校准仪器(22)连接的进气管(1)和出气管(20)，以及并联在进气管(1)和出气管(20)之间的第一支气管和第二支气管(10)，进气管(1)上依次连接有入口阀门(2)、隔膜泵(3)、过滤器(4)、流量控制阀(5)和流量计(6)，出气管(20)上连接有参考仪器(18)和出口阀门(19)，所述第一支气管包括第一支气管段一(23)、第一支气管段二(24)和第一支气管段三(25)，第一支气管段一(23)上安装有第一电动阀(7)，第一支气管段一(23)的输出段伸入至鼓泡器(8)内，鼓泡器(8)和缓冲瓶(13)通过第一支气管段二(24)连通，第一支气管段三(25)上安装有第二电动阀(14)，第一支气管段三(25)的一端与缓冲瓶(13)连通，第一支气管段三(25)另一端与出气管(20)连通，鼓泡器(8)外包裹有冷肼(11)且与冷肼(11)物理接触，鼓泡器(8)内装有标准氚水(21)，鼓泡器(8)上安装有用于测量标准氚水(21)温度的温度计(12)，冷肼(11)上安装有用于调节冷肼(11)内温度的温度控制器(9)，第二支气管(10)上依次连接有第三电动阀(15)、干燥器(16)和第四电动阀(17)。2.按照权利要求1所述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述第一支气管段一(23)的输出段伸入至鼓泡器(8)内的标准氚水(21)内；第一支气管段二(24)的一端伸入至鼓泡器(8)内部上层且与鼓泡器(8)内部上层的空气导通，第一支气管段二(24)的另一端伸入至缓冲瓶(13)内底部，第一支气管段三(25)的一端与缓冲瓶(13)上部连通。3.按照权利要求1所述的一种基于闭合循环回路的空气中氚监测仪现场校准装置，其特征在于：所述鼓泡器(3)为不锈钢圆柱型腔体结构的鼓泡器，鼓泡器(3)内表面镀金或者电镀铝形成Al2O3薄膜；鼓泡器内...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵括，马雄楠，吕宁，吴斌，过惠平，王涵，孟瑞，曹晓岩，姚青旭，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：
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