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AH3型环境氚在线自动监测系统

AH3型环境氚在线自动监测系统

简要描述:

AH3型环境氚在线自动监测系统以超低本底液闪谱仪为检测模块,结合氚自动采样技术、自动预处理技术、样品试剂进样技术、进样控制技术、自动理瓶盖及封瓶技术、转盘分配技术、自动称重技术、样品自动摇匀技术、机械臂技术以及嵌入式控制等先进技术,可实现环境氚样品的在线自动采集、自动蒸馏、自动制备、自动分析以及数据自动传输功能。

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一、执行标准

HJ/T 61-2001 辐射环境监测技术规范;
GB 12379-90 环境核辐射监测规定;
HJT 22-1998 气载放射性物质取样一般规定;
GB 12375-90 水中氚的分析方法。
二、系统组成

系统原理图如下所示:

 

AH3型环境氚在线自动监测系统系统组成包括:

氚采样单元:连续采集空气中的氚水样品,供系统分析之用;
样品处理单元:对氚水样品进行分析前的自动蒸馏预处理;
样品试剂进样单元:自动按照一定比例添加样品和闪烁液,制备可满足分析仪进样要求的样品;
进样控制单元:垂直方向上可移动,用于控制进样、排废;停止进样时,进样口应垂直向上运动远离试剂瓶,避免对样品切换单元旋转时产生干涉;
自动封瓶单元:可实现试剂瓶自动加装瓶盖功能,确保试剂瓶的密封性;
转盘单元:可存储30个试剂瓶并设置一个废液口位置,根据测量任务要求自动旋转试剂瓶位置;
机械臂单元:可实现试剂瓶在取样位、称重位、摇匀位、进样位与回收位之间任意切换;
自动称重单元:试剂瓶注入样品以及混合前后,检测试剂瓶重量,对样品注入以及混合过程是否正常进行判断;
自动摇匀单元:对试剂瓶内样品和闪烁液进行充分混合;
分析仪及其进样器:检测氚水样品的氚活度,并输出测量数据;
系统控制/数据采集、处理及存储单元:实现系统总体控制,分析单元数据的采集、处理及存储功能;
数据传输单元:可支持无线/有线等多种数据传输模式。
 三、系统工作模式

AH3型环境氚在线自动监测系统主要支持如下工作模式:

在线非循环分析模式
该模式下氚分析仪可设置测量重复次数,循环次数为1,可实现环境氚样品的在线自动采集、自动蒸馏、自动制备、自动分析以及数据自动传输功能,常规分析均采用该模式。

在线循环分析模式
该模式下氚分析仪除设置测量重复次数外,还可设置循环次数,可实现环境氚样品的在线自动采集、自动蒸馏、自动制备、自动分析以及数据自动传输功能,当系统*分析时使用该模式,可对测量条件进行探索研究。

自动采样模式
该模式下仅执行采样操作,主要应用于氚分析仪维护状态下的应急采样。

四、系统关键技术

样品采集/处理/进样技术
样品采集:可适用于中国北方、南方不同的气候条件;采样过程对气体流量进行精准计量,用于换算空气中氚放射性活度;
样品处理:采用 自动蒸馏技术,对样品进行分离提纯,降低对分析过程测量精度的影响;
样品进样:采用双注射泵精确定量抽取样品和闪烁液,可按照任意配比配置样品+闪烁液试样。
样品自动制备—机器人技术
进样控制技术:由一系列气动/电动执行机构组成,可自由控制进样嘴垂直、水平方向移动,动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示;
转盘控制技术:由伺服电机驱动转盘精确转动至目标位置,动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示;
自动封瓶技术:由由一系列气动/电动执行机构组成,可自动抓取瓶盖并对相应的试剂瓶执行拧瓶盖操作,动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示;
三轴机器人技术:由一系列气动/电动执行机构组成,可抓取试剂瓶并移栽至任意位置,动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示;
自动摇匀技术:由一系列气动/电动执行机构组成,可模拟手工摇匀过程,摇匀过程振幅、频率可灵活设置,动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示;
自动检漏技术:采用高精分析天平对摇匀前后的试剂瓶质量进行称重比较,对试剂瓶是否漏液进行判断,动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示。
样品分析及数据处理技术
样品分析:采用超低本底液闪仪进行分析,本系统设计可兼容行业内各种分析仪设备;
数据处理:通过对本底、标准样品的测定,可获取数据计算所优选的噪音值B以及效率值E;通过获取待测样品检测的原始数据,可自动计算出CPM、DPM以及放射性活度(空气中)值。
系统控制技术
   系统采用先进的嵌入式控制技术对系统进行总体控制,采用10.4寸彩色触摸屏作为人机交互界面,可实时显示系统运行状态以及氚分析仪分析状态。

 

五、系统主要特点

监测频率高:系统可实现连续、自动、在线监测,可至少每天获取一组环境氚样品监测数据,监测频率高;
方法一致性好:系统自动采样及分析过程完全模拟实验室手工过程,与实验室分析过程方法一致性好;
多种工作模式:可支持在线非循环分析模式、在线循环分析模式以及自动采样模式等多种工作模式;
多种采样模式:可根据系统不同应用环境,选择冷凝法、冷冻法等多种氚采样模式;
可靠的分析技术:系统采用超低本底液闪谱仪作为检测模块,可检出环境中极低浓度的氚样品;
样品自动预处理:系统采用氚样品的自动蒸馏分离提出技术,可 保证样品测量的准确性;
先进的机器人技术:系统进样控制、转盘驱动、拧瓶盖及封瓶盖、样品输送均采用先进的机器人技术,系统自动化程度高,运行稳定可靠。
试剂瓶灌装自动检漏:采用高灵敏度称重传感器对试剂瓶灌装过程是否产生泄露进行检测,从而保护后端氚分析不受污染;
系统参数可灵活设置:可设置氚样品采集时间、闪烁液与样品的配置比例、氚分析仪分析时间、样品静置时间、氚分析循环次数、重复测量次数等重要参数,满足不同用户、不同使用环境使用需求;
全面的故障诊断及保护机制:丰富的传感器设置,可对氚样品采集过程、样品预处理过程、各机械部分动作进行全过程故障诊断,并对系统进行故障保护;
状态实时显示:系统采用10.4寸彩色触摸屏,可实时显示系统运行状态以及氚分析仪分析状态,人机界面友好;
网络通讯功能:产品支持RS232/485通讯方式;支持无线(GPRS/3G/4G)或有线网络传输方式;
维护工作量低:仅需要定期(每个月)更换试剂瓶和瓶盖,系统维护工作量极低。

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