[實(shí)用新型]一種實(shí)時(shí)監(jiān)測鹵水中鉀濃度的儀表

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020557171.1
• 申請日: 2010-10-12
• 公開（公告）號: CN201803959U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;侯朝勤;龔亞林;肖憲東;周洪軍;吳志強(qiáng);李劍鋒;李巖峰;張健;趙龍;魏曉云;佟超;陳樹軍;楊學(xué)謙;叢浩杰;茍強(qiáng)源
• 申請（專利權(quán)）人: 丹東東方測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 孫國瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鉀濃度的檢測儀表，具體說涉及一種用于現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測鹵水中鉀濃度(g/kg)的儀表。

背景技術(shù)

在鹽湖鹵水生產(chǎn)鉀肥的過程中，首先需要對濃縮池中的湖水日曬蒸發(fā)濃縮為鉀濃度在一定范圍內(nèi)的鹵水，因此能夠?qū)饪s池中的鹵水的鉀濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能耗具有重要的意義。

另外，從海水中提取淡化水后，剩余部分鹽分濃度增加，被稱之為“濃鹽水”。目前1萬立方米的海水可以產(chǎn)出5千立方米的淡化水，剩余濃鹽水含鹽量比普通海水要高出一倍。濃鹽水經(jīng)再提煉可用于生產(chǎn)原鹽使用，剩余的鹵水部分還可再用于提取鉀、鎂等元素，而這些成分可以作為化學(xué)肥料的原料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。目前我國僅青島一市，2010年海水淡化的規(guī)模就達(dá)到每天18萬至20萬立方米，到2020年海水淡化規(guī)模將達(dá)到每天35萬至40萬立方米。

因此，對鹵水開發(fā)利用過程中的鹵水鉀濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，有著重要的意義。但是目前常用的分析鹵水中鉀濃度的方法多為重量法、容量法或用離子選擇電極、原子吸收等儀表進(jìn)行分析，但是這些方式都需要把鹵水取樣帶回實(shí)驗(yàn)室后才能進(jìn)行分析，手續(xù)煩瑣，獲得結(jié)果時(shí)間長，不能滿足對鹵水中鉀濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有鹵水中鉀濃度的儀表及檢測方法存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種檢測速度快、檢測精度高的實(shí)時(shí)監(jiān)測鹵水中鉀濃度的儀表。

解決上述技術(shù)問題所采取的具體技術(shù)措施是：一種實(shí)時(shí)監(jiān)測鹵水中鉀濃度的儀表，其特征是：在探測腔體(1)的中間位置安裝有NaI(Tl)閃爍體探測器(2)，在NaI(Tl)閃爍體探測器(2)的周圍均勻?qū)ΨQ置有四個(gè)β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器，分別為：第一β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(4)、第二β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(5)、第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(6)、第四β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器(7)，在NaI(Tl)閃爍體探測器(2)上裝有一端封閉圓筒狀的鉛制屏蔽(3)，在探測腔體(1)的前端，裝有溫度傳感器(8)，在探測腔體(1)的后端，裝有防水接頭(9)，防水接頭引出電纜，電纜另一端連接儀表主機(jī)(10)。

本實(shí)用新型的有益效果：由于自然界中存在著大量的高能宇宙射線以及環(huán)境輻射本底，這些都會對單獨(dú)的γ射線或β射線檢測帶來干擾，影響測量精度。

而本實(shí)用新型則采用一定厚度的鉛板對NaI(Tl)閃爍體探測器進(jìn)行屏蔽，使得NaI(Tl)閃爍體探測器探測到的γ射線主要來自探測腔體前方的鹵水，減少了宇宙高能射線以及環(huán)境輻射本底對測量的影響。

同樣地，由于需要分析的β射線為最高能量為1.33MeV的連續(xù)能譜β射線，因此對β探測器的射線能量分辨能力要求不是很高，僅要求計(jì)數(shù)即可，故此選用造價(jià)便宜的β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器便可以滿足應(yīng)用的要求，降低儀表的造價(jià)。

并且本實(shí)用新型所選用的β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器對γ射線不敏感，僅對帶電粒子敏感，而α射線在固體物質(zhì)中的射程一般只有幾微米，完全可以被探測腔體屏蔽，保證了自然界中α射線對本儀表的測量沒有影響；而且最高能量為1.33MeV的連續(xù)能譜β射線的穿透能力要大大低于能量為1.46MeV的γ射線，因此當(dāng)探測腔體完全浸入鹵水后，即便不用鉛對β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器屏蔽，也可保證β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器所測量到的射線計(jì)數(shù)主要來自于鹵水中K-40所輻射出的β射線，達(dá)到了減少宇宙高能射線以及環(huán)境輻射本底對測量影響的目的。

采用聚四氟乙烯材質(zhì)來制作探測腔體，則能更好地避免了鹵水對儀表表面的腐蝕，延長儀表的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的儀表結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A視圖及與儀表主機(jī)的連接示意圖；

圖3是采用兩個(gè)β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器的儀表結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1探測腔體；2NaI(Tl)閃爍體探測器；3鉛制屏蔽；4第一β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器；5第二β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器；6第三β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器；7第四β蓋革-彌勒計(jì)數(shù)器；8溫度傳感器；9防水接頭；10主機(jī)。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的儀表結(jié)構(gòu)。

目前，金屬鉀已發(fā)現(xiàn)的同位素從K-32到K-55一共有25種同位素，但是在自然條件下存在的鉀，有三種同位素，分別是K-39、K-40、K-41。其中K-39和K-41為穩(wěn)定性同位素，不具有放射性。而K-40則是非穩(wěn)定性同位素，能夠通過衰變放射出最高能量為1.33MeV的連續(xù)能譜β射線和能量為1.46MeV的γ射線。而K-40在天然鉀中的豐度為0.012％，是一個(gè)恒定的量。這樣我們可以通過測量鹵水中的K-40的多少，進(jìn)而推斷出鹵水中鉀元素的濃度來。