[發明專利]中子活化樣品快速傳輸裝置

有效

• 申請號: 201710709384.8
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107422366B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 劉國平;徐存禮;陳靜;黨宇峰;王關全;胡睿;李興亮;牟婉君;劉業兵;王定林
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00;G01T7/08
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

1.一種中子活化樣品快速傳輸裝置，其特征是：所述的中子活化樣品快速傳輸裝置包括換向器(1)、進樣器(2)、收樣器(3)、輻照器(4)、貯廢器(5)、手套箱(6)、真空罐(7)、氣罐(8)、輻監儀(9)、控制器(10)；其中，輻監儀(9)包含探測器(90)、計量器，其連接關系是，所述的進樣器(2)、收樣器(3)、輻照器(4)、貯廢器(5)、手套箱(6)通過輸樣管分別與換向器(1)連接，換向器(1)、收樣器(3)、輻照器(4)、手套箱(6)分別與真空罐(7)氣路連接，換向器(1)、進樣器(2)、收樣器(3)、手套箱(6)還分別與氣罐(8)氣路連接；所述的探測器(90)與輻照器(4)固定連接；所述的換向器(1)、進樣器(2)、收樣器(3)、輻照器(4)、貯廢器(5)、手套箱(6)、計量器分別與控制器(10)電連接；

所述的換向器(1)包括圓筒缸(11)、載樣器(12)、電機Ⅰ(13)；其中，圓筒缸(11)水平安裝在一支架上，載樣器(12)的外形為圓柱體，在載樣器(12)中設置有載樣倉，在載樣器(12)的頂部、底部均設置有圓環形的凹槽；所述的電機Ⅰ(13)與圓筒缸(11)沿X軸向固定連接，載樣器(12)置于圓筒缸(11)內；在圓筒缸(11)的X軸心線上設置有絲杠(14)，在絲杠(14)兩側的圓筒缸(11)壁上沿X軸向對應設置有波形的滑槽(25)，用于載樣器(12)的移動；絲杠(14)的一端通過軸承與圓筒缸(11)側壁滑動連接，絲杠(14)的另一端穿出圓筒缸(11)與電機Ⅰ(13)的軸固定連接，在圓筒缸(11)內側壁上對應設置有限位傳感器Ⅰ(85)；在載樣器(12)沿滑槽(25)的行進路線上設置有與圓筒缸(11)連通的數個法蘭、三岔管，其中，法蘭Ⅰ(15)與三岔管Ⅰ(16)、法蘭Ⅱ(17)與三岔管Ⅱ(18)、法蘭Ⅲ(19)與三岔管Ⅲ(20)、法蘭Ⅳ(21)與三岔管Ⅳ(22)、法蘭Ⅴ(23)與三岔管Ⅴ(24)分別對應設置，法蘭Ⅰ(15)、法蘭Ⅲ(19)、法蘭Ⅴ(23)設置在筒缸(11)的頂部，法蘭Ⅱ(17)、法蘭Ⅳ(21)分別設置在圓筒缸(11)的兩側,相鄰的兩個法蘭的縱軸心線之間有一夾角；在每個法蘭與圓筒缸(11)連接的管道上均固定設置有一個光電傳感器Ⅰ(86)，每個三岔管的兩支管通過管道分別與氣罐(8)、真空罐(7)連接，在兩個支管上分別設置有一個電磁閥；所述的法蘭Ⅰ(15)、法蘭Ⅱ(17)、法蘭Ⅲ(19)、法蘭Ⅳ(21)、法蘭Ⅴ(23)通過輸樣管依次與進樣器(2)、收樣器(3)、輻照器(4)、貯廢器(5)、手套箱(6)連接；所述的載樣器(12)的外圓周上對稱固定設置有凸臺(27)，在載樣器(12)的兩個凹槽內均設置有一個密封圈Ⅰ(26)，載樣器(12)的X軸心線上設置有螺紋通孔；所述的凸臺(27)與滑槽(25)配合設置并滑動連接，載樣器(12)與圓筒缸(11)配合設置并通過密封圈Ⅰ(26)氣密性滑動連接，絲杠(14)穿過螺紋通孔并與載樣器(12)滑動連接，螺紋通孔與絲杠(14)配合設置；

所述的進樣器(2)包括氣缸Ⅰ(31)、活塞(32)、儲樣管(33)、進樣管(28)；所述的氣缸Ⅰ(31)、活塞(32)、進樣管(28)依次水平設置，氣缸Ⅰ(31)、進樣管(28)固定設置在同一水平臺上；儲樣管(33)與進樣管(28)上下垂直連通，氣缸Ⅰ(31)的推桿與活塞(32)一端固定連接，活塞(32)的另一端設置在進樣管(28)內并與進樣管(28)滑動連接，在活塞(32)內貫穿設置有L形的氣管(29)，在儲樣管(33)的頂端設置有螺紋連接的蓋子(30)，樣品盒放置在儲樣管(33)內；在與活塞(32)連接的進樣管(28)的端口固定設置有限位傳感器Ⅱ(87)，進樣管(28)的另一端通過輸樣管與換向器(1)的法蘭Ⅰ(15)連接；在氣管(29)上設置有一個電磁閥，氣管(29)通過管道與氣罐(8)連接；所述的氣缸Ⅰ(31)通過設置有電磁閥的管道與氣罐(8)連接；

所述的收樣器(3)包括托架(34)、套筒機構、輸樣器、輸氣器、減速器(49)、電機Ⅱ(50)、臺架Ⅰ(51)；所述的托架(34)水平設置于臺架Ⅰ(51)上并與臺架Ⅰ(51)滑動連接，電機Ⅱ(50)固定設置于臺架Ⅰ(51)中央，電機Ⅱ(50)的軸穿出臺架Ⅰ(51)與托架(34)固定連接,電機Ⅱ(50)的軸還通過軸承與臺架Ⅰ(51)滑動連接，套筒機構垂直設置于臺架Ⅰ(51)的側面并通過連桿與臺架Ⅰ(51)固定連接；所述的托架(34)的外形為圓環形，在托架(34)上設置有數個環狀均勻分布的圓筒形的儲樣筒，每個儲樣筒均與托架(34)螺紋連接，每個儲樣筒的底部中央和對應位置的托架(34)上均開有直徑相同的通孔；在其中一個儲樣筒(35)的正上方、正下方分別設置有豎立的輸樣器、輸氣器，輸樣器與輸氣器對應設置并分別與套筒機構固定連接；在每個儲樣筒(35)的中下部均固定設置有一個光電傳感器Ⅱ(88)，在托架(34)上電機Ⅱ(50)的軸心與每一個儲樣筒(35)的軸心連線上均固定設置有一個光源(79)；

所述的套筒機構包括由內向外依次垂直設置的套管Ⅰ(36)、套管Ⅱ(37)及套管Ⅲ(38)，在套管Ⅰ(36)的兩端分別固定設置有支桿Ⅰ(41)、支桿Ⅱ(42)，在套管Ⅲ(38)的中下部固定設置有支桿Ⅲ(43)，在支桿Ⅰ(41)上固定設置有輸樣器及準直器(44)，在套管Ⅱ(37)頂部與支桿Ⅰ(41)和與套管Ⅲ(38)頂部之間分別設置有彈簧，在臺架Ⅰ(51)側面固定設置有定位器(40)，定位器(40)與套管Ⅲ(38)的中部滑動連接，在支桿Ⅱ(42)和支桿Ⅲ(43)之間設置有氣缸Ⅱ(39)，氣缸Ⅱ(39)的兩個推桿與支桿Ⅱ(42)、支桿Ⅲ(43)分別滑動連接，氣缸Ⅱ(39)、套管Ⅱ(37)、臺架Ⅰ(51)通過連桿依次固定連接，氣缸Ⅱ(39)通過設置有電磁閥的管道與氣罐(8)連接；所述的輸樣器包括從下至上依次固定連接的橡皮管套Ⅰ(45)、連接塊Ⅰ(46)、可伸縮的密封套Ⅰ(47)、輸樣管頭(48)，輸樣管頭(48)的下部置于由橡皮管套Ⅰ(45)、連接塊Ⅰ(46)、密封套Ⅰ(47)形成的腔內，連接塊Ⅰ(46)與支桿Ⅰ(41)固定連接，輸樣管頭(48)上端與減速器(49)固定連接；所述的輸氣器包括從上至下依次固定連接的橡皮管套Ⅱ(80)、連接塊Ⅱ(81)、可伸縮的密封套Ⅱ(82)、T形的輸氣管(83)，輸氣管(83)的上部置于由橡皮管套Ⅱ(80)、連接塊Ⅱ(81)、密封套Ⅱ(82)形成的腔內，連接塊Ⅱ(81)與支桿Ⅲ(43)固定連接，輸氣管(83)下部兩端通過管道分別與氣罐(8)、真空罐(7)連接，在輸氣管(83)下部管道兩端分別設置有一電磁閥，輸氣管(83)還通過連桿與臺架Ⅰ(51)底部固定連接；

所述的減速器(49)包括豎直設置的減速管(70)和Z形的排氣管Ⅰ(71)、密封箱(72)、傳動機構，減速管(70)的兩端分別穿出密封箱(72)并與密封箱(72)氣密性固定連接，排氣管Ⅰ(71)的上端與置于密封箱(72)內的減速管(70)的上部連通，排氣管Ⅰ(71)的下端穿出密封箱(72)并與密封箱(72)氣密性固定連接，在減速管(70)的上端口設置有光電傳感器Ⅲ(84)，在排氣管Ⅰ(71)下端口設置有電磁閥；所述的減速管(70)中部設置有彈簧機構，在彈簧機構對應位置的減速管(70)上對稱開有四條豎直條形的開口；所述的彈簧機構包含從上至下依次固定連接的固定塊(52)、彈簧片(54)、滑塊(53)，固定塊(52)、滑塊(53)分別設置在開口的上、下方的減速管(70)上，固定塊(52)與減速管(70)固定連接，滑塊(53)與減速管(70)滑動連接；在固定塊(52)與滑塊(53)之間固定連接有四個彈簧片，彈簧片與開口一一對應配合設置；所述的減速管(70)的上端通過輸樣管與換向器(1)的法蘭Ⅱ(17)連接，減速管(70)的下端與輸樣管頭(48)的上端對接；所述的傳動機構設置在密封箱(72)內，包括水平設置的傳動軸(55)、在傳動軸(55)上依次設置的定位塊Ⅰ(56)、定滑輪Ⅰ(57)、定滑輪Ⅱ(58)、定位塊Ⅱ(59)、定滑輪Ⅲ(60)，以及設置在排氣管Ⅰ(71)內的阻尼塊(61)；所述的定滑輪Ⅰ(57)設置在排氣管Ⅰ(71)內，定滑輪Ⅱ(58)、定滑輪Ⅲ(60)對稱設置在定位塊Ⅱ(59)的兩邊，傳動軸(55)與定滑輪Ⅰ(57)、定滑輪Ⅱ(58)、定滑輪Ⅲ(60)分別固定連接，定位塊Ⅰ(56)與排氣管Ⅰ(71)固定連接，定位塊Ⅱ(59)與減速管(70)固定連接，傳動軸(55)貫穿排氣管Ⅰ(71)并與排氣管Ⅰ(71)滑動連接，傳動軸(55)還通過軸承與定位塊Ⅰ(56)、定位塊Ⅱ(59)分別滑動連接；所述的阻尼塊(61)設置在定滑輪Ⅰ(57)正下方并通過鋼絲繩與定滑輪Ⅰ(57)連接，定滑輪Ⅱ(58)、定滑輪Ⅲ(60)通過鋼絲繩分別與滑塊(53)連接；

所述的輻照器(4)包括豎直設置的輻照管(62)、從上至下依次設置的儲水箱(63)、輻照箱(64)、插件(65)，輻照管(62)的下部置于輻照箱(64)內，輻照管(62)與輻照箱(64)固定連接，輻照管(62)的上部貫穿儲水箱(63)中央并與儲水箱(63)固定連接，插件(65)與輻照箱(64)的底部固定連接；在輻照管(62)底設置有彈簧墊及通孔，輻照管(62)底與輻照箱(64)底之間有一間隙；在輻照管(62)側平行設置有引水管(66)，引水管(66)分別貫穿儲水箱(63)底部及輻照箱(64)頂部并與儲水箱(63)、輻照箱(64)固定連接，引水管(66)的兩端與儲水箱(63)頂部、輻照箱(64)底之間均有一間隙；在儲水箱(63)與輻照箱(64)之間的輻照管(62)上固定設置有光電傳感器Ⅳ(89)，在儲水箱(63)上固定設置有液位傳感器(67)、氣連通管(68)，在輻照管(62)上固定設置有氣路連通的L形管(69)，氣連通管(68)與L形管(69)連通；在儲水箱(63)的排水管、輻照箱(64)的排氣管上分別設置有一個電磁閥，在L形管(69)的上端及下部各設置有一個電磁閥；所述的插件(65)與外接的反應堆內的固定裝置插接，輻照管(62)的上端通過輸樣管與換向器(1)的法蘭Ⅲ(19)連接，L形管(69)通過管道與真空罐(7)連接；所述的探測器(90)與儲水箱(63)上方的輻照管(62)固定連接；

所述的貯廢器(5)包括設置在臺架Ⅱ(76)內的廢物罐(75)及在廢物罐(75)的下方與臺架Ⅱ(76)之間設置的升降臺(77)，升降臺(77)與臺架Ⅱ(76)固定連接，廢物罐(75)放置在升降臺(77)上，在廢物罐(75)頂部凹槽內設置有圓環形的密封圈Ⅱ(78)，廢物罐(75)通過密封圈Ⅱ(78)與臺架Ⅱ(76)頂部氣密性連接；所述的臺架Ⅱ(76)上分別固定設置有貫穿臺架Ⅱ(76)頂部的排樣管(73)、排氣管Ⅱ(74)，在排氣管Ⅱ(74)上設置有一電磁閥，排樣管(73)通過輸樣管與換向器(1)的法蘭Ⅳ(21)連接。