[發(fā)明專利]一種開環(huán)式測量射氣介質(zhì)氡析出率的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810487714.8
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108897031B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉勇軍;陳光玲;王忠琨;黃俊堯;丁德馨;余修武
• 申請（專利權(quán)）人: 南華大學(xué)
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 張珉瑞;蔣尊龍

1.一種開環(huán)式測量射氣介質(zhì)氡析出率的方法，該方法使用以下裝置進(jìn)行氡析出率的測量：該裝置包括測氡儀，測氡儀的進(jìn)氣口通過氣管與集氣罩連通，測氡儀的出氣口與外界環(huán)境連通，在集氣罩的上表面設(shè)與外界環(huán)境連通的孔，其特征在于，該裝置還包括用于盛裝待測射氣介質(zhì)的試驗(yàn)柱，所述集氣罩設(shè)于所述試驗(yàn)柱的上方，試驗(yàn)柱的下方設(shè)氣體均壓室，氣體均壓室通過氣管連接氣體泵，氣體均壓室與氣體泵之間的氣管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)器；該方法包括以下步驟：

(1)打開氣體泵，通過流量調(diào)節(jié)器控制進(jìn)入氣體均壓室的滲流流量為q₁；用測氡儀測量出外界環(huán)境中的氡濃度C₀作為集氣罩在零時(shí)刻的氡濃度為C₀，當(dāng)開始測量集氣罩里的氡濃度時(shí)，每過相同的時(shí)間間隔△T，依次記錄此時(shí)刻下的氡濃度C₁、C₂、C₃、……、C_n(n≥5)；

(2)利用上述測量值擬合以下微分方程的解，計(jì)算氡析出率J；

當(dāng)試驗(yàn)柱內(nèi)的滲流方向向下時(shí)，微分方程為

當(dāng)試驗(yàn)柱內(nèi)的滲流方向向上時(shí)，微分方程為

其中，C為集氣罩中氡濃度，單位為Bq/m³；t為氡析出的時(shí)間，單位為s；V為集氣罩的空間體積，單位為m³；S為集氣罩的橫截面積，單位為m²；J為射氣介質(zhì)表面氡析出率，單位為Bq(m^-2·s^-1)；λ_e為氡的等效衰變常數(shù)，單位為s^-1；q和q₁分別為進(jìn)入測氡儀的氣體流量和試驗(yàn)柱內(nèi)的氣體滲流流量，單位均為m³/s。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)試驗(yàn)柱內(nèi)的滲流方向向下時(shí)，解上述微分方程得：

令則:C＝A1+e^-B1t(C₀-A1)

利用上述測量值對C＝A1+e^-B1t(C₀-A1)進(jìn)行擬合，得到A1和B1的值，再代入中，計(jì)算氡析出率J。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)試驗(yàn)柱內(nèi)的滲流方向向上時(shí)，解上述微分方程得：

令

則：C＝A2+e^-B2t(C₀-A2)

利用上述測量值對C＝A2+e^-B2t(C₀-A2)進(jìn)行擬合，得到A2和B2的值，再代入中，計(jì)算氡析出率J。

4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，利用最小二乘法進(jìn)行擬合。

5.一種用于開環(huán)式測量射氣介質(zhì)氡析出率的裝置，包括測氡儀(5)、用于盛裝待測射氣介質(zhì)的試驗(yàn)柱(7)，試驗(yàn)柱(7)的上方設(shè)集氣罩(6)，測氡儀(5)的進(jìn)氣口通過氣管與集氣罩(6)連通，測氡儀(5)的出氣口與外界環(huán)境連通，其特征在于，在集氣罩(6)的上表面設(shè)與外界連通的孔(4)，試驗(yàn)柱(7)的下方設(shè)氣體均壓室(8)，氣體均壓室(8)通過氣管連接氣體泵(10)，氣體均壓室(8)與氣體泵(10)之間的氣管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)器(11)。

6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，氣管上均設(shè)有氣體流量計(jì)(3)。

7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，氣體均壓室(8)上設(shè)有進(jìn)氣口(9)，氣體泵(10)通過氣管與進(jìn)氣口(9)連通，進(jìn)氣口(9)位于氣體均壓室(8)的側(cè)面或底面。

8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，氣體均壓室(8)內(nèi)填充顆粒狀的填料，進(jìn)氣口位于氣體均壓室(8)的底面。

9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述孔(4)的面積占集氣罩的上表面積的1-10％。

10.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，試驗(yàn)柱(7)的橫截面積固定。