[發明專利]水體放射性核素的自動濃縮裝置

有效

• 申請號: 201910580054.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110220767B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 梁漫春;何水軍;汪向偉;蘇國鋒;袁宏永;何敬濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01D21/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種水體放射性核素的自動濃縮裝置，其特征在于，所述裝置用于水體放射性核素富集，富集后的水體放射性核素用于水體中放射性測量，所述裝置包括：

濃縮瓶、加熱裝置和真空泵，其中，所述濃縮瓶用于對樣品液進行富集濃縮，所述濃縮瓶在整個濃縮過程中都處于靜止狀態，所述濃縮瓶下部采用球形設計，所述濃縮瓶的底部具有排口，以對所述濃縮后的樣品液進行洗脫排空，所述加熱裝置對濃縮瓶進行加熱，所述真空泵用于為所述裝置提供負壓；

旋轉磁場產生裝置，通過電機帶動磁鐵旋轉從而帶動濃縮裝置內的磁珠實現攪拌，并根據目標工況對所述樣品液進行磁力攪拌，以增加所述裝置的富集濃縮速度，同時減小內部樣品液在加熱過程中的暴沸；

冷凝循環系統，以在所述負壓下，與所述裝置的蒸氣進行熱交換，其中，所述冷凝循環系統包括：冷凝管、冷凝循環機和與所述冷凝管和所述冷凝循環機相連的冷凝管支架，所述冷凝管的出口與所述真空泵相連，所述冷凝管的入口與濃縮瓶相連；所述冷凝循環機的出口接入所述冷凝管的冷凝液入口，所述冷凝循環機的入口接入所述冷凝管的冷凝液出口，以在負壓下，使得蒸氣進入所述冷凝管與所述冷凝循環機內的冷卻液進行熱交換；

檢測組件，用于采集與濃縮相關的當前數據，所述檢測組件包括稱重傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、轉速傳感器和氣泡傳感器中的一項或多項；以及

控制組件，用于根據所述當前數據控制所述濃縮瓶和所述冷凝循環系統，得到濃縮后的水體放射性核素；樣品液在濃縮裝置內完全蒸干后，通定量泵加定量的洗脫液，并啟動旋轉磁場驅動攪拌器從而將吸附在濃縮裝置內壁的物質洗脫，再用定量泵將洗脫液抽取到測量的容量瓶內進到測量裝置，為了防止上一次的樣品濃縮富集后有殘留影響，使用下一次的樣品液清洗濃縮裝置；所述控制組件具體用于真空低溫富集制樣和裝置清洗，其中，

所述真空低溫富集制樣包括：加注浴水并同時打開冷凝循環機，當水位到達濃縮裝置上側的水位傳感器時停止浴水的加注，此時加熱棒通電開始給濃縮裝置內的浴水加熱，同時打開熱水循環加快浴水與真空濃縮瓶的熱交換；當浴水到達指定溫度時，開啟真空泵對濃縮裝置進行抽真空，當與濃縮裝置相連的真空壓力表到達指定的壓力后，吸入定量的樣水，然后啟動磁力攪拌器帶動濃縮裝置內的磁珠進行攪拌，以減小受熱不均引起暴沸同時增加熱交換受熱面積；當樣品液蒸干后首先停止攪拌與加熱，并排出浴水直至下水位傳感器動作；然后，通過定量泵抽取一定量的洗脫液至濃縮瓶后，啟運攪拌器攪拌，攪拌3分鐘后停止攪拌，并靜置5分鐘后，通過定量泵抽完濃縮瓶內的液體；

所述裝置清洗包括：將純水注入樣水池，開啟真空泵，將樣水池中一定量的純水注入真空瓶后起動濃縮裝置下方的磁力攪拌器，以帶動磁珠進行攪拌從而用高速旋轉的水流洗脫濃縮瓶內側壁存在的吸附物質，然后排盡清洗液；重復上述流程，完成多次清洗，清洗流程結束。