[發(fā)明專利]測量土壤氡濃度的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111337966B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 袁紅志;譚延亮
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167;G01T1/24;G01N1/24
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 鄒小強

測量土壤氡濃度的裝置及方法，裝置包括、高壓模塊、半導體探測器、調節(jié)閥、冷凝水收集瓶、泵及二次儀表。泵、冷凝水收集瓶、調節(jié)閥和測量箱依次通過管道連接，半導體探測器設于測量箱內、通過電纜與二次儀表連接，高壓模塊的正極和負極分別通過電纜半導體探測器和測量箱內壁連接。測量時裝置埋入土壤中，二次儀表設于土壤表面，開啟泵，含氡空氣依次通過泵、調節(jié)閥進入測量箱，然后調節(jié)調節(jié)閥使得測量箱內表面和半導體探測器表面不結露，再利用二次儀表的測量數(shù)據(jù)計算出含氡空氣中的氡濃度。本發(fā)明能夠保持土壤中含氡氣體的干燥性，保證測量箱內表面和半導體探測器表面不結露，提高測量的準確度，且不損壞半導體探測器，延長裝置的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及核輻射測量技術領域，特別是對土壤氡濃度進行測量的裝置及方法。

背景技術

土壤氡是環(huán)境氡的主要來源。傳統(tǒng)的測量方法是在土壤表層的測量點打孔到待測深度，將頭部有氣孔的取樣器插入孔中，然后將孔封閉以防止地表空氣進入取樣器，再通過取樣器抽取待測深度土壤中的氣體到測量裝置中的測量箱內來測量土壤氡濃度。該傳統(tǒng)的測量方法存在測量不準確的問題：采取抽取氣體方式來測量氡濃度，在抽取氣體過程中非待測深度的土壤中的含氡氣體也會被抽取，因此測量值不能準確反映待測深度土壤中的氡濃度。另一種常用的方法是將測量裝置埋入地下待測深度，將地下待測深度的土壤中的含氡空氣直接引入測量箱內測量土壤氡濃度。然而由于土壤濕度高，引入測量箱內的含氡空氣的濕度高，從而測量裝置的測量箱內表面和半導體探測器表面容易結露，導致測量箱內的靜電場分布發(fā)生變化使得測量不準確甚至損壞半導體探測器；另外，如果使用干燥劑對進入測量箱內的含氡空氣進行干燥來防止測量箱內表面和半導體探測器表面結露，會因為干燥劑體積大且高濕度環(huán)境下干燥劑使用壽命短而增加了測量成本。

因此，如何在不增加測量成本的基礎上，提高土壤中氡濃度的測量精度是精確測量土壤中特定深度的氡濃度的一個亟需解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的上述不足而提供一種對土壤氡濃度進行測量的裝置及方法。

本發(fā)明的技術方案是：測量土壤氡濃度的裝置，包括測量箱、高壓模塊、半導體探測器、調節(jié)閥、冷凝水收集瓶、泵、進氣口網篩及二次儀表。

所述測量箱上設有出氣管道，出氣管道與測量箱的內腔相通，出氣管道上的出氣口設有出氣口篩網。

所述半導體探測器安裝在測量箱內，半導體探測器通過電纜與二次儀表連接，高壓模塊的負極通過電纜與測量箱內壁連接，高壓模塊的正極通過電纜與半導體探測器連接，測量箱的進氣口通過管道與調節(jié)閥的出氣端連接，調節(jié)閥的進氣端通過管道與冷凝水收集瓶的出氣口連接，冷凝水收集瓶的進氣端通過管道與泵的出氣端連接，泵的進氣端通過管道與進氣口網篩連接。

采用上述測量土壤氡濃度的裝置測量土壤氡濃度的方法，將所述的測量土壤氡濃度的裝置埋入土壤中的待測深度位置，然后回填土壤，所述的二次儀表設置于土壤表面上。

測量土壤氡濃度時，開啟測量土壤氡濃度的裝置中的泵，土壤中的含氡空氣通過進氣管道上的進氣口篩網被泵吸入，調節(jié)調節(jié)閥，使得從泵出氣口到調節(jié)閥之間的空氣壓力為x，含氡空氣中的凝結水被收集到冷凝水收集瓶中，干燥后的含氡空氣再進入測量箱，其中x1。

設土壤空氣濕度為100%，測量箱內濕度為100/x%，調節(jié)調節(jié)閥控制x值使得測量箱內表面和半導體探測器表面不結露。

測量、記錄、處理二次儀表的數(shù)值，計算出土壤中待測深度位置的氡濃度。

上述發(fā)明進一步的技術方案是：在冷凝水收集瓶內裝有吸水樹脂，空氣中的凝結水被冷凝水收集瓶中的吸水樹脂吸附，干燥后的空氣再進入測量箱，使得測量箱內表面和半導體探測器表面不結露。

本發(fā)明的另一技術方案是：測量土壤氡濃度的裝置，包括測量箱、高壓模塊、半導體探測器、調節(jié)閥、冷凝水收集瓶罐、泵及二次儀表。