[發明專利]一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統

在審

• 申請號: 202110986850.3
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113552609A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 徐靈杰;張帥;劉曉松;孫勝;馮明全;魏甫;岳瀟;傅源杰;曹娜
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167;G01T1/16;G01T7/12;G08B21/18
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 喻英

1.一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統，其特征是，包括傳感器模塊、低濃度氚測量模塊、中低濃度氚測量模塊以及高濃度氚測量模塊、ARM信號處理模塊、PC顯示存儲模塊、恒溫模塊以及系統供電的電源模塊；

低濃度氚測量模塊、中低濃度氚測量模塊和高濃度氚測量模塊均與ARM信號處理模塊的輸入端連接，PC顯示存儲模塊和恒溫模塊均與ARM信號處理模塊的輸出端連接；

當樣品氚氣體濃度低于氚濃度下限閾值時，傳感器模塊測量低濃度氚測量模塊中的吹掃氣體P10，得到低濃度測量信息；

當樣品氚氣體濃度大于或等于氚濃度下限閾值，且小于氚濃度上限閾值時，傳感器模塊測量中低濃度氚測量模塊中的吹掃空氣，得到中低濃度測量信息；

當樣品氚氣體濃度大于或等于氚濃度上限閾值時，傳感器模塊測量高濃度氚測量模塊中的樣品氣體，得到高濃度測量信息；

ARM信號處理模塊依據氚濃度上下限閾值對低濃度測量信息、中低濃度測量信息或高濃度測量信息進行分析判斷，并生成控制低濃度氚測量模塊、中低濃度氚測量模塊和高濃度氚測量模塊自動切換的控制信號。

2.根據權利要求1所述的一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統，其特征是，所述氚濃度下限閾值為1MBq/m³，氚濃度上限閾值為1GBq/m³。

3.根據權利要求1所述的一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統，其特征是，所述低濃度氚測量模塊由一對平衡正比計數器和一個單量程雙電離室組成；單量程雙電離室包括γ補償電離室和測量電離室；

氧化后的樣品氚氣體先經過單量程雙電離測量總氚濃度；

低濃度氚測量模塊中的吹掃氣體P10對應的三通閥側打開，與氧化后的樣品氚氣體共同流入自動再生干燥管中；

氚的氧化物通過自動再生干燥管中的滲透薄膜壁后，隨著吹掃氣體P10一并流入到測量用的平衡正比計數器中測量單質形式存在的氚濃度；

γ補償電離室對測量電離室中樣品氚氣體的流量進行補償處理，另一個平衡正比計數器對本底γ進行補償。

4.根據權利要求1所述的一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統，其特征是，所述中低濃度氚測量模塊由一對平衡正比計數器和一個單量程雙電離室組成；單量程雙電離室包括γ補償電離室和測量電離室；

氧化后的樣品氚氣體先經過單量程雙電離室測量總氚濃度；

中低濃度氚測量模塊中的吹掃空氣對應的三通閥側打開，與氧化后的樣品氚氣體共同流入自動再生干燥管中；

氚的氧化物通過自動再生干燥管中的滲透薄膜壁后，隨著吹掃空氣一并流入到測量用的平衡正比計數器中測量單質形式存在的真實氚濃度；

γ補償電離室對測量電離室中樣品氚氣體的流量進行補償處理，另一個平衡正比計數器對本底γ進行補償。

5.根據權利要求1所述的一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統，其特征是，所述高濃度氚測量模塊由一個單量程單電離室組成，樣品氚氣體經過兩道過濾后直接流入到高濃度氚測量模塊的單量程單電離室中進行總氚濃度測量。

6.根據權利要求1所述的一種多量程氚濃度在線測量信號處理系統，其特征是，所述傳感器模塊包括壓力傳感器、相對濕度傳感器、轉子流量計、質量流量計和溫度傳感器；

壓力傳感器，用于測量低濃度氚測量模塊中吹掃氣體P10的氣體壓力，或測量中低濃度氚測量模塊中吹掃空氣的空氣壓力；

相對濕度傳感器，用于測量自動再生干燥管干燥前后的相對濕度；

轉子流量計，用于測量低濃度氚測量模塊中吹掃氣體P10的氣體流量，或測量中低濃度氚測量模塊中吹掃空氣的空氣流量；

質量流量計，用于測量氚樣品氣體在補償電離室出口的流量，當流量過低時與樣品氣體泵和氧化劑加熱控制裝置進行連鎖，通過觸發SSR固態繼電器控制氧化劑空氣加熱裝置來調節出口氣體流量；

溫度傳感器，用于以熱電偶對氧化劑設備的溫度進行監控。