[發明專利]一種新型連續式水氡脫氣測量裝置與方法

在審

• 申請號: 202111389968.4
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114002392A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 羅齊彬;楊亞新;蔣逸揚;方海清;王帥;寧洪濤;吳信民;王智健;黃欣宇;李嘉芯;付宸;吳永鵬;肖昆;謝尚平;劉承志;周紅艷;張翔
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/40
• 代理公司: 深圳中創智財知識產權代理有限公司 44553
• 代理人: 文言

1.一種新型連續式水氡脫氣測量裝置，其特征在于，

所述測量裝置包括脫氣容器、超聲霧化器、水樣均勻攪拌器、含氡水樣、過濾器、倒置U型連通器、氡氣循環進氣口、氡氣循環出氣口、脫氣容器上法蘭盤、脫氣容器下法蘭盤、潛水泵、廢水排出口、脫氣容器電纜接頭、硅膠軟管、干燥器、測氡儀、控制器；

所述脫氣容器由上下兩部分組成，所述脫氣容器的上部分與所述脫氣容器的下部分通過脫氣容器上法蘭盤和脫氣容器下法蘭盤連接，所述脫氣容器的上部分與所述脫氣容器的下部分之間形成密封腔室，所述水樣均勻攪拌器垂直固定在所述脫氣容器下法蘭盤的下表面，所述密封腔室內設置有含氡水樣，所述水樣均勻攪拌器的攪拌螺旋槳浸沒在所述含氡水樣中，所述超聲霧化器浸沒在所述含氡水樣中，所述脫氣容器底部設置有一根倒置U型連通器，

所述潛水泵通過所述硅膠軟管與所述過濾器的進水口連接，所述過濾器的出水口通過所述硅膠軟管與所述脫氣容器的下部分貫通連接，

所述脫氣容器的上部分設置有所述氡氣循環進氣口和所述氡氣循環出氣口，所述測氡儀的出氣口通過所述硅膠軟管與所述氡氣循環進氣口連接；所述測氡儀的進氣口通過所述硅膠軟管與所述干燥器的出氣口連接，所述干燥器的進氣口通過所述硅膠軟管與所述氡氣循環出氣口連接，

所述脫氣容器的上部分設置有所述脫氣容器電纜接頭，所述脫氣容器內部的所述水樣均勻攪拌器和所述超聲霧化器通過電纜與所述脫氣容器電纜接頭連接，所述脫氣容器電纜接頭在所述脫氣容器外部通過電纜與所述控制器連接。

2.根據權利要求1所述的一種新型連續式水氡脫氣測量裝置，其特征在于，

所述含氡水樣的液面距離所述超聲霧化器的上表面設置為1～3cm。

3.根據權利要求1所述的一種新型連續式水氡脫氣測量裝置，其特征在于，

所述倒置U型連通器的上下高度至少設置為4cm，不同高度的所述倒置U型連通器用以控制脫氣容器里所述含氡水樣的液面高度。

4.根據權利要求1所述的一種新型連續式水氡脫氣測量裝置，其特征在于，

所述控制器能夠同時控制所述超聲霧化器和所述水樣均勻攪拌器的作業過程，所述控制器的外表面設置有顯示屏，所述顯示屏用以實時顯示數據。

5.一種新型連續式水氡脫氣測量方法，其特征在于，

所述測量方法包括上述測量裝置，所述測量方法包括以下步驟：

S1：打開所述潛水泵，使得環境或待測水樣通過所述潛水泵和所述過濾器進入所述脫氣容器內形成所述含氡水樣；

S2：所述脫氣容器內的所述含氡水樣會達到一個平衡穩定的液面高度，隨后多余的通過所述倒置U型連通器的所述廢水排出口排出；

S3：通過所述潛水泵不斷抽入和所述廢水排出口不斷排出，使得所述脫氣容器內的所述含氡水樣不斷被環境或待測水樣置換，形成連續取樣；

S4：待所述脫氣容器內的所述含氡水樣的液面高度平衡穩定后打開所述水樣均勻攪拌器，隨后打開所述超聲霧化器，對所述含氡水樣進行不斷霧化脫氣；

S5：開啟所述超聲霧化器后隨即打開所述測氡儀，對所述脫氣容器內所述含氡水樣脫出的氡氣進行濃度測量，從而計算出含氡水樣的水氡濃度。

6.根據權利要求5所述的一種新型連續式水氡脫氣測量方法，其特征在于，

所述水氡濃度按照下式計算：

式中，C_w為水樣中原有氡濃度，其單位為Bq/m³；V_w為水樣體積，其單位為L；V_a為脫氣裝置液面上部氣相部分空間體積，其單位為L；V_d和V_T分別為測氡儀探測器靈敏體積和測量系統氣路連接管路有效體積，其單位為L；C_m為測氡儀測量氡濃度，其單位為Bq/m³；η為脫氣效率；C_B為本底氡濃度，其單位為Bq/m³。