[發明專利]一種高本底環境下的氡析出率連續測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202111494625.4
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114200501A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 周青芝;伍桐;黃歡輝;胡少華;王倩;孫為潔
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G01T1/167
• 分類號: G01T1/167
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙興華

1.一種高本底環境下的氡析出率連續測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：集氡罩、氡凈化系統和測量控制系統；

所述氡凈化系統和所述測量控制系統均與所述集氡罩通過氣體導管連通；

所述測量控制系統還與所述氡凈化系統電連接；

所述集氡罩用于被測環境中氡氣的收集，所述氡凈化系統用于集氡罩和測量控制系統內氡氣的凈化；

所述測量控制系統用于測量集氡罩內的氡析出率，并控制氡凈化系統的工作狀態。

2.根據權利要求1所述的高本底環境下的氡析出率連續測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括三向閥門；

所述三向閥門的第一向閥門通過氣體導管與集氡罩連通；

所述三向閥門的第二向閥門通過氣體導管與氡凈化系統的進氣口連通，所述氡凈化系統的出氣口通過氣體導管與集氡罩連通；

所述三向閥門的第三向閥門通過氣體導管與空氣連通。

3.根據權利要求2所述的高本底環境下的氡析出率連續測量裝置，其特征在于，所述三向閥門的第一向閥門和第二向閥門打開、第三向閥門關閉時，所述氡凈化系統用于對集氡罩內的氡氣進行吸附過濾。

4.根據權利要求2所述的高本底環境下的氡析出率連續測量裝置，其特征在于，所述三向閥門的第一向閥門和第三向閥門打開、第二向閥門關閉時，所述氡凈化系統用于對集氡罩內的氡氣進行清洗。

5.一種高本底環境下的氡析出率連續測量方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求1-4任一項所述的裝置的測量控制系統，所述方法包括如下步驟：

在測量周期內以等時間間隔T對集氡罩內的氡氣濃度連續測量N次；

對于N次測量得到的N個氡氣濃度的數據，利用最小二乘法對數據進行線性擬合，并通過計算公式得到氡析出率J；

判斷初始的等時間間隔T前后測量到的兩個氡氣濃度之間的差值與最后的等時間間隔T前后測量到的兩個氡氣濃度之間的差值之比是否大于閾值Q，獲得判斷結果；

若所述判斷結果表示是，則控制氡凈化系統對集氡罩內的氡氣進行凈化，凈化完成后，返回步驟“在測量周期內以等時間間隔T對集氡罩內的氡氣濃度連續測量N次”，開啟下一測量周期的連續測量，直到測量周期達到預設周期數量；

若所述判斷結果表示否，則返回步驟“在測量周期內以等時間間隔T對集氡罩內的氡氣濃度連續測量N次”，繼續下一測量周期的連續測量，直到測量周期達到預設周期數量。

6.根據權利要求5所述的高本底環境下的氡析出率連續測量方法，其特征在于，所述對于N次測量得到的N個氡氣濃度的數據，利用最小二乘法對數據進行線性擬合，并通過計算公式得到氡析出率J，具體包括：

對于N次測量得到的N個氡氣濃度的數據，利用最小二乘法對數據進行線性擬合，獲得擬合函數的系數；所述擬合函數為：C_n＝A+B·C_n-1，其中，B表示擬合函數的一次項系數，A表示擬合函數的常數項系數；C_n表示第n次測量的氡氣濃度，C_n-1表示第n-1次測量的氡氣濃度；

將擬合函數的系數代入下列計算公式和得到氡析出率；

其中，J表示氡析出率，V表示集氡罩的容積，S表示集氡罩所覆蓋的介質面積，λ_e表示氡的衰變常數，λ₀表示氡滲入系數，C₀表示待測環境空氣中的氡濃度。

7.根據權利要求5所述的高本底環境下的氡析出率連續測量方法，其特征在于，所述控制氡凈化系統對集氡罩內的氡氣進行凈化，具體包括：

控制三向閥門的第一向閥門和第二向閥門打開、第三向閥門關閉，控制所述氡凈化系統處于工作狀態，對集氡罩和測量控制系統內的氡氣進行吸附過濾。

8.根據權利要求5所述的高本底環境下的氡析出率連續測量方法，其特征在于，所述控制氡凈化系統對集氡罩內的氡氣進行凈化，具體包括：

控制三向閥門的第一向閥門和第三向閥門打開、第二向閥門關閉，控制所述氡凈化系統處于工作狀態，對集氡罩和測量控制系統內的氡氣進行清洗。