一种在线测量工艺料液放射性的系统的制作方法

本发明属于核工业领域，具体涉及一种在线测量工艺料液放射性的系统。

背景技术：

在后处理工艺流程中，通过准确测量钚在各工艺流程中的含量，即可获取钚的收率，判断工艺的运行情况，实现对整个后处理工艺运行的监测和控制。在线分析避免了离线分析在时间上的滞后性，分析得到的是实时数据，能及时反馈工艺运行过程的变化情况，通过实时反馈数据，用于工艺过程监控、控制和最优化。在线分析工艺料液中微/痕量钚，与产品质量、经济效益、生产安全等均有直接的关系，能充分说明流程的合理性和实用性。

目前，工厂中在线监测工艺点中的微/痕量钚采用x射线荧光分析法，但由于检测限差，无法应用或是测量效果不理想。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种在线测量工艺料液放射性的系统，该系统能够实现工艺料液的实时在线测量检测。

本发明的技术方案如下：

一种在线测量工艺料液放射性的系统，包括测量装置、流通池、工艺流路、清洗流路、空气流路、控制系统和信号采集系统；

所述流通池与工艺流路连通；测量装置与所述流通池对接安装且所述测量装置与所述流通池分别设置于手套箱或壁龛内外两侧；

所述清洗流路与所述测量装置连接以去除滞留的放射性沾污；

所述空气流路用于为所述清洗流路和所述工艺流路提供动力；

清洗流路和空气流路均与所述控制系统控制连接；

所述信号采集系统与所述测量装置连接。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述测量装置包括套筒、光电倍增管和探测控制单元；所述光电倍增管和探测控制单元控制连接，且所述光电倍增管和探测控制单元均设置于所述套筒内；所述套筒与所述流通池连接；所述探测控制单元与所述信号采集系统信号连接。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述信号采集系统包括控制线和多道谱仪；所述探测控制单元与所述多道谱仪信号连接且所述多道谱仪与仪器控制柜通过控制线连接。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述流通池上设置有排气口；所述排气口设置于流通池部件上，用于气液分离过程中气体的排出。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述流通池设置有避光接口；所述流通池内的料液通过所述避光接口返回所述工艺流路。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述流通池与所述工艺流路之间的进液管路上设置有过滤溢流装置，所述溢流装置的溢流出口与所述工艺流路连接。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述控制系统包括流路控制器和与所述流路控制器信号连接的上位机；所述清洗流路与所述空气流路均连接至同一流路控制器。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述清洗流路和工艺流路分别与所述流通池内的喷淋部件的不同喷淋口连接。

进一步地，上述的在线测量工艺料液放射性的系统，所述喷淋部件包括安装座、至少两个喷淋口；所述安装座上设置有开口朝向探头的安装空间，所述喷淋口设置于所述安装空间内。

本发明的有益效果如下：

(1)工艺料液直接引入到流通池与检测探头接触进行检测分析，而后返回工艺流路，能够实现在线工艺料液的在线实时检测。

(2)光电倍增管与探测控制单元置于套筒中，通过套筒与手套箱(或壁龛)法兰孔对接安装，使箱室内和套筒外气氛隔绝密封防止污染，一旦光电倍增管和电子学探测部件故障或损坏，可以方便进行维修或更换。同时确保了实验室或工作厂区的安全和操作人员的健康，可有效提高放射性场所仪器的可维修性和寿命，实现在线分析装置的长期稳定、有效运行。

(3)通过独特的喷淋清洗结构，解决了在线分析装置长期运行后的α气溶胶沾污探测器探头的问题。

(4)采取封闭式的套筒安装设计，装置部件完全实现了模块化安装、模块化拆卸，大大增强了装置现场的适应性和实用性，有效提高了放射性场所该装置的可维修性，实现装置的长期稳定、有效运行；

(5)相比α单道计数法、α能谱分析和x射线荧光分析仪，装置后期维修方便、成本低；同时可保障环境和人员的辐射防护安全。

(6)目前工厂中钚的在线测量均使用x射线荧光分析，存在最大的问题是对钚检测下限太高仅能达到10^-3g/l；本装置采用新型闪烁体，探头直接接触工艺料液，解决了在线工艺微/痕量钚浓度低于10^-3g/l的监测缺失问题，对钚的检测下限达到10^-5g/l，有效降低了检测下限，扩大了工艺监测钚浓度的范围。

附图说明

图1为本发明的一种在线测量工艺料液放射性的系统的结构示意图。

图2为流通池内喷淋部件的结构示意图。

上述附图中，1、工艺流路；2、过滤溢流装置；3、流通池；4、排气口；5、套筒；6、避光接口；7、测量装置；8、清洗储罐；9、流路控制器；10、空气流路；11、多道谱仪；12、控制线；13、仪器控制柜；14、喷淋口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提供了一种在线测量工艺料液放射性的系统，包括测量装置7、流通池3、工艺流路1、清洗流路、空气流路10、控制系统和信号采集系统；所述流通池3与工艺流路1连通；测量装置7与所述流通池3对接安装且所述测量装置7与所述流通池3分别设置于手套箱或壁龛内外两侧；所述清洗流路与所述测量装置7连接以去除滞留的放射性沾污；所述空气流路10用于为所述清洗流路和所述工艺流路1提供动力；清洗流路和空气流路10均与所述控制系统控制连接；所述信号采集系统与所述测量装置7连接。

如图2所示，流通池3内部装有便于工艺料液和清洗液与探头配合的喷淋部件。所述清洗流路和工艺流路分别与所述流通池内的喷淋部件的不同喷淋口连接。如此，既可保证将工艺料液连续均匀的喷洒到探头，又能确保另一喷淋口独立的用于探头沾污的清洗。

具体而言，喷淋部件包括安装座、至少两个喷淋口14；所述安装座上设置有开口朝向探头的安装空间，所述喷淋口设置于所述安装空间内。如此，多个喷淋口实际是内嵌于安装空间内，喷淋口与探头之间能够更为紧密的配合。本实施例中，喷淋口气载方式作为动力，使工艺料液和清洗液载入测量室。

工艺流路1是工艺料液流经的管路，所述流通池3与所述工艺流路1之间的进液管路上设置有过滤溢流装置2，所述溢流装置的溢流出口与所述工艺流路1连接。所述流通池3设置有避光接口6；所述流通池3内的料液通过所述避光接口6返回所述工艺流路1。所述流通池3上设置有排气口4；所述排气口4设置于流通池3部件上，用于气液分离过程中气体的排出。

测量装置7包括套筒5、光电倍增管和探测控制单元；所述光电倍增管和探测控制单元控制连接，且所述光电倍增管和探测控制单元均设置于所述套筒5内；所述套筒5通过法兰与手套箱(或壁龛)对接安装；流通池3再与套筒5另一端口相连接；所述探测控制单元与所述信号采集系统信号连接。

所述信号采集系统包括控制线12和多道谱仪11；所述探测控制单元与所述多道谱仪11信号连接且所述多道谱仪11与仪器控制柜13通过控制线12连接；光电倍增管传输信号给探测控制单元，探测控制单元将信号传输给多道谱仪11进而传输给仪器控制柜13。

控制系统包括流路控制器9和与所述流路控制器9信号连接的上位机；所述清洗流路与所述空气流路10均连接至同一流路控制器9。上位机用于控制流路控制器9的动作以使所述流路控制器9控制清洗液进出。

当监测数据异常或工艺停车时，清洗液从清洗储罐8流经管路冲洗流通池3，以去除流通池3中滞留的放射性沾污；在本实施例中，工艺流路1和清洗流路的动力由空气流路10提供。

本发明中，工艺料液直接引入到流通池与检测探头接触进行检测分析，而后返回工艺流路，能够实现在线工艺料液的在线实时检测。光电倍增管与探测控制单元置于套筒中，通过套筒与手套箱(或壁龛)法兰孔对接安装，使箱室内和套筒外气氛隔绝密封防止污染，一旦光电倍增管和电子学探测部件故障或损坏，可以方便进行维修或更换。同时确保了实验室或工作厂区的安全和操作人员的健康，可有效提高放射性场所仪器的可维修性和寿命，实现在线分析装置的长期稳定、有效运行。

本实施例中，双喷淋口内嵌的喷淋结构保证了沾污清洁专用，能够及时清洁探头，解决了在线分析长期运行后α气溶胶沾污探头的问题，再配合yap:ce晶体材质的闪烁体材料，使探头与工艺料液之间再无需薄膜层防护，做到了直接接触工艺料液测量，降低了检测下限。采取封闭式的套筒安装设计，装置部件完全实现了模块化安装、模块化拆卸，大大增强了装置现场的适应性和实用性，有效提高了放射性场所该装置的可维修性，实现装置的长期稳定、有效运行；相比α单道计数法、α能谱分析和x射线荧光分析仪，装置后期维修方便、成本低；同时可保障环境和人员的辐射防护安全。目前工厂中钚的在线测量均使用x射线荧光分析，存在最大的问题是对钚检测下限太高仅能达到10^-3g/l；本装置采用新型闪烁体，探头直接接触工艺料液，解决了在线工艺微/痕量钚浓度低于10^-3g/l的监测缺失问题，对钚的检测下限达到10^-5g/l，有效降低了检测下限，扩大了工艺监测钚浓度的范围。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。