CN208366698U - 一种用于核取样***的样品稀释装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于核取样***的样品稀释装置，包括第一氮气入口、稀释剂入口、样品入口、样品出口和排放口，还包括样品定量环和稀释剂定容组；所述第一氮气入口通过第一切换阀连接稀释剂定容组，所述稀释剂入口通过三通阀a连接至稀释剂定容组、样品定量环，所述样品定量环连接样品入口、样品出口和排放口。本实用新型使得在稀释剂稀释样品的过程中，稀释剂的体积确定，稀释精度高，工作人员能够清晰地掌握所加入的稀释剂比例，便于数据的记录、分析，并且准确的稀释比例能够使得稀释过程更加安全，不会对分析的工作人员和环境造成危害。

Description

一种用于核取样***的样品稀释装置

技术领域

本实用新型涉及核取样监测技术领域，具体涉及一种用于核取样***的样品稀释装置。

背景技术

一回路水化学监测和控制是核电厂运行管理的一项重要工作，关系到整个电厂的安全、稳定和经济运行。核取样***作为一回路水化学监测实现的重要手段，其作用是在核电厂正常运行期间、事故及事故后工况下从各工艺***中采集具有代表性的液体或气体样品，供化学分析和放化分析。

在进行液体样品取样时，由于液体样品带有放射性，存在高度危险性，须将待取样品稀释后再获取一定量的稀释后液体样品进行分析，以避免放射性剂量水平较高对操作人员和环境造成危害。通常在核电站的核取样***中均设置有样品稀释装置，以获取稀释后的样品。

目前，已有核电站的核取样***在进行取样稀释操作时，其稀释剂定容容量是通过经验、稀释剂定容时间进行判断，不能准确判断获取的稀释剂的量，进而影响稀释精度，此外，稀释剂与样品的混合没有搅拌装置导致最终获取的稀释后样品混合不均匀，使得分析结果不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于核取样***的样品稀释装置，以解决现有技术中核取样***的样品稀释装置稀释精度不准确、稀释剂与样品混合不均匀而导致的分析结果不准确的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于核取样***的样品稀释装置，包括第一氮气入口、稀释剂入口、样品入口、样品出口和排放口，还包括样品定量环和稀释剂定容组；所述第一氮气入口通过第一切换阀连接稀释剂定容组，所述稀释剂入口通过三通阀a连接至稀释剂定容组、样品定量环，所述样品定量环连接样品入口、样品出口和排放口。

在使用稀释剂稀释样品的过程中，通常采用的手段是根据工作人员的经验、稀释剂定容时间大致判断需要加入的稀释剂量，稀释精度不佳且工作人员无法掌握稀释的比例，不利于数据的记录、分析；同时，由于不清楚具体的稀释比例，有些时候若错误估计稀释剂添加量，导致样品未稀释到安全程度以下，将对工作人员和环境造成危害。

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种利用稀释剂定容组进行稀释剂定容的样品稀释装置。

具体地，该样品稀释装置包括第一氮气入口、稀释剂入口、样品入口、样品出口和排放口。其中，第一氮气入口为压缩氮气，其实施方式可以是氮气钢瓶或其他稳定氮气源，第一氮气入口能够向样品稀释装置输送氮气；稀释剂入口用于连接稀释剂容器，用于向样品稀释装置输送稀释剂；样品入口用于通入待稀释的样品，样品出口用于输出稀释后的样品；排放口用于排出稀释过程中产生的多余废液。

样品稀释装置还包括样品定量环和稀释剂定容组。其中，样品定量环用于样品的定量以及样品与稀释剂的初步混合，优选地，所述样品定量环设置有六通切换阀，且所述六通切换阀流通路径为6C型，即有六个接口且其流通路径为C型。所述稀释剂定容组包括至少一个定容组件，优选地，稀释剂定容组包括三个定容组件。

上述各部件的连接关系为，第一氮气入口通过第一切换阀与稀释剂定容组的一个端口连接，使得第一氮气入口能够向稀释剂定容组中的定容组件通入氮气。三通阀a的三个接口分别连接稀释剂入口、稀释剂定容组和样品定量环。样品定量环连接三通阀a、样品入口、样品出口和排放口。

通过上述设置，在稀释样品之间，首先设置稀释剂定容组中的定容组件的体积，使其体积满足稀释需求。之后稀释样品时，主要分为稀释剂定容、以及稀释剂和样品混合两个步骤。

稀释剂定容：调节三通阀a，使得稀释剂入口连通稀释剂定容组，之后开启稀释剂入口，稀释剂从稀释剂入口进入，流经三通阀a后进入稀释剂定容组中，在观察到稀释剂定容组中的定容组件体积满了以后，关断三通阀a，完成稀释剂定容。

稀释剂和样品混合：开启样品入口，向样品定量环中输送待稀释的样品，之后开启第一氮气入口，并开启第一切换阀使得第一氮气入口连通稀释剂定容组中盛有定容后的稀释剂的定容组件，之后开启第一氮气入口所连接的压缩氮气源，向定容组件中通入氮气，再调节三通阀a，使得定容组件和样品定量环导通，在氮气的推动下，定容后的稀释剂进入样品定量环中与待稀释样品混合。

混合完成后，将稀释后的样品通过样品出口输出至分析端进行样品分析。

本实用新型通过上述结构，使得在稀释剂稀释样品的过程中，稀释剂的体积确定，稀释精度高，工作人员能够清晰地掌握所加入的稀释剂比例，便于数据的记录、分析，并且准确的稀释比例能够使得稀释过程更加安全，不会对分析的工作人员和环境造成危害。

进一步地，所述第一切换阀为三通阀，所述稀释剂定容组通过第一切换阀连接排放口，所述第一切换阀和排放口之间的管路上设置有储水溢流开关。上述结构构成了稀释剂排放支路。具体地，第一切换阀的三个接口分别连接第一氮气入口、稀释剂定容组和排放口。同时，在第一切换阀和排放口之间设置有储水溢流开关，当储水溢流开关监测到有稀释剂通过时，发出报警信号，表明此时稀释剂定容组中的定容组件已经装满稀释剂，定容完成。上述设置的目的在于，对于部分在光照条件下不稳定的稀释剂，通常稀释剂定容组设置在暗室内，因此工作人员无法观察定容组件内的稀释剂的液位，不清楚定容是否完成。通过上述机构，工作人员可待储水溢流开关监测到有稀释剂通过后并报警后判断出定容已经完成，使得定容过程更加智能化，方便工作人员操作，进一步提高了定容的准确性，之后，多余的稀释剂经过储水溢流开关后从排放口排出。

进一步地，所述储水溢流开关为开关型在线监测流量传感器。在线监测流量传感器为现有技术，其可以通过监测稀释剂定容组出口稀释剂溢流流量并实时地将溢流流量信号传送给控制器并反馈报警信号，便于工作人员及时了解稀释剂是否定容完成。

作为本实用新型优选的稀释剂定容组的结构设置。所述稀释剂定容组包括第一定容组件、第二定容组件和第三定容组件；还包括五通切换阀a和五通切换阀b，其中，所述五通切换阀a连接第一定容组件、第二定容组件、第三定容组件和三通阀a，所述五通切换阀b连接第一定容组件、第二定容组件、第三定容组件和第一切换阀。上述设置中，第一定容组件、第二定容组件和第三定容组件三者的体积可以相同也可以不同。五通切换阀a的多个接口分别连接第一定容组件、第二定容组件、第三定容组件和三通阀a，五通切换阀b的多个接口分别连接第一定容组件、第二定容组件、第三定容组件和第一切换阀。通过上述设置，在稀释剂定容过程中，在调节三通阀a，使得稀释剂入口连通稀释剂定容组后，调节五通切换阀a，使得稀释剂入口与所需体积的定容组件连通；同理，在定容完成后，调节第一切换阀连通第一氮气入口和稀释剂定容组，之后调节五通切换阀b，使得氮气通过定容完成的定容组件。通过上述设置，当三个定容组件体积相同时，工作人员可以在工作过程中对空闲的定容组件进行更换和维护；而当三个定容组件体积不同时，可以在在不更换定容组件的前提下进行多种比例的混溶，例如第一定容组件的体积为100ml，第二定容组件的体积为500ml，第三定容组件的体积为1000ml，使得稀释定容过程更加灵活、简洁，提高了工作效率。

进一步地，所述第一定容组件、第二定容组件和第三定容组件的容积互不相同。

进一步地，所述第一定容组件、第二定容组件和第三定容组件均为不锈钢容器。

作为本实用新型的一个优选方案，在稀释剂与样品在样品定量环中混合后，混合物在通过样品出口输出之前，还要进入混合支路充分混合。具体地，所述样品定量环与排放口之间的管路上设置有三通阀b，所述三通阀b连接有混合容器，所述混合容器通过第二切换阀连接有第二氮气入口。设置混合支路的目的在于，有些时候稀释剂和样品由于混合时间较短，混合并不均匀，导致分析的结果不够准确，因此，有必要在样品和定容后的稀释剂混合后，引入混合支路使两者充分混合以输出混合均匀的稀释样品。

以下为了方便描述，将样品定量环中输出的稀释剂与样品的未充分混合的混合物成为第一混合物，将经过氮气鼓泡混合均匀的混合物称为第二混合物。通过调节三通阀b，连通混合容器和样品定量环，使得第一混合物从样品定量环输出后进入混合容器中，之后调节第二切换阀，连通第二氮气入口和混合容器，将第二氮气入口中的压缩氮气引入至混合容器中，优选地，混合容器内的通气管的末端伸至混合容器内第一混合物的液位以下。鼓泡完成后，调节三通阀b，连通混合容器和样品出口，使得鼓泡完成的第二混合物从样品出口输出至输出端以进行分析。通过上述设置，使得样品和定容后的稀释剂的混合充分，避免了当样品和稀释剂相容性较差时，样品还未充分稀释就从样品出口输出，造成分析结果不准确。

进一步地，所述第二切换阀为三通阀，所述混合容器通过第二切换阀连接排放口。通过上述结构，第二切换阀连通混合容器、第二氮气入口和排放口，在向混合容器中通入第一混合物时，连通混合容器和排放口，使得多于的第一混合物从排放口中排出，优选地，在排放口和混合容器之间也设置有储水溢流开关以监测溢出量，使得工作人员能够适应性地调整混合容器的容积。待第一混合物在混合容器中到达一定液位后，调节第二切换阀，连通第二氮气入口和混合容器以向混合容器输入氮气。

进一步地，所述混合容器的体积大于稀释剂定容组中的定容组件的体积。为了使混合容器有足够大的容积以确保第一混合物在其内部鼓泡混合时，液位上方有足够的使气体流动的空间，混合容器的体积设置为大于稀释剂定容组中的定容组件，即混合容器的体积大于第一定容组件、第二定容组件和第三定容组件。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型使得在稀释剂稀释样品的过程中，稀释剂的体积确定，稀释精度高，工作人员能够清晰地掌握所加入的稀释剂比例，便于数据的记录、分析，并且准确的稀释比例能够使得稀释过程更加安全，不会对分析的工作人员和环境造成危害；

2、本实用新型通过设置储水溢流开关，使得工作人员可待储水溢流开关监测到有稀释剂通过后并报警后判断出定容已经完成，使得定容过程更加智能化，方便工作人员操作，进一步提高了定容的准确性；

3、本实用新型通过设置混合支路，使得样品和定容后的稀释剂的混合充分，避免了当样品和稀释剂相容性较差时，样品还未充分稀释就从样品出口输出，造成分析结果不准确。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一个具体实施例的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-第一氮气入口，2-稀释剂入口，3-样品入口，4a-第一定容组件，4b-第二定容组件，4c-第三定容组件，5-样品定量环，6-第二氮气入口，7-样品出口，8-排放口，9-混合容器，10-储水溢流开关，11-第一切换阀，12-三通阀a，13-三通阀b，14-第二切换阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示的一种用于核取样***的样品稀释装置，包括第一氮气入口1、稀释剂入口2、样品入口3、样品出口7和排放口8，还包括样品定量环5和稀释剂定容组；所述第一氮气入口1通过第一切换阀11连接稀释剂定容组，所述稀释剂入口2通过三通阀a 12连接至稀释剂定容组、样品定量环5，所述样品定量环5连接样品入口3、样品出口7和排放口8；所述第一切换阀11为三通阀，所述稀释剂定容组通过第一切换阀11连接排放口8，所述第一切换阀11和排放口8之间的管路上设置有储水溢流开关10；所述储水溢流开关10为开关型在线监测流量传感器；所述稀释剂定容组包括第一定容组件4a、第二定容组件4b和第三定容组件4c；还包括五通切换阀a和五通切换阀b，其中，所述五通切换阀a连接第一定容组件4a、第二定容组件4b、第三定容组件4c和三通阀a 12，所述五通切换阀b连接第一定容组件4a、第二定容组件4b、第三定容组件4c和第一切换阀11；所述第一定容组件4a、第二定容组件4b和第三定容组件4c的容积互不相同；所述第一定容组件4a、第二定容组件4b和第三定容组件4c均为不锈钢容器。

稀释剂定容：调节三通阀a 12，使得稀释剂入口连通稀释剂定容组，调节五通切换阀a，使得稀释剂入口2与第一定容组件4a连通，调节五通切换阀b和第一切换阀11，使得第一定容组件4a与排放口8连通；之后开启稀释剂入口2，稀释剂从稀释剂入口2进入，流经三通阀a 12后进入第一定容组件4a中，待储水溢流开关10报警后，关断三通阀a，完成稀释剂定容。

稀释剂和样品混合：开启样品入口3，向样品定量环5中输送待稀释的样品，之后开启第一氮气入口1，并调节第一切换阀11和五通切换阀b，使得第一氮气入口1连通第一定容组件4a，之后向第一定容组件4a中通入氮气，再调节三通阀a 12使得第一定容组件4a和样品定量环5连通，在氮气的推动下，定容后的稀释剂进入样品定量环5中与待稀释样品混合。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上，还设置有混合支路。具体地，所述样品定量环5与排放口8之间的管路上设置有三通阀b 13，所述三通阀b 13连接有混合容器9，所述混合容器9通过第二切换阀14连接有第二氮气入口6；所述第二切换阀14为三通阀，所述混合容器9通过第二切换阀14连接排放口8；所述混合容器9的体积大于稀释剂定容组中的定容组件的体积。

通过调节三通阀b 13，连通混合容器9和样品定量环5，使得第一混合物从样品定量环输出后进入混合容器中，之后调节第二切换阀14，连通第二氮气入口6和混合容器9，将第二氮气入口6中的压缩氮气引入至混合容器中，鼓泡完成后，调节三通阀b 13，连通混合容器9和样品出口7，使得鼓泡完成的第二混合物从样品出口7输出至输出端以进行分析。

本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”等(例如第一定容组件、第二定容组件、第三定容组件等)只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。

在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连，例如，稀释剂入口通过三通阀a连接至稀释剂定容组，其中，稀释剂入口上可以直接连接三通阀a并直接连接稀释剂定容组，也可以是在稀释剂入口和三通阀a之间通过管道连接、三通阀a和稀释剂定容组之间通过管道连接。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于核取样***的样品稀释装置，包括第一氮气入口(1)、稀释剂入口(2)、样品入口(3)、样品出口(7)和排放口(8)，其特征在于，还包括样品定量环(5)和稀释剂定容组；所述第一氮气入口(1)通过第一切换阀(11)连接稀释剂定容组，所述稀释剂入口(2)通过三通阀a(12)连接至稀释剂定容组、样品定量环(5)，所述样品定量环(5)连接样品入口(3)、样品出口(7)和排放口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述第一切换阀(11)为三通阀，所述稀释剂定容组通过第一切换阀(11)连接排放口(8)，所述第一切换阀(11)和排放口(8)之间的管路上设置有储水溢流开关(10)。

3.根据权利要求2所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述储水溢流开关(10)为开关型在线监测流量传感器。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述稀释剂定容组包括第一定容组件(4a)、第二定容组件(4b)和第三定容组件(4c)；还包括五通切换阀a和五通切换阀b，其中，所述五通切换阀a连接第一定容组件(4a)、第二定容组件(4b)、第三定容组件(4c)和三通阀a(12)，所述五通切换阀b连接第一定容组件(4a)、第二定容组件(4b)、第三定容组件(4c)和第一切换阀(11)。

5.根据权利要求4所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述第一定容组件(4a)、第二定容组件(4b)和第三定容组件(4c)的容积互不相同。

6.根据权利要求4所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述第一定容组件(4a)、第二定容组件(4b)和第三定容组件(4c)均为不锈钢容器。

7.根据权利要求1所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述样品定量环(5)与排放口(8)之间的管路上设置有三通阀b(13)，所述三通阀b(13)连接有混合容器(9)，所述混合容器(9)通过第二切换阀(14)连接有第二氮气入口(6)。

8.根据权利要求7所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述第二切换阀(14)为三通阀，所述混合容器(9)通过第二切换阀(14)连接排放口(8)。

9.根据权利要求7所述的一种用于核取样***的样品稀释装置，其特征在于，所述混合容器(9)的体积大于稀释剂定容组中的定容组件的体积。