DE3118155C2

DE3118155C2 -

Info

Publication number: DE3118155C2
Application number: DE19813118155
Authority: DE
Inventors: Hans-Juerg Dipl.-Phys. Dr. 8000 Muenchen De Kreiner
Original assignee: Muenchener Apparatebau fur Elektronische Geraete 8013 Haar De GmbH
Current assignee: MUENCHENER APPARATEBAU FUER ELEKTRONISCHE GERAETE
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1990-03-22
Also published as: FR2505506B1; FR2505506A1; GB2098321A; DE3118155A1; GB2098321B

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen der Radioaktivi tätskonzentration eines Gases nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to a device for measuring radioactivity concentration of a gas according to the preamble of An saying 1.

Bei einem nach der US Patentschrift 39 82 129 bekannten Ge rät dieser Art ist der Vorratsbehälter offen und über einen Sammelbehälter ist dort nichts ausgesagt. Die Förderung des Adsorptionsmaterials vom Vorratsbehälter in Richtung zum Sammelbehälter erfolgt durch eine Schnecke mit horizontaler Achse. Eine genaue Portionierung ist mit der Schnecke nicht zu erreichen.In a Ge known from US Patent 39 82 129 advises of this type the reservoir is open and above one Nothing is said about the container there. The promotion of Adsorbent material from the reservoir towards Collection container is made by a horizontal screw Axis. Exact portioning is not possible with the snail to reach.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, das mit einfachen Mitteln eine exakte Portionierung des Adsorptionsmaterial gestattet, ins besondere eine exakte Steuerung der mittleren Förderge schwindigkeit des Adsorptionsmaterials, was inbesondere bei kleinen räumlichen Abmessungen des Geräts der Meßgenauigkeit zugute kommt.The object of the invention is a device according to the preamble of claim 1 indicate that a simple means exact portioning of the adsorption material allowed, ins especially precise control of the middle conveyor speed of the adsorbent material, which in particular small spatial dimensions of the device's measuring accuracy benefits.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.The solution to this problem is in the characterizing part of claim 1 specified.

Gemäß der Erfindung wird das Adsorptionsmaterial von oben nach unten schwerkraftbedingt durch die von dem Streuungs detektor überwachte Durchflußkammer gefördert. Die auf der Unterseite der Durchflußkammer den Förderweg versperrende Portionierweise trägt bei ihrer Rotation jeweils vorbestimm te Volumina an Adsorptionsmaterial aus der Durchflußkammer aus. Da sowohl der Vorratsbehälter als auch der Sammelbehäl ter gasdicht ausgeführt sind, werden Leckströmungen des Ga ses, dessen Radioaktivitätskonzentration zu messen ist, in den Vorratsbehälter bzw. in den Sammelbehälter auch bei ge ringen Abmessungen des Geräts vermieden.According to the invention, the adsorbent material is from above downward by gravity due to that of the scattering Detector monitored flow chamber promoted. The one on the Bottom of the flow chamber blocking the delivery path Portioned each carries predetermined rotation volumes of adsorbent material from the flow chamber out. Because both the storage container and the collection container ter are gastight, leakage flows of the Ga ses, whose radioactivity concentration is to be measured, in the storage container or in the collection container also at ge ring dimensions of the device avoided.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are in the Un specified claims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to drawings. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gerät zum Messen der Radio aktivitätskonzentration eines Gases, insbesondere von Luft, längs der Schnittlinie I-I in Fig. 2 und Fig. 1 shows a section through a device for measuring the radioactivity concentration of a gas, in particular air, along the section line II in Fig. 2 and

Fig. 2 einen Schnitt durch das Gerät längs der Schnittlinie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section through the device along the section line II-II in FIG. 1.

Das Gerät dient insbesondere der Messung der Radioaktivi tätskonzentration von γ-strahlendem radioaktivem Jod in der Luft. Es weist einen beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Grundkörper 1 mit einer hohlzylindrischen Durch flußkammer 3 auf, in deren Oberseite über einen Zuleitungs kanal 5 die Luft, deren Radioaktivitätskonzentration gemes sen werden soll, einströmt. Die Luft wird an der Unterseite der Durchflußkammer 3 über einen Ableitungskanal 7 abge saugt. Die Durchflußkammer 3 ist, wie Fig. 1 zeigt, im Betrieb mit einem als Adsorptionsmaterial dienenden Mole kularsiebmaterial 9 in Form von Molekularsiebkugeln gefüllt, welche radioaktive Partikel aus der durchströmenden Luft adsorbieren. Die Radioaktivitätskonzentration in dem in der Durchflußkammer 3 befindlichen Molekularsiebmaterial 9 wird mittels eines an eine Stirnseite der Durchflußkammer 3 angesetzten Strahlungsdetektors 11, insbesondere mittels eines NaJ (Tl)-Szintillationsdetektors gemessen. Die Fenster fläche des Strahlungsdetektors ist im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche der Durchflußkammer 3. Eine in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Abschirmung 13 aus Blei oder dergleichen umschließt zumindest den Grundkörper 1.The device is used in particular to measure the radioactivity concentration of γ -radiating radioactive iodine in the air. It has a base body 1, for example made of plastic, with a hollow cylindrical through-flow chamber 3 , in the upper side of which the air, whose radioactivity concentration is to be measured, flows in via a feed channel 5 . The air is sucked abge on the underside of the flow chamber 3 via a discharge channel 7 . The flow chamber 3 is, as shown in FIG. 1, in operation with a molecular sieve material 9 serving as an adsorbent material in the form of molecular sieve spheres, which adsorb radioactive particles from the flowing air. The radioactivity concentration in the flow chamber 3 located in the molecular sieve 9 is measured by an attached to a front end of the flow chamber 3 the radiation detector 11, in particular by means of a NaI (Tl) scintillation detector. The window area of the radiation detector is substantially equal to the cross-sectional area of the flow chamber 3rd A shield 13 , shown in broken lines in FIG. 1, made of lead or the like at least surrounds the base body 1 .

Um Aufstockungseffekte der Radioaktivitätskonzentration und damit eine Verschlechterung der Nachweisgrenzen und der Nachweisempfindlichkeit zu vermeiden, wird das Mole kularsiebmaterial 9 in der Durchflußkammer 3 mit im zeit lichen Mittel konstanter Durchflußleistung kontinuierlich ausgetauscht. Hierzu ist an der Unterseite der Durchfluß kammer 3 eine zur Durchflußkammer 3 achsparallel angeord nete, im wesentlichen zylindrische Portionierwalze 15 in einer Kammer 17 drehbar angeordnet. Die Portionierwalze 15 ist mit mehreren über ihren Umfang in gleichem Abstand von einander verteilt angeordneten achsparallelen Portionier nuten 19 versehen, deren Breite und Höhe etwa gleich dem Durchmesser der Molekularsiebkugeln ist. Bei Drehung der Portionierwalze 15 wird das Molekularsiebmaterial 9 aus der Durchflußkammer 3 über einen unterhalb der Portionier walze 15 luftdicht anschließenden Abführkanal 21 in einen luftdichten Sammelbehälter 23 gefördert. Gleichzeitig strömt über einen etwa vertikalen, auf der Oberseite der Durchflußkammer 3 luftdicht mündenden Zuführkanal 25 fri sches Molekularsiebmaterial 9 aus einem luftdicht an schließenden Vorratsbehälter 27 aufgrund der Schwerkraft nach.In order to avoid accumulation effects of the radioactivity concentration and thus a deterioration of the detection limits and the detection sensitivity, the molecular sieve material 9 is continuously exchanged in the flow chamber 3 with a constant flow rate mean over time. To this end, the flow is parallel to the axis of chamber 3 is a designated angeord to the flow chamber 3 at the bottom, rotatably arranged in a chamber 17 is substantially cylindrical apportioning 15th The portioning roller 15 is provided with a plurality of axially parallel portioning grooves 19 , the width and height of which are approximately equal to the diameter of the molecular sieve balls, and are distributed over their circumference at the same distance from one another. Upon rotation of the apportioning roller 15, the molecular sieve is calculated from the flow chamber 3 via a roller 15 below the portioning airtight subsequent discharge passage 21 in an airtight collection container 23 conveyed. 9 At the same time flows over an approximately vertical, on the top of the flow chamber 3 air-tight supply channel 25 fri cal molecular sieve material 9 from an airtight to closing reservoir 27 due to gravity.

Die Portionierwalze 15 ist mit einem elektrischen Getriebe motor 29 gekuppelt, der die Portionierwalze 15 kontinuier lich oder - vorzugsweise - periodisch intermittierend dreht. Die Drehzahl und/oder die Einschaltdauer des Getriebemotors 29 bestimmen die Förderleistung, mit der das Molekularsieb material 9 ausgetauscht wird. Der Getriebemotor 29 ist vor zugsweise in zwei unterschiedlichen Drehzahlstufen oder Periodendauerstufen einschaltbar, wobei sich diese Stufen um einen Faktor 10 bis 100 unterscheiden. Auf diese Weise kann die Austauschdauer in einem Störfall, bei welchem hohe Radioaktivitätskonzentrationen in der Durchflußkammer 3 vor liegen, erheblich verkürzt werden.The portioning roller 15 is coupled to an electric gear motor 29 which rotates the portioning roller 15 continuously or, preferably, periodically intermittently. The speed and / or the duty cycle of the geared motor 29 determine the delivery rate with which the molecular sieve material 9 is exchanged. The geared motor 29 can preferably be switched on in two different speed stages or period durations, these stages differing by a factor of 10 to 100. In this way, the exchange time in the event of a fault, in which there are high radioactivity concentrations in the flow chamber 3 , can be considerably reduced.

Der Ableitungskanal 7 für die Luft mündet an einem Sieb 31, welches an einer achsnormalen Seitenfläche der Portionier walze 15 anliegt. Die Portioniernuten 19 weisen zum Sieb 31 hin offene Enden auf und reinigen während der Drehung der Portionierwalze 15 die Siebporen. Luft wird aus den seitlich offenen Enden der Portioniernuten 19 (siehe Fig. 2) auf einem Weg durch das Sieb 31 abgesaugt.The discharge channel 7 for the air opens on a sieve 31 , which rests on an axially normal side surface of the portioning roller 15 . The portioning grooves 19 have ends that are open toward the sieve 31 and clean the sieve pores during the rotation of the portioning roller 15 . Air is sucked out of the laterally open ends of the portioning grooves 19 (see FIG. 2) in a way through the sieve 31 .

Um eine Brücken- oder Pfropfenbildung des Molekularsieb materials 9 in der Durchflußkammer 3 bzw. den Kanälen 21 und 25 zu verhindern, ist der Grundkörper 1 wie bei 32 angedeutet, mechanisch mit einer Vibrationseinrichtung 33 gekuppelt, die den Grundkörper 1 in Vibration versetzt. Hierdurch wird das Molekularsiebmaterial 9 aufgelockert, so daß es ohne Brücken- oder Pfropfenbildung aus dem Vorrats behälter 27 in den Sammelbehälter 23 fließen kann. Der Grundkörper 1 ist beweglich an elastischen Halterungen 35 gelagert. Als Vibrationseinrichtung 33 eignet sich bei spielsweise ein periodisch erregter Elektromagnet, dessen Anker mit dem Grundkörper 1 gekuppelt ist. Vielfach genügen aber auch die vom Getriebemotor 29 auf den Grundkörper 1 ausgeübten Erschütterungen, um einen hinreichenden Vibra tionseffekt zu erzielen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Getriebemotor 29 starr mit dem schwingfähig gelagerten Grundkörper 1 verbunden ist.In order to prevent bridging or clogging of the molecular sieve material 9 in the flow chamber 3 or the channels 21 and 25 , the base body 1 is, as indicated at 32 , mechanically coupled to a vibration device 33 which sets the base body 1 in vibration. As a result, the molecular sieve material 9 is loosened so that it can flow from the supply container 27 into the collecting container 23 without the formation of bridges or plugs. The base body 1 is movably mounted on elastic brackets 35 . A periodically excited electromagnet, the armature of which is coupled to the base body 1, is suitable as the vibration device 33 . In many cases, however, the vibrations exerted by the gear motor 29 on the base body 1 are sufficient to achieve a sufficient vibration effect. This applies in particular when the geared motor 29 is rigidly connected to the base body 1 which is mounted so as to be capable of oscillation.

Claims

1. Gerät zum Messen der Radioaktivitätskonzentration eines Gases, insbesondere von gasförmigem Jod oder einer gasförmi gen Jodverbindung, mit einer ein körniges oder pulveriges, schüttfähiges Adsorptionsmaterial (9) enthaltenden Durchfluß kammer (3) für das Gas, einem die Radioaktivitätskonzentration des Adsorptionsmaterials (9) in der Durchflußkammer (3) mes senden Strahlungsdetektor (11) und einer das Adsorptionsmate rial (9) mit im zeitlichen Mittel konstantem Durchsatz über gasdichte Förderwege (21, 25) aus einem Vorratsbehälter (27) über die Durchflußkammer (3) in einen Sammelbehälter (23) för dernden Fördereinrichtung (15, 29), dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (27) und der Sammelbehälter (23) gas dicht ausgebildet sind, daß der vom Vorratsbehälter (27) kom mende Förderweg (25) für die Schwerkraftförderung des Adsorp tionsmaterials (9) auf der Oberseite der Durchflußkammer (3) mündet und der zum Sammelbehälter (23) führende Förderweg (21) von der Unterseite der Durchflußkammer (3) ausgeht und daß die Fördereinrichtung (15, 29) eine die Durchflußkammer (3) nach unten abschließende, im wesentlichen zylindrische und von einem Motor (29) antreibbare Portionierwalze (15) aufweist, die an ihrem Umfang mit wenigstens einer quer zur Umfangsrichtung verlaufenden Portioniernut (19) versehen ist.1. Device for measuring the radioactivity concentration of a gas, in particular gaseous iodine or a gaseous iodine compound, with a granular or powdery, pourable adsorbent material ( 9 ) containing flow chamber ( 3 ) for the gas, one of the radioactivity concentration of the adsorbent material ( 9 ) in the flow chamber ( 3 ) send radiation detector ( 11 ) and one of the adsorption material ( 9 ) with constant throughput over time via gas-tight conveying paths ( 21 , 25 ) from a storage container ( 27 ) via the flow chamber ( 3 ) into a collecting container ( 23 ) for conveying device ( 15 , 29 ), characterized in that the storage container ( 27 ) and the collecting container ( 23 ) are gas-tight, that the coming from the storage container ( 27 ) coming conveying path ( 25 ) for the gravity promotion of the adsorption material ( 9 ) on the top of the flow chamber ( 3 ) opens and the collection Container ( 23 ) leading conveyor path ( 21 ) starts from the underside of the flow chamber ( 3 ) and that the conveying device ( 15 , 29 ) closes the flow chamber ( 3 ) downward, essentially cylindrical and by a motor ( 29 ) driven portioning roller ( 15 ), which is provided on its circumference with at least one portioning groove ( 19 ) running transversely to the circumferential direction.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Portionierwalze (15) mit in Betriebslage im wesent lichen horizontaler Drehachse angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the portioning roller ( 15 ) is arranged with in operational position in the union union horizontal axis of rotation.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer (3) Zylinderform hat und achspa rallel zur Portionierwalze (15) angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flow chamber ( 3 ) has a cylindrical shape and is arranged axially parallel to the portioning roller ( 15 ).

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor (11) an einer Stirnseite der Durchflußkammer (3) angeordnet ist und einen Fensterquer schnitt hat, der etwa gleich dem Querschnitt der Durchfluß kammer (3) ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the radiation detector ( 11 ) is arranged on an end face of the flow chamber ( 3 ) and has a window cross section which is approximately equal to the cross section of the flow chamber ( 3 ).

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Portioniernut (19) bzw. -nuten etwa gleich dem Partikeldurchmesser des Adsorptionsmaterials (9) ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the depth of the portioning groove ( 19 ) or grooves is approximately equal to the particle diameter of the adsorbent material ( 9 ).

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial gerichtete Seitenfläche der Portionierwalze (15) an einem Sieb (31) flächig anliegt, das eine Mündung eines der Abführung des Gases dienenden Ableitungskanals (7) in der Durchflußkammer (3) abschließt, und daß jede Portio niernut (19) zu dieser Seitenfläche offen und bei Drehung der Portionierwalze (15) über das Sieb (31) geführt ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an axially directed side surface of the portioning roller ( 15 ) bears flat on a sieve ( 31 ) which has an opening of a discharge duct ( 7 ) serving for the discharge of the gas in the flow chamber ( 3 ) completes, and that each Portio niernut ( 19 ) to this side surface open and upon rotation of the portioning roller ( 15 ) over the sieve ( 31 ).

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (15, 29) in wenigstens zwei un terschiedlichen, vorbestimmten Förderleistungsstufen ein schaltbar ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the conveyor ( 15 , 29 ) is switchable in at least two un different, predetermined delivery levels.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Förderleistungen der beiden Stufen um einen Faktor 10 bis 100 unterscheiden.8. Apparatus according to claim 7, characterized, that the funding of the two levels is one Distinguish factor 10 to 100.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (9) etwa kugelförmige Partikel hat.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the adsorption material ( 9 ) has approximately spherical particles.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (9) aus Molekularsiebmaterial oder mit Silber aktivierter Aktivkohle besteht.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the adsorption material ( 9 ) consists of molecular sieve material or activated carbon activated with silver.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (15, 29) einen periodisch inter mittierend einschaltbaren Elektromotor (29) aufweist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the conveyor ( 15 , 29 ) has a periodically intermittently switchable electric motor ( 29 ).

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer (3) in einem beweglich gelagerten Gehäuse (1) vorgesehen ist, welches mit einer Vibrations einrichtung (33) mechanisch gekuppelt (32) ist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the flow chamber ( 3 ) is provided in a movably mounted housing ( 1 ) which is mechanically coupled ( 32 ) with a vibration device ( 33 ).