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专利号: 2014100522143
申请人: 衡阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用有效衰变常数开环式连续测量氡析出率的方法,其测量过程如下:将一面开口的集氡罩扣在待测介质的表面上,由于待测介质内的氡原子在扩散与渗流作用下,逸出表面进入集氡罩的收集室,导致集氡罩内氡浓度变化;泵一直以恒定流率通过进气管从外界泵入干净的空气到集氡罩,通常室外干净空气氡浓度为几个Bq/m3,近似为零;然后将集氡内的氡通过连接管道及真空表泵入测氡仪的测量室,再通过流量计后从出气管排出,使得测氡仪测量室内的氡浓度与集氡罩内的氡浓度平衡,氡析出率测量时泵要保持恒定流率,不能出现高流率,因为高流率会导致在集氡罩内形成负压,使氡析出率变大;

此时,集氡罩中氡浓度的变化用式(1)描述:

(1)

J为被测介质表面氡析出率,S为集氡罩的底面积,V为集氡罩空间体积,L为泵的流率,为集氡罩内氡的衰变引起的氡浓度变化,λ为氡的衰变常数( ),C(t)为集氡罩内积累t时刻的氡浓度,R为氡的泄漏和反扩散率, 为有效衰变常数,包括衰变常数、氡的泄露和反扩散率,t为集氡的时间;

当集氡罩内氡浓度趋于恒定时, ,式(1)简化为:

(2)

当 ,式(2)简化为:

(3)

利用式(3)能快速得到氡析出率;

其特征是:式(3)成立的充分条件是 ,但是现有的开环式氡析出率测量都不知道有效衰变常数的大小,过高的泵流率又会导致集氡罩内的氡浓度降低,导致统计涨落加大,甚至使得集氡罩内出现较大的负压导致氡析出率加大,因此在开环式测量氡析出率前,先测量有效衰变常数,通过有效衰变常数直接计算得到氡析出率;

其有效衰变常数的测量方法如下:

先在测氡仪预设的流率 下测量氡析出率,在流率为 时集氡罩内的氡浓度为: (4)

式中 是流率, 是在该流率下集氡罩1内的氡浓度;

根据式(3)知:

(5)

是流率为 时的氡析出率测量值;

然后降低泵的流率,得到流率为 时的氡析出率,如果此时氡析出率的测量值与流率为 时的氡析出率测量值差异不大,就继续降低流率,直到出现不小于20%的差异,在流率为 时,有: (6)

是流率为 时的氡析出率测量值;

(7)

根据式(7)得到有效衰变常数的值,由于有效衰变常数的值已知,利用式(5)或(6)直接计算得到氡析出率,并不要求 。

2.根据权利要求1所述的一种利用有效衰变常数开环式连续测量氡析出率的方法,其特征是:根据测量得到的有效衰变常数的值,调整泵的流率,使得 ,然后利用式(3)计算得到氡析出率。

3.根据权利要求1所述的一种利用有效衰变常数开环式连续测量氡析出率的方法,其特征是:上述方法采用的测量装置由集氡罩、进气管、连接管道、真空表、泵、出气管、流量计及测氡仪组成,进气管安装在集氡罩上,并与集氡罩的内腔相通,连接管道的一端与集氡罩的出气口连接,另一端与测氡仪测量室的进气口连接,连接管道依次安装有真空表及泵,出气管与测氡仪测量室的出气口连接,出气管上安装有流量计。