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DHZM-∏型

氡及子体测量仪

使用维护说明书

中国辐射防护研究院
二00八年六月

1、 用途
DHZM-II型氡及子体测量仪为可携式”实时””连续”测氡/氡子体/总∂潜能浓度的多功能仪, 是第一代DHZM-I型的改进型, 其结构具有典型优越性, 可用于地下工程、 矿山井下、 旅游山洞、 核设施场所、 伴生铀矿系以及室内环境氡的测量, 是一种寻找氡的来源的必备装置。该仪器可即时给出结果, 操作简单, 携带方便, 适合大规模的氡水平调查。
2 方法与原理
2.1 测量与取样方法
氡及其子体测量装置,是基于双滤膜测氡方法与采样原理, 满足GB14582-1993<空气中氡及其子体测量方法》与国际电工委员会IEEC 氡测量仪标准要求, 而且国际辐射效应委员会就剂量估算要求必须考虑氡子体测量。仪器分”连续测量”或”定时测量”二个测量模式, 测量周期为26分钟, 微型泵自动取样。这里用测量过程中某一个周期来描述测量时间的设置与运行程序:
( 1) 氡子体测量部分( 一个独立的探测器) , 泵取样为1L/min可控制的稳定流量, 打开电源, 泵开始取样, 泵一直连续运行取样, 仪器开始计数, 5、 8、 19、 26分钟后, 其计数值分别为C0, C1、 C2、 C3。
氡子体测量过程中, 设总的效率为G( 包括仪器效率、 过滤膜与自吸收的效率等) , 抽气流量为V L/min=2 L/min,前5分钟计数C。为本底计数, 3个氡子体(RaA、 RaB、 RaC)及其总α潜能浓度( PAEC) :
PAEC= ---RaA ---RaB --- RaC (计算公式)
其中各个影响因素均考虑与Kf有关的常数由试验研究得出, RaA、 RaB、 RaC、 PAEC的系数分别为K1, K2, K3, K4, X1-X16为计算常数。
( 2) 氡浓度测量部分( 一个独立的探测器) , 泵流量为稳定的2l/min, 打开电源, 泵开始取样, 泵一直连续运行取样, 仪器同时计数, 为连续测量模式。如果采用”定时测量”模式时, 定时为超过一个测量时间间隔的任意时间即可, 所有时间设置均用秒, s。
氡浓度: C氡=---( 计算公式) Bq/m3
2．氡及其子体测量装置的基本组成
1) 铝制收集衰变室, 抽气泵、 流量传感器、 湿度传感器、 气流缓冲与干燥装置、 特殊设计的气路系统、 两个探测器( 其中一个在气体入口处测量氡子体探测器, 一个在收集衰变室出口处氡探测器) 、 计数与处理电路、 显示与串口通讯、 微型打印机等。

DHZM-I氡及其子体连续监测仪
2) 工作原理
抽气过程中, 入口滤膜滤掉空气中已有的氡子体, 其滤膜上聚集的氡子体被硅探测器所探测进行实时测量; 纯氡在经过收集衰变室的过程中又生成新的子体( 主要是218Po) , 其中的主要部分由于静电高压的作用下加速聚集到收集衰变室的出口处, 被出口处金硅面垒探测器直接探测, 由于氡子体的增长遵循固有的积累和衰变规律, 经过测出口探测器所得的α计数就可确定氡浓度。
3) 基于双滤膜测氡原理
( 1) 氡浓度测量
a、 确保入口滤膜的洁净与气路系统的运行良好。
b、 以流速1-3l/min连续取样( 取样时间间隔可按测量精度要求设置5~60分钟, 一般环境氡测量选择取样26min) 。
c 实时计数显示, 连续取样测量, 每个设置的取样时间间隔( 若就环境氡水平测量, 取样时间一般为26min, 即26min给出氡浓度结果) , 对出口探测器进行总计数, 其积分记数为Ga, 单次测量氡浓度时先抽气5分钟后测量, 以克服上一次测量中衰变所残留氡子体的影响; 在连续测量时, 必须考虑上一次测量中衰变所残留氡子体的影响与修正。
( 2) 氡子体浓度、 氡子体α潜能浓度、 平衡因子
实时测量入口滤膜聚集的氡子体, 得出α计数; 每取样5分钟就运算一次氡子体α潜能, 每个取样时间间隔即据氡浓度估算平衡因子, 保存数据并连续测量。
氡子体浓度: Cn=[1/( η*V) ]*ΣK*ji*Ci(Bq/m3)(其中i=1~3);
氡子体α潜能浓度: Pα=[1/( η*V) ] *Σ*ΣXj*kji*Ci(10-8J/m3);平衡因子: Pα/Cn.
( 3) 电路方框图

( 4) 根据现场应用的需要, 许多时候只需分别测量氡或子体/总∂潜能, 我们就把DHZM-I型进行改造了成新型轻便的DHZM-II型。该仪可实现铀镭矿山在线监测与防氡通风连锁控制。
( 5) 当前正在研究的关键技术:
l 为满足核军工与核能开发的需要, 就先进性与实用性而言实现铀镭矿山在线监测与防氡通风连锁控制是必要的。
l 就测量方法的技术进步而言采用∂能谱测量氡与三个氡子体浓度就比较先进。我们也正在朝这二个技术方向发展与完善。

DHZM-II氡及子体测量仪

3、 使用条件
(1) 环境温度: -5～40℃
(2) 相对湿度: ≤95%
(3) 供电电源: 直流由一节6V蓄电池供电, 并配备有专门充电器供其充电, 电池充电一次可连续工作4小时左右, 为了电池寿命, 一般尽量采用交流工作。
4、 主要技术性能
(1) 探测器: 半导体探测器, 具有体积小, 响应快, 对γ不灵敏。
(2) 仪器本底: ≤3cpm。灵敏度: 1.1×10-3cps/Bq/m3(氡)。
(3) 对239Pu-α面源的探测效率: 35%(2π)。
(4) 计数容量99999999; 测量范围: 氡/氡子体浓度2～106Bq/m3, ∂潜能浓度: 10-8--10-2J/m3, 氡浓度超过国标要求的辐射安全值400 Bq/m3 , 仪器内置喇叭会自动发出报警声。
(5) 测量时间间隔: 方式mode1/mode3均为26min, 即26分给出结果; 方式2为1～100分内据其氡水平高低自行设置, 仪器已设置为26min, 方式3为氡子体RaA浓度与总∂潜能浓度测量。
(6) 该仪器自动化程度高, 可改变参数设置, 自动显示, 即时给出结果, 设”输出”功能键, 内部可存储约100个点的测量结果, 一般不需要另配微型串口打印机而查询历史结果记录即可。
DHZM-II型

氡及子体测量仪

Welcome to use
DHZM

回 车

位选

参数

输出

测量
开
关

复位

Welcome to use
DHZM

5、 测量操作程序
仪器连接好接线, 如下操作程序进行:

图 图 1 开机显示状态
一般将仪器置于环境中离地1米高处( 采样头进口) , 放置在一个”平稳”的平台上( 注意不要使仪器由于泵振动而摇动, 而产生高计数) , 打开仪器电源开关, 按”测量”键开始测量。这时仪器显示如图1的所示的连续测氡状态。

特别注意: A直流开关在后面板上; B确认关闭直流开关后才用交流, 经过交流适配器连接在背面+5V上, 即插即用, 按”测量”键即可测量。
Model =1
DHZM

（1） 仪器已设置氡测量mode 1, 如果要测量潜能浓度与氡子体, 则需

图2 mode1 工作方式选择
要改变参数设置, 即按”参数”键选择工作方式”Model=3”, 再必须按最右的”回车”键确认该设置, 按”测量”即开始测量, 见图2, 测量开始后右下角显示”3”。
仪器测量方法共三种方式: 方式1--连续测量、 方式2-- 定时测量、 方式3--氡子体与潜能测量。按””””键选择所需要的工作方式, ””为增大, ””为减小。
TimeInterval=26
DHZM
按”参数”键还可设定其它有关参数(见图3), 如测量时间间隔( TimeInterval, 固定为26min, 选择mode 2定时测量才可设置, 已设15min, 能够1-90min根据氡水平高低选择设置) 、 刻度系数3个( K/k/Kz, 已设置好) , 方式3个( Model 1/2/3) , 实时间( 年月日时分秒) 等参数的设定可结合”位选”键进行, ”位选”是改变 图3 参数设置时的显示状态
个位或百位, ” ”””的使用是使数字增
减。每设置好一个参数, 按一次”参数”键, 进入下一个参数。输入参数完成后按回车确认所需的设置。
Time(实时间) 1: 10 (时间间隔)26
Counter=100 (方式) 01
设置好参数( 例如ΔT=26; K=2.16。) 后, 按”测量”键( 注: 按”复位”再按”测量”也可) , 仪器即进入测量状态, 这时的显示状态如图4所示。测量完毕自动给出测量结果, 见图4。

图图4 mode1测量时显示状态
（2） 结果传输与显示
该器设有数据存储功能与输出功能, 按”输出”与” ”””上下翻动显示各个时间的测量结果历史值 中途查测量结果时不影响连续测量( 但不要按”复位”键) 。工作方式mode 3, 潜能与氡子体/测量时间分屏显示, 5秒交替显示。工作方式mode1或mode2氡浓度/测量时间分屏显示, 5秒交替显示。
( 3) 仪器充电
该仪器使用6V蓄电池供电。为了保护电池寿命, 除了平常使用时( 注: 内部电池充电一次直流使用4小时左右) 就按要求充电外, 仪器长期不用时( 二个月左右) 也应定期进行充电。充电器上有充电指示灯标示, 在充电时, 充电指示灯”红灯”亮, 充电完成”绿灯”亮, 充电时间一般在6-8小时左右。注: 先接电池端, 后接交流插头; 在仪器停止测量即关机后才能充电; 充电完成先拔交流插头, 后拔仪器端。
（4） 后面板”信号”插孔的便携单体仪器时不需要用; 为在线工程测量时另行备用。
6、 常见故障分析与维护维修
(1) 使用直流时, 检查仪器的电池是否有电, 可看仪器面板上的电源指示灯, 若指示灯暗或显示器字模糊, 应进行充电; 仪器不计数, 检查电线是否连接好。
(2) 若充电后仪器工作仍有异常, 则是电子学线路部分的故障, 应由训练有素的专业人员进行维修, 或返回制造单位维修。
(3) 使用交流( 适配器) 测量时, 检查面板后的线连接是否正确, 背面开关是否打开。
(4) 当在野外测量时间长, 仪器内电池供电不够时, 需要采用外加电池供电, 此时在”充电”孔上外连接6V铅蓄电池即可工作( 注意Q头中心为正极) 。
(5) 中国辐射防护研究院技术服务电话地址
地址; 太原市学府街102号 邮编: 030006
电话:

中国辐射防护研究院
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