AH3型环境氚在线自动监测系统

一、执行标准

HJ/T 61-2001 辐射环境监测技术规范；
GB 12379-90 环境核辐射监测规定；
HJT 22-1998 气载放射性物质取样一般规定；
GB 12375-90 水中氚的分析方法。
二、系统组成

系统原理图如下所示：

AH3型环境氚在线自动监测系统系统组成包括：

氚采样单元：连续采集空气中的氚水样品，供系统分析之用；
样品处理单元：对氚水样品进行分析前的自动蒸馏预处理；
样品试剂进样单元：自动按照一定比例添加样品和闪烁液，制备可满足分析仪进样要求的样品；
进样控制单元：垂直方向上可移动，用于控制进样、排废；停止进样时，进样口应垂直向上运动远离试剂瓶，避免对样品切换单元旋转时产生干涉；
自动封瓶单元：可实现试剂瓶自动加装瓶盖功能，确保试剂瓶的密封性；
转盘单元：可存储30个试剂瓶并设置一个废液口位置，根据测量任务要求自动旋转试剂瓶位置；
机械臂单元：可实现试剂瓶在取样位、称重位、摇匀位、进样位与回收位之间任意切换；
自动称重单元：试剂瓶注入样品以及混合前后，检测试剂瓶重量，对样品注入以及混合过程是否正常进行判断；
自动摇匀单元：对试剂瓶内样品和闪烁液进行充分混合；
分析仪及其进样器：检测氚水样品的氚活度，并输出测量数据；
系统控制/数据采集、处理及存储单元：实现系统总体控制，分析单元数据的采集、处理及存储功能；
数据传输单元：可支持无线/有线等多种数据传输模式。
 三、系统工作模式

AH3型环境氚在线自动监测系统主要支持如下工作模式：

在线非循环分析模式
该模式下氚分析仪可设置测量重复次数，循环次数为1，可实现环境氚样品的在线自动采集、自动蒸馏、自动制备、自动分析以及数据自动传输功能，常规分析均采用该模式。

在线循环分析模式
该模式下氚分析仪除设置测量重复次数外，还可设置循环次数，可实现环境氚样品的在线自动采集、自动蒸馏、自动制备、自动分析以及数据自动传输功能，当系统*分析时使用该模式，可对测量条件进行探索研究。

自动采样模式
该模式下仅执行采样操作，主要应用于氚分析仪维护状态下的应急采样。

四、系统关键技术

样品采集/处理/进样技术
样品采集：可适用于中国北方、南方不同的气候条件；采样过程对气体流量进行精准计量，用于换算空气中氚放射性活度；
样品处理：采用 自动蒸馏技术，对样品进行分离提纯，降低对分析过程测量精度的影响；
样品进样：采用双注射泵精确定量抽取样品和闪烁液，可按照任意配比配置样品+闪烁液试样。
样品自动制备—机器人技术
进样控制技术：由一系列气动/电动执行机构组成，可自由控制进样嘴垂直、水平方向移动，动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示；
转盘控制技术：由伺服电机驱动转盘精确转动至目标位置，动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示；
自动封瓶技术：由由一系列气动/电动执行机构组成，可自动抓取瓶盖并对相应的试剂瓶执行拧瓶盖操作，动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示；
三轴机器人技术：由一系列气动/电动执行机构组成，可抓取试剂瓶并移栽至任意位置，动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示；
自动摇匀技术：由一系列气动/电动执行机构组成，可模拟手工摇匀过程，摇匀过程振幅、频率可灵活设置，动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示；
自动检漏技术：采用高精分析天平对摇匀前后的试剂瓶质量进行称重比较，对试剂瓶是否漏液进行判断，动作过程中可对机构执行异常情况进行故障诊断并进行报警提示。
样品分析及数据处理技术
样品分析：采用超低本底液闪仪进行分析，本系统设计可兼容行业内各种分析仪设备；
数据处理：通过对本底、标准样品的测定，可获取数据计算所优选的噪音值B以及效率值E；通过获取待测样品检测的原始数据，可自动计算出CPM、DPM以及放射性活度（空气中）值。
系统控制技术
   系统采用*嵌入式控制技术对系统进行总体控制，采用10.4寸彩色触摸屏作为人机交互界面，可实时显示系统运行状态以及氚分析仪分析状态。

五、系统主要特点

监测频率高：系统可实现连续、自动、在线监测，可至少每天获取一组环境氚样品监测数据，监测频率高；
方法一致性好：系统自动采样及分析过程*模拟实验室手工过程，与实验室分析过程方法一致性好；
多种工作模式：可支持在线非循环分析模式、在线循环分析模式以及自动采样模式等多种工作模式；
多种采样模式：可根据系统不同应用环境，选择冷凝法、冷冻法等多种氚采样模式；
可靠的分析技术：系统采用超低本底液闪谱仪作为检测模块，可检出环境中极低浓度的氚样品；
样品自动预处理：系统采用氚样品的自动蒸馏分离提出技术，可 保证样品测量的准确性；
*机器人技术：系统进样控制、转盘驱动、拧瓶盖及封瓶盖、样品输送均采用*机器人技术，系统自动化程度高，运行稳定可靠。
试剂瓶灌装自动检漏：采用高灵敏度称重传感器对试剂瓶灌装过程是否产生泄露进行检测，从而保护后端氚分析不受污染；
系统参数可灵活设置：可设置氚样品采集时间、闪烁液与样品的配置比例、氚分析仪分析时间、样品静置时间、氚分析循环次数、重复测量次数等重要参数，满足不同用户、不同使用环境使用需求；
全面的故障诊断及保护机制：丰富的传感器设置，可对氚样品采集过程、样品预处理过程、各机械部分动作进行全过程故障诊断，并对系统进行故障保护；
状态实时显示：系统采用10.4寸彩色触摸屏，可实时显示系统运行状态以及氚分析仪分析状态，人机界面友好；
网络通讯功能：产品支持RS232/485通讯方式；支持无线（GPRS/3G/4G）或有线网络传输方式；
维护工作量低：仅需要定期（每个月）更换试剂瓶和瓶盖，系统维护工作量极低。