[发明专利]一种用于环境监测的氚自动提取装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于环境监测的氚自动提取装置，包括蒸馏室，控温单元，冷凝单元，及冷凝辅助单元；蒸馏室连接有第一泵体，第二泵体，及第三泵体；输送管道包括第一竖直管路，第二竖直管路，及倾斜管路，倾斜管路自蒸馏室向冷凝单元方向向上倾斜。本发明还公开了一种用于环境监测的氚自动提取方法，包括以下步骤：1）蒸馏室清洗；2）蒸馏润洗；3）蒸馏；4）冷凝；5）蒸馏室排样。本发明实现了环境氚样的全自动蒸馏浓缩功能，蒸馏室的自动清洗功能，蒸馏所需试剂的自动精确添加，可完成环境氚全自动采集、制备、蒸馏提纯、测量分析等过程，减少了人工干预，监测结果更准确，也节约了人工成本。

技术领域

本发明属于环境保护和自动化设备技术领域，尤其是涉及一种用于环境监测的氚自动提取装置及方法。

背景技术

氚是一种辐射性物质，其半衰期为12.6年。空气中的氚最终大部分会形成氚水-水蒸汽，和普通水一起进入水循环，因而很容易使人类受到辐射。在环境保护工作中，监测水和空气中氚的含量，在国际上受到普遍重视，现有的氚监测方法中，间接测量法明显优于其他方法，其原理是先通过冷凝空气法制取空气氚水样，并将水样带回实验室，再通过人工蒸馏浓缩的方法进行氚样提纯，然后将水样和闪烁液按一定比例定量至样品瓶，最后将样品瓶逐一放入仪器中分析。当前蒸馏浓缩方式主要分为半自动蒸馏和人工蒸馏，半自动蒸馏可以实现单次样品自动蒸馏，蒸馏之后的清洗由人工完成；人工蒸馏为传统实验室操作方式，所有操作由人工完成；以上2种蒸馏方式存在以下几点不足：1、当氚样浓度较高时，对制样人员有一定的辐射危害；2、定量配样对实验人员的操作技能要求很高，容易引入人为操作误差；3、实验操作时间长，需要占用人力值守；4、由于清洗过程需要人工完成，因此无法实现过程完全自动化，也无法实现空气氚在线监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种实现氚样的自动化蒸馏，蒸馏室的自动化清洗工序，节约人力成本的用于环境监测的氚自动提取装置及提取方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于环境监测的氚自动提取装置，包括蒸馏室，用于对蒸馏室进行加热的控温单元，通过输送管道与蒸馏室相连的冷凝单元，及用于向冷凝单元内循环输送冷凝剂的冷凝辅助单元；所述蒸馏室连接有用于向蒸馏室内输送药剂的第一泵体，用于向蒸馏室内输送样品的第二泵体，及用于连通蒸馏室和外界的第三泵体；所述输送管道包括与蒸馏室顶部相连的第一竖直管路，与冷凝单元顶部相连的第二竖直管路，及倾斜连接在第一竖直管路和第二竖直管路之间的倾斜管路，所述倾斜管路自蒸馏室向冷凝单元方向向上倾斜。

进一步的，所述第一竖直管路上设有内径增大的第一球形鼓泡，所述第二竖直管路上设有内径增大的第二球形鼓泡。

进一步的，所述第一泵体连接于蒸馏室上部，所述第二泵体连接于蒸馏室上部，所述第三泵体连接于蒸馏室底部，该第三泵体用于向蒸馏室内输送空气或将蒸馏室内的样品向外界排出。

进一步的，所述蒸馏室主体呈圆柱形，其底部呈锥形，所述控温单元包括包覆于蒸馏室主体外壁的加热片，及设于加热片和蒸馏室外壁之间的温控开关。

进一步的，所述药剂包括清洗剂和蒸馏试剂。

进一步的，所述冷凝单元包括冷凝剂流通腔室和位于冷凝剂流通腔室内的热交换螺旋管，冷凝剂流通腔室包括与第二竖直管路相连的进口和与收集槽相连的出口。

进一步的，所述第二泵体与用于盛装样品的样品槽相连。

进一步的，所述冷凝辅助单元包括用于存储冷凝剂的腔体，用于将冷凝剂循环输送至冷凝剂流通腔室的动力装置，及分别与冷凝剂流通腔室的上部和下部相连的上管体、下管体。

本发明还公开了一种用于环境监测的氚自动提取方法，包括以下步骤：