[发明专利]一种用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置

说明书

本发明公开了一种用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置，包括工控机、容器部分和探测部分；所述容器部分为一端开口的管道式结构，开口端连接于工艺管道上；所述容器部分设置有温度传感器和压力传感器；探测部分与所述容器部分连接以探测特征射线；所述温度传感器、压力传感器和探测部分均与所述工控机信号连接。本发明的有益效果如下：本发明采用开口的管道式结构作为容容器部分，与工艺管道的法兰开口直接连接，不用引出紫铜管到测量容器，对浓缩厂的入侵性较轻，也简化了安装，方便快捷。同时，与在先的铀丰度在线监测仪相比，节约了成本，重量大大减轻，并且节省了材料，减轻了环境污染，便于移动运输。

技术领域

本发明涉及核化工领域，具体涉及一种用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置。

背景技术

监测铀浓缩厂工艺管道中气体(特而是UF₆气体)的铀丰度是进行核材料衡算核实的关键步骤，可判别铀浓缩厂生产的UF₆产品铀丰度是否符合申报值；另外，通过在线监测UF₆气体的铀丰度，还可以实时监测铀浓缩厂的生产工艺状态，对浓缩厂生产工艺的及时调整具有重要的现实意义。

铀丰度的测量包含UF₆气体中²³⁵U含量的测量以及总铀量的测量。测量²³⁵U 含量都是利用探测器测量UF₆气体发射的185.7keV特征γ射线的强度来确定的。测量总铀量有3种方法：X射线荧光法、透射源衰减方法和气体状态方程方法。X射线荧光法是利用⁵⁷Co源122.05keVγ射线激发UF₆气体，通过测量激发的铀原子退激时所发出的98keV X射线来获得总铀量；透射源衰减方法是通过测量放射源的射线穿过管道气体前后的强度衰减来得到总铀量，也有采用X 射线管来替代放射源的技术。气体状态方程是通过温度、压力的测定以及被测气体的体积参数由气体状态方程来计算UF₆量，从而获得总铀量。

目前的铀丰度在线监测仪在铀离心浓缩厂工艺管道中补压机前后两端各引出一根紫铜管，紫铜管连接到铀丰度在线监测仪的测量容器，这样，利用气体的压差使UF₆气体从补压机后端经过紫铜管流入补压机的前端，形成一个循环，通过测量容器内气体的温度和压力，以及气体特征γ射线计数就能够计算出气体的丰度。

但是，上述的监测仪还有以下缺点：

为了保证γ射线计数率以及辐射安全的要求，铀丰度在线监测仪的测量容器采用铅进行设计加工，测量容器直径约为45cm，重量大约重400kg，从而导致监测仪体积和重量都比较大。连接时需要在工艺管道上引出管线，十分不便。另外，由于温度、压力和谱仪信号的传输，导致内部电子学线路设计连接比较复杂，因此安装调试比较麻烦，对浓缩厂的入侵性较强，后期维护费用昂贵，并且成本较高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置，能够在达到测量气体铀丰度参数的情况下简化安装需求，降低安装成本。

本发明的技术方案如下：

一种用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置，包括工控机、容器部分和探测部分；所述容器部分为一端开口的管道式结构，开口端连接于工艺管道上；所述容器部分设置有温度传感器和压力传感器；探测部分与所述容器部分连接以探测特征射线；所述温度传感器、压力传感器和探测部分均与所述工控机信号连接。

进一步地，上述的用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置，所述容器部分的开口与所述工艺管道的法兰连接。

进一步地，上述的用来在线测量气体铀丰度的小型监测装置，所述管道式结构上开孔，所述温度传感器和压力传感器安装于孔内。