[发明专利]自适应开环式测量氡析出率方法及装置

摘要

一种自适应开环式测量氡析出率方法及装置，采用开环方式测量氡析出率，利用前几个测量周期的测量数据，自动得到氡析出率的近似值J1，然后自适应的调节气泵的流率大小，可以较准确的测量得到氡析出率。所述的测量装置由集氡罩、控制器、流量计、测氡仪和可调流率的气泵组成，集氡罩的出气口通过管道与气泵连接，气泵通过管道与测氡仪的进气口连接，测氡仪的出气口通过管道与流量计连接，控制器通过电路与测氡仪、流量计及可调流率的气泵连接；测氡仪及流量计的测量数据都送到控制器，控制器控制可调流率气泵的流率。

主权项

1.一种自适应开环式测量氡析出率方法，测量时将集氡罩扣在待测介质1的表面，然后开启气泵不断从外界泵入干净的空气，集氡罩中氡浓度的变化可用式（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为泵的流量；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；t为集氡的时间；由于λ和R非常小，远远小于，式（1）可简化为：（2）令集氡罩内氡的初始浓度为零，解得：（3）当t足够大时，式（3）可简化为：（4）即：（5）这样利用式（5）就可快速得到氡析出率；其特征是：利用前几个测量周期的测量数据，自动得到氡析出率的近似值J₁，再自适应的调节气泵的流率大小，最终较准确的测量得到氡析出率；在测量开始的几个周期，利用控制器调节气泵的初始流率L₀，当L₀非常小时，集氡罩内氡浓度变化规律仍可用式（2）来近似描述：对式（2）中的可以按泰勒级数近似展开保留1次项，式(2)变化为：（6）由于管道的空隙体积非常小，可忽略，测氡仪的测量室内的氡浓度为：(7)式中为测量室的体积，式（7）的解为：（8）对按泰勒级数展开，保留二次项，式（8）可变化为：（9）可以近似认为测氡仪内测量室内氡浓度按式（8）式或（9）变化，测氡仪测量前几个测量周期的氡浓度变化规律，利用数据拟合，就可得到氡析出率的近似值J₁，假设集氡罩内的氡浓度大于C₀，测氡仪就能够较准确的测量氡浓度，根据式（4）和C₀的值，就可以确定使得集氡罩内氡浓度大于C₀，气泵的流率的大小L₁，自动调节气泵的流率到L₁，气泵运行一段时间就可以使得集氡罩内氡浓度趋于恒定且大于C₀，就可以较准确的测量得到氡析出率。