本發(fā)明涉及環(huán)境放射性監(jiān)測裝置及方法，具體涉及用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源裝置及方法。

背景技術：

1、超大流量氣溶膠取樣器是大氣環(huán)境放射性氣溶膠監(jiān)測中的一種常用設備。為了減小過濾流速，提高取樣效率，同時減小取樣壓阻，減小抽氣功率，一般使用面積較大的濾材進行過濾取樣，為了提高探測效率，公開號為cn109490935a、cn109540618a的中國專利中均公開了使用顆粒提取法將濾材樣品中的顆粒提取出來的制源裝置及方法，其均使用洗滌法進行顆粒提取，然后對提取懸濁液進行過濾，收集濾膜上的顆粒物；對濾清液進行低壓蒸餾，提取固態(tài)溶解物，再將顆粒物和溶解物合并制源。由于大氣氣溶膠中亞微米級細顆粒較多，導致過濾時濾膜極易堵塞，影響時效性；而且現(xiàn)有蒸發(fā)裝置使用燒瓶和加熱套，其受熱面積小，蒸發(fā)效率低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的制源裝置中，濾膜極易堵塞從而降低時效性，且蒸發(fā)裝置的受熱面積小、蒸發(fā)效率低的不足之處，而提供一種用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源裝置及方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術解決方案如下：

3、一種用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源裝置，其特殊之處在于：包括顆粒提取單元、蒸發(fā)單元以及控制單元，顆粒提取單元包括提取裝置和加壓過濾裝置；所述提取裝置包括第一蓋體、第一殼體、第二殼體、攪拌器、第一動力組件和第二動力組件，第一蓋體用于對第一殼體進行密封；所述第二殼體套設在第一殼體中，兩者側(cè)壁之間設置間隙，第二殼體通過軸瓦組件與第一殼體連接，第二殼體的側(cè)壁位于軸瓦組件下方的位置開設多個通孔；所述第一動力組件的輸出端連接第二殼體，驅(qū)動第二殼體繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)；所述攪拌器設置在第二殼體中，第二動力組件與攪拌器連接，用于驅(qū)動攪拌器工作；所述第一殼體的下端設置排放口，加壓過濾裝置的入口通過連接管路連通排放口，連接管路上設置有閥門a，加壓過濾裝置的出口對應蒸發(fā)單元的入口設置，加壓過濾裝置的出口設置有閥門b；所述蒸發(fā)單元包括第三殼體、第二蓋體以及加熱裝置，第三殼體的底部設置內(nèi)底板和外底板，內(nèi)底板的左右兩側(cè)邊緣向中心呈坡度降低、且前后傾斜設置，所述加熱裝置設置在內(nèi)底板和外底板之間，用于對內(nèi)底板進行加熱；第二蓋體設置在第三殼體的上端，用于對其進行密封；所述控制單元連接第一動力組件、第二動力組件、加壓過濾裝置以及加熱裝置，用于控制其工作狀態(tài)。

4、進一步地，所述第一動力組件包括脫水電機和皮帶，脫水電機的輸出端通過皮帶與第二殼體連接，以驅(qū)動第二殼體繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)；

5、所述第二動力組件包括攪拌電機，攪拌電機設置在第一蓋體上，所述攪拌器包括攪拌桿和攪拌葉片，攪拌桿的一端穿過第一蓋體與攪拌電機的輸出端連接，攪拌葉片設置在攪拌桿的另一端。

6、進一步地，所述加壓過濾裝置包括過濾筒、濾膜和空氣壓縮機，過濾筒的上端設置入口，下端設置出口，濾膜設置在過濾筒的下部，空氣壓縮機的輸出端與過濾筒位于濾膜上方的位置連通。

7、進一步地，所述蒸發(fā)單元還包括設置在第二蓋體上的排氣管及軸流風機；

8、所述加熱裝置包括加熱板以及多個加熱棒，加熱板與內(nèi)底板的下表面貼合，加熱板上均勻設置多個安裝孔，多個加熱棒分別設置在多個安裝孔中；所述加熱板為銅材質(zhì)；

9、所述第三殼體的內(nèi)底板的左右兩側(cè)邊緣向中心的坡度角度為2.5°～5°，前后傾斜的傾斜角度為5°～10°。

10、進一步地，所述控制單元為電控裝置，電控裝置連接攪拌電機、脫水電機、空氣壓縮機、加熱裝置和軸流風機。

11、進一步地，所述第一蓋體與第一殼體通過螺栓連接，第一蓋體與第一殼體的上端面之間設置o型圈；

12、所述軸瓦組件包括設置在皮帶上下兩側(cè)的上軸瓦和下軸瓦，下軸瓦的下方安裝防溢環(huán)，用于防止第一殼體內(nèi)的液體進入下軸瓦。

13、同時，還提供一種用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源方法，基于上述用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源裝置，其特殊之處在于，包括以下步驟：

14、步驟1，將大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品、水和表面活性劑加入提取裝置的第二殼體內(nèi)；

15、步驟2，啟動第二動力組件，控制攪拌器進行攪拌，利用水和表面活性劑對大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品中的顆粒物進行提取，得到懸濁液；

16、步驟3，懸濁液通過第二殼體側(cè)壁的多個通孔，進入第一殼體，打開閥門a，將懸濁液排入加壓過濾裝置；

17、步驟4，啟動第一動力組件，帶動第二殼體旋轉(zhuǎn)進行離心脫水，將殘余的懸濁液排入加壓過濾裝置；

18、步驟5，關閉閥門a，打開閥門b，利用加壓過濾裝置對懸濁液進行加壓過濾，加壓過濾裝置截留部分顆粒物，并使濾清液流入第三殼體中；

19、步驟6，通過加熱裝置對第三殼體的內(nèi)底板進行加熱，使濾清液蒸干，得到殘余顆粒物；

20、步驟7，將加壓過濾裝置截留的部分顆粒物與殘余顆粒物合并，制成測量源。

21、進一步地，步驟5中，所述利用加壓過濾裝置對懸濁液進行加壓過濾具體為：啟動空氣壓縮機向過濾筒內(nèi)加壓，使懸濁液通過濾膜實現(xiàn)過濾，濾清液進入第三殼體；

22、步驟6具體為：通過電控裝置控制加熱棒對第三殼體的內(nèi)底板進行加熱，并啟動軸流風機增加蒸發(fā)速率，至濾清液蒸干，得到殘余顆粒物；

23、步驟7具體為：將加壓過濾裝置的濾膜及其上截留的部分顆粒物與殘余顆粒物合并，制成測量源。

24、進一步地，步驟5中，所述加壓過濾裝置的工作壓力為0.6mpa；

25、步驟6中，所述第三殼體的內(nèi)底板加熱溫度為300℃～350℃。

26、進一步地，步驟2中，所述攪拌器轉(zhuǎn)速為500～800轉(zhuǎn)/分鐘，總洗滌時間為200～400秒；

27、所述攪拌器的攪拌方式為：先加速5s，正轉(zhuǎn)20s，再減速5s，反轉(zhuǎn)20s，以此為一個周期進行循環(huán)；

28、步驟4中，離心脫水的時間為1～3分鐘，第二殼體的轉(zhuǎn)速為1200～1500轉(zhuǎn)/分鐘。

29、本發(fā)明的有益效果：

30、1、本發(fā)明用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源裝置在提取裝置中設置兩個動力組件，分別控制攪拌和脫水，將攪拌與脫水兩個過程分離，方便控制并提高提取效率；同時設置加壓過濾裝置，解決了細顆粒物堵塞濾膜導致過濾時效低的問題。本發(fā)明的蒸發(fā)單元采用具有一定的傾斜角度的內(nèi)底板，且中間低兩側(cè)高，具有一定坡度，便于濾清液有效回收后進一步蒸發(fā)處理，方便收集蒸發(fā)后的殘余顆粒物。

31、2、本發(fā)明中第一動力組件的脫水電機通過皮帶控制第二殼體，顯著減小脫水過程的振動和噪聲，有利于操作人員的安全和健康；加壓過濾裝置使用壓縮空氣作為加壓過濾裝置的壓力源，工作壓力選定在0.6mpa左右，使用方便。

32、3、本發(fā)明使用同一電控裝置控制顆粒提取單元和蒸發(fā)單元，裝置自動化高，有效提高制源的時效性。本發(fā)明在內(nèi)底板下安裝加熱板，導熱效率高，并由軸流風機主動排出蒸汽，整體蒸發(fā)效率高，使用該蒸發(fā)單元，可以在1.5h內(nèi)完成10l水溶液的蒸發(fā)處理。

33、4、本發(fā)明用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源方法依次通過顆粒提取、加壓過濾和加熱蒸發(fā)的步驟，依次對大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品進行處理，最終收集加壓過濾截留的部分顆粒物與蒸發(fā)濾清液得到的殘余顆粒物，得到測量源，減少過濾時對濾膜的堵塞。

34、5、本發(fā)明用于大氣環(huán)境放射性氣溶膠濾材樣品的制源方法中，設定了加壓過濾的壓力、內(nèi)底板加熱溫度、攪拌器的轉(zhuǎn)速和時間以及離心脫水的轉(zhuǎn)速和時間，各參數(shù)相互配合，能夠提高制源效率及回收率。