專利名稱：氣動(dòng)傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于用流動(dòng)的氣體傳送物體的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體快速傳輸 物品的裝置。
背景技術(shù)：
氣體快速傳輸物品的裝置俗稱"跑兔"裝置，攜帶物品的部件稱為"兔"，它已 廣泛應(yīng)用于加速器、反應(yīng)堆、醫(yī)學(xué)等多種領(lǐng)域。例如，在聚變反應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量中，需要 建立跑兔裝置將樣品(樣品包含在兔內(nèi))傳送到聚變反應(yīng)器內(nèi)，在聚變反應(yīng)的瞬間釋 放出大量中子，中子照射樣品，然后用兔將照射后的樣品迅速傳送，通過兔與樣品剝 離，最終將樣品傳送到測(cè)量位置進(jìn)行測(cè)量。在核測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中利用跑兔裝置具有以 下幾方面的優(yōu)點(diǎn)首先，跑兔裝置可以快速將活化樣品從輻照位置傳送到遠(yuǎn)處的探測(cè) 位置，減少樣品冷卻時(shí)間，可以測(cè)量到短壽命活化產(chǎn)物，有利降低中子產(chǎn)額探測(cè)下限， 提高測(cè)量精度；其次，由于中子活化樣品有一定的放射性，對(duì)工作人員可能造成傷害， 利用該裝置將樣品自動(dòng)送入探測(cè)位置，探測(cè)后送入廢物回收孔道，實(shí)驗(yàn)人員不直接接 觸樣品，這樣可以將輻射污染降到最低。目前，文獻(xiàn)公開或公開使用的跑兔裝置或者 比較簡(jiǎn)單，或者兔為一次性使用。例如，《原子核物理評(píng)論》Vol 24， No. 1發(fā)表的"基 于神光III原型IC F中子活化樣品'跑兔'系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值模擬" 一文中公開了 一種跑兔裝置，另外，《核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)》Vol 16， No.4發(fā)表的"一種快'跑兔' 裝置投入使用"一文中也公開了一種類似的跑兔裝置。這兩篇文獻(xiàn)所公開的跑兔裝置 都包括輻照站、裝樣站和接收站三部分組成，中間由樣品傳輸管道連接。這種裝置結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，樣品只能在傳輸管道來回傳遞，不能轉(zhuǎn)向。另外，中國專利200520132958. X也公開了一種同位素快速分離系統(tǒng)，該裝置主要包括裂變產(chǎn)物的產(chǎn)生、樣品傳輸、樣 品切割及取樣、樣品的分離以及樣品的收集等幾部分，其中切割及取樣裝置包括套筒、 切割刀，上端為圓形刀刃、側(cè)壁開有刀窗的切割刀固定在套筒的腹部。這種跑兔裝置 的兔子為一次性使用，不能重復(fù)利用。
發(fā)明內(nèi)容
(一) 發(fā)明目的
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種樣品盒(兔)可重復(fù)使用、自動(dòng)化程 度高的氣體快速傳送物體的裝置。
(二) 技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案。
一種氣體傳送物品的裝置，包括輻照套管、傳輸管道、氣動(dòng)系統(tǒng)、樣品盒、樣品 測(cè)量輸送裝置、控制系統(tǒng)等幾部分，樣品盒在傳輸管道中運(yùn)動(dòng)。關(guān)鍵在于，輻照套管 通過傳輸管道同樣品盒與樣品分離系統(tǒng)連接，樣品盒與樣品分離系統(tǒng)同樣品測(cè)量輸送 裝置相配合。樣品盒與樣品分離系統(tǒng)中的樣品脫兔裝置為十字形，四端均安裝有閥門， 控制十字形氣體回路的通、斷以及氣流方向，并使樣品和樣品盒分離。樣品測(cè)量輸送 裝置采用雙轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，下盤靜止，上轉(zhuǎn)盤攜帶樣品旋轉(zhuǎn)以傳輸樣品到測(cè)量端和回收
丄山頓。
(三) 發(fā)明效果
本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案中，傳輸管道既是樣品盒在其中運(yùn)動(dòng)的光滑通道， 又是氣體回路的一部分，通過氣體回路的氣流方向改變可使樣品盒及樣品在輻照端和 測(cè)量端之間來回運(yùn)動(dòng)。樣品脫兔裝置為十字形，利于樣品的翻轉(zhuǎn)，樣品測(cè)量輸送裝置 通過旋轉(zhuǎn)自動(dòng)完成樣品的轉(zhuǎn)移、測(cè)量、回收等動(dòng)作，減少實(shí)驗(yàn)人員與放射性樣品的接 觸。因此，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案既實(shí)現(xiàn)樣品自動(dòng)傳遞，又實(shí)現(xiàn)了樣品盒的重復(fù)利用目的。


圖l 一種氣體傳送物品裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2樣品盒的結(jié)構(gòu)示意圖3脫兔樣品盒的結(jié)構(gòu)示意圖4輻照套管的結(jié)構(gòu)示意圖5樣品測(cè)量輸送裝置結(jié)構(gòu)示意圖6裝置控制系統(tǒng)流程圖。
其中，l.儲(chǔ)氣罐；2&脫兔樣品盒；2b.樣品盒；3.樣品測(cè)量輸送裝置；4.傳輸管
道；5.空氣壓縮機(jī)；6.通氣孔；7.篩狀孔；8.連接輸氣管的接頭；9.輻照套管外層 管；10.輻照套管內(nèi)層管；ll.上轉(zhuǎn)盤；12.圓形孔道；13.下盤；14.帶十字支架的
圓形孔道；15.圓形孔道；16.凹槽；VI、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6、 V7、 V8閥 門；Ll 、 L2、 L3、 L4光電開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一歩闡述。
一種用于中子輻射強(qiáng)度測(cè)量的氣體傳送物品的裝置，用于將中子照射后的樣品迅 速傳送到測(cè)量位置，測(cè)量被中子活化的樣品的Y射線強(qiáng)度，然后換算出中子輻射強(qiáng)度。 裝置結(jié)構(gòu)參見圖l，它主要包括輻照套管9、 10，傳輸管道4，氣動(dòng)系統(tǒng)，樣品盒2a、 2b，樣品盒與樣品分離系統(tǒng)，樣品測(cè)量輸送裝置3，控制系統(tǒng)等部件。
參見圖2，樣品盒2b為圓柱形，上、下端面經(jīng)過鈍化處理，其中上端面內(nèi)設(shè)置凹 槽，放置并固定圓片狀固體樣品，凹槽的形狀根據(jù)樣品的形狀而定，本實(shí)施例使用的 是圓形。在樣品盒2b的柱體面上開設(shè)一個(gè)凹槽，上端面凹槽和柱體面上凹槽通過一 個(gè)通氣孔6相通。參見圖3，脫兔樣品盒2a與樣品盒2b大小一致，為圓柱體。 參見圖4，輻照套管分為外層管9和內(nèi)層管10，參見圖1的位置2，在輻照端， 內(nèi)層管10頭部設(shè)有篩狀孔7，貼近篩狀孔7處設(shè)有樣品盒定位器和位置指示光電開關(guān) L2，樣品在此處可接受中子照射，并指示樣品盒2b位置。在光電開關(guān)L2的下方可添 加環(huán)繞輻照套管的圓筒形鎘屏蔽層，用于屏蔽散射中子。傳輸管道4的內(nèi)徑與內(nèi)層管 IO的內(nèi)徑一致，并相連接，或者傳輸管道4伸入到外層管9中代替內(nèi)層管10。樣品 及樣品盒2b在傳輸管道內(nèi)層10內(nèi)移動(dòng)。外層管9上設(shè)連接輸氣管的接頭8，接頭8 與輸氣管相接，輸氣管的另一端與閥門V3、 V4相接，外層管9和內(nèi)層管10之間的空 隙為氣道，壓縮空氣由接頭8處進(jìn)入此氣道再流過篩狀孔7推動(dòng)樣品及樣品盒2b回 傳。
本實(shí)施例考慮到傳輸管道4的多彎的實(shí)際鋪設(shè)線路和過彎曲率半徑較小的特點(diǎn)以 及耐壓的特性，傳輸管道4為耐壓尼龍管，內(nèi)壁足夠光滑。在傳輸管道4上安裝若干 傳感器，以確認(rèn)樣品盒在傳輸過程中是否順利通過，并測(cè)定其運(yùn)動(dòng)速度。
參見圖l，樣品盒與樣品分離系統(tǒng)中的樣品脫兔裝置設(shè)計(jì)成十字形，上、下、前、 后四端各安裝一個(gè)閥門V5、 V6、 V7、 V8，控制氣體回路的通、斷。未被活化的新 樣品的安裝在脫兔裝置內(nèi)手動(dòng)完成，采用抽屜式結(jié)構(gòu)。十字形下端放置樣品盒2a。
參見圖5，樣品測(cè)量輸送裝置3采用上、下雙轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，下盤13保持靜止，在 樣品脫兔裝置十字管道上部以及廢品回收罐的上部各設(shè)有一個(gè)圓形孔道15、 12，分別 用于檢測(cè)前的樣品和樣品盒2a通過，以及檢測(cè)后的樣品掉入廢品回收罐，在探測(cè)其 上部還設(shè)有帶十字支架的圓形孔道14。上轉(zhuǎn)盤11底面設(shè)有容納樣品的凹槽16，并安 裝限位開關(guān)和位置指示器L4，給出可以啟動(dòng)測(cè)量的燈光和聲音信號(hào)。上轉(zhuǎn)盤ll利用 歩進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，例如，待測(cè)的樣品和樣品盒2a通過下轉(zhuǎn)盤13的孔道15 進(jìn)入上轉(zhuǎn)盤11的凹槽16中，凹槽16的深度設(shè)成可用螺栓調(diào)節(jié)的，把它調(diào)節(jié)得與圓片狀樣品的厚度一致，那么上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可把樣品帶走而樣品盒2a則留在原位并可 下降至初始位置。上轉(zhuǎn)盤11轉(zhuǎn)動(dòng)180度到達(dá)帶十字支架的圓形孔道14位置，即測(cè)量 位置，完成測(cè)量后再轉(zhuǎn)動(dòng)90度，樣品通過下盤13的孔道12自動(dòng)掉入廢品回收罐， 再轉(zhuǎn)動(dòng)90度，恢復(fù)到初始狀態(tài)。上轉(zhuǎn)盤ll、下盤13周圍用金屬鉛屏蔽，Y探測(cè)器安 裝在測(cè)量位置附近的鉛屏蔽體內(nèi)。
氣動(dòng)系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)5、儲(chǔ)氣罐l、閥門、輸氣管等組成?？諝鈮嚎s機(jī)5通過 儲(chǔ)氣罐1后， 一條支路通過常關(guān)閥門V3、常開閥門V4與輻照套管外層管9上的接頭 8連接。另一條支路通過常關(guān)閥門VI、常開閥門V2同樣品脫兔裝置十字管道的后管 相通。第三條支路通過常關(guān)閥門V5、 V6分別連接樣品脫兔裝置十字管道的后管和下 管。另外，樣品脫兔裝置十字管道的前管和上管分別設(shè)有閥門V7、 V8。
控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)程序、信號(hào)采集卡、信號(hào)輸入模塊、信號(hào)輸出模 塊、繼電器、低壓電源等。控制系統(tǒng)可以控制高壓空氣的走向，閥門的依次通、閉， 傳感器、光電開關(guān)信號(hào)的采集和分析，轉(zhuǎn)盤電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止等。
參見圖6，該裝置的工作流程是在位置l處，通過樣品脫兔裝置十字管道的后 管處手動(dòng)裝載裝有樣品的樣品盒2b;開闊門V7、 VI，關(guān)閥門V8、 V2，向十字管道的 后管輸送氣體，推動(dòng)樣品盒2b進(jìn)入傳輸管道4，氣體繼續(xù)進(jìn)入傳輸管道4向輻照端輸 送樣品盒2b，直到光電開關(guān)L2有信號(hào)，達(dá)到位置2;輻照；然后回傳，關(guān)閥門V1、 V4，開閥門V2、 V3，向輻照套管外層管9與內(nèi)層管IO之間的空間輸送氣體，氣體通 過篩狀孔7推動(dòng)樣品盒2b回傳，直到光電開關(guān)L1有信號(hào)；開閥門V4、 V8、 V5，關(guān)闊 門V3、 V7，在位置3，樣品由樣品盒2b被吹到樣品盒2a的上端面上；關(guān)閥門V5，開 閥門V6，將樣品盒2a抬到位置4;開啟上轉(zhuǎn)盤11把樣品轉(zhuǎn)到測(cè)量端位置5，關(guān)閥門 V6，測(cè)量；轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到回收位，即位置6處，樣品由孔道12落入回收罐，轉(zhuǎn)盤再轉(zhuǎn)動(dòng) 90度，復(fù)位。顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種修改和變型而不脫離本實(shí)用 新型的精神和范圍。這樣，假若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要 求其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些修改和變型。
權(quán)利要求1. 一種氣體快速傳輸物品的裝置，包括輻照套管、傳輸管道(4)、氣動(dòng)系統(tǒng)、樣品盒(2b)、樣品測(cè)量輸送裝置(3)、控制系統(tǒng)等幾部分，樣品盒(2b)在傳輸管道(4)中運(yùn)動(dòng)，其特征在于輻照套管通過傳輸管道(4)同樣品盒與樣品分離系統(tǒng)連接，樣品盒與樣品分離系統(tǒng)同樣品測(cè)量輸送裝置(3)相配合；樣品盒與樣品分離系統(tǒng)中的樣品脫兔裝置為十字形，四端均安裝有閥門，控制十字形氣體回路的通、斷以及氣流方向，并使樣品和樣品盒分離；樣品測(cè)量輸送裝置(3)采用雙轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，下盤靜止，上轉(zhuǎn)盤攜帶樣品旋轉(zhuǎn)以傳輸樣品到測(cè)量端和回收端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的樣品 盒(2b)為圓柱形，其上端面內(nèi)設(shè)置凹槽，放置并固定活化樣品，在柱體面上開設(shè)一 個(gè)凹槽，上端面凹槽和和柱體面上凹槽通過一個(gè)通氣孔(6)相通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的輻照套管為雙層結(jié)構(gòu)，分別為外層管(9)和內(nèi)層管(10)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的輻照 套管內(nèi)層管(10)的頂端面是篩狀孔(7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的輻照 套管(9、 10)頂端安裝樣品盒定位器和位置指示光電開關(guān)(L2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的輻照 套管外層管(9)的設(shè)有連接輸氣管的接頭(8)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的傳輸 管道(4)的內(nèi)徑與輻照套管內(nèi)層管(10)的內(nèi)徑一致，并相連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的輸管道(4)為內(nèi)壁光滑的耐壓尼龍管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的樣品脫兔裝置設(shè)計(jì)成十字形，上、下、前、后四端各安裝一個(gè)閥門(V8、 V6、 V7、 V5)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述的樣品脫兔裝置下端放置脫兔樣品盒(2a)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或IO所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述 的脫兔樣品盒(2a)、樣品盒(2b)的上、下端面與側(cè)面相接處經(jīng)過倒角鈍化處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于:所述下盤(13) 上設(shè)有一個(gè)圓形孔道(14、 11)、帶十字支架的圓形孔道(14);上轉(zhuǎn)盤(11)底面設(shè) 有可容納樣品的凹槽(16)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述 的上轉(zhuǎn)盤(11)上安裝限位開關(guān)和位置指示器(L4)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的氣體快速傳輸物品的裝置，其特征在于所述 的上轉(zhuǎn)盤(11)、下盤(13)周圍用金屬鉛包圍以起屏蔽作用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氣體快速傳輸物品的裝置。該裝置包括輻照套管、傳輸管道、氣動(dòng)系統(tǒng)、樣品盒、樣品測(cè)量輸送裝置、控制系統(tǒng)等幾部分，樣品盒在傳輸管道中運(yùn)動(dòng)。其中輻照套管通過傳輸管道同樣品盒與樣品分離系統(tǒng)連接，樣品盒與樣品分離系統(tǒng)同樣品測(cè)量輸送裝置相配合。樣品盒與樣品分離系統(tǒng)中的樣品脫兔裝置為十字形，四端均安裝有閥門，控制十字形氣體回路的通、斷以及氣流方向，并使樣品和樣品盒分離。樣品測(cè)量輸送裝置采用雙轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，下盤靜止，上轉(zhuǎn)盤攜帶樣品旋轉(zhuǎn)以傳輸樣品到測(cè)量端和回收端。這種裝置實(shí)現(xiàn)樣品自動(dòng)傳遞，且樣品盒可重復(fù)利用。
文檔編號(hào)G01T3/00GK201237646SQ20082013280
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者史永謙, 巍 張, 張金山, 健 曹, 朱慶福, 松 李, 王佐卿, 羅皇達(dá), 趙守智, 黃欣蓉 申請(qǐng)人:中國原子能科學(xué)研究院