[实用新型]一种连续自动β射线粉尘测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉尘自动测量系统，尤其涉及一种连续自动β射线粉尘测量仪。

背景技术

现阶段大气粉尘测量技术及仪器不能满足自动，实时数据连续测量（现阶段的粉尘测量仪多为滤膜式测量仪），无人操作及数据记录和传输的要求。为此，对空腔式β射线粉尘测量仪的技术开发进行了可行性研究。

β射线粉尘测量技术采用以下工作原理：

强度恒定的β源发出的β射线通过介质时，β粒子与介质中的电子相互碰撞损失能量而被吸收。在低能条件下，吸收程度取决于介质的质量，与粉尘粒子的粒度、成分、颜色及分散状态等无关。吸收量与物质的质量关系为式（1）

                                                               （1）

式中：N为采样后被介质吸收后的β粒子计数；N₀为采样前未经介质吸收的β粒子计数；μm为β粒子对特定介质的吸收系数( cm²/ mg) ；d为吸收介质的厚度(cm)；ρ为介质的相对密度(mg/cm³)。

仪器的工作原理基于上式即应用β射线吸收技术来测量大气中粉尘的质量浓度。

发明内容

本发明的目的是实现连续自动监测大气中的粉尘浓度，并将数据记录储存，传输，实现实时测量与监控。

为实现以上技术目的，本发明采用的技术方案：一种连续自动β射线粉尘测量仪，其特征在于它包括探测系统和自动计数系统，所述的探测系统通过计数管与自动计数系统进行连接；所述的探测系统由β放射源以及用于接收β射线信号的探测器构成；所述的自动计数系统包括放大电路、处理器、显示器、数据传输系统，放大电路连接处理器，处理器连接有显示器，处理器连接有数据传输系统；所述的探测器上设置有计数管，计数管连接放大电路；所述的处理器采用低压电源，所述的探测器采用高压电源。

所述的β放射源采用C¹⁴作为放射源。

所述的β放射源采用直径为1cm的圆形面源。

所述的β放射源与探测器之间的距离小于等于26cm。

所述的β放射源与探测器之间的距离为5cm。

本处理器上安装有CMC（Continuous monitoring curve）连续监控曲线软件。

所述的自动计数系统还包括初级报警系统和高级报警系统，初级报警系统和高级报警系统连接在处理器上。

本发明的有益效果：该仪器可应用在各粉尘浓度较高的工厂及采矿行业中，实现在生产过程中的粉尘浓度的实时监测及监控，避免因粉尘浓度过高所引起的一系列事故。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的结构连接关系为：它包括探测系统和自动计数系统，所述的探测系统通过计数管与自动计数系统进行连接；所述的探测系统由β放射源以及用于接收β射线信号的探测器构成；所述的自动计数系统包括放大电路、处理器、显示器、数据传输系统，放大电路连接处理器，处理器连接有显示器，处理器连接有数据传输系统；所述的探测器上设置有计数管，计数管连接放大电路；所述的处理器采用低压电源，所述的探测器采用高压电源。

在较佳实施情况下，所述的β放射源采用C¹⁴作为放射源。采用C¹⁴作为工作源，形状是直径为d=1cm的圆形面源，活度定为0.2mCi，其活度大小低于五类源，属豁免源，由于活度低，可有效降低使用人员所接受的剂量，提高安全性，但是如果长时间直接接触，仍然会对人体产生影响，由于其放出的粒子能量为0.156MeV，在空气中的最大射程约为0.26m，因此，在使用时操作人员应与仪器保持一定距离，该距离≥30cm。为使探测器能达到最佳性能，探测器与放射源的距离h应保持在5cm左右。

由上述可知，β放射源与探测器之间的有效测量体积为v=1/4πd²h(cm³)，通过模拟；当β放射源与探测器之间的空间为空气时，探测器的测量数据为1.96mCi，探测效率为98%；因此，在理论上，空腔式β射线粉尘测量仪是可以实现的。

当粉尘处于β放射源于探测器之间时，阻隔了部分β射线穿过，使探测器所形成的脉冲信号减少，通过其减少幅度，可得粉尘的绝对质量，如式（2）所示：

                       (2)