[发明专利]一种闭式循环的氚在线监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，包括待测气体进气及测量回路，吹扫气体进气及测量回路组成，待测气体进气及测量回路与吹扫气体进气及测量回路通过气水分离器连接，所述气水分离器的主气路在待测气体进气及测量回路内，气水分离器的吹扫气路在吹扫气体进气及测量回路内；

所述待测气体进气及测量回路包括待测气体进气气路、待测气体测量回路、加氢气路、加湿气路以及排气气路；

所述吹扫气体进气及测量回路包括吹扫气体进气气路、吹扫气体测量回路以及吹扫气体排气气路。

2.根据权利要求1所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，所述待测气体进气气路包含进气泵、第一流量控制器和过滤器，三者依次连接。

3.根据权利要求1所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，所述待测气体测量回路包括待测气体循环回路、氧化炉之路以及气水分离器支路。

4.根据权利要求3所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，所述待测气体循环回路依次包含第一缓冲瓶、第一温度湿度压力计、第一电离室以及第一循环泵；

所述氧化炉支路包含氧化炉；

所述气水分离器支路包含气水分离器主气路。

5.根据权利要求1所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，加氢气路依次包含有第三流量控制器和储氢合金。

6.根据权利要求1所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，所述加湿气路依次包含有第四流量控制器、纯水加湿器以及第二温度湿度压力计。

7.根据权利要求1所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，所述排气气路包含第二除湿器。

8.根据权利要求1所述的闭式循环的氚在线监测系统，其特征在于，所述吹扫气体进气气路依次包含第一压缩气体以及第二流量控制器；

所述吹扫气体测量回路依次包含第二缓冲瓶、气水分离器吹扫气路、第二电离室以及第二循环泵；

所述吹扫气体排气回路包含第一除湿器。

9.一种闭式循环的氚在线监测方法，其特征在于，包括步骤：

A.开启进气泵和两个循环泵，并将流量控制器开至最大，使用空气对整个回路中的残余放射性气体进行清洗，之后关闭所有气路、循环泵和进气泵；

B.调节各流量控制器至设定的流量，开启待测气体进气气路，保持氧化炉气路、气水分离器气路、加氢气路和加湿气路关闭，获取足够待测气体后关闭待测气体进气气路，开启循环泵，使待测气体在待测气体循环回路中循环一段时间达到稳定，使用第一电离室测量其总氚浓度；

C.将气水分离器气路连入待测气体循环回路，根据需要将加湿气路连入待测气体循环回路，为待测气体进气及循环回路加湿，使用第一温湿度计压力计监视待测气体进气及循环回路内气体参数，调节第二流量控制器至设定值，为吹扫路增加气体，当气路达到一定压力后，关闭第二流量控制器，开启第二循环泵，使得吹扫气体在吹扫气体测量回路中循环，当整个系统运行一段时间，达到稳定后，关闭第二循环泵，使用第二电离室测量吹扫回路氚浓度，使用第二温湿度计压力计监视吹扫气体进气及测量回路内气体参数；

D.通过吹扫气路及待测气路的气路体积，温度，压力及湿度参数可以将其换算为待测气体中氚化水浓度，将气水分离器从待测气体循环回路中断开，将氧化炉气路及加氢气路连入待测气体循环回路，根据情况开启储氢合金并将第三流量控制器开启到设定值加入适量氢气后关闭，开启第一循环泵及氧化炉，将待测气体测量回路中的氢氚及氢气氧化为氚化水及水；

E.从待测气体循环回路中断开氧化炉气路和加氢气路，将气水分离器气路和加湿气路连入待测气体循环回路，待第一循环泵工作一段时间气路稳定后开启第二循环泵，再次对气水分离器主气路进行吹扫，整个系统工作一段时间，使用第二电离室测量气路中氚浓度，当第二电离室示数不再变化后，所测得氚的增加量全部来源于主气路中原来的氢氚，从而得到主气路中氢氚的浓度。