專利名稱：移動式檢測鹵水中鉀濃度的儀表及檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鉀濃度的檢測儀表及檢測方法，具體說涉及一種便于攜帶的移動 式快速檢測鹵水中鉀濃度的儀表及射線計量檢測方法。
背景技術：
在鹽湖鹵水生產(chǎn)鉀肥的過程中，首先需要對濃縮池中的湖水日曬蒸發(fā)濃縮為鉀濃 度在一定范圍內(nèi)的鹵水，因此能夠?qū)饪s池中的鹵水的鉀濃度進行定期或不定期檢測，對 提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能耗具有重要的意義。另外，從海水中提取淡化水后，剩余部分鹽分濃度增加，被稱之為“濃鹽水”。目前 1萬立方米的海水可以產(chǎn)出5千立方米的淡化水，剩余濃鹽水含鹽量比普通海水要高出一 倍。濃鹽水經(jīng)再提煉可用于生產(chǎn)原鹽使用，剩余的鹵水部分還可再用于提取鉀、鎂等元素， 而這些成分可以作為化學肥料的原料應用于農(nóng)業(yè)。目前我國僅青島一市，2010年海水淡化 的規(guī)模就達到每天18萬至20萬立方米，到2020年海水淡化規(guī)模將達到每天35萬至40萬 立方米。因此，對鹵水開發(fā)利用過程中的鹵水鉀濃度進行檢測，有著重要的意義。但是目前常用的分析鹵水中鉀濃度的方法多為重量法、容量法或用離子選擇電 極、原子吸收等儀表進行分析，這些方式都需要把鹵水取樣帶回實驗室后才能進行分析，手 續(xù)煩瑣，獲得結果時間長，不能滿足對鹵水中鉀濃度的實時監(jiān)測。目前尚沒有一種便于攜帶的，能夠移動式快速檢測鹵水中鉀濃度的儀表。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有鹵水中鉀濃度的儀表及檢測方法存在的缺陷，本發(fā)明提供一種便于攜 帶、檢測速度快、檢測精度高的檢測鹵水中鉀濃度的儀表及檢測方法。解決上述技術問題所采取的具體技術措施是一種移動式檢測鹵水中鉀濃度的儀 表，其特征是在殼體(1)上部開有凹槽(2)，在凹槽(2)的壁上制有溢流孔(8)，在凹槽(2)下 方置有BGO晶體(3)，在BGO晶體(3)的下方，置有第一光電倍增管(4)，在BGO晶體(3)與 第一光電倍增管(4)的外側，裝有一端封閉的圓筒狀鉛質(zhì)屏蔽(18)，在凹槽(2)的壁中制有 環(huán)繞凹槽呈圓筒狀的空腔，在空腔內(nèi)置有圓筒形塑料閃爍體(5)，在塑料閃爍體(5)的下端 連接有機玻璃光導(6)，有機玻璃光導(6)的下端連接第二光電倍增管(7)，在殼體(1)的 上方，裝有帶掛鉤的提手(9)，在提手(9)下端裝有第一拉力傳感器(10)和第二拉力傳感器 (11)，第一拉力傳感器(10)和第二拉力傳感器(11)的下端與殼體(1)相連接，在殼體(1) 內(nèi)位于屏蔽(18)的下方，裝有儀表電路(12)及電池(13)，在殼體(1)的外壁上裝有電源開 關(14)、空態(tài)測量按鈕(15)、鹵水測量按鈕(16)及液晶顯示屏(17)。使用上述儀表檢測鹵水中鉀濃度的檢測方法，其特征是手提儀表提手(9)，或?qū)⑻崾?9)的掛鉤懸掛于一固定位置，儀表自然下垂；按下電源開關(14)，儀表開始工作，按下空態(tài)測量按鈕(15)，儀表電路(12)的時鐘模塊開始計 時。在計時開始的同時，第一光電倍增管(4)信號處理模塊開始對對應BGO晶體(3)接收 到的1.46MeVY射線的脈沖信號進行累計計數(shù)；第二光電倍增管(7)信號處理模塊開始 對對應塑料閃爍體(5)接收到的β射線個數(shù)的脈沖信號進行累計計數(shù)；第一拉力傳感器 (10)信號處理模塊開始對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小的脈沖信號進行累計計 數(shù)；第二拉力傳感器(11)信號處理模塊開始對反映第二拉力傳感器(11)承受拉力大小的 脈沖信號進行累計計數(shù)，當計時時間達到預先設定的測量時間的同時，第一光電倍增管(4) 信號處理模塊停止對對應BGO晶體(3)接收到的1.46MeVY射線的脈沖信號累計并將計數(shù) 結果NO輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二光電倍增管(7)信號處理模塊停止對對應塑料閃爍 體(5)接收到的β射線個數(shù)的脈沖信號累計并將計數(shù)結果MO輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存； 第一拉力傳感器(10)信號處理模塊停止對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小的脈沖 信號累計并將計數(shù)結果TlO輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二拉力傳感器(11)信號處理模塊 停止對反映第二拉力傳感器(11)承受拉力大小的脈沖信號累計并將計數(shù)結果Τ20輸送到 數(shù)據(jù)存儲模塊保存；儀表電路(12)的液晶顯示屏驅(qū)動模塊控制液晶顯示屏(17)顯示出空 態(tài)測量完畢的提示信息。用任意容器舀取鹵水，注入儀表的凹槽(2)中。當注入一定的體積以后，多余的鹵 水將會從溢流孔⑶排走，按下鹵水測量按鈕(16)，儀表電路(12)的時鐘模塊開始計時， 在計時開始的同時，第一光電倍增管(4)信號處理模塊重新開始對對應BGO晶體(3)接收 到的1.46MeVY射線的脈沖信號進行累計計數(shù)；第二光電倍增管(7)信號處理模塊重新開 始對對應塑料閃爍體(5)接收到的β射線個數(shù)的脈沖信號進行累計計數(shù)；第一拉力傳感器 (10)信號處理模塊重新開始對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小的脈沖信號進行累 計計數(shù)；第二拉力傳感器(11)信號處理模塊重新開始對反映第二拉力傳感器(11)承受拉 力大小的脈沖信號進行累計計數(shù)，當計時時間達到預先設定的測量時間時，第一光電倍增 管⑷信號處理模塊停止對對應BGO晶體(3)接收到的1. 46MeVy射線的脈沖信號累計并 將計數(shù)結果W輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二光電倍增管(7)信號處理模塊停止對對應塑 料閃爍體(5)接收到的β射線個數(shù)的脈沖信號累計并將計數(shù)結果Ml輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊 保存；第一拉力傳感器(10)信號處理模塊停止對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小 的脈沖信號累計并將計數(shù)結果Tll輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二拉力傳感器(11)信號處 理模塊停止對反映第二拉力傳感器(11)承受拉力大小的脈沖信號累計并將計數(shù)結果Τ21 輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存。中央信息處理模塊提取數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)，根據(jù)下式計算鹵水中鉀元素的濃 度 g/kg
權利要求
一種移動式檢測鹵水中鉀濃度的儀表，其特征是在殼體(1)上部開有凹槽(2)，在凹槽(2)的壁上制有溢流孔(8)，在凹槽(2)下方置有BGO晶體(3)，在BGO晶體(3)的下方，置有第一光電倍增管(4)，在BGO晶體(3)與第一光電倍增管(4)的外側，裝有一端封閉的圓筒狀鉛質(zhì)屏蔽(18)，在凹槽(2)的壁中制有環(huán)繞凹槽呈圓筒狀的空腔，在空腔內(nèi)置有圓筒形塑料閃爍體(5)，在塑料閃爍體(5)的下端連接有機玻璃光導(6)，有機玻璃光導(6)的下端連接第二光電倍增管(7)，在殼體(1)的上方，裝有帶掛鉤的提手(9)，在提手(9)下端裝有第一拉力傳感器(10)和第二拉力傳感器(11)，第一拉力傳感器(10)和第二拉力傳感器(11)的下端與殼體(1)相連接，在殼體(1)內(nèi)位于屏蔽(18)的下方，裝有儀表電路(12)及電池(13)，在殼體(1)的外壁上裝有電源開關(14)、空態(tài)測量按鈕(15)、鹵水測量按鈕(16)及液晶顯示屏(17)。
2.使用權利要求1的一種移動式檢測鹵水中鉀濃度的儀表，檢測鹵水中鉀濃度的檢測 方法，其特征是手提儀表提手(9)，或?qū)⑻崾?9)的掛鉤懸掛于一固定位置，儀表自然下垂；按下電源 開關(14)，儀表開始工作，按下空態(tài)測量按鈕(15)，儀表電路(12)的時鐘模塊開始計時； 在計時開始的同時，第一光電倍增管(4)信號處理模塊開始對對應BG0晶體(3)接收到的 1.46MeVy射線的脈沖信號進行累計計數(shù)；第二光電倍增管(7)信號處理模塊開始對對應 塑料閃爍體(5)接收到的0射線個數(shù)的脈沖信號進行累計計數(shù)；第一拉力傳感器(10)信 號處理模塊開始對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小的脈沖信號進行累計計數(shù)；第 二拉力傳感器(11)信號處理模塊開始對反映第二拉力傳感器(11)承受拉力大小的脈沖信 號進行累計計數(shù)，當計時時間達到預先設定的測量時間時，第一光電倍增管(4)信號處理 模塊停止對對應BG0晶體(3)接收到的1.46MeVY射線的脈沖信號累計并將計數(shù)結果NO 輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二光電倍增管(7)信號處理模塊停止對對應塑料閃爍體(5) 接收到的0射線個數(shù)的脈沖信號累計并將計數(shù)結果M0輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第一拉 力傳感器(10)信號處理模塊停止對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小的脈沖信號累 計并將計數(shù)結果T10輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二拉力傳感器(11)信號處理模塊停止對 反映第二拉力傳感器(11)承受拉力大小的脈沖信號累計并將計數(shù)結果T20輸送到數(shù)據(jù)存 儲模塊保存；儀表電路(12)的液晶顯示屏驅(qū)動模塊控制液晶顯示屏(17)顯示出空態(tài)測量 完畢的提示信息；用任意容器舀取鹵水，注入儀表的凹槽(2)中；當注入一定的體積以后，多余的鹵水 將會從溢流孔⑶排走，按下鹵水測量按鈕(16)，儀表電路(12)的時鐘模塊開始計時，在 計時開始的同時，第一光電倍增管(4)信號處理模塊重新開始對對應BG0晶體(3)接收到 的1.46MeVY射線的脈沖信號進行累計計數(shù)；第二光電倍增管(7)信號處理模塊重新開始 對對應塑料閃爍體(5)接收到的0射線個數(shù)的脈沖信號進行累計計數(shù)；第一拉力傳感器 (10)信號處理模塊重新開始對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小的脈沖信號進行累 計計數(shù)；第二拉力傳感器(11)信號處理模塊重新開始對反映第二拉力傳感器(11)承受拉 力大小的脈沖信號進行累計計數(shù)，當計時時間達到預先設定的測量時間時，第一光電倍增 管⑷信號處理模塊停止對對應BG0晶體(3)接收到的1.46MeVY射線的脈沖信號累計并 將計數(shù)結果m輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二光電倍增管(7)信號處理模塊停止對對應塑 料閃爍體(5)接收到的0射線個數(shù)的脈沖信號累計并將計數(shù)結果Ml輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第一拉力傳感器(10)信號處理模塊停止對反映第一拉力傳感器(10)承受拉力大小 的脈沖信號累計并將計數(shù)結果Tll輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；第二拉力傳感器(11)信號處 理模塊停止對反映第二拉力傳感器(11)承受拉力大小的脈沖信號累計并將計數(shù)結果T21 輸送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存；中央信息處理模塊提取數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)，根據(jù)下式計算鹵水中鉀元素的濃度g/
全文摘要
一種移動式檢測鹵水中鉀濃度的儀表及檢測方法，檢測儀表是在殼體內(nèi)置有BGO晶體，光電倍增管、塑料閃爍體，在塑料閃爍體連接有機玻璃光導，在殼體的上方裝有提手，在提手下端裝有拉力傳感器，在殼體上裝有電源開關、空態(tài)測量按鈕、鹵水測量按鈕及液晶顯示屏。塑料閃爍體成圓筒狀，降低γ射線的敏感度，在BGO晶體外面設有鉛質(zhì)屏蔽，降低宇宙高能射線及環(huán)境輻射本底對測量的影響，提高測量精度。檢測方法，在儀表進行空態(tài)數(shù)據(jù)測量之后，在測量凹槽內(nèi)加入鹵水，將BGO晶體接收到的1.46MeVγ射線的脈沖信號與塑料閃爍體接收到的β射線個數(shù)的脈沖信號累計計數(shù)；拉力傳感器承受拉力大小的脈沖信號累計計數(shù)，中央信息處理模塊提取上述數(shù)據(jù)，按下式計算
文檔編號G01N15/14GK101975737SQ20101029280
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權日2010年9月27日
發(fā)明者于海明, 侯朝勤, 劉永超, 周洪軍, 宋青鋒, 尹兆余, 常微, 張偉, 張健, 李劍鋒, 肖憲東, 蔣寶慶, 趙洪濤, 趙龍, 魏曉云, 龔亞林 申請人:丹東東方測控技術有限公司