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一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱

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成果类型:
专利
发明/设计人:
洪昌寿;陈逸凡;刘永;李向阳;刘艳;...
申请/专利权人:
南华大学
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2019-11-12
申请/专利号:
CN201911098255.5
公开时间:
2020-04-03
公开号:
CN110947432A
主申请人地址:
421000 湖南省衡阳市蒸湘区常胜路28号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,包括人工气候箱体(1),人工降雨模拟系统(2),光照及温湿度控制系统(3)及测氡模块(5),其特征在于,所述人工气候箱体(1)为柱状箱体结构,包括集氡罩(11)及土样箱体(12),所述集氡罩(11)固定安装于土样箱体(12)上端,所述土样箱体(12)内部为土样放置区(121),所述人工降雨模拟系统(2)包括储水箱(21)及连接至储水箱(21)的雾化喷头(24),所述雾化喷头(24)固定安装于集氡罩(11)内部,所述光照及温湿度控制系统(3)包括若干温湿度传感器(31)及加热系统,所述温湿度传感器(31)安装于土样箱体(12),所述加热系统安装于土样放置区(121),所述测氡模块(5)包括导气管(51)及测氡仪(52),所述测氡仪(52)通过导气管(51)与所述人工气候箱体(1)连接。 2.根据权利要求1所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,所述集氡罩(11)包括法兰上盖(115),所述法兰上盖(115)位于所述集氡罩(11)顶端,其中心处为喷头安装孔(114),且所述法兰上盖(115)上以喷头安装孔(114)为中心对称分布有采样进气口(112)及采样出气口(111),所述集氡罩(11)侧壁有通风口(113)。 3.根据权利要求1所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,所述土样箱体(12)侧壁分布有若干传感器安装口(122)且其底端为排水管槽孔(123)。 4.根据权利要求3所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,所述传感器安装口(122)数目为4个,且均匀交错分布于土样箱体(12)侧壁。 5.根据权利要求1或权利要求3所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,还包括排水系统(4),所述排水系统(4)包括排水箱(41),所述排水箱(41)顶部为多孔隔板(42),其底部中心固定安装有第一电动推杆(45),所述第一电动推杆(45)底座固定安装于土样箱体(12)底端,且排水箱(41)滑动安装于土样放置区(121)内壁,所述排水箱(41)底部还固定安装有排水管(43),所述排水管(43)上安装有排水阀门(44)且其出口端活动安装于排水管槽孔(123)。 6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,还包括通风模块(6),所述通风模块(6)包括末端有孔的通风箱(61),密封塞(63)及第二电动推杆(64),且所述通风箱(61)固定安装于集氡罩(11)侧壁通风口(113)处,所述第二电动推杆(64)固定安装于通风箱(61)底部,且其前端面与密封塞(63)固定连接,所述密封塞(63)外形尺寸与通风口(113)一致,且其侧面固定安装有密封圈,另有活性炭吸附层(62)固定安装于所述通风箱(61)中部,且第二电动推杆(64)其推杆部滑动安装于所述活性炭吸附层(62)中心通孔处。 7.根据权利要求1或权利要求2所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,所述人工降雨模拟系统(2)还包括压力泵(22),电子流量计(23)及电动调节阀(25),储水箱(21)经所述压力泵(22),电子流量计(23)及电动调节阀(25)连接至雾化喷头(24),且所述储水箱(21)还包括若干水位传感器(211)及水位指示灯(212),所述水位传感器(211)均匀纵向固定安装于储水箱(21)内壁,所述水位指示灯(212)固定安装于储水箱(21)外壁,所述雾化喷头(24)固定安装于喷头安装孔(114)。 8.根据权利要求1或权利要求3所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,所述光照及温湿度控制系统(3)的加热系统为恒温水浴模块(33),所述恒温水浴模块(33)包括恒温水箱(334)及水浴夹层(331),所述水浴夹层(331)位于土样箱体(12)内部且包裹住土样放置区(121),所述水浴夹层(331)下端为水浴进水口(332),其上端为水浴出水口(333),且所述恒温水箱(334)进出水口经管道分别与所述水浴进水口(332)及水浴出水口(333)连接,所述光照及温湿度控制系统(3)的加热系统还包括长弧氙灯(34),所述长弧氙灯(34)经长弧氙灯支架(35)固定安装于长弧氙灯导轨(36),所述长弧氙灯导轨(36)为水平-竖直双向运动导轨,所述温湿度传感器(31)分别固定安装于传感器安装口(122)。 9.根据权利要求1或权利要求2所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,所述测氡模块(5)还包括干燥管(53)及过滤器(54),所述测氡仪(52)进气口依次经过滤器(54),干燥管(53)由导气管(51)连接至采样出气口(111),测氡仪(52)出气口由导气管(51)连接至采样进气口(112)。 10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,其特征在于,还包括程控系统(7),所述程控系统(7)包括控制器(71)及触摸屏(72),所述控制器(71)与触摸屏(72)双向数据通讯连接,且所述控制器(71)输入端连接至温湿度传感器(31),水浴系统检测信号(731),氙灯检测信号(732),降雨模拟系统检测信号(733),测氡模块检测信号(734),排水系统检测信号(735),通风检测信号(736)与电子流量计(23),所述控制器(71)的控制信号输出端连接至压力泵(22),电动调节阀(25),氙灯功率调节器(742),导轨驱动装置(743),恒温水浴控制模块(744),第一电动推杆(45),第二电动推杆(64),排水阀门(44)及测氡模块控制器(745)。
摘要:
本发明公开了一种用于监测铀尾矿砂的人工模拟气候箱,包括柱状箱体结构的人工气候箱体,人工降雨模拟系统,光照及温湿度控制系统及测氡模块,所述人工气候箱体包括底端的土样放置区及上方的集氡罩,集氡罩经导气管与测氡模块进行循环采样连接,人工降雨模拟系统包括储水箱及连接至储水箱的雾化喷头,雾化喷头固定安装于集氡罩内部,并通过对其流量控制实现雨量模拟,光照及温湿度控制系统由恒温水浴夹层及长弧氙灯共同组成,实现系统的温度的控制与调节,且另有通风模块及程控系统提升操作的便利性及安全可控性;本发明通过以上结构设计,使得操作人员在模拟自然条件分析氡析出时更为安全方便...

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