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RAD7测氡仪使用手册

来源:爱仪器仪表网  发布时间:16-12-01 16:04  作者:ai1718  浏览次数:641  分类:技术文章

一、RAD7测氡仪简介

使用 RAD7测氡仪 的不同方式归纳为为 6 种方案:

1.监测空气中的氡浓度

2.对氡气和/或钍气进行嗅吸

3.先采样后测试

4.测量水中的氡气

5.测量土壤气体和

6.测量从物体和表面释放出的氡气和钍气


上面 6 种方案,1)和 4)可用标准操作步骤进行,而其他的方案则为相互关联的,用户可自己开发不同的方案以达到*佳效果。


二、RAD7测氡仪持续监测

2.1 准备

RAD7测氡仪 的电池应充足电,这样即使电源中断时,测量也能够完成。同样的道理,在实验室用的干燥筒中应该有足量的活性干燥剂。按美国环保局标准要求,被测房间应该在测试开始前完全密闭 12 个小时,保证与外界无空气置换。


2.2 净化

让 RAD7测氡仪 全部设置好后,至少使之净化 5 分钟。按图 图 2 所示,将 RAD7 与各部件连接好。打开 RAD7测氡仪 的电源开关,按下[MENU],[ENTER],并按四次[ ]键,在显示屏显示Test Purge (测试净化) , 再按下[ENTER] 键, 气泵*开始工作。 显示屏将显示 Stop Purge? No(停止净化吗?不)的字样。要让仪器净化 5 分钟或更长时间,若已准备好开始测量,按下 Menu 菜单键,或者关闭仪器的电源来停止净化。


2.3 测试地点

把 RAD7测氡仪 置放在房间的中央,离地面大约为 1 米左右,勿靠近墙体、通风口、壁炉、窗户、气流处,并避免阳光直射。


若有交流电源,RAD7测氡仪 可用交流电源,此时可对电池充电。干燥筒的另一端即为空气采样入口处(带有金属螺丝帽的一端)或者使用塑料管与干燥管入口处相连,作为入气口,则要确保空气进气口至少离地板(75 厘米)并要远离墙体。一旦选定测试位置后,使 RAD7测氡仪继续净化直至开始进行测试。


2.4 测试方案

任何地方氡浓度随时在变化,因此*好使测量时间进行一整天。EPA 要求测量为两天时间。RAD7测氡仪在测量时间上也有其独特的设置方案,即对周期时间和周期数进行选择,对于24 小时和 48 小时的测试, RAD7 已经预设了方案来供用户选择。 但用户可改变这些选择 (即使在测量进行过程中)而且用户自己设置也可保存。例如,若选择 3 天时间的测量,划分为 24 个周期,则每个周期为 3 个小时。测量时间越长,其测量结果的精度也将越高。


若采用 24 小时或 48 小时预设方案,在测量开始前,可进入到 Setup Protocol 1-day, or 2-day,按下[ENTER] 键即可。用户也可把音响设置为关闭 Chime 或 Geiger(见 2.4.7)选择打印模式:短、中或长。然后确定相应参数的设置。


对于长时间的监测,可使用 weeks(数周)方案,此时 RAD7 进行无限期的运行,每周期为 2 小时。其内部内存容量为 1000 周期,可持续 12 个星期。数据定期传送到 PC 机上,并及时上擦除已送数据,这样测量可无限期进行。使用干燥筒中干燥剂应根据湿度情况,每 7 到 14 天更换一次。RAD7 需要外部电源来进行无限期的操作,但内部干电池可在断电50 小时左右不使数据丢失。


对于其他不同长度的测量时间,用户可自行对参数进行设置。总之,周期时间乘上周期数*是总的测量时间。 大多数的情况下,对于持续监测,应选择 ModeAuto (自动模式),Thoron Off(钍气功能关闭)和 PumpAuto (气泵自动模式)。


一旦 RAD7测氡仪 转换到普通模式,(三小时后),计数将包括在视窗 C 中的钋 214 的原子,一旦有氡原子进入到测试室中 1 小时或更长时间,因此,在普通模式下 RAD7 将不到 20 分钟前氡浓度(钋-218)和不到 3 小时前的氡浓度(钋-214)进行平均,因此,在普通模式下长时间的测量,其周期时间应该设置成 1 小时或更长。


如果要求快速响应和详细时间分辨率,则其周期时间可设置成半小时,甚至 20 分钟,但此时 Mode(模式)应该设置成 Sniff 而不是 Auto。应注意到该状态只对视窗 A 进行记数,而在短时间测量中,每个周期的计氡数应比普通模式下周期时间要少,因此每周期计数将更分散。同时,注意这种方式会更快地填满内存空间(其容量是 1000 个周期) ,而且干燥剂更换更快,若连接了打印机,将会有更多的打印内容。


2.4 打印与否

在测量期间不必打印,除了详细的频谱外的其他所有数据,会在每个测量周期结束被贮存起来,在任何时候打印或下载到 PC 机上。然而,即时打印可给出一个很方便且信息丰富的结果。


对于常规的连续测试,通常会把打印机设置成短模式(Setup, Format, Short,[ENTER]) 。把打印机置于仪器面板上,接上外部电源并开启电源开关。注意打印机如果没有外部电源时,将很快处于睡眠状态,关闭 RAD7 的电源,然后再开启,关于 RAD7测氡仪 的信息和其设置将被打印。数据将在每个周期结束时被打印出来而汇总,条形图和累计频谱将在运行结束时被打印出来。


2.6 开始测量

当一切都准备好以后,便可开始测试(Test, Start, [ENTER]) 。气泵*开始运作,其液晶屏将显示*个状态视窗。


整个测量过程中,房间应该保持密闭,状态视窗随时可观察,包括相对湿度、温度和电池电压。相对湿度升高可能意味着干燥剂失效了或气路中有漏气。其温度读数可作为以后参考的基础, (参阅后面章节,电池电压下降可能意味着未接交流电源。 )


2.7 安全和质量控制

要做一次合格的测试,RAD7测氡仪(或其他任何测试设备)应保持在固定的位置,在整个测量过程中,房间应保持着关闭状态。对于窗户和门,可用胶带封好。RAD7 随机提供一种柔软的塑料胶带,如 Blue-Tack,HOLDIT 或 Tac’N Stik, 应在测量开始时即贴好,数据本身可提示是否存在干扰,RAD7 带时间分辨率所提供的数据,任何不规则变化都将被揭示出来。在测试过程中,若氡浓度和空气温度的突然变化*是干扰的指示,提出仪器可能被移动,或者窗户曾被打开过。


是否是一次高质量的测量,只要看每次测量结束后所打印出来的累积频谱进行检查。如果频谱看起来很正常,其湿度、温度和电池电压都处于正常工作范围,这*意味着 RAD7工作十分的正常,其读数也是十分可靠的。


2.8 结束测量

即使在每个周期*后阶段不作打印,但在测量结束时进行打印还是很有用的。如在测试结束前能访问 RAD7测氡仪, 只要把打印机放置在仪器面板的合适位置并打开电源。 当*后一个周期完成后,RAD7测氡仪 将打印出汇总报告,包括平均值,所有读数的柱形图和累积频谱。如果在测量结束前无法访问 RAD7,汇总报告随后可被打印,但无累积频谱被打印。


结束程序为:关闭打印机和 RAD7测氡仪 电源,把 RAD7测氡仪 与干燥筒拆开。干燥筒上的 2 个借口仍用塑料帽盖好,塑料帽若已经丢失,可用一根塑胶管把两个接口连起来,使干燥筒密封起来以使干燥剂保持干燥。


从 RAD7 上拔下过滤器,其他各部件按原来情况拆卸并保存好。当搬动 RAD7 时,请小心,虽然它很牢固,但它毕竟是一台电子设备,要避免强烈的撞击和恶劣的使用环境。


2.9 检查数据

除了打印出来之外, 数据亦可在测量中或测量后在 LCD 上检查。 其记录也可下载到 PC机上,在 PC 机上可对数据进行制作图表之用。


在检查一组数据时,首先要检查仪器的相对湿度在整个测试过程中是否保持在 10%,如果超过 10%时,这*意味着干燥剂耗尽了。内部的相对湿度上升超过 10%时,读数偏低。


在测试过程中其温度应该保持相对的稳定,在记录中剧烈的温度变化意味着窗户是开启的或者 RAD7 曾被移动了。


如果测量开始前,房间没有被很好的关闭,在测量的*初几个小时中将看到氡浓度的上升。如果是那样的话,任何很低或早期的读数应该丢弃。这*意味需要从正常的读数中人工计算平均值。EPA 协议需要至少 48 小时的持续正常数据。如果房间在事先没有很好地被关闭,那么一次 3 天时间的测试可以满足 EPA 的要求了。


在测试中如果空气采样点改变了或者有窗户开启了,用户将会看到在该阶段中空气温度和氡浓度的变化。该两个参数同时变化*意味着有干扰。


三、RAD7测氡仪嗅吸

3.1 为什么嗅吸?

进行嗅吸有两个主要的理由。一个是可快速获得氡浓度的现场读数,来作为采样地点,另外可确定氡气进入口处位置。对于上述两种应用,方法略有不同。


3.2 定位氡入口处

钍气存在于土壤空气中而进入到建筑物中的机会是很大的,不过,它是可以在接近入口点的地方被检测到的,因此,如果土壤气体中含有钍,可以被用来作为查找新氡气的源头的依据。用嗅吸来检测氡气进入处可以重点检测钍气,如果在同地点被保持 15 分钟,同样的测量步骤也会给出氡气浓度。


3.3 准备

详细的操作可参阅 1.5 章,在 Setup Protocol 菜单中选择 Thoron(钍) ,并把声调选项设置成 Geiger。用小型干燥管,*好使管口离仪器进气口上的过滤器有 1 米的距离。


3.4 净化

在嗅吸模式下不必进行进化。在 SNIFF 模式下,其气泵将持续工作,其空气样品将每隔 1-2 分钟被排空一次,故测试室将快速地被干燥处理,即使相对湿度开始时超过 10%。


在仪器净化过程中,为使仪器中的湿度降下来而又不消耗干燥剂,将 RAD7 的出气口连接到干燥管进气口上,使其气路成为一个闭环系统。在检测到高浓度的氡或者是钍后,应尽快对仪器进行净化。


3.5 开始测量

使 RAD7测氡仪可背在肩膀上,握住小型的干燥管然后即可开始测量。在 LCD 上将显示*条状态信息。按五次向右的箭头进入视窗 B 的状态屏幕。此时会对钍显示 CPM,可以到听所发出的声音,不同的视窗音高不一样。钍气有很响的哔哔声。


地板和墙体、墙体与墙体之间的缝隙通常是氡气的入气口,水坑、井、管道也是氡从地底下进入到建筑物中的来源。在开始探测前,对所在区域作一幅简图,在可能的氡入口处做上标记并写下读数是很有用处的。 当进行草图作业的过程时, RAD7测氡仪 可以在房间的中央位置进行一次标准氡浓度的测试,至少取 4 个周期为 5 分钟的读数,在可能的氡进入口处的氡气读数可以用来和标准读数进行比较。


开始探测,握住小型干燥管来作为棒使用,使其开启的末端中的一端插入或尽可能地靠近, 氡的进入口处, 保持至少5分钟, 如果在这段时间中视窗B中的钍气的记录超过2CPM,则

1.该处可能是氡的入口处,事实上,用户的确很接近氡的进入口地点。

2.钍气存在于土壤空气中,因此用户便可在余下的测试中把重点放在钍气上了。把棒在任意方向上移动一英尺或更多, 看看视窗 B 中的 CPM 在下一个周期中是否有略微的变化。


如果在视窗 B 中有很少或几乎没有计数时,那么该处不是氡气的进入处,或者该处土壤气体中没有钍气。 必须把棒在该位置上保持10分钟或直到视窗A中的记录开始快速上升。如果 15 分钟后,在视窗 A 中仍然只有很少的记数,而在第三个 5 分钟的周期结束后所显示的氡浓度仍然很低,则*可确信那个地方不是氡的入气口;另一方面,氡浓度很高但没有钍,在地基很高时并不意味着是氡气的进入口。总之,应该注意草图上的读数并移动到可能的入口处再重复该过程,首先要查找钍气。


即使在任何时候都检测不到钍气时,氡气浓度的图还是有助于识别其入口处的。一旦钍气被检测出来,其整个搜索过程*变得简单了。把周期时间重新设置为 2 分钟,在每一个被怀疑为氡进入口的地方要完成一个周期的测量,观察视窗 B 中的记录或聆听有特色的记录钍气的哔哔声。便可以快速地对不同位置,来自视窗 B 的 CPM 而决定地点和氡进入口处的相对强度。注意在该过程中,用户必须忽略在视窗 A 中的记录,因为这些数据指的是在所观察到的记录前 10 分钟进入到采样室中的氡。


即使是钍气出现在某些地点,仍有可能在某个氡气进入口处仅显示少量或无钍气的情况。这可能是由于土壤气体采集的路程比较长,或者是气流流速很慢。任何管道或在墙体上隐藏的孔间都可能会阻止土壤气体进入,而耽误好几分钟。每一分钟的耽误将使钍气的浓度减半。


作现场读数测量,其采样地点要远离墙体和地面,总使用大的实验室用的气体干燥筒。其周期时间可以为 5 分钟,至少需要 4 个,*好是 6 个周期,其中*初的两个应忽略不计。亦可把周期时间增加到 10 分钟或更长,并忽略掉*个周期内读数。要使标准偏差不大于10%,测试浓度为 4 皮居里/升的氡至少需要 1 小时的测量时间(即 6 个 10 分钟的周期) 。


四、RAD7测氡仪空气采样

4.1 适用范围

当无法要把 RAD7测氡仪 移到测试地点时;或当 RAD7测氡仪 正在连续监测,但又需要采集某个地点空气样本时, 又或者在很短的时间内需要对不同建筑物房间中的空气采样时。 RAD7测氡仪 的以下方式得到保证,采样方式可以满足这些要求。而测量的质量*可以通过:

1.在延长时间基础上对氡气进行监测;

2.进行如 4.2.10 章中所描述的短期测量或如上


描述的用嗅吸模式测量一个现场读数。


采样法和现场读数有相同的缺点。所‘采集’的氡浓度不符合 EPA 所规定的平均水平。其读数的精度也将由于计数时间较短而受到限制。


4.2 准备

在测量采样气体前,应对 RAD7测氡仪 进行干燥处理。首先,用新鲜、干燥的空气对仪器进行 5 分钟的净化。然后将干燥筒和 RAD7 连接为封闭回路,干燥处理一段时间后,检查相对湿度(按下[MENU][ENTER][ENTER],然后按 2 次右方向的箭头键) ,如果其相对湿度不是低于 8%,重复上述过程,使气泵持续工作直至相对湿度达到低于 8%。


4.3 方案设置

从 Setup Protocol 菜单选项中选择 Grab,然后按下[ENTER] 键即可。对于打印,从Setup Format 菜单中选择 Short。


4.4 采样

如果 RAD7测氡仪 已经在测试地点了,只要通过按下[MENU] 、[ENTER] 、[右箭头] 、[ENTER]键*可以开始测试了。


否则,可用空气采样袋进行采样。至少需要 5 升的气体样品。可以使用到采样泵,也可以用 RAD7测氡仪 采样,但首先要把以前的旧气体净化干净。这些袋装的气体样品需联接到RAD7 上并进行测量分析,要确保在样品袋和 RAD7 之间有活性干燥剂并且过滤器已经安装好。


4.5 分析

将样品袋连接到 RAD7测氡仪上,然后开始测试,按([MENU]、[ENTER]、[ 右箭头]、[ENTER]),气泵先运作 5 分钟,对采样室进行冲洗,然后停止。RAD7 将继续等待 5 分钟,然后便开始计数 4 个 5 分钟的循环。在测试结束后,RAD7 将打印出一份汇总报告,其中包括平均氡浓度、所记录的 4 个周期的柱形图和一份累积频谱图。其测试过程需要 30 分钟。如果气样采集后 1 小时多后才进行分析,那么对气样中的氡的衰变需要进行修正。


五、RAD7测氡仪水中的氡

5.1 RAD一水

RAD — 水是 RAD7测氡仪 的一个附件,该附件可以以很高的精度来测量水中的氡浓度。并可对很宽范围内浓度进行测量,在 1 小时*获得数据。这十分适合于马上要获得结果的测量。


RAD7 — 水使用内置于 RAD7测氡仪 中的一个标准、预先标定的抽气系统和预设的方案,它可以对水中的氡气浓度给出直接的读数。该种方法实际上是样品抓取方法的特例。RAD 水附件有其自己的操作手册,可以参照其内容以获取进一步的信息。


5.2 RADAQUA

这是用于水中氡连续监测的 RAD7测氡仪 的另一个附件,它有很高的灵敏度和快速响应的性能。在封闭的回路中的空气,会和通过转换器的水达到平衡。RAD7 以 4.2 章的持续模式操作。RADAQUA 也有其自己的操作手册,可以参照其内容以获取进一步的信息。


六、RAD7测氡仪土壤气体采样

6.1 土壤杆

DURRIDGE 公司可提供不同种类的土壤杆, 其中*简单的一款可以深入到地下 3 英尺。


6.2 准备

插入探杆,要确保在探杆和其周围的土壤间有较合理的密封性,这样周围的空气*不会围绕在探杆周围而稀释土壤样品气体。在探杆和 RAD7 间,要连接上一个脱水器(带有两个空气密封管接头的一个瓶子) ,实验室干燥筒和进气口过滤器。当购买土壤杆时,在附件箱中会包括该脱水器。


把模式设置成 Sniff,土壤内通常有很高的氡浓度,因此*不需要使用很长的周期时间来获取精度。5 分钟的周期时间已经足够了。


6.3 测量

开始测试。 (Test Start [ENTER]) ,LCD 上显示*个状态视窗。按 2 次[ ]键将显示温度、相对湿度、电池电压和泵电流。要十分注意相对湿度和泵电流。其相对湿度应地逐渐下降到低于 10%,并保持在该水平。


如果泵电流开始上升并超过 100mA 时, 这*意味着该土壤不是多孔的, 在该种状况下,不管使用功率多大的泵无法取到较好的土壤气体样品。当 RAD7 的泵电流超过 100MA,其气流速率将很快地从常规的 1 升/分钟下降。这不会影响氡气的读数,但是会使对钍气的灵敏度下降,因为更多的钍气在通往 RAD7 的过程中将衰变。如果需要,可能会使用额外的泵,但是要把它放置在 RAD7 的上游,这样 RAD7 *能在正常的压力下工作了。使用外部的采样泵,RAD7 自身的泵*可以关闭了。


6.4 分析数据

作嗅吸测试,*个 5 分钟的周期所得数据应该忽略。其后的 1-2 个周期应该平均化,以达到土壤气体中的氡气浓度。


对于钍气,需要进行估计其离开土壤到达 RAD7 时所需要的时间,故需要对试样路径容量进行估算,包括探头、脱水器、管道和干燥单元,并要对气流速率进行估算。例如,如果总的试样路径容量为 2L,其气流速率为 0.5 升/分钟,其样品推迟时间为 4 分钟。如果钍气每分钟衰变一半,那么经过四分钟后,其浓度将为原浓度的 1/16,因此,需将 RAD7测得的钍气浓度乘上 16。


具体详细信息请查看:美国DURRIDGE RAD7测氡仪

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