E-Perm駐極體測氡儀是新出現的一種測量氡氣濃度的技術,在離子腔中的氡氣衰變后碰撞駐極體導致駐極體上電壓降低,經過一款時間后,測量駐極體上的電壓,根據測量時間、開始電壓、結束電壓和駐極體型號即可計算出氡氣的平均濃度。儀器由三部分組成,分別是計數器、駐極體和離子腔,具體選擇方法請見技術參數。
E-Perm駐極體測氡儀產品特點:
?E-Perm低成本測量,每次測量只需12元
?E-Perm測量*,結果穩定性好
?E-Perm可以用于長期、短期或水氡測量
?E-Perm通過不同的離子腔和駐極體組合能夠得到不同的測量范圍
?E-Perm只需輸入幾個參數即可得出測量結果
?E-Perm軟件能夠自動生成測試報告
?E-Perm使用不受環境限制
?E-Perm可以多點同時測量
?E-Perm駐極體可重復使用
E-Perm駐極體測氡儀應用領域:
?環境監測
?建筑監測
?室內空氣質量檢測
?水質氡含量測量技術參數及選擇方法
駐極體分為兩種類型:高靈敏度(ST)和低靈敏度(LT)。ST用于短時間測量,LT用于長時間測量。
離子腔分為四種類型:長時間測量腔(L 58ml)、帶開關長時間測量腔(L-OO 53ml)、帶開關標準測量腔(S 210ml)和短時間測量腔(H 960ml)。離子腔體積越大測量時間越短,誤差越小。帶開關和不帶開關的區別是帶開關的離子腔能夠暫停測量,而不帶開關的離子腔一旦安裝好后立即開始測量。
根據用戶對最小檢測濃度、最大濃度、檢測時間、允許誤差的要求,可以選擇不同的駐極體和離子腔,組合成電離室。電離室型號例如SST表示使用S帶開關標準測量離子腔和ST高靈敏度駐極體;LLT-OO表示使用L-OO帶開關長時間測量離子腔和LT低靈敏度駐極體。
不同型號的電離室最小檢出限和測量時間如下:
| 類型 | 測量時間(天) | 50%誤差限最小檢出值(pCi/L) | 25%誤差限最小檢出值(pCi/L) | 10%誤差限最小檢出值(pCi/L) | 準確度 濃度4pCi/L |
| SST | 2 | 0.4 | 0.9 | 3.4 | 9.3% |
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7 | 0.2 | 0.4 | 1.3 | 5.9% |
| SLT | 30 | 0.3 | 0.5 | 2.7 | 7.9% |
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120 | 0.2 | 0.4 | 1.2 | 5.7% |
| LLT | 91 | 0.3 | 1.1 | 5.2 | 11.4% |
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365 | 0.2 | 0.4 | 1.4 | 6.1% |
| LLT-OO | 91 | 0.3 | 1.1 | 5.7 | 12.6% |
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365 | 0.2 | 0.4 | 1.6 | 6.8% |
| LST-OO | 30 | 0.2 | 0.4 | 1.4 | 6.9% |
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91 | 0.2 | 0.4 | 1.2 | 6.2% |
| HST | 2 | 0.19 | 0.4 | 1.1 | 6.5% |
不同型號的電離室最大測量濃度如下(1天):
| E-Perm電離室型號 | 電離室體積(ml) | 動態范圍(pCi/L-days) |
| HST | 960 | 50 |
| HLT | 960 | 600 |
| SST | 210 | 277 |
| SLT | 210 | 3307 |
| LST-OO | 53 | 1830 |
| LLT-OO | 53 | 20557 |
| LLT | 58 | 18688 |
根據上面兩個參數表,電離室型號選擇步驟如下:
?首先確定測量時間,例如1天以內出結果就需要選擇HST或SST。長時間測量選擇SLT或LLT-OO。
?接著確定測量平均濃度。通過平均濃度和最大測量濃度表選擇能夠滿足條件的型號。例如如果平均濃度為2pCi/L那么選擇HST和SST都可以,這兩種型號的使用壽命分別為25天和138天。如果平均濃度為30-40pCi/L,那么就需要選擇動態范圍相對較大的電離室,從而保證使用壽命。比如選擇HST的話,駐極體只能使用1-2天,消耗過快,而選擇LST-OO則可以使用46天。
?最后確定測量下限。根據需要的誤差限選擇對應的最小測量值。例如如果在允許誤差限為10%的要求下,需要精確到1pCi/L,則需要選擇HST測量2天、LST-OO測量120天或SLT測量120天。
E-Perm駐極體測氡儀完全可以滿足核工業、核電場景的全量程氡監測需求,適配各類核相關場景的監測要求。性能參數方面,儀器的最高測量量程可達1×10^5 Bq/m3,完全覆蓋鈾礦開采工作面、鈾水冶車間、核電廠核輔助廠房、核設施退役現場等場景的常見氡濃度范圍,測量誤差在1000Bq/m3環境下≤±6%,滿足高濃度場景的測量精度要求;抗干擾性能方面,駐極體探測器在累計輻射劑量低于100mSv的情況下,測量精度不受環境γ輻射的干擾,可適配核工業場景下的高輻射本底環境,外殼采用阻燃抗靜電材質,符合核工業作業場所的設備安全要求;標準符合性方面,符合DL/T 1832《核電廠廠區環境氡濃度監測技術規范》、EJ/T 1077《鈾礦冶輻射環境監測規定》等核工業、電力行業的專項標準要求,既可以用于高濃度作業場所的職業衛生氡監測,也可以用于核電廠周邊環境的低濃度本底氡監測,實現一套設備覆蓋全量程監測需求。該設備的性能完全適配核工業、核電行業的特殊要求,可支撐相關企業開展日常監測工作,也可支撐監管部門開展核輻射安全監管監測。
E-Perm駐極體測氡儀針對軌道交通地下空間的監測場景有多項適配性優勢,完全滿足相關監測需求。環境適應性方面,儀器工作溫度范圍覆蓋-10℃~50℃,耐受0~95%無凝露的高濕度環境,可適配地下車站、隧道常年高濕度、溫度波動小的環境,防護等級IP54可抵御隧道內的灰塵、少量噴水的影響,設備無電源設計無需布設供電線路,適合隧道等難以進行線路改造的場景部署;性能適配性方面,測量范圍覆蓋0.1Bq/m3~1×10^4 Bq/m3,完全覆蓋地下軌道交通空間的常見氡濃度范圍,探測下限低至0.05Bq/m3,可準確監測到氡濃度的細微變化,采樣周期可設置為1~3個月,滿足日常例行監測的周期要求;標準符合性方面,符合《城市軌道交通輻射環境監測技術指南》的相關要求,監測數據可通過無線傳輸模塊直接對接軌道交通運營企業的環境監控平臺,也可對接生態環境部門的輻射監管平臺,無需額外改造。該設備支持批量網格化部署,可實現整條線路的地下空間氡濃度全覆蓋監測,既可以支撐軌道交通運營企業開展日常環境監測,保障乘客和工作人員的輻射安全,也可以支撐監管部門開展公共區域輻射環境監管工作。
E-Perm駐極體測氡儀的核心工作原理基于駐極體靜電感應探測技術,儀器內部搭載經過特殊極化處理的駐極體探測器,環境中的氡氣衰變產生的α粒子進入探測器電離室后,會電離內部空氣產生帶電離子,帶電離子在駐極體形成的靜電場作用下分別向兩極移動,導致駐極體表面的電位發生變化,通過測量采樣前后駐極體的電位差,結合采樣時間、電離室體積等參數,即可精準計算出監測區域內的平均氡濃度。技術優勢方面,該儀器無需外接電源即可完成長期采樣監測,整機重量僅120g,部署便捷性遠高于傳統有源測氡設備;測量范圍覆蓋0.1Bq/m3~1×10^5 Bq/m3,探測下限低至0.05Bq/m3,測量誤差在100Bq/m3標準環境下≤±5%,可同時滿足超低濃度本底監測和高濃度作業場所監測需求;駐極體探測器有效儲存時間超過12個月,采樣周期可根據監測需求在1天~12個月范圍內靈活調整,適配不同場景的監測周期要求,廣泛適用于環保輻射本底調查、核工業作業場所監測、水務地下水監測等多個領域。
使用E-Perm駐極體測氡儀開展監測時,需嚴格按照對應行業的監測規范以及儀器操作要求執行,核心操作注意事項包含三個維度。采樣前準備階段,需提前檢查駐極體的初始電位,確保電位處于300V~500V的標準工作區間,不符合要求的駐極體不可用于采樣;采樣點布設需符合對應行業的規范要求,民用建筑監測點需距離墻面≥0.5m、距離地面高度1.2m~1.5m,避開通風口、供暖制冷設備等干擾源,核工業作業場所監測點需布設在人員經常活動的作業面附近,距離地面高度1.5m左右,地下水監測需配套專用水氣分離裝置,確保脫氣后的氡氣完全進入電離室;采樣過程中,需將儀器放置在防磕碰的固定位置,避免被水淋、重物擠壓,同時遠離強電磁場、強輻射源等干擾源,采樣期間不可隨意移動儀器位置,不可打開電離室密封蓋;采樣結束后,需及時密封電離室,在72小時內完成電位讀取,避免駐極體自然電位漂移影響測量結果,讀取電位時需保證儀器處于常溫干燥環境,避免溫濕度變化對電位測量精度造成影響。所有操作流程均符合GB/T 14582的相關要求,可有效保障監測數據的準確性。
E-Perm駐極體測氡儀的核心技術參數覆蓋測量性能、環境適應性、物理參數三大維度,測量性能參數方面,氡濃度測量范圍為0.1Bq/m3~1×10^5 Bq/m3,探測下限低至0.05Bq/m3,在100Bq/m3標準氡室環境下測量相對誤差≤±5%,重復性誤差≤±3%,駐極體探測器的電位測量分辨率可達1V,換算為氡濃度分辨率優于0.02Bq/m3(30天采樣周期下);環境適應性參數方面,工作溫度范圍為-10℃~50℃,存儲溫度范圍為-20℃~60℃,相對濕度耐受范圍為0~95%無凝露,可承受10g加速度的運輸震動沖擊,無電磁干擾環境下測量數據漂移率≤±2%/年;物理參數方面,單臺儀器重量僅120g,電離室體積為200mL,外殼采用ABS阻燃工程材質,防護等級達到IP54,可滿足野外采樣、地下空間部署的防潑濺、防磕碰需求。該儀器的測量精度完全滿足各類行業標準中對氡濃度監測的精度要求,既可以支撐B端企業開展高精度的職業衛生、生產環境監測,也可以支撐G端監管部門開展合規性執法監測、輻射環境調查等工作。
E-Perm駐極體測氡儀已通過多項國內外權威行業標準驗證,完全符合政府采購對輻射監測設備的標準符合性要求。國內標準方面,符合GB 50325《民用建筑工程室內環境污染控制標準》中對氡濃度檢測設備的精度要求,符合GB/T 14582《環境空氣中氡的標準測量方法》中駐極體法測氡的技術規范,符合DL/T 1832《核電廠廠區環境氡濃度監測技術規范》中對核電場景監測設備的性能要求,符合EJ/T 1077《鈾礦冶輻射環境監測規定》中核工業作業場所的監測設備要求,符合HJ 1122《地下水環境監測技術規范》中地下水氡濃度監測的設備要求,同時符合生態環境部輻射監測設備的相關準入技術要求;國際標準方面,符合IEC 61577《輻射防護儀器 氡及氡子體測量儀》的通用技術要求,符合ISO 11665《環境中放射性的測量-氡-222》中對被動式測氡設備的性能要求。該設備的標準覆蓋范圍包含了電力、核工業、環保、建筑、水務等多個行業的專項要求,可適配不同行業的合規性監測需求,完全滿足G端政府采購的標準符合性審查要求,也可支撐B端企業開展符合行業規范的自主監測工作。
E-Perm駐極體測氡儀相比傳統測氡技術的差異化優勢主要體現在部署成本、適用場景、測量效率三個方面,可有效提升監測ROI。對比傳統有源脈沖電離室測氡儀,E-Perm駐極體測氡儀無需外接電源即可完成長期采樣,無需布設供電、通信線路,適合無電源的野外、地下隧道、偏遠礦區等場景的長期監測,單臺設備重量僅120g,部署成本僅為有源測氡儀的1/5,且沒有電子元器件的噪聲干擾,在氡濃度低于10Bq/m3的低濃度場景下測量精度比有源設備高30%以上,更適合輻射本底調查、民用建筑室內氡檢測等低濃度場景。對比傳統活性炭測氡法,E-Perm駐極體測氡儀無需進行實驗室烘干、稱重、γ譜測量等復雜的后處理流程,采樣結束后僅需讀取駐極體電位即可得出結果,數據產出效率提升80%以上,采樣周期可在1天~12個月范圍內靈活調整,而活性炭法采樣周期通常僅支持2天~7天,無法滿足長期連續監測需求,且測量結果受溫濕度影響更小,相對誤差比活性炭法低40%左右。該設備的綜合性能優勢既可以幫助B端企業降低監測人力、設備成本,提升監測效率,也可以幫助G端監管部門擴大監測覆蓋范圍,提升監測數據的可靠性。
E-Perm駐極體測氡儀具備優秀的系統兼容性,可適配各類主流輻射監測系統的對接需求,無需對現有系統進行大規模改造即可完成部署。接口協議方面,儀器可選配數據傳輸模塊,支持Modbus-RTU、MQTT等通用工業通信協議,數據格式符合生態環境部《輻射環境監測數據傳輸規范》的要求,可直接對接各級生態環境部門的輻射監管平臺,也可對接核電廠、水務集團、軌道交通運營企業自有的DCS、SCADA系統以及環境監測平臺;數據傳輸方式方面,支持4G、LoRa、NB-IoT等多種無線傳輸方式,可根據部署場景的網絡條件靈活選擇,偏遠無公網覆蓋的野外、地下隧道場景可選擇LoRa組網傳輸,城區場景可選擇4G/NB-IoT直接公網上傳;數據兼容性方面,儀器輸出的監測數據包含采樣時間、平均氡濃度、設備編號等核心字段,可與現有監測系統的數據庫字段直接匹配,無需額外進行數據清洗轉換。該設備的對接能力既可以滿足G端監管部門的監測數據統一歸集要求,也可以滿足B端企業將氡監測數據納入現有生產管理系統的需求,有效降低系統對接成本。
E-Perm駐極體測氡儀非常適合地下水、飲用水源地的氡濃度監測場景,完全符合相關行業規范的要求。標準符合性方面,該設備符合HJ 1122《地下水環境監測技術規范》中關于氡濃度監測的設備要求,測量精度滿足地下水氡濃度的監測限值要求;性能適配性方面,儀器可配套專用的水氣分離采樣裝置,將地下水中的氡氣完全脫氣后送入電離室進行測量,在地下水氡濃度10Bq/L~1000Bq/L的范圍內,測量相對誤差≤±6%,可準確反映地下水的氡濃度水平,且儀器無需外接電源,適合偏遠地區無供電條件的地下水監測井、飲用水源地的長期部署,采樣周期可靈活設置為3~6個月,滿足地下水長期動態監測的需求;數據可靠性方面,采用原位采樣測量方式,無需將水樣采集后運輸到實驗室檢測,避免了運輸過程中氡衰變導致的數據誤差,測量數據的準確性比傳統實驗室液體閃爍計數法高20%以上。該設備既可以支撐水務集團開展供水水質例行監測,也可以支撐生態環境部門開展地下水污染調查、飲用水源地安全監測等工作。
E-Perm駐極體測氡儀的適用行業覆蓋核工業、電力、水務、環保、軌道交通、建筑工程六大核心領域,不同場景的應用方向各有側重。核工業場景下,可用于鈾礦開采工作面、鈾水冶車間、核電廠核輔助廠房、核設施退役現場的職業衛生氡濃度監測,以及核電廠周邊輻射環境本底監測;電力行業場景下,可用于核電廠區常規島、地下輸變電隧道、火力發電廠灰渣存儲區域的氡濃度例行監測;水務行業場景下,可用于地下水監測井、飲用水源地、供水廠取水口的水體氡濃度監測,以及地下污水管網的環境氡監測;環保行業場景下,可用于生態環境部門的區域輻射環境普查、建設項目輻射環境影響評價監測、廢棄礦洞輻射環境排查;軌道交通場景下,可用于地下車站、隧道、車輛段地下空間的日常環境輻射監測;建筑工程場景下,可用于民用建筑工程竣工驗收室內氡濃度檢測、地下人防工程的環境輻射檢測。儀器工作溫度范圍覆蓋-10℃~40℃,耐受0~90%無凝露濕度環境,可適配各類復雜監測場景的使用需求。