论文摘要
近年来,随着我国核电事业迅速发展,对铀矿的需求量突增,勘查盲矿资源是十分有必要的。铀矿勘查中,氡是一个重要的找矿指示元素。本文分析了不同氡法找铀矿,并指出了现有测氡仪器在铀矿勘查领域的不足,提出了一种阵列式壤氡累积多参数在线实时监测方案。介绍了硬件电路的原理以及软件程序的设计,并对仪器性能进行评测。采用高灵敏度金硅面垒型探测器作为测氡元件,以实时累积测氡技术为核心,研发出大面积阵列式累积多参数在线实时监测装置。经过壤氡静态扩散,能够避免氡场扰动以及不均匀性影响。经过一段时间的静电累积,增大氡子体落在金硅面探测器表面的数目,进而提高仪器测量灵敏度。通过给取样腔加高压避免钍射气的影响,多台仪器同时进行测量,测量信息量大,统计误差小,测量数据具有可对比性,显著提高作业效率。进行了温湿度修正,减小温湿度对仪器性能的影响。通过标准仪器对比刻度,实现仪器准确测量。参照中华人民共和国国家计量检定规程《测氡仪》（JJG 825-2013）,进行了重复性、体积活度响应、相对固有误差实验,实验数据满足相关要求。本文设计的壤氡多点在线监测系统由蓝牙和RS-485总线进行交互并存储,通过RS-485总线在上位机上监测多个测量点的氡浓度值,并显示同一时间段测量的氡浓度值,能及时发现氡浓度异常变化。适用于土壤测氡和空气测氡,结构简单合理、功耗低、体积小、重量轻、操作简单、灵敏度高、信息量大、统计误差小、无钍射气影响、温湿度修正以及具有可对比性。
论文目录
摘要ABSTRACT第1章 引言 1.1 选题依据及目的意义 1.2 国内外研究现状 1.2.1 氡的测量方式总类划分 1.2.2 国内外研究现状 1.2.3 几种常见测氡仪简介 1.3 壤氡多点在线监测系统的优势 1.4 主要研究内容第2章 测氡基本原理 2.1 氡的性质及其来源 2.2 氡和氡子体物理特性 2.3 氡的放射性平衡第3章 壤氡多点在线监测系统设计方案 3.1 功能需求分析 3.2 监测系统总体设计 3.3 测氡仪工作原理 3.4 仪器结构设计 3.5 测氡仪硬件组成 3.6 软件组成 3.7 技术指标第4章 硬件设计方案 4.1 壤氡多点在线监测节点硬件设计 4.2 探测器的选择 4.3 前置电路设计 4.3.1 前置放大电路 4.3.2 电荷灵敏放大器基本原理 4.3.3 前置放大电路设计 4.3.4 施密特触发器 4.4 微控制器 4.5 时钟模块 4.6 外部存储模块 4.7 RS-485 通信模块 4.8 RS-485 集线器 4.9 液晶模块 4.10 蓝牙模块 4.11 温湿度模块 4.12 电源模块 4.12.1 电源管理 4.12.2 锂电池充电管理 4.12.3 系统3.3V电源 4.12.4 系统5V电源 4.12.5 系统22V电源 4.12.6 高压模块电源 4.12.7 太阳能充电器第5章 软件系统设计 5.1 测氡仪软件系统 5.1.1 软件系统组成 5.1.2 系统流程图 5.1.3 单片机系统程序结构设计 5.1.4 主程序 5.1.5 时钟驱动函数 5.1.6 SHT11 温湿度驱动函数 5.1.7 外部FLASH存储函数 5.1.8 ADC采集函数 5.1.9 定时器计数器中断函数 5.2 手机监控软件设计 5.3 电脑监控软件设计第6章 仪器性能测试及初步试验 6.1 仪器功耗测试 6.2 氡浓度计算公式 6.3 实验的建立与数据获取 6.4 仪器的刻度及标准仪器 6.4.1 标准仪器 6.4.2 仪器的刻度 6.5 测氡仪计量性能要求 6.5.1 重复性 6.5.2 体积活度响应 6.5.3 相对固有误差 6.6 温湿度修正 6.6.1 湿度对灵敏度影响测试及修正方法 6.6.2 温度对灵敏度影响测试及修正方法 6.7 一致性结论致谢参考文献攻读学位期间取得学术成果
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 徐尉富
导师: 丁卫撑
关键词: 壤氡,阵列式,在线监测,灵敏度高,可对比性
来源: 成都理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑
专业: 地质学,矿业工程,核科学技术
单位: 成都理工大学
基金: 国家自然科学基金“铀矿勘查中壤氡测量技术及异常信息提取方法研究”项目
分类号: P619.14;TL81
DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000481
总页数: 66
文件大小: 5835K
下载量: 53
相关论文文献
标签：壤氡论文; 阵列式论文; 在线监测论文; 灵敏度高论文; 可对比性论文;
