一种旋转式样品瓶密封收发装置、以及气动送样系统

1.一种旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，包括阀座、阀球、以及驱动机构，所述阀座具有内孔，且阀座上设有与所述内孔相连通的落料口、进气管、以及样品管，所述落料口用于取放样品瓶，所述进气管用于进气，所述样品管用于传输样品瓶；
所述阀球设于所述阀座的内孔中，阀球上开设有第一孔和第二孔，所述第二孔与所述第一孔相连通，
所述驱动机构与所述阀球相连，用于带动阀球旋转至第一孔与落料口相对接，以及，带动阀球旋转至第一孔与样品管相对接且第二孔与进气管相对接。
2.根据权利要求1所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，还包括垫片，所述垫片设于所述落料口的用于对接第一孔的一端、设于所述样品管的用于对接第一孔的一端、以及设于所述进气管的用于对接第二孔的一端，用于密封。
3.根据权利要求2所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，还包括碟簧，所述碟簧设于所述垫片与所述阀座之间，用于提供预紧力。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，所述落料口处于所述阀座的顶部，所述样品管处于阀座的侧部，落料口与进料管之间的夹角θ为90°≤θ＜180°。
5.根据权利要求4所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，所述第二孔与所述第一孔处于同一直线上，且第二孔的孔径小于第一孔的孔径。
6.根据权利要求5所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，所述内孔的尺寸与所述阀球的尺寸相适配，两者之间密封；
所述第一孔的孔径等于所述落料口、所述样品管的尺寸，所述第二孔的孔径等于所述进气管的尺寸。
7.根据权利要求6所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，还包括限位组件，所述限位组件包括挡板、第一接近开关、以及第二接近开关，
所述挡板与所述驱动机构分别处于所述阀座的两侧，并与所述阀球相连，随阀球一同旋转；
所述第一接近开关和所述第二接近开关均设于所述阀座上，并均与所述挡板处于阀座的同一侧，且第一接近开关和第二接近开关均与所述驱动机构电连接，第一接近开关的位置与所述落料口的位置相对应，第二接近开关的位置与所述样品管的位置相对应，当阀球旋转至与落料口相对接时，挡板旋转至第一接近开关处并触动第一接近开关而使驱动机构关闭，
当阀球旋转至与样品管相对接时，挡板旋转至第二接近开关处并触动第二接近开关而使驱动机构关闭。
8.根据权利要求7所述的旋转式样品瓶密封收发装置，其特征在于，所述限位组件还包括缓冲器，
所述缓冲器设于所述阀座上，且处于所述挡板的旋转路径上，用于对阀球旋转运动起缓冲和保护作用。
9.一种气动送样系统，包括发送装置、接收装置，以及送样管道，其特征在于，所述发送装置和/或所述接收装置采用权利要求1‑8任一项所述的旋转式样品瓶密封收发装置。
10.根据权利要求9所述的气动送样系统，其特征在于，所述发送装置的数量为多个，所述接收装置为多个。

一种旋转式样品瓶密封收发装置、以及气动送样系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及核技术领域，具体涉及一种旋转式样品瓶密封收发装置、以及包括该旋转式样品瓶密封收发装置的气动送样系统。\n背景技术\n[0002] 放射性样品的取样和送样是保障乏燃料后处理厂稳定运行的重要环节。乏燃料后处理厂采用样品瓶装载待分析的放射性样品，样品瓶既是样品载体，也是样品的运输容器。\n[0003] 目前，我国动力堆的乏燃料后处理厂中间试验厂无法实现空样品瓶的自动供给和发送，在手动操作的过程中存在放射性气氛外逸至非放射性操作区域的风险。而随着乏燃料后处理厂的生产能力和开工率的提高，对取样、送样的安全性和自动化水平提出了更高的要求，现有技术难以满足工程应用的实际需求。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种旋转式样品瓶密封收发装置、以及包括该旋转式样品瓶密封收发装置的气动送样系统，该装置既可用于样品瓶发送，又可用于样品瓶接收，且密封性能好，可防止放射性气氛外逸，安全性高，该系统可实现双向气动传输。\n[0005] 解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：\n[0006] 根据本实用新型的一个方面，提供一种旋转式样品瓶密封收发装置，其技术方案如下：\n[0007] 一种旋转式样品瓶密封收发装置，包括阀座、阀球、以及驱动机构，其中：\n[0008] 所述阀座具有内孔，且阀座上设有与所述内孔相连通的落料口、进气管、以及样品管，所述落料口用于取放样品瓶，所述进气管用于进气，所述样品管用于传输样品瓶；\n[0009] 所述阀球设于所述阀座的内孔中，阀球上开设有第一孔和第二孔，所述第二孔与所述第一孔相连通，所述驱动机构与所述阀球相连，用于带动阀球旋转至第一孔与落料口相对接，以及，带动阀球旋转至第一孔与样品管相对接且第二孔与进气管相对接。\n[0010] 优选的是，本装置还包括垫片，所述垫片设于所述落料口的用于对接第一孔的一端、设于所述样品管的用于对接第一孔的一端、以及设于所述进气管的用于对接第二孔的一端，用于密封。\n[0011] 优选的是，本装置还包括碟簧，所述碟簧设于所述垫片与所述阀座之间，用于提供预紧力。\n[0012] 优选的是，所述落料口处于所述阀座的顶部，所述样品管处于阀座的侧部，落料口与进料管之间的夹角θ为90°≤θ＜180°。\n[0013] 优选的是，所述第二孔与所述第一孔处于同一直线上，且第二孔的孔径小于第一孔的孔径。\n[0014] 优选的是，所述内孔的尺寸与所述阀球的尺寸相适配，两者之间密封；\n[0015] 所述第一孔的孔径等于所述落料口、所述样品管的尺寸，所述第二孔的孔径等于所述进气管的尺寸。\n[0016] 优选的是，本装置还包括限位组件，所述限位组件包括挡板、第一接近开关、以及第二接近开关，其中：\n[0017] 所述挡板与所述驱动机构分别处于所述阀座的两侧，并与所述阀球相连，随阀球一同旋转；\n[0018] 所述第一接近开关和所述第二接近开关均设于所述阀座上，并均与所述挡板处于阀座的同一侧，且第一接近开关和第二接近开关均与所述驱动机构电连接，第一接近开关的位置与所述落料口的位置相对应，第二接近开关的位置与所述样品管的位置相对应，当阀球旋转至与落料口相对接时，挡板旋转至第一接近开关处并触动第一接近开关而使驱动机构关闭，当阀球旋转至与样品管相对接时，挡板旋转至第二接近开关处并触动第二接近开关而使驱动机构关闭。\n[0019] 优选的是，本装置所述限位组件还包括缓冲器，所述缓冲器设于所述阀座上，且处于所述挡板的旋转路径上，用于对阀球旋转运动起缓冲和保护作用。\n[0020] 根据本实用新型的另一个方面，还提供一种气动送样系统，其技术方案如下：\n[0021] 一种气动送样系统，包括发送装置、接收装置，以及送样管道，所述发送装置和/或所述接收装置采用以上所述的旋转式样品瓶密封收发装置。\n[0022] 优选的是，所述发送装置的数量为多个，所述接收装置为多个。\n[0023] 有益效果：\n[0024] 本实用新型的旋转式样品瓶密封收发装置，既可用于发送样品瓶，也可用于接收样品瓶。并且，密封性能好，可防止放射性气氛外逸，确保安全性和满足气动送样的真空度需求；定位准确，满足气动送样的准确性需求。\n[0025] 本实用新型的气动送样系统，由于采用了以上所述的旋转式样品瓶密封收发装置，可实现双向气动传输。并且，密封性能好，可防止放射性气氛外逸，确保安全性和满足气动送样的真空度需求；定位准确，满足气动送样的准确性需求；通过配置合适数量的发送装置和接收装置，可以实现多对多传输，也可以实现一对多传输，还可以实现多对一传输。\n附图说明\n[0026] 图1为本实用新型实施例中的旋转式样品瓶密封收发装置的结构示意图；\n[0027] 图2为本实用新型实施例中的旋转式样品瓶密封收发装置的剖视图；\n[0028] 图3为本实用新型实施例中的阀球的结构示意图。\n[0029] 图中：1‑落料口；2‑进气管；3‑样品管；4‑伺服电机；5‑减速机；6‑联轴器；7‑阀座；\n8‑挡板；9‑缓冲器；10‑第一接近开关；11‑第二接近开关；12‑阀球；121‑第一孔；122‑第二孔；\n[0030] 13‑垫片；14‑碟簧。\n具体实施方式\n[0031] 为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。\n[0032] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。\n[0033] 在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。\n[0034] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。\n[0035] 实施例1\n[0036] 如图1、图2、图3所示，本实施例公开一种旋转式样品瓶密封收发装置，用于乏燃料后处理厂放射性样品瓶的接收和发送，其包括阀座7、阀球12、以及驱动机构，其中：\n[0037] 阀座7具有内孔，且阀座7上设有与内孔相连通的落料口1、进气管2、以及样品管3，落料口1用于取放样品瓶，进气管2用于进气，样品管3用于传输样品瓶；\n[0038] 阀球12设于阀座7的内孔中，阀球12上开设有第一孔121和第二孔122，第二孔122与第一孔121相连通，驱动机构与阀球12相连，用于带动阀球旋转至第一孔121与落料口1相对接，以及，带动阀球旋转至第一孔121与样品管3相对接且第二孔122与进气管3相对接。\n[0039] 具体来说，落料口1优选处于阀座的顶部，样品管3优选处于阀座的侧部，落料口1与进料管3之间的夹角θ为0°＜θ＜180°，优选为90°。阀座7上的落料口1与样品供应系统/样品瓶接收系统相连。进气管2与连接供气系统，以从人员操作区或检修区取气，保证装置内气流走向。样品管3与气动送样系统中的送样管道相连。内孔的尺寸与阀球12的尺寸相适配，两者之间密封，以确保落料口1与样品管3、进气管2都不会直接连通，最大程度地避免放射性气体经样品管进入落料口，使放射性气氛与人员操作区或检修区等非放环境隔绝。第一孔121的孔径等于落料口1、样品管3的尺寸，第二孔122的孔径等于进气管2的尺寸，以便对接。\n[0040] 当发送样品瓶时，将阀球12旋转至第一孔121与落料口1相对接，样品供应系统将样品瓶从落料口放入，使样品瓶落入到阀座中的阀球的第一孔121内，再旋转阀球12，使阀球的第一孔121与阀座上的样品管3相对接，使阀球的第二孔122与阀座上的进气管2相对接，供气系统将气体通过进气管、第二孔通入到阀球内的第二孔122中，从而推动第二孔中的样品瓶向气动送样系统中的送样管道传输，实现气动送样；当接收样品瓶时，将阀球12旋转至第一孔121与样品管3相对接，使气动送样系统中的送样管道传输过来的样品瓶进入到阀球的第一孔121内，再旋转阀球12，使阀球的第一孔121与阀座上的落料口1相对接，从落料口将接收到的样品瓶取出。\n[0041] 在一些实施方式中，阀座7的形状优选为正方体或长方体或近似正方体或近似长方体。进气管2也优选处于阀座的侧部(侧面)，进气管2和样品管3分别处于阀座7的两个相对的侧面上。\n[0042] 本实施例中，进气管2和样品管3处于同一水平面上，即进气管和样品管均为水平设置。落料口1与样品管3处于同一竖直平面内。\n[0043] 在一些实施方式中，第二孔122与第一孔121处于同一直线上，第二孔122的孔径小于第一孔121的孔径。\n[0044] 在一些实施方式中，本装置还包括垫片13，垫片13设于各个管口连接处，比如，可以设于落料口1的用于对接第一孔121的一端，也可以设于样品管3的用于对接第一孔121的一端，还可以设于进气管2的用于对接第二孔122的一端，用于密封，以防止放射性气氛外逸和确保气动送样过程的真空度需求。\n[0045] 本实施例中，垫片13优选为聚四氟乙烯垫片。\n[0046] 在一些实施方式中，本装置还包括碟簧14，碟簧14设于垫片13与阀座7之间，用于提供预紧力，以确保本装置压力边界完整，提高密封可靠性。\n[0047] 本实施例，通过设置垫片13、以及碟簧14，在接收、发送、以及非工作状态下均可确保本装置的密封性。\n[0048] 在一些实施方式中，如图1所示，本装置还包括限位组件，限位组件包括挡板8、第一接近开关10、以及第二接近开关11。挡板8与驱动机构分别处于阀座7的两侧，并与阀球12相连，随阀球12一同旋转。第一接近开关10和第二接近开关11均设于阀座7上，并均与挡板8处于阀座7的同一侧，且第一接近开关10和第二接近开关11均与驱动机构电连接，第一接近开关10的位置与落料口1的位置相对应，第二接近开关11的位置与样品管3的位置相对应，当阀球12的第一孔121旋转至与落料口1相对接时，挡板8旋转至第一接近开关10处并触动第一接近开关10而使驱动机构关闭，当阀球12的第一孔121旋转至与样品管3相对接时，挡板8旋转至第二接近开关11处并触动第二接近开关11而使驱动机构关闭。\n[0049] 具体来说，驱动机构与挡板8分别处于正方体或长方体的阀座的另一组侧面(区别于进气管和样品管所在的一组侧面)，其包括伺服电机4、减速机5、联轴器6、以及控制箱(图中未示出)。伺服电机4和减速机5通过联轴器6与阀球12相连，伺服电机4提供阀球旋转所需的动力，联轴器6导向旋转方向，使阀球12能够旋转至特定的角度后到达指定位置(即进气管2位置或落料口1位置)，减速机5可减缓阀球旋转速率，提高定位精确度，从而确保送样安全性和准确性。控制箱与伺服电机4、减速机5电连接，用于控制伺服电机和减速机的启闭，且控制箱设于人员工作区或检修区等非放射性区域，以确保操作安全。本实施例中，控制箱优选采用触摸屏方式控制，即控制箱上设有触摸屏。\n[0050] 在一些实施方式中，限位组件还包括缓冲器9，缓冲器9设于阀座7上，且处于挡板8的旋转路径上，具体来说，缓冲器设于挡板8旋转至对应落料口1的位置和挡板旋转至对应样品管3的位置，用于对阀球旋转运动起缓冲和保护作用，进一步提高旋转的定位精度。\n[0051] 本实施例中，缓冲器9优选为液压缓冲器。\n[0052] 本实施例的旋转式样品瓶密封收发装置，既可用于发送样品瓶，也可用于接收样品瓶。并且，密封性能好，可防止放射性气氛外逸，确保安全性和满足气动送样的真空度需求；定位准确，满足气动送样的准确性需求。\n[0053] 实施例2\n[0054] 本实施例公开一种气动送样系统，包括发送装置、接收装置，以及送样管道，并且，发送装置和/或接收装置采用实施例1所述的旋转式样品瓶密封收发装置。\n[0055] 当发送装置和接收装置均采用实施例1所述的旋转式样品瓶密封收发装置时，本系统可实现双向气动传输。\n[0056] 本实施例中，发送装置的数量可以为一个，也可以为多个，各个发送装置可以根据实际需要分别设于乏燃料后处理厂的不同工序位置上，以发送不同工序中的样品。接收装置的数量也可以一个或多个，各个接收装置可以根据实际需要可分别设于乏燃料后处理厂的不同工序位置上，以将样品瓶发送到指定位置的接收装置中。\n[0057] 通过设置合适数量的接收装置和发送装置，本系统可实现对样品瓶的多对多传输，即将样品瓶从不同的发送端传输至不同的接收端；也可实现一对多传输，即将样品瓶从同一的发送端传输至不同的接收端；还可以实现多对一传输，即将样品瓶从不同的发送端传输至同一的接收端。\n[0058] 本实施例的气动送样系统，由于采用了实施例1中所述的旋转式样品瓶密封收发装置，可实现双向气动传输。并且，密封性能好，可防止放射性气氛外逸，确保安全性和满足气动送样的真空度需求；定位准确，满足气动送样的准确性需求；通过配置合适数量的发送装置和接收装置，可以实现多对多传输，也可以实现一对多传输，还可以实现多对一传输。\n[0059] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

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