BH1216型低本底α、β测量装置^〔1〕, 厂家设计限定连续工作8小时, 实际使用时连续开机8小时, 其电源变压器热得烫手。为确保安全, 一般连续工作限制在5小时左右, 即使如此使用不到一年的时间, 电源变压器烧焦而损坏。只有连续工作8小时的测量仪是满足不了环境水样α、β测量的。因为, 一般水样放射性水平较低, 特别是α计数率很低, 与本底相比相差无几, 若在一定置倍度下, 判断水样有放射性活度, 在仪器本底较高的情况下, 只有延长测量时间。同时, 地下水源的灼烧残渣较多, 可达1g/L, 那么一定体积质量残渣的α或β计数率大多数是本底水平, 亦就是测不出。那未把仪器的探测下限()代入比活度计算公式时, 得出的检测限(LD.Bg/L)往往要高于国家标准规定的浓度限值。为此, 要使检测限降低, 必然要延长测量时间。一般样品测量时间为100分钟, 但平行样超差(＞30%)时, 往往要测200分钟。那么一个水样有两个平行样就要测400分钟, 加上标准源、本底、空白样的测量, 一个样品的测量时间, 少则500分钟、多则700分钟, 均超过8小时。为了使BH1216低本底测量仪, 在测量环境水样中发挥作用, 必须重新设计电源变压器。原电源变压器铁芯为CD16×32×80, 要把功率提高一个档次, 改为铁芯CD20×40×60。这两种铁芯有关参数如附表所示, 可见后者的功率比前者大。电源变压器有关数据计算步骤如下: ①每伏匝数No计算:每伏匝数

(1)

由附表可知, CD20×40×60硅钢片铁芯饱和磁通密度B=1.8×10⁴ Gs, 铁芯柱截面积Sc=7.36(cm²), 代入(1)式, 算得No=3.397(匝/伏)。②初级线圈匝数W₁计算:初级线匝数

(2)

每个线包初级电压U₁=110伏, 代入(2)式, W₁=374(匝)。③初级导线直经计算:导线直径可按

(3)

I₁= P₁/U₁, P₁ = P₂/η, 则I₁= P₂/(η×U₁)。由附表可知, P₂ = 225(V A), η=0.896, U₁=220(V), 则I₁ = 1.14 (A), J是导线电流密度, 对小功率(小于500V A)电源变压器, J可取2~4(A/mm²)。由于变压器需连续工作, 取J=3(A/mm²), 把I₁、J代入(3)式, 计算出d₁=0.62(mm)。④关于次级各绕组匝数计算, 只要No乘以次级输出所需电压Ui。⑤次级各线组导线直径的计算:根据P₂=P₃+P₄+ …+ Pn= U₃I₃ + U₄I₄+…+UnIn, 对用于整流电路的变压器次级线圈, 因常有直流电流通过, 使变压器效率降低。所以, 在确定该绕组功率(如P₃)时, 应增加一定的余量, 通常是据该绕组整流电路直流输出功率(Po), 结合整流电路的形式、负载性质, 乘以适当的系数Kp, 即P₃ = Kp·Po, Kp随整流电路不同而不同, 有表可查, U₃为已知, 则由P₃可推算出I₃, 就能计算出d₃值。同理可计算出次级各绕组导线直径。这里限于篇幅不作详述, 需要者可参阅有关小功率电源变压器设计资料。笔者计算的结果(各绕组规格及抽头)编好号码, 按此数据把两个线包均按顺序绕制。绕完后, 与铁芯、底座组装好, 并标明各绕组抽头的号码, 进行浸漆处理后即可使用。

在折卸BH1216型测量仪原电源变压器时, 要弄清楚各绕组抽头与其接线的编号从变压器上焊下每根线, 均要标明编号与电压, 以便在接至新变压器时不会弄错。

新变压器装入机内, 各对应接头按顺序接好, 电源变压器全部接线完成后, 把两个高压插件及计数插件从机箱内拉出, 这时可开机, 测试各组直流电压, 调节取样电位器, 使输出电压与面标值完全相同后停机。再插入高压及计数插件, 可开机运行。

更换电源变压器后, 经近一年实测, 连续开机24小时后, 电源变压器只是有点温热, 仪器性能稳定, 使用者十分满意。