一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法和系统制造方法及图纸

本申请提供了一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法和系统，其中方法包括：将放射性固体废物桶划分为多个体素；沿轴向划分为多个检测层面；选取初始检测层面，确定过初始检测层面圆心且与竖直面垂直相交的交点为初始检测位置；根据该初始检测位置计算放射源和探测器的初始检测位置；根据放射性固体废物桶的初始检测位置和质量计算其运动轨迹；根据该运动轨迹、放射源和探测器的初始检测位置计算放射源和探测器的运动轨迹；根据各运动轨迹控制废物桶水平运动机构、放射源竖直运动机构、探测器竖直运动机构和探测器水平运动机构同步运行；检测放射性固体废物桶内的放射性核素。本申请的技术方案能够提高检测装置内各机构的协调性和检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法和系统
本申请涉及放射性物质检测
，更为具体地说，涉及一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法和系统。
技术介绍
随着新能源技术的不断发展，核能作为一种高效率的新能源，被广泛应用于发电等领域。然而，在核能发电的过程中容易产生大量的中低放射性废物，这些中低放射性废物要求装桶、并根据放射性核素类型和活度等进行保存和运输。由于桶内的中低放射性废物具有放射性，因此，无损检测技术已成为桶内核素类型和核素活度的主要检测方法。放射性固体废物桶的无损检测装置主要包括使用TGS(TomographicGammaScanning，层析伽马扫描技术)和SGS(SegentedGammaScanning分段丫扫描技术)的检测装置。其中，SGS技术相对简单，可认为是TGS技术的简化，对应地，SGS的无损检测装置的控制方法也可认为是TGS无损检测装置的控制方法的简化。上述放射性固体废物桶的检测装置需要对放射性固体废物桶进行水平方向和旋转角度的扫描以及上下分段扫描，而且各运动机构为分立结构，从而使得检测装置的各运动机构和检测器件的协调性不高，进而检测效率较低。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制的技术方案，以解决
技术介绍
中所介绍的现有技术中放射性固体废物桶检测装置的各运动机构和检测器件的协调性不高，检测效率较低的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：根据本申请的第一方面，提供了一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其中，放射性固体废物桶检测装置包括放射源竖直运动机构以及放射源；探测器竖直运动机构、探测器水平运动机构以及探测器，所述放射源的准直孔与所述探测器的准直孔相互平行；设置于所述放射源竖直运动机构和探测器竖直运动机构之间的废物桶水平运动机构，所述废物桶水平运动机构的长边垂直于所述放射源和探测器所在的竖直面；以及滑动连接于所述废物桶水平运动机构的废物桶旋转平台；所述放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，包括：根据所述放射性固体废物桶的体积将所述放射性固体废物桶划分为多个体素；沿轴向将所述放射性固体废物桶划分为多个检测层面，其中，每个检测层面包括多个体素；从所述多个检测层面中选取初始检测层面，确定过所述初始检测层面的圆心且与所述竖直面垂直相交直线的交点作为放射性固体废物桶的初始检测位置；根据所述放射性固体废物桶的初始检测位置，分别计算放射源的初始检测位置和探测器的初始检测位置，其中，所述放射性固体废物桶、放射源和探测器的初始检测位置水平共线；根据所述放射性固体废物桶的质量和初始检测位置，计算所述放射性固体废物桶的运动轨迹，其中，所述放射性固体废物桶的运动轨迹为所述初始检测层面的最外圈体素从体素原位移动至所述放射性固体废物桶的初始检测位置的运动轨迹；根据所述放射性固体废物桶的运动轨迹和放射源的初始检测位置计算放射源的运动轨迹，以及根据所述放射性固体废物桶的运动轨迹和探测器的初始检测位置计算所述探测器的运动轨迹；分别根据所述放射性固体废物桶、放射源和探测器的运动轨迹，控制所述废物桶水平运动机构、放射源竖直运动机构、探测器竖直运动机构和探测器水平运动机构同步运行，以使所述放射性固体废物桶、放射源和探测器分别同步移动至所述各自的初始检测位置；控制所述探测器检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素。可选地，所述控制探测器检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素，包括：控制所述放射源和探测器开启，以检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素；控制所述废物桶旋转平台按预设角度步进旋转；每当所述废物桶旋转平台旋转一周时，控制所述废物桶水平运动机构向所述放射性固体废物桶的初始检测位置方向移动预定距离，重复执行所述控制废物桶旋转平台按预设角度步进旋转的步骤；当所述初始检测层面的最内圈放射性核素检测完毕时，计算所述放射性固体废物桶的其他检测层面的初始检测位置，根据所述其他检测层面的初始检测位置同步调整所述废物桶旋转平台、放射源和探测器的位置，按预设顺序检测所述放射性固体废物桶内其他各个检测层面的放射性核素。可选地，所述计算放射性固体废物桶的其他检测层面的初始检测位置，根据所述其他检测层面的初始检测位置同步调整所述废物桶旋转平台、放射源和探测器的位置，包括：根据所述放射性固体废物桶的初始检测位置以及相邻检测层面之间的高度差，计算所述其他检测层面的初始检测位置；根据所述其他检测层面的初始检测位置，计算所述放射源的检测点和探测器的检测点的位置，其中，所述其他检测层面的初始检测位置、放射源的检测点和探测器的检测点水平共线；控制废物桶旋转平台、放射源竖直运动机构和探测器竖直运动机构同步运行，以使所述放射性固体废物桶、放射源和探测器分别同步移动至所述其他检测层面的初始检测位置、放射源的检测点和探测器的检测点。可选地，所述根据放射性固体废物桶的初始检测位置和质量，计算所述放射性固体废物桶的运动轨迹，包括：确定所述放射性固体废物桶的废物桶原点的位置，根据所述废物桶原点的位置以及初始检测层面的圆心与所述最外圈体素的中心点之间距离计算所述体素原位的位置；根据所述体素原位的位置以及所述放射性固体废物桶的初始检测位置，计算所述放射性固体废物桶的运动距离；根据所述放射性固体废物桶的运动距离和质量，计算所述放射性固体废物桶的运动时间和瞬时运动速度。可选地，所述根据放射性固体废物桶的运动轨迹和放射源的初始检测位置计算放射源的运动轨迹，以及根据放射性固体废物桶的运动轨迹和探测器的初始检测位置计算探测器的运动轨迹，包括：计算放射源原点与放射源的初始检测位置之间的距离；根据所述放射性固体废物桶的运动时间以及所述放射源原点与放射源的初始检测位置之间的距离，计算所述放射源的瞬时运动速度；以及，计算探测器原点与探测器的初始检测位置之间的距离，其中，所述探测器原点与探测器的初始检测位置之间的距离包括探测器原点与探测器的初始检测位置之间的竖直距离、以及探测器原点和探测器的初始检测位置的水平距离；根据所述放射性固体废物桶的运动时间和所述探测器原点与探测器的初始检测位置之间的竖直距离，计算所述探测器水平运动机构沿所述探测器竖直运动机构的瞬时运动速度；根据所述放射性固体废物桶的运动时间和所述探测器原点与探测器的初始检测位置之间的水平距离，计算所述探测器沿所述探测器水平运动机构的瞬时运动速度。根据本申请的第二方面，提供了一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制系统，其中，放射性固体废物桶检测装置包括放射源竖直运动机构以及放射源；探测器竖直运动机构、探测器水平运动机构以及探测器，所述放射源的准直孔与所述探测器的准直孔相互平行；设置于所述放射源竖直运动机构和探测器竖直运动机构之间的废物桶水平运动机构，所述废物桶水平运动机构的长边垂直于所述放射源和探测器所在的竖直面；以及滑动连接于所述废物桶水平运动机构的废物桶旋转平台；所述放射性固体废物桶检测装置的运动控制系统，包括：体素划分模块，用于根据所述放射性固体废物桶的体积将所述放射性固体废物桶划分为多个体素；层面划分模块，用于沿轴向将所述放射性固体废物桶划分为多个检测层面，其中，每个检测层面包括多个体素；层面选取模块，用于从所述多个检测层面中选取初始检测层面；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其特征在于，所述放射性固体废物桶检测装置包括放射源竖直运动机构以及放射源；探测器竖直运动机构、探测器水平运动机构以及探测器，所述放射源的准直孔与所述探测器的准直孔相互平行；设置于所述放射源竖直运动机构和探测器竖直运动机构之间的废物桶水平运动机构，所述废物桶水平运动机构的长边垂直于所述放射源和探测器所在的竖直面；以及滑动连接于所述废物桶水平运动机构的废物桶旋转平台；所述放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，包括：根据所述放射性固体废物桶的体积将所述放射性固体废物桶划分为多个体素；沿轴向将所述放射性固体废物桶划分为多个检测层面，其中，每个检测层面包括多个体素；从所述多个检测层面中选取初始检测层面，确定过所述初始检测层面的圆心且与所述竖直面垂直相交直线的交点作为放射性固体废物桶的初始检测位置；根据所述放射性固体废物桶的初始检测位置，分别计算放射源的初始检测位置和探测器的初始检测位置，其中，所述放射性固体废物桶、放射源和探测器的初始检测位置分别水平共线；根据所述放射性固体废物桶的质量和初始检测位置，计算所述放射性固体废物桶的运动轨迹，其中，所述放射性固体废物桶的运动轨迹为所述初始检测层面的最外圈体素从体素原位移动至所述放射性固体废物桶的初始检测位置的运动轨迹；根据所述放射性固体废物桶的运动轨迹和放射源的初始检测位置计算放射源的运动轨迹，以及根据所述放射性固体废物桶的运动轨迹和探测器的初始检测位置计算所述探测器的运动轨迹；分别根据所述放射性固体废物桶、放射源和探测器的运动轨迹，控制所述废物桶水平运动机构、放射源竖直运动机构、探测器竖直运动机构和探测器水平运动机构同步运行，以使所述放射性固体废物桶、放射源和探测器同步移动至所述各自的初始检测位置；控制所述探测器检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素。...

【技术特征摘要】
1.一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其特征在于，所述放射性固体废物桶检测装置包括放射源竖直运动机构以及放射源；探测器竖直运动机构、探测器水平运动机构以及探测器，所述放射源的准直孔与所述探测器的准直孔相互平行；设置于所述放射源竖直运动机构和探测器竖直运动机构之间的废物桶水平运动机构，所述废物桶水平运动机构的长边垂直于所述放射源和探测器所在的竖直面；以及滑动连接于所述废物桶水平运动机构的废物桶旋转平台；所述放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，包括：根据所述放射性固体废物桶的体积将所述放射性固体废物桶划分为多个体素；沿轴向将所述放射性固体废物桶划分为多个检测层面，其中，每个检测层面包括多个体素；从所述多个检测层面中选取初始检测层面，确定过所述初始检测层面的圆心且与所述竖直面垂直相交直线的交点作为放射性固体废物桶的初始检测位置；根据所述放射性固体废物桶的初始检测位置，分别计算放射源的初始检测位置和探测器的初始检测位置，其中，所述放射性固体废物桶、放射源和探测器的初始检测位置分别水平共线；根据所述放射性固体废物桶的质量和初始检测位置，计算所述放射性固体废物桶的运动轨迹，其中，所述放射性固体废物桶的运动轨迹为所述初始检测层面的最外圈体素从体素原位移动至所述放射性固体废物桶的初始检测位置的运动轨迹；根据所述放射性固体废物桶的运动轨迹和放射源的初始检测位置计算放射源的运动轨迹，以及根据所述放射性固体废物桶的运动轨迹和探测器的初始检测位置计算所述探测器的运动轨迹；分别根据所述放射性固体废物桶、放射源和探测器的运动轨迹，控制所述废物桶水平运动机构、放射源竖直运动机构、探测器竖直运动机构和探测器水平运动机构同步运行，以使所述放射性固体废物桶、放射源和探测器同步移动至所述各自的初始检测位置；控制所述探测器检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素。2.根据权利要求1所述的放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其特征在于，所述控制探测器检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素，包括：控制所述放射源和探测器开启，以检测所述放射性固体废物桶内的放射性核素；控制所述废物桶旋转平台按预设角度步进旋转；每当所述废物桶旋转平台旋转一周时，控制所述废物桶水平运动机构向所述放射性固体废物桶的初始检测位置方向移动预定距离，重复执行所述控制废物桶旋转平台按预设角度步进旋转的步骤；当所述初始检测层面的最内圈放射性核素检测完毕时，计算所述放射性固体废物桶的其他检测层面的初始检测位置，根据所述其他检测层面的初始检测位置同步调整所述废物桶旋转平台、放射源和探测器的位置，按预设顺序检测所述放射性固体废物桶内其他各个检测层面的放射性核素。3.根据权利要求2所述的放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其特征在于，所述计算放射性固体废物桶的其他检测层面的初始检测位置，根据所述其他检测层面的初始检测位置同步调整所述废物桶旋转平台、放射源和探测器的位置，包括：根据所述放射性固体废物桶的初始检测位置以及相邻检测层面之间的高度差，计算所述其他检测层面的初始检测位置；根据所述其他检测层面的初始检测位置，计算所述放射源的检测点和探测器的检测点的位置，其中，所述其他检测层面的初始检测位置、放射源的检测点和探测器的检测点水平共线；控制废物桶旋转平台、放射源竖直运动机构和探测器竖直运动机构同步运行，以使所述放射性固体废物桶、放射源和探测器分别同步移动至所述其他检测层面的初始检测位置、放射源的检测点和探测器的检测点。4.根据权利要求1所述的放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其特征在于，所述根据放射性固体废物桶的质量和初始检测位置，计算所述放射性固体废物桶的运动轨迹，包括：确定所述放射性固体废物桶的废物桶原点的位置，根据所述废物桶原点的位置以及初始检测层面的圆心与所述最外圈体素的中心点之间距离计算所述体素原位的位置；根据所述体素原位的位置以及所述放射性固体废物桶的初始检测位置，计算所述放射性固体废物桶的运动距离；根据所述放射性固体废物桶的运动距离和质量，计算所述放射性固体废物桶的运动时间和瞬时运动速度。5.根据权利要求1或4所述的放射性固体废物桶检测装置的运动控制方法，其特征在于，所述根据放射性固体废物桶的运动轨迹和放射源的初始检测位置计算放射源的运动轨迹，以及根据放射性固体废物桶的运动轨迹和探测器的初始检测位置计算探测器的运动轨迹，包括：计算放射源原点与放射源的初始检测位置之间的距离；根据所述放射性固体废物桶的运动时间以及所述放射源原点与放射源的初始检测位置之间的距离，计算所述放射源的瞬时运动速度；以及，计算探测器原点与探测器的初始检测位置之间的距离，其中，所述探测器原点与探测器的初始检测位置之间的距离包括探测器原点与探测器的初始检测位置之间的竖直距离、以及探测器原点和探测器的初始检测位置的水平距离；根据所述放射性固体废物桶的运动时间以及所述探测器原点与探测器的初始检测位置之间的竖直距离，计算所述探测器水平运动机构沿所述探测器竖直运动机构的瞬时运动速度；根据所述放射性固体废物桶的运动时间以及所述探测器原点与探测器的初始检测位置之间的水平距离，计算所述探测器沿所述探测器水平运动机构的瞬时运动速度。6.一种放射性固体废物桶检测装置的运动控制系统，其特征在于，所述放射性固体废物桶检测装置包括放射源竖直运动机构以及放射...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贵宇，庹先国，彭英杰，陈林，李杉，汤科元，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51