一种中子探测系统及其安装方法技术方案

本发明专利技术公开了一种中子探测系统及其安装方法，系统包括中子探测预设单元、中子探测单元和就地辐射处理单元；中子探测预设单元包括预先设置在罐体上的慢化屏蔽体和预先埋设在屏蔽墙体中的S预埋管，以及设置在屏蔽室内的套管；套管的一端密封且位于慢化屏蔽体内，套管的另一端与S预埋管连接；中子探测单元包括中子计数管和电缆，电缆的一端通过快插接头与中子计数管连接，电缆的另一端与就地辐射处理单元连接。本发明专利技术系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在核辐射监测中，安全可靠性高，能够在探测环境条件严酷的情况下，准确采集到中子计数率，使用效果好，便于推广使用。便于推广使用。便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种中子探测系统及其安装方法


[0001]本专利技术属于核辐射测量
，具体涉及一种中子探测系统及其安装方法。

技术介绍

[0002]在核工程中，为了确保人员安全，防止核辐射范围的扩大，通常将工艺罐体密封在由屏蔽墙体构成的屏蔽室内，然后还需对中子进行监测，但屏蔽室内γ剂量率水平最高可达192Gy/h，同时在放射性元素衰变时会释放出大量衰变热，导致中子探测环境条件严酷，人员操作区与工艺罐体距离较远，增加了中子探测系统的复杂程度以及前端探测器的安装难度，即需要将前端探测器从屏蔽墙体外安装到工艺罐体处，对前端探测器的连接电缆也提出了较高的需求，要求电缆要能够经受长时间、高剂量率的γ照射，且能够便于前端探测器的安装。
[0003]现有技术中，还缺乏结构简单，设计合理的能够满足前端探测器的探测需求和安装需求的中子探测系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种中子探测系统，其系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在辐射监测中，安全可靠性高，能够在探测环境条件严酷的情况下，准确采集到中子计数率，使用效果好，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种中子探测系统，包括中子探测预设单元、中子探测单元和就地辐射处理单元；所述中子探测预设单元包括预先设置在罐体上的慢化屏蔽体和预先埋设在屏蔽墙体中的S预埋管，以及设置在屏蔽室内的套管；所述套管的一端密封且位于慢化屏蔽体内，所述套管的另一端与位于屏蔽墙体内的S预埋管的一端连接；所述中子探测单元包括中子计数管和电缆，所述电缆的一端通过连接器与中子计数管连接，所述电缆的另一端与就地辐射处理单元连接；所述就地辐射处理单元设置在屏蔽墙体外的和缓环境中。
[0006]上述的一种中子探测系统，所述慢化屏蔽体包括外壳，所述外壳的开口处设置有屏蔽盖板，所述外壳与屏蔽盖板形成密封腔，所述套管的一端位于密封腔内，位于密封腔内所述套管的外侧设置有第一慢化层，所述第一慢化层的外侧设置有反射层，所述反射层与外壳之间设置有第二慢化层。
[0007]上述的一种中子探测系统，所述反射层包括多层金属材质，所述多层金属材质包括由内向外分层设置的第一铍铜层、铍层、镉层和第二铍铜层。
[0008]上述的一种中子探测系统，所述套管与S预埋管的连接处设置有变径段。
[0009]上述的一种中子探测系统，所述中子计数管远离电缆的一端连接有半球形端部。
[0010]上述的一种中子探测系统，所述中子计数管为He
‑
3正比计数管。
[0011]上述的一种中子探测系统，所述电缆为铠装电缆。
[0012]上述的一种中子探测系统，所述中子计数管通过铠装电缆从屏蔽墙体外，穿过S预
埋管送入套管位于慢化屏蔽体内的一端内部。
[0013]上述的一种中子探测系统，所述就地辐射处理单元包括微控制器和均与微控制器相接的实时时钟、存储器和通信接口，所述微控制器的输入端接有模拟量输入模块、开关量输入模块和数字键盘输入模块，所述微控制器的输出端接有模拟量输出模块、开关量输出模块、声光报警模块和显示屏。
[0014]本专利技术还公开了一种中子探测系统的安装方法，用于对上述的系统进行安装，所述方法包括以下步骤：
[0015]步骤一、布置中子探测预设单元；
[0016]将慢化屏蔽体安装在罐体上，将套管的一端安装在慢化屏蔽体内，将套管的另一端与预先埋设在屏蔽墙体中的S预埋管连接；
[0017]步骤二、安装中子探测单元；
[0018]通过电缆将中子计数管从屏蔽墙体外，穿过S预埋管送入套管位于慢化屏蔽体内的一端内部；
[0019]步骤三、安装就地辐射处理单元；
[0020]将就地辐射处理单元安装在屏蔽墙体外的和缓环境中；
[0021]步骤四、连接中子探测单元和就地辐射处理单元；
[0022]将电缆连接至就地辐射处理单元中的开关量输入模块上。
[0023]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0024]1、本专利技术系统结构简单，设计合理，实现方便。
[0025]2、本专利技术在工艺间内辐射剂量高、温度高的区域仅有中子计数管和电缆，没有任何电子部件。就地辐射处理单元与中子计数管之间的供电和信号传输仅通过一根低噪声铠装同轴的电缆完成，所有数据采集、处理、存储和显示功能通过位于和缓环境中的就地辐射处理单元实现。
[0026]3、本专利技术的慢化屏蔽体外壳由外层钢板和内层钢板组成，并在内部灌铅，形成铅屏蔽层，能够有效屏蔽外部γ射线，抑制外部γ射线对中子计数管的影响；第一慢化层能够将快中子慢化为热中子，通过反射层反射后汇集到中子计数管，由中子计数管实现对中子的计数测量；反射层能够反射外侧面中子射线，收集探测面中子射线，能够有效提高探测面中子计数的探测效率；第二慢化层能够有效屏蔽外侧面中子射线，抑制外侧面中子射线对中子计数管的影响。
[0027]4、本专利技术在中子计数管的末端设计半球形端部，便于中子计数管在S预埋管和套管中送入和抽出时，减少摩擦和卡顿，有利于中子计数管的导向和定位，使整个安装过程顺畅。
[0028]5、本专利技术能够有效应用在核辐射监测中，安全可靠性高，能够在探测环境条件严酷的情况下，准确采集到中子计数率，使用效果好，便于推广使用。
[0029]综上所述，本专利技术系统结构简单，设计合理，实现方便，能够有效应用在核辐射监测中，安全可靠性高，能够在探测环境条件严酷的情况下，准确采集到中子计数率，使用效果好，便于推广使用。
[0030]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0031]图1为本专利技术中子探测预设单元的组成示意图；
[0032]图2为本专利技术中子探测单元的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术慢化屏蔽体的结构示意图；
[0034]图4为本专利技术就地辐射处理单元的原理框图；
[0035]图5为本专利技术安装方法的流程图。
[0036]附图标记说明:
[0037]1—慢化屏蔽体；
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1—外壳；
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2—屏蔽盖板；
[0038]1‑
5—第一慢化层；
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6—反射层；
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7—第二慢化层；
[0039]2—S预埋管；
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3—套管；
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4—中子计数管；
[0040]5—电缆；
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6—快插接头；
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7—微控制器；
[0041]8—实时时钟；
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9—存储器；
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10—通信接口；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中子探测系统，其特征在于：包括中子探测预设单元、中子探测单元和就地辐射处理单元；所述中子探测预设单元包括预先设置在罐体上的慢化屏蔽体(1)和预先埋设在屏蔽墙体中的S预埋管(2)，以及设置在屏蔽室内的套管(3)；所述套管(3)的一端密封且位于慢化屏蔽体(1)内，所述套管(3)的另一端与位于屏蔽墙体内的S预埋管(2)的一端连接；所述中子探测单元包括中子计数管(4)和电缆(5)，所述电缆(5)的一端通过快插接头(6)与中子计数管(4)连接，所述电缆(5)的另一端与就地辐射处理单元连接；所述就地辐射处理单元设置在屏蔽墙体外的和缓环境中。2.按照权利要求1所述的一种中子探测系统，其特征在于：所述慢化屏蔽体(1)包括外壳(1
‑
1)，所述外壳(1
‑
1)的开口处设置有屏蔽盖板(1
‑
2)，所述外壳(1
‑
1)与屏蔽盖板(1
‑
2)形成密封腔，所述套管(3)的一端位于密封腔内，位于密封腔内所述套管(3)的外侧设置有第一慢化层(1
‑
5)，所述第一慢化层(1
‑
5)的外侧设置有反射层(1
‑
6)，所述反射层(1
‑
6)与外壳(1
‑
1)之间设置有第二慢化层(1
‑
7)。3.按照权利要求2所述的一种中子探测系统，其特征在于：所述反射层(1
‑
6)包括多层金属材质，所述多层金属材质包括由内向外分层设置的第一铍铜层、铍层、镉层和第二铍铜层。4.按照权利要求1所述的一种中子探测系统，其特征在于：所述套管(3)与S预埋管(2)的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲广卫，刘朋波，聂晓强，薛超，王勇德，王俊超，牛玉宁，聂世宾，
申请(专利权)人：陕西卫峰核电子有限公司，
类型：发明
国别省市：