一种核临界探测器及探测方法技术

本发明专利技术提供一种核临界探测器及探测方法，探测器包括探头和信号处理系统，信号处理系统包括依次电连接的信号转换模块、数据处理模块和通讯模块，探头探测放射性物质发射的γ射线，并转换为脉冲信号输出，信号转换模块对脉冲信号进行转换和计数处理，以获取γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率，数据处理模块根据其内存储的脉冲计数率与放射性物质剂量率的关系式，计算与上述脉冲计数率对应的放射性物质的剂量率，以生成剂量率通讯信号，并通过通讯模块对剂量率通讯信号进行传输。该核临界探测器生成的剂量率通讯信号能够通过RS485总线传输，且传输过程中不存在外部干扰及信号衰减问题，从而避免了测量数据不准确而产生的误报警现象。报警现象。报警现象。

【技术实现步骤摘要】
一种核临界探测器及探测方法


[0001]本专利技术具体涉及一种核临界探测器及探测方法。

技术介绍

[0002]在处理、应用、贮存和运输可裂变物质时，存在发生核临界事故的潜在危险，虽然发生事故的几率很小，但是一旦发生，造成的危害是巨大的。核临界监测报警系统可在发生临界事故前给出报警，并记录事故现场的辐射及变化过程，分析临界事故进程。
[0003]由于核临界监测报警系统的探测器安装在乏燃料处理场所，其探测的脉冲信号需经长距离传输至报警系统处理，脉冲信号在长距离传输过程中存在衰减、外部干扰等因素，易造成测量数据不准确而导致误报警发生。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种杜绝误报警现象发生的核临界探测器，还相应提供一种核临界探测方法。
[0005]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种核临界探测器，包括：探头和信号处理系统，所述信号处理系统包括信号转换模块、数据处理模块和通讯模块，所述探头、信号转换模块、数据处理模块和通讯模块依次电连接，
[0007]所述探头用于探测放射性物质发射的γ射线，并转换为脉冲信号输出，
[0008]所述信号转换模块用于接收探头输出的脉冲信号，并对其进行转换和计数处理，以获取所述γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率，并将脉冲计数率发送给数据处理模块，
[0009]所述数据处理模块包括剂量率计算模块，所述剂量率计算模块用于根据其内存储的脉冲计数率与放射性物质剂量率的关系式，计算与所述脉冲计数率对应的放射性物质的剂量率，以生成剂量率通讯信号，并通过所述通讯模块对所述剂量率通讯信号进行传输。
[0010]可选地，所述信号处理系统还包括报警输出模块，所述报警输出模块与数据处理模块电连接，
[0011]所述数据处理模块还包括阈值比较模块，所述阈值比较模块与剂量率计算模块电连接，用于判断放射性物质的剂量率是否大于等于其内存储的警戒剂量率，当判断结果为“是”时，输出报警开关信号，并通过所述报警输出模块对所述报警开关信号进行传输。
[0012]可选地，所述数据处理模块采用FPGA芯片，所述通讯模块为RS485通讯接口。
[0013]可选地，所述信号转换模块包括脉冲滤波电路和脉冲计数电路，
[0014]所述脉冲滤波电路与探头相连，用于接收探头输出的脉冲信号，并滤除脉宽小于设定值的脉冲，
[0015]所述脉冲计数电路电连接脉冲滤波电路和数据处理模块，用于对脉冲滤波电路处理的脉冲信号进行计数，以获取秒周期内的脉冲个数，并将脉冲个数发送给数据处理模块。
[0016]可选地，所述信号处理系统还包括参数存储模块，
[0017]所述参数存储模块电连接通讯模块和数据处理模块，用于接收并保存远程控制系统发送的参数设置命令；
[0018]所述数据处理模块还用于执行所述参数设置命令以完成相应参数的设置，且还用于将计算所得的剂量率发送至参数存储模块予以保存。
[0019]可选地，所述探头设有三个，分别为电离室、中等剂量G
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M管和低等剂量G
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M管。
[0020]可选地，所述信号处理系统还包括高压检测模块、高压切换模块和自检控制模块，
[0021]所述高压检测模块电连接通讯模块和电离室，用于接收远程控制系统发送的高压检测命令，检测电离室的高压信号，并通过通讯模块将所述高压信号发送给远程控制系统；
[0022]所述高压切换模块电连接通讯模块和电离室，用于接收远程控制系统发送的高压切换命令，控制电离室的高压开关信号；
[0023]所述自检控制模块的输入端与通讯模块电连接，其输出端与电离室、中等剂量G
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M管和低等剂量G
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M管分别电连接，用于接收远程控制系统发送的自检控制命令，检测电离室、中等剂量G
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M管和低等剂量G
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M管的设备功能状态，并通过通讯模块将设备功能状态信号发送给远程控制系统。
[0024]本专利技术还提供一种核临界探测方法，包括：
[0025]探头探测放射性物质发射的γ射线，并转换为脉冲信号输出，
[0026]信号转换模块接收探头输出的脉冲信号，并对其进行转换和计数处理，以获取所述γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率，并将脉冲计数率发送给数据处理模块，
[0027]数据处理模块的剂量率计算模块根据其内存储的脉冲计数率与放射性物质剂量率的关系式，计算与所述脉冲计数率对应的放射性物质的剂量率，以生成剂量率通讯信号，并通过通讯模块对所述剂量率通讯信号进行传输。
[0028]可选地，还包括：
[0029]数据处理模块的阈值比较模块判断放射性物质的剂量率是否大于等于其内存储的警戒剂量率，当判断结果为“是”时，输出报警开关信号，并通过报警输出模块对所述报警开关信号进行传输。
[0030]可选地，还包括：所述信号转换模块包括脉冲滤波电路和脉冲计数电路，
[0031]所述脉冲滤波电路接收探头输出的脉冲信号，并滤除脉宽小于设定值的脉冲，
[0032]所述脉冲计数电路对脉冲滤波电路处理的脉冲信号进行计数，以获取秒周期内的脉冲个数，并将脉冲个数发送给数据处理模块。
[0033]本专利技术中，通过在探测器中集成信号转换模块、数据处理模块和通讯模块组成的信号处理系统，探头探测的脉冲信号依次经滤板、计数和计算，形成的剂量率通讯信号能够通过RS485总线数字信号传输，传输距离可达1200米，且传输过程中不存在外部干扰及信号衰减问题，从而避免了测量数据不准确而产生的误报警现象，保障了正常的生产和人员的安全。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例1提供的核临界探测器的结构示意图。
[0035]图中：1、探头；2、数据处理模块；3、通讯模块；4、开关量输出模块；5、脉冲滤波电
路；6、脉冲计数电路；7、参数存储模块；8、高压检测模块；9、高压切换模块；10、自检控制模块。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术中的附图，对专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，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专利技术的限制。
[0038]在本专利技术的描述中，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。
[0039]在本专利技术的描述中，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”、“固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核临界探测器，其特征在于，包括：探头(1)和信号处理系统，所述信号处理系统包括信号转换模块、数据处理模块(2)和通讯模块(3)，所述探头(1)、信号转换模块、数据处理模块(2)和通讯模块(3)依次电连接，所述探头(1)用于探测放射性物质发射的γ射线，并转换为脉冲信号输出，所述信号转换模块用于接收探头(1)输出的脉冲信号，并对其进行转换和计数处理，以获取所述γ射线在设定能量区间对应的脉冲计数率，并将脉冲计数率发送给数据处理模块(2)，所述数据处理模块(2)包括剂量率计算模块(21)，所述剂量率计算模块(21)用于根据其内存储的脉冲计数率与放射性物质剂量率的关系式，计算与所述脉冲计数率对应的放射性物质的剂量率，以生成剂量率通讯信号，并通过所述通讯模块(3)对所述剂量率通讯信号进行传输。2.根据权利要求1所述的核临界探测器，其特征在于，所述信号处理系统还包括报警输出模块(4)，所述报警输出模块(4)与数据处理模块(2)电连接，所述数据处理模块(2)还包括阈值比较模块(22)，所述阈值比较模块(22)与剂量率计算模块(21)电连接，用于判断放射性物质的剂量率是否大于等于其内存储的警戒剂量率，当判断结果为“是”时，输出报警开关信号，并通过所述报警输出模块(4)对所述报警开关信号进行传输。3.根据权利要求1所述的核临界探测器，其特征在于，所述数据处理模块(2)采用FPGA芯片，所述通讯模块(3)为RS485通讯接口。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的核临界探测器，其特征在于，所述信号转换模块包括脉冲滤波电路(5)和脉冲计数电路(6)，所述脉冲滤波电路(5)与探头(1)相连，用于接收探头(1)输出的脉冲信号，并滤除脉宽小于设定值的脉冲，所述脉冲计数电路(6)电连接脉冲滤波电路(5)和数据处理模块(2)，用于对脉冲滤波电路(5)处理的脉冲信号进行计数，以获取秒周期内的脉冲个数，并将脉冲个数发送给数据处理模块(2)。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的核临界探测器，其特征在于，所述信号处理系统还包括参数存储模块(7)，所述参数存储模块(7)电连接通讯模块(3)和数据处理模块(2)，用于接收并保存远程控制系统发送的参数设置命令；所述数据处理模块(2)还用于执行所述参数设置命令以完成相应参数的设置，且还用于将计算所得的剂量率发送至参数存储模块(7)予以保存。6.根据权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兵伟，何大志，谢学涛，王平，王欣，张楼成，夏永震，黄强，
申请(专利权)人：中核控制系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：