用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置及校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置及校准方法，该装置包括依次连接的水平移动单元、升降立柱单元、旋转定位单元以及校准用放射源，其中水平移动单元用于实现水平方向的移动，升降立柱单元用于实现垂直高度的调整，旋转定位单元用于实现放射源沿垂直面的旋转定位，所述水平移动单元上设有控制器单元，用于实现水平移动单元、升降立柱单元、旋转定位单元的远程驱动控制，进而实现放射源的自动定位。本发明专利技术通过自动定位校准装置实现了放射源的远程准确定位，从而实现了通道式放射性监测系统的高效校准测量，克服了原始人工检测的繁琐以及危险性，具有较高的检测精度。检测精度。检测精度。

【技术实现步骤摘要】
用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置及校准方法


[0001]本专利技术涉及一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置及校准方法，属于放射性监测


技术介绍

[0002]通道式放射性监测系统的应用场所主要有：防止放射性废物以及放射性物质含量超标物品流入境内，安装在沿海沿江的货物进出口岸；大中型钢铁企业为了控制废钢铁以及铁矿石中放射性核素含量，也利用该系统进行监测；核电站在反应堆区域的出入口使用该系统监测放射性物质的流出等。因此，通道式放射性监测系统主要用于全天候监测车辆、包裹和人员的放射性水平，探测放射源、核污染，广泛应用于港口、边境、收费站、核设施及金属工业等领域。为了防止通道式放射性监测系统失准失灵，保障监测结果的准确和量值的统一，必须对其进行检测校准。
[0003]参考中华人民共和国国家计量技术规范JJF 1248
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2010 《通道式车辆放射性监测系统校准规范》，通道式放射性监测系统是在全天候条件下工作的在线监测设备，是以“活度响应”为计量性能参数，根据放射性衰变是放射源的固有特性，其活度不受环境因素的影响改变，将放射源直接放置在探测区中心所测量的“活度响应”属于“电离辐射
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活度”范畴。
[0004]由于通道式放射性监测系统应用场所的广泛性，且通道式放射性监测系统所需放射源涉及到五类和豁免两种活度范围，豁免源对人体几乎无害，而五类放射源若长期接触则对人体有危害。因此，建立放射源的自动移动和定位装置具有非常重要的现实意义。
专利技术内容
[0005]专利技术目的：针对现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置及校准方法，通过远程控制将参考源（放射源）迅速准确地移送到校准测量参考点，并按指令分别在垂直和水平两个方向上自动移动规定的距离，进而实现通道式放射性监测系统的高效校准测量。
[0006]技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，包括依次连接的水平移动单元、升降立柱单元、旋转定位单元以及校准用放射源，其中水平移动单元用于实现水平方向的移动，升降立柱单元用于实现垂直高度调整，旋转定位单元用于实现放射源沿垂直面的旋转定位，所述水平移动单元上设有控制器单元，用于实现水平移动单元、升降立柱单元、旋转定位单元的远程驱动控制，进而实现放射源的自动定位。
[0007]进一步的，所述水平移动单元包括车体以及车体下方的四组麦克纳姆轮，且四组麦克纳姆轮分别通过步进电机实现全向驱动。
[0008]进一步的，所述水平移动单元还包括安装于车体上的激光雷达导航模块，用于全方位跟随包括人在内的任何物体，解决现场水平方向跟随移动问题。
[0009]进一步的，所述升降立柱单元包括安装于车体上的升降杆，所述升降杆通过升降
电机实现升降驱动，且升降杆上设有用于检测升降高度的拉伸传感器。
[0010]进一步的，所述旋转定位单元包括安装于升降杆顶部的旋转电机，所述旋转电机的输出端固定有定位杆，所述定位杆末端与放射源相连。
[0011]进一步的，所述控制器单元包括包括信号处理模块、微处理器模块、继电器驱动模块、通讯模块以及供电模块，所述微处理器模块通过信号处理模块与拉伸传感器信号连接，并通过继电器驱动模块分别与步进电机、升降电机、旋转电机驱动连接，且微处理器模块通过通讯模块实现与远程控制端的信号传输。
[0012]进一步的，所述放射源装载于塑料壳体内，且定位杆通过快插接头与塑料壳体相连，便于实现定位杆与放射源的拆卸连接。
[0013]进一步的，所述车体上设有用于容纳放射源的铅壳，用于在未进行试验时提供有效防护，且铅壳一侧设有活动挡板。试验时仅需将活动挡板打开，定位杆即可在旋转电机的驱动下，带动放射源从开口处脱离铅壳，实现调整定位以及校准测量。
[0014]此外，还有一种基于上述自动定位校准装置的校准方法，包括：首先通过控制器单元控制水平移动单元移动至校准测量参考点，而后通过旋转定位单元和升降立柱单元的配合实现放射源在水平和垂直两个方向上的调整定位，进而进行通道式放射性监测系统的校准测量。
[0015]进一步的，所述放射源的垂直高度d通过以下公式进行计算：，，其中，为定位杆的初始高度，为定位杆的升降高度（根据拉伸传感器的位移信号计算得到），为定位杆长度，为定位杆的旋转角度。
[0016]有益效果：与现有技术相比，本专利技术通过自动定位校准装置实现了放射源的远程准确定位，从而实现了通道式放射性监测系统活度响应的高效校准测量，克服了原始人工检测的繁琐以及危险性，具有较高的检测精度。由于校准所用放射源的活度达到MBq级，为确保现场工作人员的辐射安全，装置采用远距离无线遥控操作，在相距100m内由计算机控制操纵。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中自动定位校准装置的控制原理图；图2为本专利技术实施例中自动定位校准装置的整体结构示意图；图3为本专利技术实施例中拉伸传感器的安装示意图；图4为本专利技术实施例中放射源装载模块的结构示意图；图5为本专利技术实施例中自动定位校准装置的使用状态图；图中包括：1、拉绳传感器，2、信号处理模块，3、微处理器模块，4、继电器驱动模块，5、通讯模块，6、供电模块，7、控制器单元，8、水平移动单元，9、升降立柱单元，10、旋转定位单元，81、麦克纳姆轮，82、车体，91、升降杆，92、燕尾槽模块，101、旋转电机，102、定位杆，103、快插接头，104、铅壳，1041、固定壳体，1042、活动挡板，105、塑料壳体。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对本专利技术的优选实施方式进行描述，更加清楚、完整地阐述本专利技术的技术方案。
[0019]如图2所示为一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，包括水平移动单元8以及搭载于水平移动单元8上的升降立柱单元9、旋转定位单元10、控制器单元7、放射源装载模块，其中水平移动单元8用于实现水平方向的移动，升降立柱单元9用于实现垂直高度调整，旋转定位单元10用于实现放射源沿垂直面的旋转定位，控制器单元7用于实现水平移动单元8、升降立柱单元9、旋转定位单元10的远程驱动控制，进而实现放射源的自动定位。
[0020]本实施例中，水平移动单元8包括车体82以及车体82下方的四组麦克纳姆轮81，且四组麦克纳姆轮81分别通过步进电机实现全向驱动。进一步的，水平移动单元8还包括安装于车体82上的激光雷达导航模块（与微处理器模块3连接），用于辅助控制器单元7实现水平驱动控制，全方位跟随包括人在内的任何物体，解决现场水平方向跟随移动问题。
[0021]进一步的，升降立柱单元9包括通过内部升降电机实现升降驱动的升降杆91，升降杆91的两端设有燕尾槽模块92，用于固定控制器单元7、旋转定位单元10，且升降杆91上设有用于检测升降高度的拉伸传感器1。如图3所示，拉伸传感器1的一端固定于升降杆91的固定部分，另一端固定于升降杆91的活动部分，通过控制器单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，其特征在于，包括依次连接的水平移动单元、升降立柱单元、旋转定位单元以及校准用放射源，其中水平移动单元用于实现水平方向的移动，升降立柱单元用于实现垂直高度的调整，旋转定位单元用于实现放射源沿垂直面的旋转定位，所述水平移动单元上设有控制器单元，用于实现水平移动单元、升降立柱单元、旋转定位单元的远程驱动控制，进而实现放射源的自动定位。2.根据权利要求1所述的一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，其特征在于，所述水平移动单元包括车体以及车体下方的四组麦克纳姆轮，且四组麦克纳姆轮分别通过步进电机实现全向驱动。3.根据权利要求2所述的一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，所述水平移动单元还包括安装于车体上的激光雷达导航模块。4.根据权利要求2所述的一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，其特征在于，所述升降立柱单元包括安装于车体上的升降杆，所述升降杆通过升降电机实现升降驱动，且升降杆上设有用于检测升降高度的拉伸传感器。5.根据权利要求4所述的一种用于通道式放射性监测系统的自动定位校准装置，其特征在于，所述旋转定位单元包括安装于升降杆顶部的旋转电机，所述旋转电机的输出端固定有定位杆，所述定位杆末端与放射...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，邢立腾，张超，蒋伟，马百乐，赵莉，金鑫，
申请(专利权)人：江苏省计量科学研究院江苏省能源计量数据中心，
类型：发明
国别省市：