一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于辐射监测领域，提供一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置，包括主机、核辐射探测器和连接线缆，所述主机为信号处理单元，接收核辐射探测器处理后的测量数据，超过阈值时发出声光报警；控制OLED显示测量数据信息和设备状态信息；通过按键实现人机交互；所述核辐射探测器包括高量程剂量率探头和超高量程剂量率探头，所述核辐射探测器为能量转化器件，水中的放射性物质进入探测器内后，探测器内部的介质与射线相互作用将射线的能量转化为光信号和与入射粒子能量成正比的电信号，供后续主机内电子电路识别。本发明专利技术装置能够实时显示水中γ辐射剂量率，实现超阈值报警，数据存储等功能，同时便于随身携带使用。同时便于随身携带使用。同时便于随身携带使用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于实时测量水下
γ
剂量率的便携式装置


[0001]本专利技术属于辐射监测领域，具体涉一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置。

技术介绍

[0002]辐射测量设备是工业测量中重要的设备之一，广泛应用于地质调查与勘测、放射性废物库、核电站等放射性场所等领域。水下γ剂量率测量设备是辐射测量设备中的一种，也是核电辐射测量设备中的重要设备，主要用于核燃料水池中水下辐射剂量率的测量。
[0003]目前，传统的水下γ剂量率测量设备基本为国外进口品牌，价格贵，体积大，不便于携带。而实际的辐射测量中，需要对核燃料水池中水下高辐射剂量率进行短时间实时测量，显然，现有的测量设备无法满足此项需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置，该装置能够实时显示水中γ辐射剂量率，实现超阈值报警，数据存储等功能，同时便于随身携带使用。
[0005]本专利技术的专利技术目的是通过下述技术方案实现的。
[0006]一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置，包括主机、核辐射探测器和连接线缆。
[0007]主机为信号处理单元，接收核辐射探测器处理后的测量数据，超过阈值时发出声光报警；控制OLED显示设备测量数据信息和设备状态信息（报警状态、电量、历史记录、设备编号等）；通过按键实现人机交互功能。
[0008]核辐射探测器，是一个能量转化器件，核辐射探测器的物理基础是核辐射与物质的相互作用。水中的放射性物质进入探测器内后，探测器内部的介质与射线相互作用将射线的能量转化为光信号和与入射粒子能量成正比的电信号，供后续主机内电子电路识别。
[0009]在上述技术方案中，核辐射探测器包括高量程剂量率探头和超高量程剂量率探头二种，主机上包括探头接口、显示屏、物理按键、声光报警灯和电源接口等。
[0010]与现有水下γ辐射剂量率仪相比，本专利技术结构简单、使用方便且制造成本低，是一款测量水下γ剂量率的便携式装置，能够实时测量水下γ剂量率，具有显示水中γ辐射剂量率，超阈值报警，数据存储等多项功能。
附图说明
[0011]图 1 为本专利技术中用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置原理图。
[0012]图 2 为本专利技术中用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置外观结构示意图（省略了一种探头）。
[0013]图3 为本专利技术中主机电路的原理框图。
[0014]其中：1.显示屏，2.物理按键，3.声光报警灯，4.探头接口，5.探头，6.连接线缆。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方案仅用以解释专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0016]本专利技术较佳实施例如图1所示，一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置，包括主机、核辐射探测器及连接线缆。
[0017]主机包括探头接口、显示屏、物理按键、声光报警灯和电源接口等，核辐射探测器包括高量程剂量率探头、超高量程剂量率探头二种。水中的放射性物质进入探测器内后，探测器内部的介质与射线相互作用将射线的能量转化为光信号和与入射粒子能量成正比的电信号，供后续主机内电子电路识别。
[0018]在上述实施例中，如图 2 所示，所述主机尺寸（长
×
宽
×
高）为1100
×
680
×
300（mm），核辐射探测器尺寸为200
×
1000（mm)，连接线缆20m。主机外壳为铝制材料，通过探头接口和高量程剂量率探头、超高量程剂量率探头连接，为后者提供工作电源，并收集后者传回的信号，将其转化为剂量率后显示在显示屏上。显示屏上除实时显示剂量率信息外，还可以显示探头信息、电池电量等工作状态信息。通过显示屏和物理按键，使用者可以完成开关机、读取实时信息和历史数据、设置2级报警阈值等操作。当测量值超过报警阈值时，声光报警等可以报警。
[0019]探头的外壳为不锈钢，具有防水性能。高量程剂量率探头中含有两个能量补偿型GM计数管，可测量水中的X射线、γ射线，能量范围为80keV～3MeV。超高量程剂量率探头中含有一个能量补偿型硅半导体探测器，可测量水中的X射线、γ射线，要求能量范围为80keV～1.5MeV，测量范围为1mSv/h～300Sv/h。
[0020]在上述实施例中，如图 3所示，主机以一块ARM处理器为核心，完成除了数据显示外的所有功能，包括脉冲计数、数据处理、报警控制、RS232通讯、RS485通讯、模拟信号采样等皆由该处理器进行控制处理，最后得出测量数据。以下对主机部分进行详细说明：（1）利用ARM内部的定时器TIM3与蜂鸣器、报警灯控制电路相连，实现PWM信号输出，用于控制报警；（2）利用ARM内部的定时器TIM2与γ探测模块相连，实现扩展γ探测模块的脉冲计数功能；（3）利用ARM内部的UART1通过外部RS232收发器与上位机软件的通讯，实现参数设置和设备信息读取等功能；（4）利用ARM内部的UART2通过外部RS485收发器实现与探头的通讯；（5）利用ARM内部的UART4与无线通讯模块相连，实现无线通讯功能；（6）利用ARM内部的SPI1与时钟电路和EEPROM相连，时钟电路用于记录时间确保设备断电后时间记录不会被清除，EEPROM用于存储各种信息，包括设备参数、历史记录等；（7）利用ARM内部的SPI2与OLED显示屏幕相连，显示探测器测量值、报警阈值、工作状态、历史记录等信息；
（8）利用ARM内部的I/O引脚与按键控制电路相连，用于接收并响应按钮按键的命令（如上翻、下翻、开关机、设置按键操作命令），根据不同的命令，完成累计剂量清零、翻阅历史信息、设置报警阈值、报警使能、开关机、故障信息查询等功能，实现人机交互；（9）电源转换电路：将电池输入的电压，通过隔离DC
‑
DC转换器转换成多种直流电源，为其他模拟电路和数字电路进行供电。
[0021]以上对基于一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本专利技术的实施方式，并非因此限制本专利技术的保护范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的保护范围内。不应理解为对本专利技术的限制。
[0022]本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置，该装置包括主机、核辐射探测器和连接线缆，其特征在于：所述主机包括探头接口、显示屏、物理按键、声光报警灯和电源接口，所述主机为信号处理单元，接收核辐射探测器处理后的测量数据，超过阈值时发出声光报警；控制OLED显示测量数据信息和设备状态信息；通过按键实现人机交互；所述核辐射探测器包括高量程剂量率探头和超高量程剂量率探头，所述核辐射探测器为能量转化器件，水中的放射性物质进入探测器内后，探测器内部的介质与射线相互作用将射线的能量转化为光信号和与入射粒子能量成正比的电信号，供后续主机内电子电路识别；所述主机通过探头接口和高量程剂量率探头、超高量程剂量率探头连接，所述主机为高量程剂量率探头、超高量程剂量率探头提供工作电源，并收集高量程剂量率探头、超高量程剂量率探头传回的信号，将其转化为剂量率后显示在显示屏上。2.根据权利要求1所述的用于实时测量水下γ剂量率的便携式装置，其特征在于：所述主机以ARM处理器为核心，完成脉冲计数、数据处理、报警控制、RS232通讯、RS485通...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凡，施礼，梁英超，艾烨，朱杰凡，石松杰，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：