CN101614823B - 通道式放射性测控系统的现场检测装置及检测方法 - Google Patents

通道式放射性测控系统的现场检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例揭示了一种通道式放射性测控系统的现场检测装置，包括：安装在行走小车上的基座，行走小车在水平方向移动，行走小车由电机通过传动机构驱动；竖直安装在基座上的可升降立柱，立柱上安装提升定位机构；放置在提升机构上的γ放射性系列参考源，γ放射性系列参考源是由低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装的点状源；PLC控制系统，与电机、提升机构电气连接，PLC控制系统接收来自控制计算机的行走指令和升降指令，转换为坐标信号后控制电机或提升机构动作，PLC控制系统采集γ放射性参考源的位置信息，转换成位置数据后提供给控制计算机；控制计算机，提供人机交互界面，向PLC控制系统输出指令，接收并显示PLC控制系统传输的数据。

Description

通道式放射性测控系统的现场检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及放射性检测技术领域，更具体地说，涉及一种通道式放射性测控系统的现场检测装置及检测方法。
背景技术
通道式放射性测控系统用于对车辆、行人、行李进行放射性物质的检测，目前得到了越来越广泛的应用。由于放射性物质的特殊安全要求，对于车辆、行人、行李中可能存在的放射性物质必须进行准确地检测，这就对放射性测控系统的计量性能参数提出了要求，长期使用的放射性测控系统难免会由于出现计量偏差，因此就需要对放射性测控系统进行检测和校准。
本发明旨在提供一种通道式放射性测控系统的现场检测装置及检测方法。
发明内容
本发明的实施例提供一种通道式放射性测控系统的现场检测装置，包括：
基座，基座安装在行走小车上，行走小车在水平方向移动，行走小车由电机通过传动机构驱动；
立柱，竖直安装在基座上，立柱上安装提升机构；
放置在提升机构上的γ放射性系列参考源，γ放射性系列参考源是由多种能量与活度的γ放射性核素点状参考源组成，用低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装；
PLC控制系统，与电机、提升机构电气连接，PLC控制系统接收来自控制计算机的行走指令和升降指令，将行走指令和升降指令转换为坐标信号后控制电机或提升机构动作，PLC控制系统采集γ放射性系列参考源的位置信息，转换成位置数据后提供给控制计算机；
控制计算机，提供人机交互界面，向PLC控制系统输出行走指令和升降指令，接收并显示PLC控制系统传输的数据。
在一个实施例中，行走小车延水平的轨道移动，轨道的两侧具有锁定滑槽。
在一个实施例中，电机是步进电机，传动机构为齿轮齿条传动机构。
在一个实施例中，提升机构是链式提升机构。
在一个实施例中，立柱是可升降的分段式立柱，立柱的升降及定位由气动控制或锁定。
在一个实施例中，γ放射性系列参考源包括能量为661.7keV的137Cs核素系列参考源、能量为59.5keV的241Am核素、平均能量为1.25MeV的60Co核素参考源；γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定放射性活度。
本发明的实施例还提供一种通道式放射性测控系统的现场检测方法，包括：
a.在水平方向调节行走小车，在竖直方向调节提升机构，将γ放射性系列参考源置于通道式放射性测控系统两侧探测器的中间位置；
b.通过控制计算机与PLC控制系统向驱动行走小车的电机、传动机构，以及提升机构发出指令，按照预定的顺序使所述γ放射性系列参考源在水平、竖直方向上移动，PLC控制系统和控制计算机接收γ放射性系列参考源的位置数据，同时通道式放射性测控系统的探测器输出测量值；
c.依次使用γ放射性系列参考源中的每一种重复上述的步骤a和b，其中γ放射性系列参考源是由多种能量与活度的γ放射性核素点状参考源组成，且用由低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装；
d.基于使用γ放射性系列参考源得到的通道式放射性测控系统的探测器输出测量值、以及该γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定的放射性活度，确定通道式放射性测控系统计量性能参数。
采用本发明的技术方案，能够在现场准确、高效地对通道式放射性测控系统进行检测，得出通道式放射性测控系统的探测阈值、有效测区域、活度响应及其非线性等计量性能参数。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了通道式放射性测控系统的现场检测装置的结构图；
图2揭示了通道式放射性测控系统的现场检测方法的流程图。
具体实施方式
参考图所示，揭示了根据本发明的一实施例的通道式放射性测控系统的现场检测装置，该现场检测装置包括基座102、行走小车104、电机106、传动机构108、立柱110、提升机构112、γ放射性系列参考源114、PLC控制系统116、以及控制计算机118。
基座102安装在行走小车104上，行走小车104在水平方向移动，行走小车104由电机106通过传动机构108驱动。在一个实施例中，行走小车104采用轨道行走小车，借助轨道可以防止其自身移动和外力影响运动的稳定性，且在轨道两侧带有锁定滑槽，锁定滑槽可以起到防止整个装置倾倒的作用。电机106采用步进电机，传动机构108为齿轮齿条传动机构，步进电机和齿轮齿条传动机构使移动的距离更为准确。
立柱110竖直安装在基座102上，立柱110上安装提升机构112。在一个实施例中，提升机构112采用链式提升机构，链式提升机构可轻松提升和下放γ放射性参考源，将提升机构的功耗降到最低，操作简便容易控制。为了使整个装置便于运输，立柱110是可升降的分段式立柱，立柱110的升降及定位由气动控制或锁定。整个机构选用轻质、机械性能较好的材料制作，以有效减轻设备的总重量。
γ放射性系列参考源114放置在提升机构112上。该γ放射性系列参考源114是由多种能量与活度的γ放射性核素点状参考源组成，且用由低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装。例如，该γ放射性系列参考源可包括能量为661.7keV的137Cs核素系列参考源、能量为59.5keV的241Am核素、平均能量为1.25MeV的60Co核素参考源；该γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定放射性活度。
PLC控制系统116与电机106、提升机构112电气连接，PLC控制系统116接收来自控制计算机118的行走指令和升降指令，将行走指令和升降指令转换为坐标信号后控制所述电机或提升机构动作，PLC控制系统116采集γ放射性参考源的位置信息，转换成位置数据后提供给控制计算机。
控制计算机118提供人机交互界面，向PLC控制系统116输出行走指令和升降指令，接收并显示PLC控制系统116传输的数据。
上述通道式放射性测控系统的现场检测装置的工作过程如下：现场检测时，将一个适当活度的γ放射性参考源放置在系统两侧探测器的中心位置，利用控制计算机通过PLC控制系统控制行走小车以及提升机构将放射源分别在水平和垂直方向按照指定位置移动，由通道式放射性测控系统的监控部分直接读出一系列测量值，按照以上方式，将γ放射性参考源逐一(按活度从小到大)进行试验。γ放射性系列参考源量值溯源至4πγ电离室活度标准装置，根据所得监测数据，通过计算即可给出整个通道式放射性测控系统的探测阈值、有效测区域、活度响应及其非线性等计量性能参数。
具体而言，可将本发明的现场检测装置放置在通道式放射性测控系统的监控通道中线处，通过数码摄像头，可以捕捉到现场检测装置所处的位置，以此处的位置为“零”参考点，由控制计算机给出指令，从“零”参考点开始，分别进行上下左右移动，使γ放射性参考源的位置处于一组探测器几何中心的连线中点，然后从通道式放射性测控系统的监测终端(计算机数据采集系统)来读取数据。
通过控制计算机，将γ放射性参考源作水平方向移动，使得探测器的指示值(在扣除本底后)下降为中心点指示值(在扣除本底后)的一半时所对应的γ放射性参考源的位置，测量该点与两个探测器(一组探测器)几何中心连线的中点的距离D。通道式放射性测控系统的有效探测区域即为通道内一组探测器几何中心连线两侧D(前)+D(后)长度内的区域。
参考图2所示，本发明的实施例还提供一种通道式放射性测控系统的现场检测方法，包括：
201.在水平方向调节行走小车，在竖直方向调节提升机构，将γ放射性系列参考源置于通道式放射性测控系统两侧探测器的中间位置；
202.通过控制计算机与PLC控制系统向驱动行走小车的电机、传动机构，以及提升机构发出指令，按照预定的顺序使γ放射性系列参考源在水平、竖直方向上移动，PLC控制系统和控制计算机接收γ放射性系列参考源的位置数据，同时通道式放射性测控系统的探测器输出测量值；
203.依次使用γ放射性系列参考源中的每一个重复上述的步骤a和b，其中的γ放射性系列参考源是由多种能量与活度的γ放射性核素点状参考源组成，且用由低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装；
204.基于使用γ放射性系列参考源得到的通道式放射性测控系统的探测器输出测量值、以及该γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定的放射性活度，确定通道式放射性测控系统计量性能参数。
同样的，该γ放射性系列参考源可包括能量为661.7keV的137Cs核素系列参考源、能量为59.5keV的241Am核素、平均能量为1.25MeV的60Co核素参考源；该γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定放射性活度。
采用本发明的技术方案，能够在现场准确、高效地对通道式放射性测控系统进行检测，得出通道式放射性测控系统的探测阈值、有效探测区域、活度响应及其非线性等计量性能参数。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (7)

1.一种通道式放射性测控系统的现场检测装置，其特征在于，包括：
基座，基座安装在行走小车上，所述行走小车在水平方向移动，所述行走小车由电机通过传动机构驱动；
立柱，竖直安装在所述基座上，所述立柱上安装提升机构；
放置在所述提升机构上的γ放射性系列参考源，所述的γ放射性系列参考源是由多种能量与活度的γ放射性核素点状参考源组成，用低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装；
PLC控制系统，与所述电机、提升机构电气连接，所述PLC控制系统接收来自控制计算机的行走指令和升降指令，将行走指令和升降指令转换为坐标信号后控制所述电机或提升机构动作，所述PLC控制系统采集所述γ放射性系列参考源的位置信息，转换成位置数据后提供给控制计算机；
控制计算机，提供人机交互界面，向PLC控制系统输出行走指令和升降指令，接收并显示PLC控制系统传输的数据。
2.如权利要求1所述的通道式放射性测控系统的现场检测装置，其特征在于，
所述行走小车延水平的轨道移动，所述轨道的两侧具有锁定滑槽。
3.如权利要求1所述的通道式放射性测控系统的现场检测装置，其特征在于，
所述电机是步进电机，所述传动机构为齿轮齿条传动机构。
4.如权利要求1所述的通道式放射性测控系统的现场检测装置，其特征在于，
所述提升机构是链式提升机构。
5.如权利要求1所述的通道式放射性测控系统的现场检测装置，其特征在于，
所述立柱是可升降的分段式立柱，所述立柱的升降及定位由气动控制或锁定。
6.如权利要求1所述的通道式放射性测控系统的现场检测装置，其特征在于，
所述γ放射性系列参考源包括能量为661.7keV的137Cs核素系列参考源、能量为59.5keV的241Am核素、平均能量为1.25MeV的60Co核素参考源；
所述γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定放射性活度。
7.一种通道式放射性测控系统的现场检测方法，其特征在于，包括：
a.将γ放射性系列参考源放置在一提升机构上，该提升机构安装在一立柱上，立柱竖直安装在一基座上，基座安装在行走小车上，在水平方向调节所述行走小车，以及在竖直方向调节所述提升机构，以将所述γ放射性系列参考源置于通道式放射性测控系统两侧探测器的中间位置；
b.通过控制计算机与PLC控制系统向驱动行走小车的电机、传动机构，以及提升机构发出指令，按照预定的顺序使所述γ放射性系列参考源在水平、竖直方向上移动，所述PLC控制系统和控制计算机接收所述γ放射性系列参考源的位置数据，同时所述通道式放射性测控系统的探测器输出测量值，其中PLC控制系统与电机、传动机构和提升机构电气连接，PLC控制系统接收来自控制计算机的行走指令和升降指令，将行走指令和升降指令转换为坐标信号后控制电机或提升机构动作；
c.依次使用γ放射性系列参考源中的每一种重复上述的步骤a和b，其中所述的γ放射性系列参考源是由多种能量与活度的γ放射性核素点状参考源组成，且用由低原子序数的金属材料或PMMA类有机材料密封包装；
d.基于使用γ放射性系列参考源得到的通道式放射性测控系统的探测器输出测量值、以及该γ放射性系列参考源由4πγ电离室活度标准装置测定的放射性活度，确定通道式放射性测控系统计量性能参数。
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