CN109188499B - 放射源检测定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测设备技术领域，提供了一种放射源检测定位装置。该装置包括移动单元、云台、控制器和伽马探测器；伽马探测器包括壳体、闪烁体、光电倍增管以及灌注在壳体中的屏蔽介质，壳体的底端开设有入射孔；屏蔽介质上轴向贯穿开设有通孔，通孔的顶端内由上至下依次设置有光电倍增管和闪烁体、底端与入射孔连通，光电倍增管与控制器电连接；壳体的侧壁与云台的侧壁转动连接，云台设置在移动单元上。本发明通过在伽马探测器壳体内灌注屏蔽介质，就可保证唯有从入射孔进入的射线才不会被削弱，进而再通过伽马探测器的水平移动和旋转，就能够对待检测空间进行全方位搜索，从而便可根据控制器获取的电信号的大小确定出放射源的位置。

Description

放射源检测定位装置

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种放射源检测定位装置。

背景技术

球床高温气冷堆通过利用其特有的燃料装卸系统连续不断地执行燃料元件的装卸、循环、输送与暂存来实现高温堆的不停堆换料，从而可确保核电站的可利用性和经济性。

目前，球床式高温气冷堆所用燃料元件通常为球形。当燃料装卸系统出现卡堵时，就需要知道球形燃料元件所处的准确位置，以便后期开展卡堵解除工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作便捷的放射源检测定位装置、以便在放射环境下对空间中的放射源进行定位。

为实现上述目的，本发明提供了一种放射源检测定位装置，该装置包括移动单元、云台、控制器和伽马探测器；所述伽马探测器包括壳体、闪烁体、光电倍增管以及灌注在所述壳体中的屏蔽介质，所述壳体的底端开设有入射孔；所述屏蔽介质上轴向贯穿开设有通孔，所述通孔的顶端内由上至下依次设置有所述光电倍增管和所述闪烁体、底端与所述入射孔连通，所述光电倍增管与所述控制器电连接；所述壳体的侧壁与所述云台的侧壁转动连接，所述云台设置在所述移动单元上。

其中，还包括与所述云台连接的平衡体，所述平衡体和所述伽马探测器分别位于所述云台的相对两侧，所述平衡体用于平衡所述伽马探测器的重量。

其中，所述平衡体为圆盘结构，所述圆盘结构的端面与所述云台的侧壁转动连接。

其中，所述通孔的顶端延伸至所述壳体的顶端，所述壳体的顶端为敞口，所述敞口上盖设有可拆卸的端盖。

其中，所述通孔为阶梯孔，所述阶梯孔的大端用于容纳所述光电倍增管和所述闪烁体、小端与所述入射孔连通。

其中，所述屏蔽介质的材质为铅。

其中，所述移动单元包括导轨支架、导轨平台、屏蔽箱以及与所述控制器电连接的驱动件，所述导轨平台可滑动的设置在所述导轨支架上；所述驱动件和所述云台设置在所述导轨平台上，所述驱动件上罩设有所述屏蔽箱，所述驱动件用于驱动所述导轨平台沿所述导轨支架的长度方向移动。

其中，所述云台与所述导轨平台转动连接，所述云台上设有垂直旋转驱动件，所述垂直旋转驱动件与所述控制器电连接、用于驱动所述云台自转。

其中，所述壳体通过水平轴与所述云台连接，所述云台上设有与所述水平轴连接的水平旋转驱动件，所述水平旋转驱动件与所述控制器电连接、用于通过所述水平轴驱动所述伽马探测器转动。

其中，所述移动单元为移动小车。

本发明结构简单、操作便捷，通过将云台设置在移动单元上，并将伽马探测器壳体的侧壁与云台的侧壁转动连接，就可实现伽马探测器的水平移动和竖直转动，进而就能够对整个待检测空间进行全方位搜索。与此同时，本发明通过在伽马探测器壳体内灌注屏蔽介质，并在屏蔽介质上开设连通闪烁体和入射孔的通孔，就可保证唯有从入射孔进入的射线才不会被削弱，也就是说，只有入射孔朝向放射源时电信号才最大，从而在不断水平移动和转动伽马探测器时，便可根据控制器获取的电信号的大小确定出放射源的位置。

附图说明

图1是本发明实施例中1的一种放射源检测定位装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中1的伽马探测器的结构示意图；

图3是本发明实施例中2的一种放射源检测定位装置的结构示意图。

附图标记：

1、伽马探测器；1-1、壳体；1-2、屏蔽介质；1-3、闪烁体；

1-4、光电倍增管；1-5、端盖；1-6、阶梯孔小端；1-7、入射孔；

2、云台；3、平衡体；4-1、导轨支架；4-2、导轨平台；

4-3、驱动件；4-4、屏蔽箱；5、移动小车。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示，本发明提供了一种放射源检测定位装置，该装置包括移动单元、控制器、云台2和伽马探测器1；伽马探测器1包括壳体1-1、闪烁体1-3、光电倍增管1-4以及灌注在壳体1-1中的屏蔽介质1-2，壳体1-1的底端开设有入射孔1-7；屏蔽介质1-2上轴向贯穿开设有通孔，通孔的顶端内由上至下依次设置有光电倍增管1-4和闪烁体1-3，通孔的底端与入射孔1-7连通；光电倍增管1-4与控制器电连接；壳体1-1的侧壁与云台2的侧壁转动连接，云台2设置在移动单元上。其中，屏蔽介质1-2的材质可以但不限于是铅。

检测时：首先，将移动单元放置在待检测区域；然后，利用移动单元带动云台2沿指定的轨迹移动。由于，伽马探测器1的壳体1-1的侧壁与云台2的侧壁转动连接，因此在伽马探测器1随云台2一起移动的同时，工作人员还可转动伽马探测器1，使其相对云台2竖直转动。此时，除了朝向入射孔1-7的射线以外，其他方向的射线均需穿过屏蔽介质1-2才能到达闪烁体1-3，也就是说，由于屏蔽介质1-2的存在，从其他方向进入闪烁体1-3的射线均会被屏蔽介质1-2大幅削弱，甚至被完全屏蔽，只有通过入射孔1-7进入闪烁体1-3的射线才能被光电倍增管1-4转换为最大信号值。最后，在水平移动和转动伽马探测器1的过程中，通过控制器实时监测光电倍增管1-4发出的电信号大小就可判定出放射源的位置。具体地，当控制器通过光电倍增管1-4获得信号值为最大值时，说明此时放射源发射的射线恰好通过入射孔1-7进入闪烁体1-3，也就是说，此时入射孔1-7正好朝向放射源，由此控制器就确定出放射源的准确位置。

由上可知，该装置结构简单、操作简便，通过将云台2设置在移动单元上，并将伽马探测器1的侧壁与云台2的侧壁转动连接，就可实现伽马探测器1的水平移动和竖直转动，进而就能够对整个待检测空间进行全方位搜索。与此同时，该装置通过在伽马探测器1的壳体1-1内灌注屏蔽介质1-2，并在屏蔽介质1-2上开设连通闪烁体1-3和入射孔1-7的通孔，就可保证唯有从入射孔1-7进入的射线才不会被削弱，也就是说，只有入射孔1-7朝向放射源时电信号才最大，从而在不断水平移动和转动伽马探测器1时，便可根据控制器获取的电信号的大小确定出放射源的位置。

优选地，为了避免云台2因伽马探测器1过重而失稳，该装置还包括与云台2连接的平衡体3，平衡体3和伽马探测器1分别位于云台2的相对两侧，平衡体3用于平衡伽马探测器1的重量，也就是说，平衡体3的力矩等于伽马探测器1的力矩，其中，平衡体3的力矩等于平衡体3的重量乘以平衡体3的重心和云台2重心之间的距离，伽马探测器1的力矩等于伽马探测器1的重量乘以伽马探测器1的重心与云台2重心之间的距离。需要说明的是，平衡体3除了可以平衡伽马探测器1的重量以外，还能够对云台2发挥一定的辐射防护作用。

进一步地，平衡体3为圆盘结构，圆盘结构的端面与云台2的侧壁转动连接，也就是说，圆盘结构竖直放置。

优选地，为了方便安装闪烁体1-3和光电倍增管1-4，通孔的顶端延伸至壳体1-1的顶端，壳体1-1的顶端为敞口，敞口上盖设有可拆卸的端盖1-5。其中，端盖1-5与壳体1-1之间既可以通过螺栓连接，也可直接通过螺纹配合连接。

进一步地，通孔为阶梯孔，阶梯孔的大端用于容纳光电倍增管1-4和闪烁体1-3、小端与入射孔1-7连通。这样设置的好处在于：一方面、便于安装，操作人员只需打开端盖1-5将闪烁体1-3放入阶梯孔的大端即可，闪烁体1-3下落一定距离后就会与阶梯孔的台阶面抵触配合，也就是说，阶梯孔的台阶面会对闪烁体1-3进行定位；另一方面、由于阶梯孔小端1-6的长度是不变的，因此在阶梯孔台阶面的定位作用下，就可保证入射孔1-7与闪烁体1-3之间的距离不会因为安装因素造成较大误差。

优选地，移动单元包括导轨支架4-1、导轨平台4-2、屏蔽箱4-4以及与控制器电连接的驱动件4-3，导轨平台4-2可滑动的设置在导轨支架4-1上；驱动件4-3和云台2设置在导轨平台4-2上，驱动件4-3上罩设有屏蔽箱4-4，驱动件4-3用于驱动导轨平台4-2沿导轨支架4-1的长度方向移动。

由此，检测时：首先将导轨支架4-1放置在待检测区域，并使导轨支架4-1的长度方向与待检测区域的长度方向平行；然后，控制器通过驱动件4-3驱动导轨平台4-2相对导轨支架4-1移动，由于伽马探测器1与设置在导轨平台4-2上的云台2连接，因此伽马探测器1会随之一起移动，进而伽马探测器1就可遍历整个待检测区域；与此同时，工作人员还可转动伽马探测器1，使其相对云台2竖直转动，进而伽马探测器1就能够对整个待检测空间进行全方位搜索。

更优选地，考虑到待检测区域的宽度可能较大，不利于实现放射源的精确定位，因此，云台2与导轨平台4-2转动连接，云台2上设有垂直旋转驱动件，垂直旋转驱动件与控制器电连接、用于驱动云台2自转。由此，检测时，在驱动伽马探测器1相对云台2转动的同时，还可通过控制器启动驱动件4-3和垂直旋转驱动件，其中，驱动件4-3可驱动导轨平台4-2沿导轨支架4-1的长度方向移动，垂直旋转驱动件可驱动云台2自转。可见，伽马探测器1既可以水平移动，又可转向空间任意方位，此时，伽马探测器1的扫描范围能够遍布整个待检测区域。

进一步地，为了便于自动控制，壳体1-1通过水平轴与云台2连接，云台2上设有与水平轴连接的水平旋转驱动件，水平旋转驱动件与控制器电连接、用于通过水平轴驱动伽马探测器1转动。由此，启动水平旋转驱动件后，伽马探测器1就能够绕水平轴旋转。

实施例2

如图3所示，本实施例中的放射源检测定位装置的结构与原理与实施例1相同，本实施例不再赘述。

不同之处在于，本实施例中，移动单元为移动小车5。优选地，移动小车5包括车架以及设置在车架底部的多个车轮。

需要说明的是，本申请中的放射源检测定位装置除了可以用于定位球床高温气冷堆的球形燃料元件以外，还可以用于其他放射源的定位工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种放射源检测定位装置，其特征在于，包括移动单元、云台、控制器和伽马探测器；所述伽马探测器包括壳体、闪烁体、光电倍增管以及灌注在所述壳体中的屏蔽介质，所述壳体的底端开设有入射孔；所述屏蔽介质上轴向贯穿开设有通孔，所述通孔的顶端内由上至下依次设置有所述光电倍增管和所述闪烁体、底端与所述入射孔连通，所述通孔的顶端延伸至所述壳体的顶端，所述壳体的顶端为敞口，所述敞口上盖设有可拆卸的端盖，所述通孔为阶梯孔，所述阶梯孔的大端用于容纳所述光电倍增管和所述闪烁体、小端与所述入射孔连通；所述光电倍增管与所述控制器电连接；所述壳体的侧壁与所述云台的侧壁转动连接，所述云台设置在所述移动单元上。

2.根据权利要求1所述的放射源检测定位装置，其特征在于，还包括与所述云台连接的平衡体，所述平衡体和所述伽马探测器分别位于所述云台的相对两侧，所述平衡体用于平衡所述伽马探测器的重量。

3.根据权利要求2所述的放射源检测定位装置，其特征在于，所述平衡体为圆盘结构，所述圆盘结构的端面与所述云台的侧壁转动连接。

4.根据权利要求1所述的放射源检测定位装置，其特征在于，所述屏蔽介质的材质为铅。

5.根据权利要求1至4任一项所述的放射源检测定位装置，其特征在于，所述移动单元包括导轨支架、导轨平台、屏蔽箱以及与所述控制器电连接的驱动件，所述导轨平台可滑动的设置在所述导轨支架上；所述驱动件和所述云台设置在所述导轨平台上，所述驱动件上罩设有所述屏蔽箱，所述驱动件用于驱动所述导轨平台沿所述导轨支架的长度方向移动。

6.根据权利要求5所述的放射源检测定位装置，其特征在于，所述云台与所述导轨平台转动连接，所述云台上设有垂直旋转驱动件，所述垂直旋转驱动件与所述控制器电连接、用于驱动所述云台自转。

7.根据权利要求6所述的放射源检测定位装置，其特征在于，所述壳体通过水平轴与所述云台连接，所述云台上设有与所述水平轴连接的水平旋转驱动件，所述水平旋转驱动件与所述控制器电连接、用于通过所述水平轴驱动所述伽马探测器转动。

8.根据权利要求1至4任一项所述的放射源检测定位装置，其特征在于，所述移动单元为移动小车。

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