CN109490942A - 一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，包括多旋翼无人机、摄像头和核素识别探测仪，包括多旋翼无人机、摄像头和核素识别探测仪。本核素识别探测仪的特点为高分辨率核素识别能力，高灵敏度，以及质量轻巧，探测器能量测量范围宽广，探测信号阀值电压可选，无人机挂载轻巧的重要性一是在于增强了无人机的续航能力，二是在于可有效增加无人机其它功能，满足核素识别探测仪最高探测能量分辨率与高灵敏度的同时保证了无人机挂载的最轻，三是本发明将多旋翼无人机与核素识别仪有效结合为一整体设备结合在同一飞控系统中数据融合，无需额外针对核素识别探测仪的通信接收装备。

Description

一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪
技术领域
本发明涉及工业核辐射水平检测技术领域，尤其涉及一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪。
背景技术
当前，随着核民用军用如核电，核医学等核技术应用产业的蓬勃发展给人们带来便利的同时对环境放射性水平有效的监控也是不可或缺的。快速移动式核辐射测量技术从辐射测量载体的不同，可分为固定翼式(直升机)辐射测量，地面车载能谱测量，无人机辐射测量，多旋翼无人机辐射测量。
多旋翼无人机辐射测量具有体积小巧，质量轻，检测灵活，可满足实现全覆盖式测量，方便携带运输等优点而被青睐。而目前所采用的多旋翼无人机辐射所测量挂载辐射测量探测器较为笨重，且探测灵敏度与核素识别分辨能力不高，无摄像摄影挂载，以法国Mirrion公司商用化生产的多旋翼无人机辐射所测量为例。
为解决上述问题，我们从核探测器材料选用，光电转换器件的采用，系统硬件搭建机械设计，介绍了一种高灵敏度和高分辨率能量测量范围宽广，探测信号阀值电压可选，同时满足多旋翼无人机负载最低的核探测仪器设计与挂载设计。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在缺点，而提出的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，包括多旋翼无人机、摄像头和核素识别探测仪，其中多旋翼无人机、摄像头和核素识别探测仪从上到下依次设置，所述多旋翼无人机可为任意军商民用多旋翼无人机，所述摄像头为任意军商民用摄像头，所述核素识别探测仪核心组成均安置于外壳体内，其特征在于，所述外壳体内安装有SrI2(Eu)晶体和硅光电倍增管阵列，所述硅光电倍增管阵列位于SrI2(Eu)晶体的上方，在所述硅光电倍增管阵列与SrI2(Eu)晶体之间使用了光学脂将两者联结在一起，在所述的外壳体内安装有三层板电子电路，所述三层板电子电路位于硅光电倍增管阵列的上方，所述三层板电子电路的上方设有固定件，所述固定件安装在核素识别探测仪外壳内，所述核素识别探测仪外壳的上端安装有铝壳上封装，所述铝壳上封装的上端安装有输出连接器，所述铝壳封装的上端两侧均安装有缓冲装置，所述缓冲装置的上端固定连接有固定座，所述固定座的侧壁开设有装置腔，所述装置腔的内壁转动连接有蜗杆，所述蜗杆远离装置腔内壁的一端贯穿装置腔的内壁并固定连接有转轮，所述装置腔的内壁转动连接有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆相互啮合，所述固定座的侧壁开设有装置腔连通的圆腔，所述圆腔内设有套筒，所述套筒固定连接在蜗轮远离装置腔内壁的一端，所述套筒内螺纹连接有螺纹杆，所述圆腔的内壁设有限位槽，所述限位槽内设有限位块，所述限位块固定连接在螺纹杆的侧壁上，所述螺纹杆远离套筒的一端固定连有用于将核素识别探测仪夹持在多旋翼无人机上的夹板，两个所述夹板相对的一侧均固定连接有插杆。
优选地，所述多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，多旋翼无人机位于顶端，飞行式核素识别探测仪在中端，摄像头在底端。
优选地，所述探测仪外壳采用碳纤维制成，满足光密性和机械强度的同时质量轻。
优选地，所述固定件采用树脂制成，满足机械强度的同时质量轻。
优选地，所述SrI2(Eu)晶体几何形状在于满足无人机挂载限重和简便挂载情况时。尽可能提高在探测放射源侧SrI2(Eu)晶体有效探测截面面积，在此特例中为圆柱形。
优选地，所述硅光电倍增管阵列所指并不为单个商用硅光电倍增管阵列使用，而是在于多商用硅光电倍增管阵列同时并联使用，使用原则在于全面覆盖于 SrI2(Eu)晶体一表面，以增加其探测效率，增强探测器能量分辨率。
优选地，所述摄像头采用高分辨率可见光摄像头，提高对放射源周围环境的可见光成像质量，用于定位放射源和检测放射源周围环境的受污染程度。
优选地，所述摄像头增加采用或者单独采用放射成像摄像头，用于定位放射源和检测放射源周围环境的受污染程度。
优选地，所述三层板电子电路除包含有针对核素识别模电数电基本必须处理外，其通信模式使用为串口RX,TX，可直接入无人机飞控端，以达到与无人机的数据融合，此串口通信RX,TX模式应包含其它针对多旋翼无人机挂载不同应用传感器通信模式保护。
优选地，所述三层板电子电路，在针对核素识别模电数电处理中，采用了双通道MCU可控电位器SPI通信使用，其使用实现了能量测量范围更为宽广的方法，也实现了探测阀值电压快速调节的方法。
优选地，所述三层板电子电路，层与层电子电路之间采用排针形式联通，以达到其紧凑性。
优选地，所述连接器包含4根连线，电源线，地线，串口通信RX,TX线，其中核素识别探测仪均采用多旋翼无人机电源线，地线，串口通信RX,TX线，此4 公用连线，可有效满足多旋翼无人机与核素识别探测仪的有效融合，在多旋翼无人机飞控端即可完成数据融合。
优选地，所述缓冲装置包括固定连接在固定座下端的圆筒，所述圆筒的内壁固定连接有永久磁铁套筒，位于所述永久磁铁套筒内滑动连接有电磁铁活塞，所述套筒的下端固定连接有用于密封圆筒的下盖，所述电磁铁活塞在永久磁铁套筒和下盖组成的封闭空间内可以上下自由运动，所述圆筒的内壁位于上极限端与下极限端分别固定连接有上缓冲胶垫和下缓冲胶垫，所述电磁铁活塞的下端同轴固定连接有支撑杆，所述支撑杆固定连接在铝壳封装的侧壁上，所述电磁铁活塞的上端通过保险绳固定连接在圆筒的内顶部。
本发明具有以下有益效果：
1、所述多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其整体硬件结构采用多旋翼无人机位于顶端，飞行式核素识别探测仪在中端，摄像头在底端，可保证多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪飞行过程中平稳性，重心在中央。
2、通过使用高分辨率SrI2(Eu)晶体，使能量分辨率能够达到 2.9％@662KeV(Cs-137),能量分辨率优于溴化镧(LaBr3,)溴化铈(CeBr3)探测器，且无晶体内放射性本底干扰。
3、通过使用硅光电倍增管(SiPM)阵列(Array)取代体积较大且质量重受电磁干扰强的光电倍增管(PMT),达到无人机负载最低的要求；
4、通过使用摄像头，增加视觉定位放射源和检测放射源周围环境的受污染程度的可能性。
5、鉴于SiPM质量轻便，针对不同尺寸的晶体可采用多独立商用SiPM阵列的并联使用，串并联标准原则应尽大范围内覆盖晶体有限探测面积，以此来尽可能提高光子采集率，以提高探测能量分辨率；
6、为保证多旋翼无人机挂载质量最轻，除探测晶体，硅光电倍增管，电子印刷版的使用，晶体探测器外壳包装尽可能采用炭纤维，使用此类材质的目的在于保证对自然光的屏蔽同时保证质量轻便，其余固件均为树脂打印制成，保证质量的轻盈性，其用途在于有效固定晶体，硅光电倍增管，电子电路印刷板；
7、电路板使用排针形式将电路连接层层堆积，可满足小尺寸设计，内嵌于探测器炭纤维包壳内；
8、在所述三层板电子电路，在核素识别模电数电处理中，采用了双通道MCU 可控电位器SPI通信使用，其使用实现了能量测量范围更为宽广的方法，也实现了探测阀值电压快速调节的方法。在此特例中具体采用了Microchip公司 MCP4261模块作为双通道MCU可控电位器SPI通信；
9、核素识别探测仪直接接入多旋翼无人机飞控系统中，包含飞控系统地线，电源线，串口通信RX,TX线，可有效满足多旋翼无人机与核素识别探测仪的有效融合，满足多旋翼无人机核素识别仪的真正一体化，而非两独立的通信接收装置；
10、通过转轮转动带动蜗杆转动，蜗杆转动带动与之啮合的蜗轮转动，蜗轮转动带动套筒转动，套筒转动带动与之螺纹连接的螺纹杆移动，进而使螺纹杆推动夹板移动，两个夹板将核素识别探测仪夹持在无人机上，夹板上的插杆可插入无人机上的插孔内，使夹持更加牢靠；
11、通过电磁铁活塞在永磁铁套筒内移动，使永磁铁套筒对电磁铁活塞的磁力可代替弹簧用于减震，保险绳的设置使核素识别探测仪挂载在无人机上更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪核素识别探测仪的结构示意图；
图3为图2中的A处结构放大示意图；
图4为图2中的B处结构放大示意图；
图5为采用5个硅光电倍增管阵列并联使用结构图；
图6为不同个数硅光电倍增管阵列并联测验结果图；
图7为核素识别仪共用连线一齐接入多旋翼无人机飞控系统的系统框图；
图8为本发明提出的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪的电路示意图。
图中：1多旋翼无人机、2核素识别仪、3摄像头、4三层板电子电路、5SrI2(Eu) 晶体、6核素识别探测仪外壳、7硅光电倍增管阵列、8支撑杆、9下缓冲胶垫、 10转轮、11夹板、12插杆、13固定座、14套筒、15蜗杆、16蜗轮、17螺纹杆、 18限位块、19限位槽、20装置腔、21圆腔、22电磁铁活塞、23永磁铁套筒、 24下盖、25上缓冲橡胶垫、26保险绳、27圆筒、28输出连接器、29铝壳封装、 30固定件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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。
参照图1-8，一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，首先如图1所示，包括多旋翼无人机1、摄像头3和核素识别探测仪2，其中多旋翼无人机1、摄像头3和核素识别探测仪2从上到下依次设置，所述多旋翼无人机1为任意军商民用多旋翼无人机1，所述摄像头3为任意军商民用摄像头3，所述核素识别探测仪2核心组成均安置于外壳体6内，如图2所示，核素识别探测仪外壳6由炭纤维，核素识别探测仪外壳6内安装有SrI2(Eu)晶体5和硅光电倍增管阵列7， SrI2(Eu)晶体5几何形状在于满足无人机挂载限重和简便挂载情况时，尽可能提高SrI2(Eu)晶体有效探测截面面积，在此特例中为圆柱形。
硅光电倍增管阵列7位于SrI2(Eu)晶体5的上方，在硅光电倍增管阵列7与 SrI2(Eu)晶体5之间使用了光学脂将两者联结在一起，硅光电倍增管阵列7所指并不为单个商用硅光电倍增管阵列使用，而是在于多商用硅光电倍增管阵列同时串联或并联使用，使用原则在于全面覆盖SrI2(Eu)晶体5探测面积一侧，在此特例中为晶体上表面，如图5所示，展示了采用5个硅光电倍增管阵列并联使用以尽可能大的覆盖SrI2(Eu)晶体5上表面，这样可增加其探测效率，增强探测器能量分辨率。
如图6所示，比较了采用不同个数硅光电倍增管阵列并联测验结果图。经过实际测量发现越多硅光电倍增管阵列的并联使用可有效增加核素探测能量分辨率。
在核素识别探测仪外壳6内安装有三层板电子电路4，三层板电子电路4，除包含有针对核素识别模电数电基本必须处理外，其通信模式使用为串口RX,TX，可直接入无人机飞控端，以达到与无人机的数据融合，此串口通信RX,TX模式应包含其它针对多旋翼无人机1挂载不同应用传感器通信模式保护，三层板电子电路4，在针对核素识别模电数电处理中，采用了双通道MCU可控电位器SPI通信使用，其使用实现了能量测量范围更为宽广的方法，也实现了探测阀值电压快速调节的方法，三层板电子电路4层与层电子电路之间采用排针形式联通，如三明治方式叠加，保证电子电路的紧凑性。
三层板电子电路4位于硅光电倍增管阵列7的上方，三层板电子电路4的上方设有固定件30，固定件30采用树脂制成。
固定件30安装在核素识别探测仪外壳6内，核素识别探测仪外壳6的上端安装有铝壳上封装2，铝壳封装29的上端两侧均安装有缓冲装置，缓冲装置包括固定连接在固定座13下端的圆筒27，圆筒27的内壁固定连接有永久磁铁套筒 23，位于永久磁铁套筒23内滑动连接有电磁铁活塞22，其中，所述电磁铁活塞 22和与永久磁铁套筒23的内壁之间有一定间隙，该间隙用于上下两个气室气体的交换，套筒27的下端固定连接有用于密封圆筒27的下盖24，电磁铁活塞22 在永久磁铁套筒23和下盖24组成的封闭空间内可以上下自由运动，圆筒27的内壁位于上极限端与下极限端分别固定连接有上缓冲胶垫25和下缓冲胶垫9，电磁铁活塞22的下端同轴固定连接有支撑杆8，支撑杆8固定连接在铝壳封装29 的侧壁上，电磁铁活塞22的上端通过保险绳26固定连接在圆筒27的内顶部，通过电磁铁活塞22与永久磁铁套筒23之间的吸引力用于核素识别探测仪2的减震，相较于传统弹簧减震，减震效果更好。
缓冲装置的上端固定连接有固定座13，固定座13的侧壁开设有装置腔20，装置腔20的内壁转动连接有蜗杆15，蜗杆15远离装置腔20内壁的一端贯穿装置腔20的内壁并固定连接有转轮10，装置腔20的内壁转动连接有蜗轮16，蜗轮16与蜗杆15相互啮合，固定座13的侧壁开设有装置腔20连通的圆腔21，圆腔21内设有套筒14，套筒14固定连接在蜗轮16远离装置腔20内壁的一端，套筒14内螺纹连接有螺纹杆17，圆腔21的内壁设有限位槽19，限位槽19内设有限位块18，限位块18固定连接在螺纹杆17的侧壁上，螺纹杆17远离套筒14 的一端固定连有用于将核素识别探测仪2夹持在多旋翼无人机1上的夹板11，两个夹板11相对的一侧均固定连接有插杆12，通过转动转轮10，转轮10转动带动蜗杆15转动，蜗杆15转动带动与之啮合的蜗轮16转动，蜗轮16转动带动套筒14转动，套筒14转动带动与之啮合的螺纹杆17移动，进而使夹板11将核素识别探测仪夹持在多旋翼无人机1上，方便将核素识别探测仪2安装在多旋翼无人机1上。
铝壳上封装2的上端安装有输出连接器28，连接器1包含4根连线，电源线，地线，串口通信RX,TX线，其中核素识别探测仪2均采用多旋翼无人机电源线，地线，串口通信RX,TX线，如图7所示，此4为共用连线一齐接入多旋翼无人机 1飞控系统中，可有效满足多旋翼无人机1与核素识别探测仪2的所有信息有效结合，在多旋翼无人机1飞控端即可完成数据融合，形成多旋翼无人机1核素识别仪系统，其包含多旋翼无人机1信息，核素数据库，核素识别，剂量率分布图，数据保存和网路通信。
本发明中，具体实现能量测量范围宽广的方法在于如图8所示，通过微控制器(CPU/MCU)使用SPI(SDI,CLK,CS)通信方法灵活改变接入电子滑变P0W值，电子滑变具体实施功能这里介绍了使用MicrochipMCP4261模块SPI通信方法为例,本权利要求包含所有通过SPI通信方法控制电子滑变P0W值模块，然后通过对电子滑变的改变，在后续线性稳压器中在其输出电压反馈中接入分压电阻P0W,即可有效调节输出电压，得到可控SiPM偏置电压，从而实现能量测量范围宽广的需求。
具体实现探测阀值电压调节的方法在于如图7所示，通过微控制器(CPU/MCU) 使用SPI(SDI,CLK,CS)通信方法灵活改变接入电子滑变P1W值，电子滑变具体实施功能这里介绍了使用MicrochipMCP4261模块SPI通信方法为例，本权利要求包含所有通过SPI通信方法控制电子滑变P1W值模块，然后通过接入参考电压 Vref在P1W输出端产生相应分压电压，此分压电压值随电子滑变P1W值而改变，当将此分压电压与探测信号接入电压比较器模块中，即可实现探测阀值电压调节方法。
在对核素识别探测仪2进行挂载时，使用者只需转动转轮10，转轮10转动带动蜗杆15转动，蜗杆15转动带动与之啮合的蜗轮16转动，蜗轮16转动带动套筒14转动，套筒14转动带动与之螺纹连接的螺纹杆17移动，进而使螺纹杆 17推动夹板11移动，两个夹板11将核素识别探测仪2夹持在无人机上，夹板 11上的插杆12可插入无人机上的插孔内，使夹持更加牢靠。
当无人机发生抖动时，电磁铁活塞22在永磁铁套筒23内移动，使永磁铁套筒23对电磁铁活塞22的磁力可代替弹簧用于减震，保险绳26的设置使核素识别探测仪2挂载在无人机上更加安全可靠。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，包括多旋翼无人机(1)、摄像头(3)和核素识别探测仪(2)，其中多旋翼无人机(1)、摄像头(3)和核素识别探测仪(2)从上到下依次设置，所述多旋翼无人机(1)为任意军商民用多旋翼无人机(1)，所述摄像头(3)为任意军商民用摄像头(3)，所述核素识别探测仪(2)核心组成均安置于外壳体(6)内，其特征在于，所述外壳体(6)内安装有SrI2(Eu)晶体(5)和硅光电倍增管阵列(7)，所述硅光电倍增管阵列(7)位于SrI2(Eu)晶体(5)的上方，在所述硅光电倍增管阵列(7)与SrI2(Eu)晶体(5)之间使用了光学脂将两者联结在一起，在所述的外壳体(6)内安装有三层板电子电路(4)，所述三层板电子电路(4)位于硅光电倍增管阵列(7)的上方，所述三层板电子电路(4)的上方设有固定件(30)，所述固定件(30)安装在核素识别探测仪外壳体(6)内，所述核素识别探测仪外壳(6)的上端安装有铝壳上封装(2)，所述铝壳上封装(2)的上端安装有输出连接器(28)，所述铝壳封装(29)的上端两侧均安装有缓冲装置，所述缓冲装置的上端固定连接有固定座(13)，所述固定座(13)的侧壁开设有装置腔(20)，所述装置腔(20)的内壁转动连接有蜗杆(15)，所述蜗杆(15)远离装置腔(20)内壁的一端贯穿装置腔(20)的内壁并固定连接有转轮(10)，所述装置腔(20)的内壁转动连接有蜗轮(16)，所述蜗轮(16)与蜗杆(15)相互啮合，所述固定座(13)的侧壁开设有装置腔(20)连通的圆腔(21)，所述圆腔(21)内设有套筒(14)，所述套筒(14)固定连接在蜗轮(16)远离装置腔(20)内壁的一端，所述套筒(14)内螺纹连接有螺纹杆(17)，所述圆腔(21)的内壁设有限位槽(19)，所述限位槽(19)内设有限位块(18)，所述限位块(18)固定连接在螺纹杆(17)的侧壁上，所述螺纹杆(17)远离套筒(14)的一端固定连有用于将核素识别探测仪夹持在多旋翼无人机(1)上的夹板(11)，两个所述夹板(11)相对的一侧均固定连接有插杆(12)。
2.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，所述多旋翼无人机(1)位于顶端，所述飞行式核素识别探测仪(2)在中端，所述摄像头(3)在底端。
3.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于所述外壳体(6)采用碳纤维制成，所述摄像头(3)为高分辨率可见光摄像头同时增加使用放射成像摄像头伽马相机，所述固定件(30)采用树脂制成。
4.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别仪，其特征在于，所述SrI2(Eu)晶体(5)几何形状在满足无人机挂载限重和简便挂载情况下，尽可能提高在探测放射源侧SrI2(Eu)晶体有效探测截面面积，在此特例中为圆柱形。
5.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，所述硅光电倍增管阵列(7)所指并不为单个商用硅光电倍增管阵列使用，而是在于多商用硅光电倍增管阵列同时并联使用，使用原则在于全覆盖SrI2晶体(5)探测面积一侧，以增加其探测效率，增强探测器能量分辨率。
6.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别仪，其特征在于，所述三层板电子电路(4)除包含有针对核素识别模电数电基本必须处理外，其通信模式使用为串口RX,TX，可直接入无人机飞控端，以达到与无人机的数据融合，此串口通信RX,TX模式应包含其它针对多旋翼无人机(1)挂载不同应用传感器通信模式保护。
7.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，所述三层板电子电路(4)，在针对核素识别模电数电处理中，采用了双通道MCU可控电位器SPI通信使用，其使用实现了能量测量范围更为宽广的方法，也实现了探测阀值电压快速调节的方法。
8.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，所述三层板电子电路(4)，层与层电子电路之间采用排针形式联通。
9.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，所述连接器(1)包含4根连线，电源线，地线，串口通信RX,TX线，其中核素识别探测仪均采用多旋翼无人机电源线，地线，串口通信RX,TX线，此4公用连线，可有效满足多旋翼无人机(1)与核素识别探测仪的有效融合，在多旋翼无人机(1)飞控端即可完成数据融合。
10.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机飞行式核素识别探测仪，其特征在于，所述缓冲装置包括固定连接在固定座((13))下端的圆筒(27)，所述圆筒(27)的内壁固定连接有永久磁铁套筒(23)，位于所述永久磁铁套筒(23)内滑动连接有电磁铁活塞(22)，所述套筒(27)的下端固定连接有用于密封圆筒(27)的下盖(24)，所述电磁铁活塞(22)在永久磁铁套筒(23)和下盖(24)组成的封闭空间内可以上下自由运动，所述圆筒(27)的内壁位于上极限端与下极限端分别固定连接有上缓冲胶垫(25)和下缓冲胶垫(9)，所述电磁铁活塞(22)的下端同轴固定连接有支撑杆(8)，所述支撑杆(8)固定连接在铝壳封装(29)的侧壁上，所述电磁铁活塞(22)的上端通过保险绳(26)固定连接在圆筒(27)的内顶部。
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