CN112764083A - 一种工业用放射源在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于放射源探测技术领域，具体涉及一种工业用放射源在线监测系统，包括γ射线探测器、信号处理装置以及中继器，其中：γ射线探测器与信号处理装置连接；中继器与多台信号处理装置连接，形成组网；γ射线探测器包括壳体、G‑M计数管、微功耗高压模块以及温度传感器；所述壳体上设置盖板，所述壳体与所述盖板之间设置有密封圈。本发明提供的γ射线探测器体积小，灵敏度高，响应迅速，示数稳定，能够将γ射线剂量率和温度情况及时上报汇总，对放射源进行在线监测，能够避免因放射源暴露、丢失而引起的核安全问题，结构简单、功耗极低，防水耐高温，测量结果受温度影响小。
Description
技术领域
本发明属于放射源探测技术领域，具体涉及一种工业用放射源在线监测系统。
背景技术
随着核技术的发展，各种放射源广泛的应用于工业生产的各个领域，如化纤厂的液位测量、轧钢厂的厚度测量、塑料薄膜厂厚度测量等。其中，常见的γ放射源为Co-60、Cs-137等放射源，从环境保护和辐射防护的角度讲，需要使用探测器对这些放射源进行在线监测，以避免因放射源暴露、丢失而引起核安全问题。
一方面，由于放射源在正常工作时在屏蔽体的保护下工作，因此需要探测器灵敏度高，能够对屏蔽体外剂量率较小的环境有敏感地响应，且示数稳定；另一方面，探测器需要能对探测器的暴露、丢失进行迅速的响应；同时以上这两种可能发生的情况剂量率的区别很大，因此需要探测器具有较大的测量范围。此外，还需注意到，些工厂环境较恶劣，部分单位重水汽、重油污，部分单位探测器部署位置温度较高，部分单位探测器部署位置空间狭小，因此需要探测器体积小、耐高温、高湿，且部署灵活。
现有的γ射线探测器难以兼顾体积小和灵敏度高、响应迅速而示数稳定这两对矛盾的要求，且没有针对工业用放射源监测恶劣环境而对探测器的机构进行优化。因此需要针对性的开发出适用于工业用放射源监测系统的γ射线探测器。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种工业用放射源在线监测系统，主要用于对γ射线剂量率的测量，体积小，灵敏度高，测量范围广，响应迅速且测量结果稳定。
本发明提供了一种工业用放射源在线监测系统，包括γ射线探测器、信号处理装置以及中继器，其中：γ射线探测器与信号处理装置连接；中继器与多台信号处理装置连接，形成组网；γ射线探测器包括壳体、G-M计数管、微功耗高压模块以及温度传感器；所述壳体上设置盖板，所述壳体与所述盖板之间设置有密封圈。
进一步的，γ射线探测器通过防水连接器与信号处理装置连接。
进一步的，微功耗高压模块与G-M计数管电连接。
进一步的，壳体与盖板之间设置有塑料密封圈。
进一步的，盖板通过螺钉固定在壳体上。
进一步的，中继器通过网络与云端或者上位机连接。
本发明提供的一种工业用放射源在线监测系统，具有以下有益效果：
本发明提供的γ射线探测器体积小，灵敏度高，响应迅速，示数稳定，能够将γ射线剂量率和温度情况及时上报汇总，对放射源进行在线监测，能够避免因放射源暴露、丢失而引起的核安全问题，结构简单、功耗极低，防水耐高温，测量结果受温度影响小。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明工业用放射源在线监测系统的示意图；
图2为本发明工业用放射源在线监测系统的γ射线探测器的内部结构示意图；
图3为本发明工业用放射源在线监测系统的γ射线探测器的测量范围示意图；
图4位本发明工业用放射源在线监测系统的温度数据测量示意图；
图中：1-γ射线探测器、11-壳体、12-G-M计数管、13-微功耗高压模块、 14-温度传感器、15-盖板、2-信号处理装置、3-中继器、4-防水连接器、5-上位机。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1-图4所示，本发明提供了一种工业用放射源在线监测系统，包括γ射线探测器1、信号处理装置2以及中继器3，其中：γ射线探测器1与信号处理装置2连接；中继器3与多台信号处理装置2连接，形成组网；γ射线探测器1包括壳体11、盖板15、G-M计数管12、微功耗高压模块13以及温度传感器14；壳体11与盖板15之间设置有密封圈。盖板15覆盖在壳体11上，中间设置有密封圈，并涂抹硅油，使壳体11内部完全密封。
具体的，本发明实施例提供的工业用放射源在线监测系统主要用于测量监测γ射线的剂量率以及温度信息，并将相关的数据信息上传给上位机5，判断γ射线的剂量率和温度值是否超出正常工作范围，从而判断γ射线源是否暴露或者丢失。γ射线探测器1主要用于探测γ射线源和温度，将γ射线和温度转化为电信号进行后续的传输，信号处理装置2一方面为γ射线探测器1提供工作电压，另一方面将γ射线探测器1产生的电信号转化为γ射线的剂量率和温度值，并传输至中继器3，中继器3可以与多台信号处理装置2连接，形成组网，接收多组γ射线的剂量率和温度值的数据，汇总处理后传输给上位机5或者云端进行处理，后续上位机5进行数据汇总分析与显示，从而判断γ射线放射源的工作情况。在本发明实施例中，γ射线探测器1的外观尺寸优选设计为 40mm×13mm×70mm，在线监测系统测量范围为0.1μ Gy/h-10mGy/h，灵敏度高，测量范围广，其中，G-M计数管12主要用于将探测到的γ射线转化为电信号，微功耗高压模块13主要用于向G-M计数管12提供工作高压，并将产生的电信号调理成形，温度传感器14主要用于将温度信号转化为电信号，G-M计数管12、微功耗高压模块13以及温度传感器14三者通过电路板布线连接，共同放置在壳体11的内部，壳体11优选为铸铝材料。
进一步的，γ射线探测器1通过防水连接器4与信号处理装置2连接。防水连接器4主要用于设备的防水，信号处理装置2通过连接器与γ射线探测器1 连接，主要为γ射线探测器1提供工作电压，并将γ射线探测器1产生的电信号转化为γ剂量率和温度值，信号处理装置2在转化剂量率的过程中，首先会统计单位时间内的电信号脉冲数，即“计数率”，将得到的“计数率”用自适应低通滤波算法处理，以减少噪声信号的影响，最后按照计数率和γ剂量率之间的对应关系，将计数率转换为γ剂量率。低剂量率下测量时，输出值受噪声影响小、稳定性好，剂量率变化时，探测器能快速响应，测量结果受温度影响小。
进一步的，微功耗高压模块13与G-M计数管12电连接。微功耗高压模块 13通过电路板与G-M计数管12电连接，为G-M计数管12提供工作高压。
进一步的，壳体11与盖板15之间设置有塑料密封圈。盖板15覆盖在壳体 11上，中间设置有塑料密封圈，并涂抹硅油，使壳体11内部完全密封。
进一步的，盖板15通过螺钉固定在壳体11上。盖板15通过四个螺钉固定在壳体11上，对壳体11进行密封保护，防水，耐高温。
进一步的，中继器3通过网络与云端或者上位机5连接，中继器3与多台信号处理装置2连接，形成组网，部署灵活，将多台信号处理装置2转化后的剂量率和温度值的数据通过4G网络或者蓝牙网络上传到云端或上位机5进行储存处理，根据云端或者上位机5的处理监测结果，判断γ射线放射源工作状态是否正常。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (6)
1.一种工业用放射源在线监测系统，其特征在于，包括γ射线探测器、信号处理装置以及中继器，其中：
所述γ射线探测器与所述信号处理装置连接；
所述中继器与多台所述信号处理装置连接，形成组网；
所述γ射线探测器包括壳体、G-M计数管、微功耗高压模块以及温度传感器，所述壳体上设置盖板，所述壳体与所述盖板之间设置有密封圈。
2.根据权利要求1所述的工业用放射源在线监测系统，其特征在于，所述γ射线探测器通过防水连接器与所述信号处理装置连接。
3.根据权利要求1所述的工业用放射源在线监测系统，其特征在于，所述微功耗高压模块与所述G-M计数管电连接。
4.根据权利要求1所述的工业用放射源在线监测系统，其特征在于，所述壳体与所述盖板之间设置有塑料密封圈。
5.根据权利要求4所述的工业用放射源在线监测系统，其特征在于，所述盖板通过螺钉固定在所述壳体上。
6.根据权利要求1所述的工业用放射源在线监测系统，其特征在于，所述中继器通过网络与云端或者上位机连接。
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| CN117270015A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-22 | 中国科学技术大学 | 环境中子伽马辐射监测系统和环境中子伽马辐射监测方法 |
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