CN114739586A - 一种放射物清洗箱泄漏检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射物清洗箱泄漏检测设备，属于检测技术领域，所述一种放射物清洗箱泄漏检测设备包括暗室，所述暗室的一端连接有气体入口端，所述暗室的另一端连接有气体出口处理端，所述暗室外设有监测终端，所述监测终端安装有视觉识别模块，所述气体入口端包括气瓶机构、伺服阀、气体流量传感器、气体压力传感器和第一管路，所述暗室包括暗室箱体、万向轮模块、排风扇和工业相机，所述气体出口处理端包括废气回收装置、第二万向轮、第二管路和第二截止阀，具备实时监控、智能精准检测、安全可靠和简便实用的优点。

Description

一种放射物清洗箱泄漏检测设备

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体是涉及一种放射物清洗箱泄漏检测设备。

背景技术

放射性物质是那些能自然的向外辐射能量，发出射线的物质。一般都是原子质量很高的金属，像钚、铀等。放射性物质放出的射线有三种，它们分别是α射线、β射线和γ射线。在现代社会，放射性元素如铀、钚等，在国防工业、军事工业、新能源领域等均有重要作用，因此，关于放射性金属元素的开采是国家建设的重要一环。

由于放射性元素本身的放射性物质对人体有害，因此结束工作后开采工人的防护设备如手套、防护服等需要储存于专业的密封清洗箱中进行全面的清洁，以处理其上的放射性物质残留。由于此类密封清洗箱的内部需要清洗储存相当剂量的放射性物质，因此对此类设备的密封程度有较高的要求，故而一段时间的使用后的泄露检测尤为重要。目前的泄露检测设备对有密封等级要求的装置的泄露检测效率较低，难以快速确定泄漏点位置，由上可见，现有的泄露检测设备存在对有密封等级要求的装置的泄露检测效率较低以及难以快速确定泄漏点位置的缺点，难以得到推广应用。

因此，需要提供一种放射物清洗箱泄漏检测设备，旨在解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种放射物清洗箱泄漏检测设备，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种放射物清洗箱泄漏检测设备，包括暗室，所述暗室的一端连接有气体入口端，所述暗室的另一端连接有气体出口处理端，所述暗室外设有监测终端，所述监测终端安装有视觉识别模块。

作为本发明进一步的方案，所述气体入口端包括：

气瓶机构；

伺服阀，所述伺服阀一侧通过法兰接头与气瓶机构相连接，所述伺服阀的另一侧通过法兰接头与气体流量传感器相连接；

气体压力传感器，所述气体压力传感器的一侧通过法兰接头与气体流量传感器相连接，所述气体压力传感器的另一侧通过法兰接头与第一截止阀相连接；

第一管路，所述第一管路一端通过法兰接头与第一截止阀相连接，所述第一管路的另一端贯穿暗室并与暗室内的待测模块相连接。

作为本发明进一步的方案，所述暗室包括：

暗室箱体，所述暗室箱体底部设有万向轮模块；

排风扇，所述排风扇设置于暗室箱体内；

工业相机，所述工业相机设置有若干个并位于暗室箱体内部，所述工业相机与监测终端电性连接。

作为本发明进一步的方案，所述万向轮模块包括：

万向轮支架，所述万向轮支架设置有若干个，所述万向轮支架通过连杆与暗室箱体活动连接，所述万向轮支架远离暗室箱体的一侧活动安装有第一万向轮；

拨钮，所述拨钮滑动设置于万向轮支架内；

卡榫，所述卡榫活动设置于万向轮支架内并与拨钮相连接，所述卡榫与设置于暗室箱体的卡槽相适配。

作为本发明进一步的方案，所述气体出口处理端包括：

废气回收装置，所述废气回收装置设置于暗室外侧，所述废气回收装置底部安装有第二万向轮，所述废气回收装置的一端连接有第二管路；

第二截止阀，所述第二截止阀的一端与排风扇相连接，所述第二截止阀的另一端通过法兰接头与第二管路远离废气回收装置的一端相连接。

作为本发明进一步的方案，所述废气回收装置内充注酸性溶液。

作为本发明进一步的方案，所述监测终端与电力设备电性连接。

作为本发明进一步的方案，所述气瓶机构填充有用于泄露检测的一氧化氮气体或用于排尽气体回收时残留的一氧化氮气体的氮气。

作为本发明进一步的方案，所述暗室箱体由亚克力材料制成。

综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明通过“箱体加压检测-恒压法”进行泄露检测，通过判断棕红色气体泄露即可判断泄露点位置，并通过软硬件相结合的方法，对箱体内的气体相关实时监控，提高气体泄露的检测精度，通过使用气体安全阀保证设备的人机交互，提高装置的安全可靠性，具备实时监控、智能检测、安全可靠和简便实用的效果。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为发明实施例中检测设备轴侧图。

图2为发明实施例中检测设备正视图。

图3为发明实施例中检测设备剖视图。

图4为发明实施例中气体入口端轴侧图。

图5为发明实施例中暗室轴侧图。

图6为发明实施例中暗室的结构示意图。

图7为发明实施例中万向轮模块的结构示意图。

图8为发明实施例中气体出口处理端的结构示意图。

图9为发明实施例中设备测试流程图一。

图10为发明实施例中设备测试流程图二。

图11为发明实施例中设备测试原理图。

图12为发明实施例中扩展示意图。

图13为发明实施例中泄漏点判断流程图。

图14为发明实施例中图片分区检测示意图。

附图标记：100-气体入口端、101-气瓶机构、102-伺服阀、103-气体流量传感器、104-气体压力传感器、105-第一截止阀、106-第一管路、200-暗室、201-暗室箱体、202-紧固搭扣、203-排风扇、204-工业相机、210-万向轮模块、211-连杆、212-万向轮支架、213-拨钮、214-卡榫、215-第一万向轮、300-气体出口处理端、301-第二截止阀、302-第二管路、303-废气回收装置、304-第二万向轮、400-监测终端、500-密闭容器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

在本发明的一个实施例中，参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，所述一种放射物清洗箱泄露检测设备，包括暗室200，所述暗室200的一端连接有气体入口端100，所述暗室200的另一端连接有气体出口处理端300，所述暗室200外设有监测终端400，所述监测终端400安装有视觉识别模块。

在本实施例中，作为泄露检测的核心指示剂，一氧化氮气体由气体入口端100进入暗室200内的待检测装置中，检测时，通过监测终端400监视暗室200中是否存在有色气体溢出的泄漏点，检测完成后，将气体排入气体出口处理端300，其中，气体入口端100用于气体进入、监视系统各气体参数与保障机构安全工作，暗室200用于检测气体是否溢出以及监控溢出点，气体出口处理端300用于排尽废气、废气处理以及保障机构安全工作，监测终端400与电力设备电性连接，监测终端400用于辅助确认泄漏点，并直观输出监控视频与各传感器读数，可以判断泄漏点。

在本发明的一个实施例中，参见图1、图2、图3和图4，所述气体入口端100包括气瓶机构101；伺服阀102，所述伺服阀102一侧通过法兰接头与气瓶机构101相连接，所述伺服阀102的另一侧通过法兰接头与气体流量传感器103相连接；气体压力传感器104，所述气体压力传感器104的一侧通过法兰接头与气体流量传感器103相连接，所述气体压力传感器104的另一侧通过法兰接头与第一截止阀105相连接；第一管路106，所述第一管路106一端通过法兰接头与第一截止阀105相连接，所述第一管路106的另一端贯穿暗室200并与暗室200内的待测模块相连接。

在本实施例中，所述气瓶机构101连通有用于泄露检测的一氧化氮气体或用于排尽气体回收时残留的一氧化氮气体的氮气，气瓶机构101根据具体的使用需求对一氧化氮气体和氮气进行换装，伺服阀102设置于气瓶机构101出口处，可通过监测终端400进行设置，并通过伺服阀102可以调整气瓶机构101出气口的气体压力与流量，气体流量传感器103可检测通过其的气体总流量，并可在封闭泄露的阶段中通过读取气体流量传感器103的示数变化推断是否发生泄露，所述气体压力传感器104用于调节手套箱内部的压力处于规定的压力范围，第一截止阀105为在排出废气与反应废气的步骤中不造成气体回流的保险措施。

在本发明的一个实施例中，参见图1、图2、图3、图5和图6，所述暗室200包括暗室箱体201，所述暗室箱体201底部设有万向轮模块210；排风扇203，所述排风扇203设置于暗室箱体201内；工业相机204，所述工业相机204设置有若干个并位于暗室箱体201内部，所述工业相机204与监测终端400电性连接。

在本实施例中，为了方便运输与减小闲置时的体积占用，暗室箱体201可以分为四部分，在平时移动或安装时通过紧固搭扣202进行连接，通过万向轮模块210，便于暗室箱体201的搬运，通过低透光率的亚克力材料制成的暗室箱体201，可以降低暗室200内部的可见度，从而提高工业相机204的识别灵敏度，便于识别一氧化氮气体接触空气后生成的红色气体-二氧化氮，通过排风扇203，可以在排出废气的步骤中启动，从而辅助加快气体的排放，其中，暗室箱体201内布置有六部工业相机204，分别位于暗示箱体201的各个面，可将实时画面传输至监测终端400，并可及时捕捉到画面中的颜色变化，通过万向轮模块210，可以在搬运移动时支起暗室箱体201，并在安装后收回，从而让暗室箱体201接地并封闭内部空间。

在本发明的一个实施例中，参见图1、图2、图3、图5、图6和图7，所述万向轮模块210包括万向轮支架212，所述万向轮支架212设置有若干个，所述万向轮支架212通过连杆211与暗室箱体201活动连接，所述万向轮支架212远离暗室箱体201的一侧活动安装有第一万向轮205；拨钮213，所述拨钮213滑动设置于万向轮支架212内；卡榫214，所述卡榫214活动设置于万向轮支架212内并与拨钮213相连接，所述卡榫214与设置于暗室箱体201的卡槽相适配。

在本实施例中，通过调节拨钮213的位置，可以控制卡榫214的伸出和缩回，通过将卡榫214卡入设置于暗室箱体201上的卡槽，可以支起或收回万向轮模块210。

在本发明的一个实施例中，参见图1、图2、图3和图8，所述气体出口处理端300包括废气回收装置303，所述废气回收装置303设置于暗室200外侧，所述废气回收装置303底部安装有第二万向轮304，所述废气回收装置303的一端连接有第二管路302；第二截止阀301，所述第二截止阀301的一端与排风扇203相连接，所述第二截止阀301的另一端通过法兰接头与第二管路302远离废气回收装置303的一端相连接。

在本实施例中，第二截止阀301为在封闭泄露阶段封闭气体出口处理端300以形成封闭环境，废气回收装置303包括酸性溶液，用于与废气产生充分的反应，从而尽可能消除废气对外界环境的影响，所述废气回收装置303的另一侧设有出气口，可以将完全反应后的无害气体予以排出。

参见图9和图10，将待测装置置于一个暗室200环境，该暗室200环境的内部实际容积需要提前测得，并连接气体出口处理端300，暗室200环境内部放置待测装置，该待测装置接入氮气，将内部空气排出，之后接入一氧化氮，同时，在第一管路106上安置伺服阀102、气体流量传感器103以及气体压力传感器104，气瓶机构101通入一氧化氮气体到待测装置，使暗室箱体201内部压力高于外部，一氧化氮气体为无色气体，通入后，如果待测装置没有泄漏点，则内部压力始终为恒定，若待测装置有泄漏点，则一氧化氮会泄漏到暗室200环境内，当一氧化氮会泄露到暗室200环境后，待测装置内部的压力会下降，通过气体压力传感器104的检测，即可判断是否出现泄露，同时，泄露的一氧化氮气体会与氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮为棕红色气体，通过放置于暗室200环境中的多个工业相机204，可以实时检测内部泄露情况，通过半段棕红色气体泄露位置，即可判断泄漏点位置。

暗室200环境便于工业相机204从多个角度进行识别，工业相机204通过对测回数据进行图像处理，即可识别出棕红色气体，通过判断棕红色气体泄露位置，即可确认泄漏点位置。测试流程分为以下步骤：

S1.准备阶段（安装设备并排出设备内的空气）

1）组装设备，并确认组装过程中第一截止阀105和第二截止阀301保持关闭状态；

2）在气瓶机构101处安装氮气瓶；

3）打开第一截止阀105和第二截止阀301，开启气瓶机构101出气口，保持设备连通，使用氮气瓶排尽暗室200内的空气

4）关闭第一截止阀105和第二截止阀301，关闭气瓶机构101出气口，换装一氧化氮气瓶；

5）打开第一截止阀105，开启气瓶机构101出气口，关闭第二截止阀301，待压力稳定后，通过监测终端400控制伺服阀102标定气瓶机构101出气口的气体压力与流量。

S2.封闭测漏阶段（若压力检测未发现异常，则不会触发颜色识别检测）

1）进行压力检测，通过监测终端400监控机构内部压力参数是否稳定；

2）若压力检测发现异常，说明泄漏点存在，则进入颜色识别检测泄漏点阶段，标定并记录泄漏点。

S3.反应与排出废气阶段（排出反应气体后拆除设备）

1）关闭第一截止阀105和第二截止阀301，在气瓶机构101处安装氮气瓶；

2）打开第一截止阀105和第二截止阀301，开启气瓶机构101出气口，保持设备连通，使用氮气瓶排尽暗室200内剩余气体；

3）关闭第一截止阀105和第二截止阀301，关闭气瓶机构101出气口；

4）拆卸设备。

参见图11和图12，在更高等级的密封要求下，本发明可以扩展为使用“箱体加压检测-压差法”进行检测，使检测精度完全摒弃温度温差带来的气体膨胀的干扰，将暗室200与一个小型的密封容器500相连，并在暗室200和密封容器500的连接处安装气体流量传感器103，当温度上升时，两端温度同步上升，流量曲线可以提前计算出来，但是当暗室箱体201出现泄露时，实际流量曲线与理论流量曲线会有一定差别，通过判定是否有差别即可进一步判断是否出现泄露。测试流程的准备阶段增加以下步骤：

S1.通过监测终端400控制伺服阀标定气瓶机构101出气口的气体压力与流量，标定小型密闭容器500的标准压强；

S2.打开第一截止阀105，开启气瓶机构101出气口，开启暗室200与小型密闭容器500之间的气体压力传感器104，开始封闭测漏阶段；

若气体压力传感器104产生报警，则表示存在泄漏点，通过监测终端400标定泄漏点。

参见图13和图14，颜色识别检测泄漏点判断方法的具体步骤包括：

S1.工业相机204通过间歇性旋转一定相位角并拍摄一张摘片，均匀的扫过本机所负责的区域，并会在预定的位置停止并收集所拍摄区域的图像信息，监测终端400随时记录工业相机204的图像信息与对应图像的相位角，便于后期还原泄漏点方位；

S2.工业相机204传输向监测终端400的画面均等的划分为16-64个相等大小的正方形块，并对图像信息进行处理，获得掩膜图像；

S3.工业相机204对每一个正方形块分别取中心点获得此像素块的RGB值，并于掩膜值进行对比；

S4.当工业相机204经过监测终端400识别到某正方形块内的监测点内的RGB值异常，便会执行进一步操作，放大RGB值异常区域并收集所拍摄区域的图像信息；

S5.工业相机204传输向监测终端400的画面均等的划分为9-36个相等大小的正方形块，并对图像信息进行处理，获得掩膜图像；

S6.工业相机204对每一个正方形块分别取中心点获得此像素块的RGB值，并于掩膜值进行对比；

S7.监测终端400计算RGB值偏差最大的正方形块后，向工业相机204发出指令令其射出红点照射泄露区域，并在监测终端400中做出对此时相位角与工业相机204信息的相应记录，便于检测结束后进行复盘。

在本实施例中，工业相机204每旋转一段角度后会停止并获取图像，最终获取的图像会涵盖待测装置的该工业相机204负责的全部表面积。由于暗室200环境每次检测时存在一定差异，故而工业相机204获取图像信息是需要对工业相机204进行参数校准，随后将基准暗室200环境照片的RGB值设定为默认值0，进而获得掩膜图像，为加快监测终端400的图像分析速率，并保持高精确度，工业相机204不会读取每一像素点的RGB值与默认值进行比对，而是会对图片在监测终端400中进行分区，并在对应分区中取中心点像素进行RGB值与默认值进行比对。对于出现较大RGB差值的区域，监测终端400命令工业相机204对对应区域通过改变工业相机204焦距进而获得清晰的放大后的图像，并重复先前的图像处理操作，最终确定RGB值差异最大的点即为泄漏点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种放射物清洗箱泄漏检测设备，包括暗室，其特征在于，所述暗室的一端连接有气体入口端，所述暗室的另一端连接有气体出口处理端，所述暗室外设有监测终端，所述监测终端安装有视觉识别模块。

2.根据权利要求1所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述气体入口端包括：

气瓶机构；

伺服阀，所述伺服阀一侧通过法兰接头与气瓶机构相连接，所述伺服阀的另一侧通过法兰接头与气体流量传感器相连接；

气体压力传感器，所述气体压力传感器的一侧通过法兰接头与气体流量传感器相连接，所述气体压力传感器的另一侧通过法兰接头与第一截止阀相连接；

第一管路，所述第一管路一端通过法兰接头与第一截止阀相连接，所述第一管路的另一端贯穿暗室并与暗室内的待测模块相连接。

3.根据权利要求2所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述暗室包括：

暗室箱体，所述暗室箱体底部设有万向轮模块；

排风扇，所述排风扇设置于暗室箱体内；

工业相机，所述工业相机设置有若干个并位于暗室箱体内部，所述工业相机与监测终端电性连接。

4.根据权利要求3所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述万向轮模块包括：

万向轮支架，所述万向轮支架设置有若干个，所述万向轮支架通过连杆与暗室箱体活动连接，所述万向轮支架远离暗室箱体的一侧活动安装有第一万向轮；

拨钮，所述拨钮滑动设置于万向轮支架内；

卡榫，所述卡榫活动设置于万向轮支架内并与拨钮相连接，所述卡榫与设置于暗室箱体的卡槽相适配。

5.根据权利要求3所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述气体出口处理端包括：

废气回收装置，所述废气回收装置设置于暗室外侧，所述废气回收装置底部安装有第二万向轮，所述废气回收装置的一端连接有第二管路；

第二截止阀，所述第二截止阀的一端与排风扇相连接，所述第二截止阀的另一端通过法兰接头与第二管路远离废气回收装置的一端相连接。

6.根据权利要求5所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述废气回收装置内充注酸性溶液。

7.根据权利要求1所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述监测终端与电力设备电性连接。

8.根据权利要求2所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述气瓶机构填充有用于泄露检测的一氧化氮气体或用于排尽气体回收时残留的一氧化氮气体的氮气。

9.根据权利要求2所述的放射物清洗箱泄漏检测设备，其特征在于，所述暗室箱体由亚克力材料制成。

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