CN115469352A - 一种x射线源泄露辐射的检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种X射线源泄露辐射的检测装置，其包括探测器、用于放置X射线源的转动机构、驱动转动机构升降的升降机构和驱动探测器绕X射线源的焦点转动90度的驱动机构，所述转动机构与所述升降机构转动连接，所述探测器固定设置于转臂机构上，所述探测器与转臂机构的转轴相距1米。本申请中，检测X射线源泄露辐射水平时，使用本装置可以更好地达到提高效率和节约费用的效果。

Description

一种X射线源泄露辐射的检测装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及射线检测技术领域，尤其是涉及一种X射线源泄露辐射的检测装置。

背景技术

对于生产及使用X射线产品的企业及组织，按照现行的国际/国家标准，应检测X射线源在加载情况下泄露辐射，并保证其符合标准规定的限值。

为了确保能够全面检测，可以使用接收面积为100平方厘米的探测器，对距离X射线源焦点1米的球面进行检测，经过计算得到，需要进行至少1257次检测，检测所需的时间至少为4个小时。

因此，检测效率较低的问题亟待解决。

发明内容

为了调高检测的效率，本申请提供一种X射线源泄露辐射的检测装置。

第一方面，本申请提供的一种X射线源泄露辐射的检测装置采用如下的技术方案：

一种X射线源泄露辐射的检测装置，包括探测器、用于放置X射线源的转动机构、驱动转动机构升降的升降机构和驱动探测器绕X射线源的焦点转动90度的驱动机构，所述转动机构与所述升降机构转动连接，所述探测器固定设置于驱动机构上，所述探测器与驱动机构的转轴相距1米。

通过采用上述技术方案，驱动机构驱动探测器检测半径为一米的球面上X射线源泄露辐射的情况，当驱动机构已经绕X射线源焦点转90度后，转动机构带动X射线源转动一定度数，之后驱动机构再次转动90度，于是在检测时探测器可以检测X射线源泄露辐射的半个球面。

可选的，所述驱动机构包括探测力臂、固定支撑件和驱动件，所述探测力臂与固定支撑件转动连接，所述探测器固定设置于所述探测力臂上与转轴相距1米的位置，所述驱动件的推杆连接于所述探测力臂上远离探测器的一端，使得探测力臂在驱动件的驱动作用下转动。

通过采用上述技术方案，探测力臂在驱动件的作用下转动90度。

可选的，还包括角度传感器，所述角度传感器固定设置于固定支撑件上，用于实时检测探测力臂与水平面的夹角，输出角度检测信号。

可选的，探测力臂上固定设置有主齿轮，主齿轮与转轴同轴设置，主齿轮啮合有从动齿轮，角度传感器与从动齿轮固定连接，且同轴设置。

通过采用上述技术方案，角度感应器与X射线源焦点位于同一高度，角度传感器因齿轮的转动而转动，角度传感器用于检测探测器的转动角度。

可选的，所述升降机构上固定设置有支撑架，所述支撑架上套设有轴承，且支撑架与轴承内壁固定连接，所述轴承外壁与转动机构固定连接。

通过上述技术方案，转动机构与升降机构通过轴承实现转动连接。

可选的，所述转动机构具有一水平转盘，所述水平转盘上开设有多个锁定孔，所述锁定孔围绕水平转盘的转动轴线呈圆形阵列方式排布。

可选的，所述转动机构上还包括有转盘锁定组件，转盘锁定组件与固定支撑件滑移连接，转盘锁定组件包括用于固定水平转盘的插销。

通过上述技术方案，转盘锁定组件用于水平转盘转过一定角度后，固定水平转盘。

可选的，还包括控制模块，控制模块分别连接X射线源和驱动件，用于控制X射线源的启闭，并用于控制驱动件的推杆伸长或收缩。

通过上述技术方案，控制模块使整个检测过程实现半自动化。

第二方面，本申请提供一种X射线源泄露辐射的检测装置的使用方法如下，

S1:将X射线源放置于转动机构上，调整升降机构的高度；

S2:启动X射线源和驱动件；

S3:关闭X 射线源，转动转动机构转过6度；

S4:将转盘锁定组件插进锁定孔内；

S5:重复S2、S3和S4的操作，直至检查完半个球面；

S6:重复S1的操作，检测另外半个球面。

通过上述技术方案，完整的检测了X射线源的整个球面。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在本申请中，转动机构上设置每6度转动一次，说明检查完半个球面驱动机构要转动60次，转臂机构每转动一次的时间是24秒，每完成一次检测准备时间为20秒，那么整个球面检测时间为：44*60*2=5280/60=88分钟=1.47小时,比较平常检测时所用的4个小时，本申请在时间上大大的节省；

2.本申请所涉及的检测方法是将X射线源设置在转动机构上，通过转动机构带动X射线源的转动，并且驱动机构带动一个探测器绕X射线源的焦点转动，此种检测方法仅仅使用一个探测器，减少了探测器的使用，节省了费用；

3.本申请中，升降机构与转动机构转动连接，使得本申请可以适用于各种射线源，使用时仅需调节升降机构，从而使射线源的焦点在检测时可以对正位置。

附图说明

图1是本申请提供的一种X射线源泄露辐射的检测装置的结构示意图。

图2是图1中的A向视图。

图3是本申请实施例中角度传感器的安装示意图。

图4是本申请实施例中升降机构内部示意图。

图5是本申请实施例中系统示意图。

附图标记说明：100、转动机构；110、水平转盘；120、转盘锁定组件；121、插板；122、插销；130、锁定孔；140、旋转电机；200、升降机构；210、支撑架；220、轴承；300、驱动结构；310、探测力臂；311、主齿轮；320、固定支撑件；330、转轴；340、驱动件；400、探测器；500、控制模块；600、角度传感器；700、角度锁定组件；710、锁定板；720、螺丝；800、从动齿轮；900、蜂鸣器；101、固定底盘；102、编码器。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本实施例公开一种X射线源泄露辐射的检测装置，使得在检测X射线源泄漏辐射水平时，可以提高检测的效率，并且有效的节省费用。

参考图1和图2，一种X射线源泄露辐射的检测装置包括探测器400、角度传感器600、固定底座101、用于放置X射线源的转动机构100、驱动转动机构100升降的升降机构200和驱动探测器400绕X射线源的焦点转动90度的驱动机构。

其中，转动机构100本身能够转动，使得当X射线源放置在转动机构100上，且转动机构100发生转动时，转动机构100能够带动X射线源转动，以便于固定设置的探测器400能够对X射线源做全面地检测。

可以了解的是，为了准确地检测X射线源泄露辐射的情况，探测器400应与X射线源的焦点时刻保持1米的距离。然而，由于X射线源具有不同的型号，即不同的尺寸，故还需要设置升降机构200，以调整转动机构100的高度，使得探测器400与X射线源的焦点满足上述的位置关系。

参考图3，具体的，升降机构200包括丝杠、固定套筒、活动套筒。固定套筒固定设置在固定底座101上，丝杠以竖直姿态固定设置在固定套筒内部，活动套筒套设在固定套筒上，并且活动套筒与丝杠上的螺母固定连接，使得在丝杠转动时，活动套筒能够实现升降。优选的，丝杠为滚珠丝杠。

进一步的，转动机构100与升降机构200通过轴承220转动连接。具体来说，活动套筒具有一水平面，水平面上设置有用于安装轴承220的支撑架210。丝杠的丝杆露出支撑架210一部分，露出的一部分可连接手柄，手柄与丝杆活动连接。支撑架210呈圆柱体，与轴承220的内壁固定连接。轴承220的外壁与转动机构100固定连接，使得转动机构100能够在升降机构200上转动。

值得说明的是，丝杠还配置有用于调整活动套筒高度的手柄。具体的，转动机构100包括水平转盘110。水平转盘110呈圆环形，上面设置有与轴承220的外壁固定连接的连接件，并且水平转盘110与轴承220同轴设置。其中，水平转盘110的内径与支撑架210的直径相同。水平转盘110朝向轴承220轴线还延伸有供安装板搭接的台阶。

安装板呈圆形，其直径与支撑架210的直径也相同。当安装板未安装于水平转盘110时，丝杠远离固定底座101的一端从支撑架210中伸出。此时，操作人员可以将手柄安装于丝杠的端部。通过螺纹配合，操作人员能够在向同一个方向转动手柄时，使得活动套筒向上或向下移动，进而实现调整水平转盘110的高度的功能。当操作人员将水平转盘110调整至适宜高度后，将安装板放置于水平转盘110的台阶上，即可将X射线源放置于水平转盘110上。

水平转盘110上沿着水命转盘的周线上开设有一组锁定孔130，锁定孔130围绕水平转盘110的转动轴线呈圆形阵列方式排布。在本实施例里为60个锁定孔130，水平转盘110每转过一个锁定孔130，代表水平转盘110转过6度，60个锁定孔130均匀的分布在贴合圆周线的位置处。其中，水平转盘110每次转动6度，是根据探测器400的性能和探测器400的检测面积计算得到的。

考虑到每次转动水平转盘110后，水平转盘110可能会发生再次转动，使得转动角度产生偏差。因此，本申请的检测X射线源泄露的装置还包括转盘锁定组件120。转盘锁定组件120与驱动机构的固定支撑件320滑移连接。

具体的，固定支撑件320固定设置在固定底座101上，固定支撑件320设置有两个，两个固定支撑件320分别位于转动机构100和升降机构200的两侧，并且相对设置。其中，转盘锁定组件120与一侧固定支撑件320滑移连接。

优选的，转盘锁定组件120包括插板121和用于固定水平转盘110的插销122。插销122固定设置于插板121的一侧，插板121与固定支撑件320滑移连接，使得插销122朝向水平转盘110背离升降机构200的一面。当水平转盘110转过6度后，滑动插板121使插销122插设在锁定孔130内。当操作人员转动水平转盘110后，操作人员通过调节插板121的高度，使得插销122能够插入锁定孔130内，以固定水平转盘110。通过再次调节插板121的高度，操作人员即可再次转动水平转盘110。其中，可通过同时具有滑移和锁定功能的任意滑移组件实现插板121在固定支撑件320上的滑移。

当然，为了实现锁定水平转盘110，在其他的实施例中，插销122与插板121可拆卸连接。具体的，插板121上开设有固定孔。当操作人员转动水平转盘110后，操作人员通过调节插板121的高度，并将插销122同时插设于锁定孔130和固定孔中，以锁定水平转盘110。

探测力臂310与固定支撑件320转动连接。探测力臂310呈中空矩形状，以转动连接处为节点将探测力臂310分为两段。探测器400设置在距离转轴330一米处，远离探测器400的一端与驱动件340固定连接。优选的，在本实施例中，驱动件340为推杆电机，当推杆电机的推杆伸出的长度达到最大值时，探测力臂310是水平状态，当推杆电机的推杆未伸出时，探测力臂310是竖直状态。

可以了解的是，推杆电机推动探测力臂310转动90度，用时24秒，使得探头以X射线源为焦点随着探测力臂310转过四分之一圆面。

优选的，本实施例里使用的探测器400为Raysafe X2的survey探头，该探头可以进行连续读取X射线剂量和剂量率，而且其时间分辨率为10ms，远远小于驱动机构带动检测器围绕X射线源转动90度的时间，因此其测量的数值可以认为完全满足检测要求。

进一步的，角度传感器600固定设置于固定支撑件320上，用于检测探测力臂310转动的角度。具体的，探测力臂310上固定设置有主齿轮311，主齿轮311与转轴330同轴设置，主齿轮311啮合有从动齿轮800，角度传感器600与从动齿轮800固定连接，且同轴设置，转轴330转动带动主齿轮311转动，主齿轮311带动从动齿轮800随之转动，进而带动角度传感器600转动，综上所述，角度传感器600随着转轴330的转动而转动。

还设置有固定角度传感器600的角度锁定组件，角度锁定组件包括锁定板710和螺丝720，锁定板710上设置有供角度传感器600套过的圆孔，围绕圆孔四周设置有供螺丝720穿过的小孔，螺丝720穿过小孔从而将角度传感器600的位置固定。

具体的，X射线源焦点应调节到与角度传感器600同一高度，角度传感器600实时监测探测力臂310转动的角度，并将角度信息与探测器400将探测的X射线源信号传输到计算机上。

参考图，本申请的检测X射线源泄露的装置还包括控制模块500，控制模块500分别连接X射线源和驱动件340，用于控制X射线源的启闭，并且控制驱动件340驱动探测力臂310转动。

操作人员把X射线源放在转动机构100的水平转盘110上，调整升降机构200的高度，使X射线源的焦点与驱动机构的转轴330处于同一高度，此时操作人员转移到有X射线防护的位置，启动射线源和驱动机构，探测力臂310带着探测器400转动90度，完成一个检测扫描过程。在这个检测过程中，利用探测器400可以连续采样的特点，探测力臂310带动检测器转动90度，角度传感器600实时采集探测力臂310检测到的角度信息和探测器400检测的泄露辐射剂量率数据，并保存这些数据。检测过后，控制模块500控制关闭X射线源，将水平转盘110转过6度，通过插板121和插销122固定住水平转盘110，之后再次使用驱动机构进行检测。当检查完半个球面后，操作人员关闭射线源和推杆电机，翻转X射线源，使探测器400能检测到X射线源另一个球面。

可以了解的是，除了上述介绍的实施方式外，在其他实施例中转动机构100也可以采用自动转动的方式。

具体的，转动机构100上还设置有旋转电机140和编码器102，编码器102与旋转电机140电连接，旋转电机140还与控制模块500电连接，编码器102编制算法用于控制水平转盘110每转一次转过6度，使得旋转电机140受控并带动水平转盘110转动，以精准控制水平转盘110每次转动6度。在该实施例中，水平转盘110无需再开设限位孔，也无需再通过插销122固定。

还包括蜂鸣器900，控制模块500与蜂鸣器900相连，当检测完半个球面，控制模块500启动蜂鸣器900以提示操作人员。

其工作过程具体为：操作人员调节X射线源，使X射线源的焦点与驱动机构的转轴330处于同一高度，启动控制模块500和X射线源，控制模块500控制推杆电机启动，使探测力臂310转动。此时，角度传感器600实时传送力臂的角度信号，控制模块500检测到力臂旋转90度之后，输出控制信号，控制停止推杆电机，并且启动旋转电机140，旋转电机140使水平转盘110转动6度，当旋转6度结束之时，旋转电机140向控制模块500发送信号，控制模块500再次控制推杆电机转动。

当探测力臂310绕X射线源焦点转动90度60次之后，控制模块500启动蜂鸣器900并且关闭X射线源，此时操作人员将射线源翻转一面，检测另一个球面，调节升降机构200，使X射线源的焦点再次与驱动机构的转轴330处于同一高度，操作人员启动X射线源，当控制模块500检测到出现X射线源后，控制模块500启动推杆电机。

本申请还公开一种检测X射线源泄露的装置的使用方法，具体为：

S1:将X射线源放置于转动机构100上，调整升降机构200的高度；

S2:启动X射线源和驱动件340；

S3:关闭X 射线源，转动转动机构100转过6度；

S4:将转盘锁定组件120插进锁定孔130内；

S5:重复S2、S3和S4的操作，直至检查完半个球面；

S6:重复S1的操作，检测另外半个球面。

本申请实施例一种检测X射线源泄露的装置的实施原理为：调整X射线源的焦点与角度传感器600位于同一高度，启动X射线源和推杆电机，使探测器400绕X射线源转动进行检测，转动水平转盘110，使用转盘锁定组件固定水平转盘110，重复使用推杆电机进行检测。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，包括探测器(400)、用于放置X射线源的转动机构(100)、驱动转动机构(100)升降的升降机构(200)和驱动探测器(400)绕X射线源的焦点转动90度的驱动机构，所述转动机构(100)与所述升降机构(200)转动连接，所述探测器(400)固定设置于驱动机构上，所述探测器(400)与驱动机构的转轴(330)相距1米。

2.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括探测力臂(310)、固定支撑件(320)和驱动件(340)，所述探测力臂(310)与固定支撑件(320)转动连接，所述探测器(400)固定设置于所述探测力臂(310)上与转轴(330)相距1米的位置，所述驱动件(340)的推杆连接于所述探测力臂(310)上远离探测器(400)的一端，使得探测力臂(310)在驱动件(340)的驱动作用下转动。

3.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，还包括角度传感器(600)，所述角度传感器(600)固定设置于固定支撑件(320)上，用于实时检测探测力臂(310)与水平面的夹角，输出角度检测信号。

4.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，探测力臂(310)上固定设置有主齿轮(311)，主齿轮(311)与转轴(330)同轴设置，主齿轮(311)啮合有从动齿轮(800)，角度传感器(600)与从动齿轮(800)固定连接，且同轴设置。

5.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，所述升降机构(200)上固定设置有支撑架(210)，所述支撑架(210)上套设有轴承(220)，且支撑架(210)与轴承(220)内壁固定连接，所述轴承(220)外壁与转动机构(100)固定连接。

6.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，所述转动机构(100)具有一水平转盘(110)，所述水平转盘(110)上开设有多个锁定孔(130)，所述锁定孔(130)围绕水平转盘(110)的转动轴线呈圆形阵列方式排布。

7.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，所述转动机构(100)上还包括有转盘锁定组件(120)，转盘锁定组件(120)与固定支撑件(320)滑移连接，转盘锁定组件(120)包括用于固定水平转盘(110)的插销(122)。

8.根据权利要求所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置，其特征在于，还包括控制模块(500)，控制模块(500)分别连接X射线源和驱动件(340)，用于控制X射线源的启闭，并用于控制驱动件(340)的推杆伸长或收缩。

9.根据权利要求或所述的一种X射线源泄露辐射的检测装置的使用方法，

S1:将X射线源放置于转动机构(100)上，调整升降机构(200)的高度；

S2:启动X射线源和驱动件(340)；

S3:关闭X 射线源，转动转动机构(100)转过6度；

S4:将转盘锁定组件（120）插进锁定孔(130)内；

S5:重复S2、S3和S4的操作，直至检查完半个球面；

S6:重复S1的操作，检测另外半个球面。

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