CN203217083U - 空气放射性气溶胶监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气放射性气溶胶监测装置，其包括箱体，箱体内分为上中下三层，在下层处设置真空泵，中层分为前后两空腔，前侧空腔内放置走纸装置，后侧空腔内放置质量流量计，上层放置探测器、脉冲甄别电路、高压模块、以及主板，在箱体侧壁处开设一孔，孔内插接进气管，进气管内端与真空泵的进气口相连，真空泵的出气口连接软管，软管另端与质量流量计的进气口相连，质量流量计出气口装设另一软管，该软管另端口装设有喷气头，喷气头固定在走纸装置的滤纸正下方，探测器下端探测头位于滤纸正上方。本实用新型体积小、重量轻、灵敏度高、测量范围大、工作持续性、稳定性强、易于携带，能够完成空气中α、β或α/β气溶胶体积活度监测。

Description

空气放射性气溶胶监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种环境空气放射性检测装置，尤其设计一种空气放射性气溶胶监测装置。

背景技术

近年来，放射性气溶胶监测技术研究取得了长足进展，监测内容从室内外天然环境中的α/β活度浓度监测、地下高天然本底场所的人工低水平α活度浓度监测不断拓展到核事故、核袭击后的人工α/β活度浓度监测。放射性气溶胶监测仪器也开始出现相应发展需求，针对核事故、核袭击处置等工作响应快速、机动性强的特点，出现了精确化、快速化、小型化的发展趋势。

就目前的发展状况而言，影响该类仪器整体性能的，一是探测器的灵敏度。主要通过合理选择探测器和优化测量方法来提高。二是监测仪器的小型化、便携化。目前国内外对于便携式等小体积放射性气溶胶应急监测仪器，仍难以实现。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻，灵敏度高、测量范围大，工作持续性、稳定性强，易于携带的空气放射性气溶胶监测装置。

本发明的目的是这样实现的：空气放射性气溶胶监测装置包括一个箱体，箱体内分为上中下三层，在下层处设置真空泵，中层分为前后两空腔，前侧空腔内放置走纸装置，走纸装置包含有一对步进电机，后侧空腔内放置质量流量计，上层放置探测器、脉冲甄别电路、高压模块、以及主板，在箱体侧壁处开设一孔，孔内插接进气管，进气管内端与真空泵的进气口相连，真空泵的出气口连接软管，软管另端与质量流量计的进气口相连，质量流量计的出气口装设另一软管，该软管另端口装设有喷气头，喷气头固定在走纸装置的滤纸正下方，探测器下端探测头伸入前述前侧空腔，并位于滤纸正上方。

由于实行上述技术方案，本实用新型体积小、重量轻、灵敏度高、测量范围大、工作持续性、稳定性强、易于携带，能够完成空气中α、β或α/β气溶胶体积活度监测。使用该装置，一方面可以完成环境空气中的放射性本底水平监测任务，另一方面还可以监测和预警气溶胶放射性水平的变化，为完成处置核事故、核恐怖袭击等核应急任务提供可靠依据。

附图说明：本实用新型的技术方案由以下的附图和实施例给出：

图1是空气放射性气溶胶监测装置结构示意图。

图例：1.探测器，2.脉冲甄别电路，3.高压模块，4.CPLD计数器，5.数据总线，6.RS232接口，7.RS485接口，8.开关量口，9.声光报警电路，10.显示屏，11.微处理器，12.真空泵控制电路，13.流量枪测器，14.真空泵，15.进气管，16.质量流量计，17.走纸装置，18.滤纸，19.步进电机控制电路。

具体实施方式：

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例：如图1所示，空气放射性气溶胶监测装置包括一个箱体，箱体内分为上中下三层，在下层处设置真空泵14，中层分为前后两空腔，前侧空腔内放置走纸装置17，走纸装置17包含有一对步进电机，后侧空腔内放置质量流量计16，上层放置探测器1、脉冲甄别电路2、高压模块3、以及主板。在箱体侧壁处开设一孔，孔内插接进气管15，进气管15内端与真空泵14的进气口相连，真空泵14的出气口连接软管，软管另端与质量流量计16的进气口相连，质量流量计16的出气口装设另一软管，该软管另端口装设有喷气头，喷气头固定在走纸装置17的滤纸18正下方。探测器1下端探测头伸入前述前侧空腔，并位于滤纸18正上方，喷气头、探测器1下端探测头与滤纸间距离均不大于2mm。

所述走纸装置为已有技术，其包括两个对设的步进电机，以及与步进电机对应的走纸轮，在步进电机的转轴与走纸轮之间环绕有滤纸18。两步进电机同向旋转，其上的转轴分别与滤纸18的两端相连。其余具体结构在此不作详细描述。

所述探测器1为市场采购件，可选用塑料闪烁体探测器，由ST1221型低本底α、β复合闪烁体探测器、CR105型光电倍增管、CC183P-01Y型高压模块以及前置放大器和脉冲甄别电路组成，可在较短的时间内给出测量结果，响应周期短，实时性较好。其余具体结构在此不作详细描述。

所述主板包含有微处理器11，与微处理器11相连的CPLD计数器4、数据总线5、声光报警电路9、显示屏10、真空泵控制电路12、步进电机控制电路19以及质量流量计16，主板通过数据总线5上的RS232接口6、RS485接口7与PC机相连。真空泵控制电路12、步进电机控制电路19分别与真空泵14和步进电机相连。

质量流量计16为市场采购件，其自带流量检测器13，流量检测器13与微处理器11相连，流量检测器13将质量流量计16采集到的脉冲信号转变为电子信号传向微处理器11。与主板连接的电源模块选用TPS119-1型一体化电源，其可提供+5V，±12V，±15V正组电源，既减小了电源在仪器中占用的空间，又可设计出较为优化的布线方式。

探测器1通过线路与脉冲甄别电路2和高压电路3相连，脉冲甄别电路2与主板上的CPLD计数器4相连。高压模块3为探头工作提供600V左右的高压供电，保证探头正常运行。

脉冲甄别电路2用于放大探测器1信号及甄别整形信号，分离α和β信号，过滤噪声信号，送到CPLD计数器4内。脉冲甄别电路2包括α通道信号的过滤整形电路，β通道信号过滤整形电路和计数触发电路。α通道信号的过滤整形电路用于对输入的α信号进行筛选，而后进行整形输出；β通道信号过滤整形电路，对输入的β信号进行筛选，而后进行整形输出；计数触发电路向CPLD计数电路传送计数信号。其均为已有技术，故在此对其详细电路不作描述。

使用时，启动主板、探测器1、真空泵14电源，根据主板内设程序，从而通过步进电机控制电路启动走纸装置17的步进电机，带动滤纸18缓慢移动。同时空气由进气管15经真空本14、质量流量计16、喷气头喷向滤纸18，经滤纸18过滤后，空气中的α、β粒子穿过滤纸18，打在探测器1的复合闪烁体探测器上产生光脉冲，光电倍增管阴极将光脉冲转换成光电子，光电子经过光电倍增极的极联放大后在阳极负载电阻上输出负电压脉冲信号。此脉冲信号经电容耦合后由前置放大器放大后输出至脉冲甄别电路2。脉冲甄别电路2放大探测器1信号及甄别整形信号，分离α和β信号，过滤噪声信号，送到CPLD计数器4内，再由微处理器11通过数据总线5输向外接PC机，PC机根据内设程序对数据进行分析，从而判断空气中的放射性气溶胶指标。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

Claims (5)

1.一种空气放射性气溶胶监测装置，包括一个箱体，其特征在于：箱体内分为上中下三层，在下层处设置真空泵，中层分为前后两空腔，前侧空腔内放置走纸装置，走纸装置包含有一对步进电机，后侧空腔内放置质量流量计，上层放置探测器、脉冲甄别电路、高压模块、以及主板，在箱体侧壁处开设一孔，孔内插接进气管，进气管内端与真空泵的进气口相连，真空泵的出气口连接软管，软管另端与质量流量计的进气口相连，质量流量计的出气口装设另一软管，该软管另端口装设有喷气头，喷气头固定在走纸装置的滤纸正下方，探测器下端探测头伸入前述前侧空腔，并位于滤纸正上方。

2.如权利要求1所述的空气放射性气溶胶监测装置，其特征在于：喷气头、探测器下端探测头与滤纸间距离均不大于2mm。

3.如权利要求1所述的空气放射性气溶胶监测装置，其特征在于：所述主板包含有微处理器，与微处理器相连的CPLD计数器、数据总线、声光报警电路、显示屏、真空泵控制电路、步进电机控制电路以及质量流量计，主板通过数据总线上的RS232接口、RS485接口与PC机相连。

4.如权利要求3所述的空气放射性气溶胶监测装置，其特征在于：探测器通过线路与脉冲甄别电路和高压电路相连，脉冲甄别电路与主板上的CPLD计数器相连。

5.如权利要求3所述的空气放射性气溶胶监测装置，其特征在于：真空泵控制电路、步进电机控制电路分别与真空泵和步进电机相连。

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