CN204789992U - 归位测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种归位测控装置,包括：激光测距仪，固定在光学平台上；在设置于光学平台上的辐射光源所发出射线主束的束出方向上，激光测距仪与辐射光源的出射位置之间具有固定的第一间距；反射板，随多维运动平台一起滑设在导轨上，导轨沿平行射线主束的束出方向设置在光学平台的一端；反射板上具有激光基准点，在射线主束的束出方向上，激光基准点与设置于多维运动平台上的电离室之间具有固定的第二间距；其中，辐射光源与电离室、激光测距仪与激光基准点，分别设置在平行所述导轨方向的同一直线上；激光测距仪发出的激光照射在激光基准点上，再由激光基准点反射回激光测距仪接收，使得激光测距仪测量到与激光基准点之的第三间距。

Description

归位测控装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动化装置，尤其涉及一种归位测控装置。

背景技术

在很多实验装置中，都会遇到在设定的几个位置上进行重复测试的情况。例如在X射线检测系统中，往往需要在多个不同距离上对多个被测物体进行测试，因此辐射光源与电离室之间的就会有一些固定的距离，每当更换被测物时，就会重复在这些固定距离上的测试过程。

通常情况，这些固定距离都是由程式设定好的，但是随着设备的使用，机台的磨损等，辐射光源与电离室之间实际距离与当初的设定值之间会存在越来越大的偏差，这就直接影响到了测试结果的准确性。

此外，当实验人员在测试过程中根据需要临时调整测试位置到某一位置上时，往往不方便对这个位置进行准确记录，也就导致无法实现相同位置的重复再现，使得操作不便，并为后续在同一位置上的测量带来了存在极大测量误差的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种归位测控装置，能够利用准直测距激光实现辐射光源与电离室之间不同距离的位置重复再现，保证了实验测量数据的精准测量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种归位测控装置，所述归位测控装置包括：

激光测距仪，通过支架固定在光学平台上；在设置于所述光学平台上的辐射光源所发出射线主束的束出方向上，所述激光测距仪与所述辐射光源的出射位置之间具有固定的第一间距；

反射板，设置在多维运动平台上，所述多维运动平台滑设在导轨上，所述导轨沿平行所述射线主束的束出方向设置在所述光学平台的一端；所述反射板上具有激光基准点，在所述射线主束的束出方向上，所述激光基准点与设置于所述多维运动平台上的电离室之间具有固定的第二间距；

其中，所述辐射光源与所述电离室设置在平行所述导轨方向的同一直线上，所述激光测距仪与所述激光基准点设置在平行所述导轨方向的同一直线上；所述激光测距仪发出的激光照射在所述激光基准点上，再由所述激光基准点反射回所述激光测距仪接收，使得所述激光测距仪测量到与所述激光基准点之的第三间距。

优选的，所述归位测控装置还包括：

处理器，与所述激光测距仪相连接，接收所述激光测距仪发送的所述第三间距，并获取预先存储的第一间距和第二间距，根据所述第一间距、第二间距和第三间距，确定所述辐射光源与所述电离室之间的基准距离；

存储器，与所述处理器相连接，接收所述处理器发送的所述基准距离，存储在所述存储器中。

进一步优选的，当将处于所述导轨任意位置上的所述电离室归位至所述基准距离时，

所述处理器接收归位控制信号，向所述激光测距仪发送距离获取信号；

所述激光测距仪根据所述距离获取信号测量与当前位置对应的激光基准点之间的第四间距，并发送给所述处理器；

所述处理器根据所述第一间距、第二间距和第四间距确定所述辐射光源与所述电离室之间的当前距离；

所述处理器将所述当前距离与所述基准距离相比较，生成位移调整信号，发送给所述多维运动平台；

所述多维运动平台根据所述位移调整信号在所述导轨上进行移动，使移动后的多维运动平台上装载的电离室归位至与所述辐射光源之间为所述基准距离。

优选的，所述光学平台的平台表面与所述多维运动平台的平台表面相互平行，所述支架与光学平台的平台表面垂直设置；调节所述支架伸缩，使所述激光测距仪的激光出射位置与所述激光基准点同高。

进一步优选的，调节所述多维运动平台平行所述平台表面的平面上沿垂直所述射线主束的束出方向移动，使所述激光测距仪的激光出射位置与所述激光基准点相准直。

进一步优选的，所述激光测距仪包括：

电路控制器，与所述处理器相连接，根据所述处理器发送的控制信号产生激光源控制信号；

激光源，与所述电路控制器相连接，根据所述激光源控制信号产生激光；

接收器，接收所述激光基准点反射回的激光，生成测距信号；

测距信号处理单元，与所述接收器相连接，对所述测距信号进行处理，得到所述激光测距仪与所述激光基准点之的第三间距。

进一步优选的，所述激光测距仪还包括：

摄像装置，对所述多维运动平台、搭载在所述多维运动平台之上的反射板和电离室的位置图像进行拍摄，得到图像数据，并将所述图像数据的发送给所述处理器，使所述处理器对所述图像数据进行分析处理。

进一步优选的，所述处理器根据接收到的图像数据以及所述图像数据与所述第三距离的对应关系生成图像信息，并将所述图像信息发送给所述存储器进行存储。

本实用新型实施例提供的归位测控装置，能够利用准直测距激光实现辐射光源与电离室之间不同距离的位置重复再现，保证了实验测量数据的精准测量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的归位测控装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的反射板的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的归位测控装置中各部件的位置关系示意图；

图4为本实用新型实施例提供的激光测距仪的结构框图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的归位测控装置的示意图。该归位测控装置加载在射线分析检测设备中。射线分析检测设备主要包括辐射光源5和电离室8，以及安装它们的定位设备。电离室8用于测量辐射光源5射出的射线束的剂量。本实用新型实施例提供的归位测控装置，用于射线分析检测设备的测量位置的记录和精准重复再现。

如图1所示，本实用新型实施例提供的归位测控装置包括：激光测距仪1、支架2和反射板3。

激光测距仪1，通过支架2固定在光学平台4上；其中，支架2与光学平台4的平台表面垂直设置。

辐射光源5也设置在光学平台4上，辐射光源5所发出射线主束10的束出方向上，激光测距仪1与辐射光源5的出射位置之间具有固定的第一间距s1。

反射板3，设置在多维运动平台6上，多维运动平台6滑设在导轨7上，导轨7沿平行射线主束10的束出方向设置在光学平台4的一端。在一个优选的方案中，多维运动平台6的平台表面与光学平台4的平台表面相互平行。

导轨7由控制电机71所驱动，从而带动多维运动平台6沿导轨7移动。

多维运动平台6上还设置有电离室8，当多维运动平台6沿导轨7移动时，带动反射板3和电离室8一起运动。当进行多维运动平台6在垂直导轨7方向上的位移或高度调整时，反射板3和电离室8也随之进行相应位移或高度调整。

反射板3上具有激光基准点，在射线主束10的束出方向上，激光基准点与电离室8之间具有固定的第二间距s2。

具体的，反射板3可以具体如图2所示，激光基准点31设置于反射板3的中央位置，具有便于观察激光对准的十字交叉图形，十字交叉图形的交叉点就是激光基准点31。当激光照射在反射板3上时，通过观察激光位置，调整多维运动平台6，即可使得激光照射位置与激光基准点31相重合。反射板3上还包括有连接部件32，具体可以是连接孔，能够以螺设方式与多位运动平台6上的固定位置或电离室8的固定位置等螺设连接。

再如图1所示，辐射光源5与电离室8设置在平行导轨7方向的同一直线上，激光测距仪1与激光基准点31设置在平行所述导轨方向的同一直线上；激光测距仪1发出的激光沿光路20照射在激光基准点31上，再由激光基准点31反射回激光测距仪1进行接收，使得激光测距仪1测量到与激光基准点31之的第三间距s3。

调整激光照射位置与激光基准点31相重合的过程可以包括如下两个步骤：

步骤1，调节支架2伸缩，使激光测距仪1的激光出射位置与激光基准点31同高；

步骤2，调节多维运动平台6沿垂直射线主束10的束出方向移动，使激光测距仪1的激光出射位置与激光基准点31相准直。

进一步的，如图4所示，激光测距仪1可以具体包括：电路控制器11、激光源12、接收器13、测距信号处理单元14和摄像装置15；

其中，电路控制器11与处理器9相连接，根据处理器9发送的控制信号产生激光源控制信号；

激光源12，与电路控制器11相连接，根据激光源控制信号开启激光源12工作产生激光，或者关闭激光源12；

接收器13，接收所述激光基准点31反射回的激光，生成测距信号；接收器13也与电路控制器11相连接，根据激光源控制信号开启或关闭接收器13工作；

测距信号处理单元14，与所述接收器13相连接，对测距信号进行处理，得到激光测距仪1与激光基准点31之的第三间距s3。

摄像装置15，与电路控制器11相连接，根据激光源控制信号开启或关闭摄像装置15工作；对多维运动平台6、搭载在多维运动平台6之上的反射板3和电离室8的位置图像进行拍摄，得到图像数据，并将图像数据发送给处理器9，使处理器9对图像数据进行分析处理。

处理器9根据接收到的图像数据以及图像数据与第三距离s3的对应关系生成图像信息，并将图像信息发送给存储器进行存储。

此外，处理器9还可以连接显示器(图中未示出)，通过显示器向归位测控装置的操作人员进行显示，以便操作人员能够观察到射线分析检测设备的工作情况。特别是在辐射光源1所发出的射线对人体有害的情况下，操作人员无法时时处在设备旁观察设备运行的情况下。

激光测距仪1一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。

脉冲法激光测距的原理是：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。

相位法激光测距的原理是：是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。

在一个具体例子中，为了保证的准确性，可以采用瑞士徕卡(leica)D810手持高精度激光测距仪，其误差在±1mm。

为了更好的理解本实施例中辐射光源5、激光测距仪1、激光基准点31和电离室8之间的位置关系，特别在图3中示出一种上述各部件之间的位置关系，并在图中示出第一间距s1、第二间距s2和第三间距s3。

在这三个间距中，第一间距s1和第二间距s2在设备安装好之后就是固定的，第三间距s3随着多维运动平台6相对于光学平台4的位置改变而变化。

归位控制装置中还包括处理器9和存储器(图中未示出)，存储器和处理器9可以集成在同一个设备，如与激光测距仪1和控制电机71分别电连接的计算机中。下面对处理器9和存储器分别进行说明。

处理器9，与激光测距仪1相连接，接收激光测距仪1发送的第三间距s3，并获取预先存储的第一间距s1和第二间距s2，根据第一间距s1、第二间距s2和第三间距s3，确定辐射光源5与电离室8之间的基准距离s0；

在图3所示图中，s0＝s1+s2+s3(式1)

当然上述式1仅为结合图3所示结构的一个示例，具体的算法可以根据实际的位置关系设置，进行处理器9中的算法设计，计算得到基准距离s0。

存储器，与处理器9相连接，接收处理器9发送的基准距离s0，存储在存储器中。

预先设定好的第一间距s1、第二间距s2，也存储在存储器中，当处理器9需要进行运算时，通过访问存储器调用到相应数据。

在射线分析检测设备工作时，主要工作流程如下：

首先，校准电离室与辐射光源准直，然后，控制开启归位测控装置，调整位置使激光测距仪发出的激光照射在激光基准点上。

准直调整完毕之后，开始进行测试。

将电离室调整至第一位置对基准样本进行测试，第一位置可以是通过处理器输入的某一设定位置，或者是测试人员手动调整的某一设定位置。利用归位测控装置中的激光测距仪记录与激光基准点之间距离，将该距离记录为第一位置对应的第一测试点位置信息。将电离室调整至第二位置对基准样本进行测试，同样的，利用归位测控装置记录第二位置对应的第二测试点位置信息。对电离室继续进行位置调整，直至全部测试点位置调整完毕，此时，归位测控装置也记录下了全部测试点的位置信息。

在上述过程中，为了监控和分析,还可以对每个测试点进行图像信息拍摄,并将拍摄的图像数据进行存储。

将基准样本更换为测试样本，处理器接收归位控制信号，向所述激光测距仪发送距离获取信号；激光测距仪根据距离获取信号测量与当前位置对应的激光基准点之间的间距，并发送给处理器；处理器根据该间距，与所记录的第一测试点位置信息进行比较分析，控制多维运动平台带动电离室和反射板移动，直至电离室到达第一位置。

因为在准直调整完毕之后,激光测距仪和辐射光源在测试过程中是不再移动的,因此辐射光源和激光的入射点都是不变的,所以当电离室达到第一位置时,就相当于重复再现了先前进行基准样本测试时电离室处于第一位置的测试位置和测试光路。

在第一位置上对测试样本进行测试后，再由处理器获取记录的第二测试点位置信息，控制控制多维运动平台带动电离室和反射板移动，直至电离室到达第二位置。

在第二位置上对测试样本进行测试后，再按照上述方法根据记录的每个测试点位置信息依次对电离室的位置进行位置调整，直至全部记录的测试点位置上都测试完毕。

再更换测试样本之后，再重复上述整个调整测试过程。

在进行测试样本测试时，当控制器控制电离室的位置移动至某个测试点位置信息对应的位置时，激光测距仪还对于反射板上激光基准点之间的距离进行验证测试，测试它们之间的间距是否与记录的信息相吻合，如有偏差，还会进一步进行微调，使得多维运动平台上架设的电离室能够精确归位。

本实用新型实施例提供的归位测控装置，能够利用准直测距激光实现射线分析检测设备中辐射光源与电离室之间不同距离的位置重复再现，保证了实验测量数据的精准测量。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种归位测控装置，其特征在于，所述归位测控装置包括：

激光测距仪，通过支架固定在光学平台上；在设置于所述光学平台上的辐射光源所发出射线主束的束出方向上，所述激光测距仪与所述辐射光源的出射位置之间具有固定的第一间距；

反射板，设置在多维运动平台上，所述多维运动平台滑设在导轨上，所述导轨沿平行所述射线主束的束出方向设置在所述光学平台的一端；所述反射板上具有激光基准点，在所述射线主束的束出方向上，所述激光基准点与设置于所述多维运动平台上的电离室之间具有固定的第二间距；

其中，所述辐射光源与所述电离室设置在平行所述导轨方向的同一直线上，所述激光测距仪与所述激光基准点设置在平行所述导轨方向的同一直线上；所述激光测距仪发出的激光照射在所述激光基准点上，再由所述激光基准点反射回所述激光测距仪接收，使得所述激光测距仪测量到与所述激光基准点之的第三间距。

2.根据权利要求1所述的归位测控装置，其特征在于，所述归位测控装置还包括：

处理器，与所述激光测距仪相连接，接收所述激光测距仪发送的所述第三间距，并获取预先存储的第一间距和第二间距，根据所述第一间距、第二间距和第三间距，确定所述辐射光源与所述电离室之间的基准距离；

存储器，与所述处理器相连接，接收所述处理器发送的所述基准距离，存储在所述存储器中。

3.根据权利要求2所述的归位测控装置，其特征在于，当将处于所述导轨任意位置上的所述电离室归位至所述基准距离时，

所述处理器接收归位控制信号，向所述激光测距仪发送距离获取信号；

所述激光测距仪根据所述距离获取信号测量与当前位置对应的激光基准点之间的第四间距，并发送给所述处理器；

所述处理器根据所述第一间距、第二间距和第四间距确定所述辐射光源与所述电离室之间的当前距离；

所述处理器将所述当前距离与所述基准距离相比较，生成位移调整信号，发送给所述多维运动平台；

所述多维运动平台根据所述位移调整信号在所述导轨上进行移动，使移动后的多维运动平台上装载的电离室归位至与所述辐射光源之间为所述基准距离。

4.根据权利要求1所述的归位测控装置，其特征在于，所述光学平台的平台表面与所述多维运动平台的平台表面相互平行，所述支架与光学平台的平台表面垂直设置；调节所述支架伸缩，使所述激光测距仪的激光出射位置与所述激光基准点同高。

5.根据权利要求4所述的归位测控装置，其特征在于，调节所述多维运动平台在平行所述平台表面的平面上沿垂直所述射线主束的束出方向移动，使所述激光测距仪的激光出射位置与所述激光基准点相准直。

6.根据权利要求2所述的归位测控装置，其特征在于，所述激光测距仪包括：

电路控制器，与所述处理器相连接，根据所述处理器发送的控制信号产生激光源控制信号；

激光源，与所述电路控制器相连接，根据所述激光源控制信号产生激光；

接收器，接收所述激光基准点反射回的激光，生成测距信号；

测距信号处理单元，与所述接收器相连接，对所述测距信号进行处理，得到所述激光测距仪与所述激光基准点之的第三间距。

7.根据权利要求6所述的归位测控装置，其特征在于，所述激光测距仪还包括：

摄像装置，对所述多维运动平台、搭载在所述多维运动平台之上的反射板和电离室的位置图像进行拍摄，得到图像数据，并将所述图像数据发送给所述处理器，使所述处理器对所述图像数据进行分析处理。

8.根据权利要求7所述的归位测控装置，其特征在于，所述处理器根据接收到的图像数据以及所述图像数据与所述第三距离的对应关系生成图像信息，并将所述图像信息发送给所述存储器进行存储。