CN205157794U - 一种便利多功能氡气监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便利多功能氡气监测器，包括壳体，所述壳体内设有：设有进气窗口的氡子体电离扩散室，内壁导电并加正高压用于在内壁与探测器灵敏区间形成电场将氡衰变后的氡子体扩散到探测器灵敏区；阿尔法粒子探测器，安装在氡子体电离扩散室内，用于探测氡子体再次衰变放出的阿尔法粒子并生成脉冲电流；GPS单元，用于生成氡气监测器所处的位置信息；数据采集及计数控制单元，用于记录脉冲个数和所述的位置信息；数据无线发送单元，通过无线通讯的方式向移动终端或监控网络发送氡气浓度和位置信息。本实用新型能够实时监测氡气浓度信息，并以无线向外发出氡气浓度信息、时间信息和位置信息，便于使用者观察实时的氡气浓度随时间的变化。

Description

一种便利多功能氡气监测器

技术领域

本实用新型涉及一种放射性元素监测装置，尤其涉及一种便利多功能氡气浓度监测器。

背景技术

自然界中的氡是人类所接触到的唯一放射性气体。联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)数据显示，天然辐射对公众的年有效剂量中氡及其子体的贡献平均占一半以上，而在封闭的房间中，氡气的浓度更高，从而占到天然辐射的绝大部分。由于氡是放射性气体，当人们吸入体内后，氡衰变发生的放射性粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤，诱发肺癌。

针对氡气的危害，各国政府都制定了相应的国家标准，规定了居室内氡气浓度的限定值。然而，氡是无色无味的气体，只能通过专门的仪器才能检测到。

例如，公开号为CN202362462U的专利文献提供了一种抽气式连续氡气检测仪，其包括半球形闪烁室、设置在半球形闪烁室下部的圆柱体外壳、在半球形闪烁室的内壁涂有硫化锌晶体层、在半球形闪烁室与圆柱体外壳之间设有连接垫片、在圆柱体外壳下面连接有圆柱体底座、在连接垫片上设置有通向闪烁室的进气口和出气口；在圆柱体外壳内固定有光电倍增管；圆柱体底座内部装设有将光电倍增管阳极收集来的电子流进行放大甄别的信号处理电路板，在圆柱体底座侧壁设有引出电源和地线以及将信号处理电路板的输出脉冲信号连接至单片机的定时/计数器的数据线。

专业的测氡仪器非常昂贵，对一般的家庭来讲费用太高，也没有必要。为了使广大用户能实时监测室内的氡气浓度，简单易用的连续测氡仪器比较适合。但现有简易长期氡监测仪功能太过单一；另外，现有的氡气探测器也没有所测位置的位置信息、日期等信息，不利于获得国家或地域氡气的分布图，而这样的分布图，可为国家或地域的室内氡气控制政策的制定提供可靠依据；再有，现有的氡探测器显示功能太简单，不支持数据传递或数据传输依赖有线传送等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便利多功能氡气监测器，此监测装置克服现有氡气探测器的不足，利用现在智能手机的普及，将此种测氡仪装置氡气探测的结果通过无线连接发送到智能手机，并应用智能手机的强大功能，显示更多的所测地点的氡气浓度信息、氡气浓度随时间变化信息以及所测地点的位置信息；并通过手机的网络系统将这些信息发送到网络上，通过大数据统计系统，对某地域或国家的氡气浓度随地理位置的分布、随日期时间分布状况作统计分析，为国家或地域氡控制政策提供可靠依据。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种便利多功能氡气监测器，包括壳体，所述壳体内设有：

设有进气窗口的氡子体电离扩散室，内壁导电并用于将氡衰变后带正电的氡子体扩散到阿尔法粒子探测器敏感区上；

阿尔法粒子探测器，安装在氡子体电离扩散室内，用于探测氡子体再次衰变放出的阿尔法粒子并生成脉冲电流；

GPS单元，用于生成氡气监测器所处的位置信息；

数据采集及计数控制单元，用于记录脉冲个数和所述的位置信息；

数据无线发送单元，通过无线通讯的方式向移动终端或监控网络发送所述的氡气浓度和位置信息。

本实用新型设有GPS单元，用于定位氡气监测器所处的位置信息，并结合氡气监测器所检测到的氡气浓度，通过无线方式发送给移动终端或监控网络，有利于氡气浓度的区域控制和统计分析。

所述的移动终端包括智能手机、平板电脑、智能手环以及其他可携带的智能设备，同时还可以直接将所检测到的信息上传至相应的监控网络，通过大数据进行区域的分析控制。

优选的，所述进气窗口处设有带过滤膜的多孔板，用于过滤空气中的微小颗粒物。

优选的，所述氡子体电离扩散室为圆柱型腔体，具有较大的反应空间，能提高检测灵敏度。

优选的，所述阿尔法粒子探测器为对阿尔法粒子灵敏的光电二极管，光电二极管上有接地电极。

优选的，所述数据采集及计数控制单元包括电荷灵敏放大器，用于接收所述的脉冲电流并输出TTL高电平脉冲，通过信号放大处理后，有利于后续的脉冲计数，提升浓度检测的准确性。

优选的，所述的数据采集及计数控制单元还包括用于记录TTL高电平脉冲个数的单片机，所述的单片机还用于控制数据存储单元的数据保存以及读取。

优选的，所述的氡气监测器还包括数据存储单元，用于存储氡气浓度信息、位置信息和时间信息。

本实用新型的数据存储单元采用EEPROM，用于存储每个小时的氡计数，最大存储7天的每小时氡计数信息；所述EEPROM也用于存储检测器所在位置的GPS位置信息以及检测时的浓度信息；所述EEPROM也用于存储从开机伊始的氡气浓度平均值。

优选的，所述的数据采集及计数控制单元接入有TFT显示屏，可显示氡浓度随时间变化趋势图。

本实用新型结构简单，方便实用，能够实时监测氡气浓度信息，并以无线向外发出氡气浓度信息、时间信息和位置信息，便于使用者观察实时的氡气浓度变化，也能实现对某地域或国家的氡气浓度随地理位置的分布、随日期时间分布状况作统计分析。

附图说明

图1为本实用新型中氡气监测器的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的氡气探测器作进一步详细描述。

如图1所示的氡气探测器，包括依次相连接的自然扩散进气窗口1、氡子体电离扩散室2、阿尔法粒子探测器3、信号放大单元4、数据采集及计数控制单元5和数据无线发送单元8，接入数据采集及计数控制单元5的GPS单元6和数据存储单元7，以及用于装置供电的电源系统。

自然扩散进气窗口1处设有多孔板，开孔处覆盖过滤膜，用于过滤空气中的细微颗粒物，避免细微颗粒物进入氡子体电离扩散室。

氡子体电离扩散室2为圆柱型腔体，内壁导电，内壁施加高电压。包含氡气的空气通过自然扩散进气窗口1自然扩散到氡子体电离扩散室2内。当在氡子体电离扩散室2内的氡衰变后变成氡子体后绝大部分带正电，在腔体内壁与阿尔法粒子探测器3间的电场作用下，向阿尔法粒子探测器3表面扩散，从而增加收集效率，提高探测灵敏度。

阿尔法粒子探测器3为一个阿尔法粒子灵敏光电二极管，被收集到阿尔法粒子探测器上的氡子体再次衰变放出阿尔法粒子时，所放射出的阿尔法粒子有一半的几率轰击光电二极管，从而在被偏压的光电二极管PN结上形成脉冲电流。

信号放大单元4包括电荷灵敏放大器，用于接收脉冲电流，并输出TTL高电平脉冲。

数据采集及计数控制单元5为单片计算机，单片计算机的计数功能可用于记录信号放大单元产生的TTL高电平脉冲个数；单片计算机也用于读取GPS单元6的探测器所在位置的信息，也用于将计数信息、时间信息、GPS位置信息存储到数据存储单元7或从数据存储单元中读出。

其中，数据采集及计数控制单元5接入一高分辨TFT显示屏10，可用于实时显示氡浓度随时间变化趋势图。

GPS单元采用GPS信号接受器，包括GPS信号接受芯片及GPS信号处理系统，用于提供探测装置所在位置的位置信息，其位置信息由数据采集及计数控制单元5读取。

数据存储单元7采用EEPROM，用于存储时间、计数、GPS位置等信息。可有效存储更多的关于氡气浓度随时间变化的数据，由数据采集及计数控制单元5控制写入与读取。

数据无线发送单元8采用WiFi无线信号发送单元，用于发送存储于数据存储单元7中的各种信息。将这些信息发送到智能手机上，利用已广泛普及的智能手机，显示与记录更多地关于所测地点的氡气浓度信息。

电源系统9由一个5V稳定直流电压发生器、一个12V稳定直流电压发生器以及一个250V直流高压电源发生器组成。5V电压及12V电压用于单片机的供电、信号放大单元的供电。250V稳定直流电压发生器用于为氡子体电离扩散室2的偏压供电。外接电源为直流18V电源或18V蓄电池。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、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)

1.一种便利多功能氡气监测器，包括壳体，其特征在于，所述壳体内设有：

设有进气窗口的氡子体电离扩散室，内壁导电并用于将氡衰变后带正电的氡子体扩散到阿尔法粒子探测器敏感区上；

阿尔法粒子探测器，安装在氡子体电离扩散室内，用于探测氡子体再次衰变放出的阿尔法粒子并生成脉冲电流；

GPS单元，用于生成氡气监测器所处的位置信息；

数据采集及计数控制单元，用于记录脉冲个数和所述的位置信息；

数据无线发送单元，通过无线通讯的方式向移动终端或监控网络发送氡气浓度和位置信息。

2.如权利要求1所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述进气窗口处设有带过滤膜的多孔板，用于过滤空气中的微小颗粒物。

3.如权利要求1所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述氡子体电离扩散室为圆柱型腔体。

4.如权利要求1所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述阿尔法粒子探测器为对阿尔法粒子灵敏的光电二极管，光电二极管上有接地电极。

5.如权利要求1所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述数据采集及计数控制单元包括电荷灵敏放大器，用于接收所述的脉冲电流并输出TTL高电平脉冲。

6.如权利要求5所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述的数据采集及计数控制单元还包括用于记录TTL高电平脉冲个数的单片机。

7.如权利要求6所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述的氡气监测器还包括数据存储单元，用于存储氡气浓度信息、位置信息和时间信息。

8.如权利要求1所述的便利多功能氡气监测器，其特征在于，所述的数据采集及计数控制单元接入有TFT显示屏。