CN210401677U - 一种放射源辐射在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种放射源辐射在线监测装置，包括控制箱、辐射剂量探测器以及用于探测盛放有放射源的放射源安全罐位置变化的位移感应器，辐射剂量探测器内设置有微控制器以及均与微控制器连接且用于探测低能量辐射的低能辐射剂量探测器和用于探测高能量辐射的高能辐射剂量探测器，低能辐射剂量探测器和高能辐射剂量探测器均通过电压比较电路与微控制器连接。本实用新型利用位移感应器检测放射源位置，一旦放射源位置有改变，则触发位移感应器，同时利用辐射剂量探测器探测放射源所处环境辐射能量，辐射剂量探测器内设置低能辐射剂量探测器和高能辐射剂量探测器，可实现宽量程辐射的探测，对异常情况进行报警，功能完备。

Description

一种放射源辐射在线监测装置

技术领域

本实用新型属于辐射在线监测技术领域，具体涉及一种放射源辐射在线监测装置。

背景技术

放射源是一种波长很短的电磁波，穿透能力强，对人体危害较大，放射源一旦内安置，则位置固定，一般不再变动位置，随着我国对放射源监测的加强，往往需要对区域进行整体监测。目前针对某一区域远程辐射监测均采用现场布置探测器，通过有线传输将探测数据传输至服务器，这种方式面临布置成本居高、布置点数有限、受现场环境影响较大等因素。且现有的辐射剂量探测器探测量程比较单一，一般仅对低能量的γ辐射进行探测，或者仅对高能量的γ辐射进行探测；仅对低能量的γ辐射进行探测的辐射剂量探测器，无法准确探测到高能辐射，导致探测的数据不准，不足以起到警示作用；仅对高能量的γ辐射进行探测的辐射剂量探测器，无法准确探测到低能辐射，存在安全隐患；另外，放射源的位置移动多采用震动检测器，这就对震动检测器的灵敏度提出了很高的要求，造成放射源辐射的监测成本提升。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种放射源辐射在线监测装置，其设计新颖合理，利用位移感应器检测放射源位置，一旦放射源位置有改变，则触发位移感应器，同时利用辐射剂量探测器探测放射源所处环境辐射能量，辐射剂量探测器内设置低能辐射剂量探测器和高能辐射剂量探测器，可实现宽量程辐射的探测，对异常情况进行报警，功能完备，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：包括控制箱以及均与所述控制箱连接且用于探测盛放有放射源的放射源安全罐位置变化的位移感应器和用于探测盛放有放射源的放射源安全罐所处环境辐射能量的辐射剂量探测器，所述控制箱包括壳体、设置在所述壳体内的电子线路板以及设置在所述壳体上的航空插头、电源开关、输入按键、显示器、天线、运行指示灯和报警器，所述电子线路板上集成有主控制器以及均与所述主控制器连接的存储器和无线通信模块，天线通过天线接口与无线通信模块连接，电源开关串联在供电电源给主控制器供电的回路中，输入按键、显示器、天线、运行指示灯和报警器均与主控制器连接，辐射剂量探测器内设置有微控制器以及均与所述微控制器连接且用于探测低能量辐射的低能辐射剂量探测器和用于探测高能量辐射的高能辐射剂量探测器，所述低能辐射剂量探测器为LND73118GM管，所述高能辐射剂量探测器为ZP1314GM管，所述LND73118GM管通过第一电压比较电路与所述微控制器连接，所述ZP1314GM管通过第二电压比较电路与所述微控制器连接。

上述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述第一电压比较电路和所述第二电压比较电路的电路结构均相同，所述第一电压比较电路包括电压比较器LMV7235和两端接口P1，电压比较器LMV7235的第3引脚分两路，一路经电阻R4接3.3V电源，另一路依次经滑动变阻器RP1和电阻R9接地；电压比较器LMV7235的第4引脚分三路，一路经电阻R5和电容C5与两端接口P1的一端连接，另一路经电阻R8接地，第三路与二极管D1的阳极连接；二极管D1的阴极接3.3V电源，两端接口P1的一端和电容C5的连接端经并联的电阻R6和电容C6接地，电容C5和电阻R5的连接端经电阻R7接地，两端接口P1的另一端经并联的电阻R1和电容C1接3.3V电源，电压比较器LMV7235的第1引脚分三路，一路经电阻R3与电压比较器LMV7235的第3引脚连接，另一路经电阻R2接3.3V电源，第三路为第一电压比较电路的输出端。

上述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述航空插头包括第一航空插头、第二航空插头和第三航空插头，辐射剂量探测器通过探测器数据线与第一航空插头连接，位移感应器通过感应器数据线与第二航空插头连接，供电电源通过电源线与第三航空插头连接，第一航空插头、第二航空插头和第三航空插头均与主控制器连接。

上述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述位移感应器为行程开关，行程开关上的推杆与放射源安全罐抵接，推杆的长度方向与行程开关的长度方向不平行。

上述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述主控制器和所述微控制器均包括型号为STM32F103C8T6的控制芯片，所述无线通信模块为NBIOT模块。

上述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述显示器为液晶显示器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置位移感应器，探测盛放有放射源的放射源安全罐位置变化，一旦放射源位置有改变，则触发位移感应器，避免人为对怕放射源安全罐位置的误操作，避免放射源安全罐位置变化引起放射源的扩散或转移，便于推广使用。

2、本实用新型通过设置辐射剂量探测器探测放射源所处环境辐射能量，辐射剂量探测器内设置低能辐射剂量探测器和高能辐射剂量探测器，可实现宽量程辐射的探测，对异常情况进行报警，功能完备，可靠稳定，使用效果好。

3、本实用新型设计新颖合理，通过在控制箱上设置天线，天线通过天线接口与无线通信模块连接，实现辐射探测结果的无线数据传输，避免通过有线传输，将探测数据传输至服务器，降低布置成本，布置位置灵活，不受现场环境，便于推广使用。

4、本实用新型在控制箱上设置运行指示灯、显示器、报警器和无线通信模块，多方位的指示控制箱的工作状态，避免单一提示功能失效时，控制箱数据输出失败，导致不必要的危害，安全性高。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，利用位移感应器检测放射源位置，一旦放射源位置有改变，则触发位移感应器，同时利用辐射剂量探测器探测放射源所处环境辐射能量，辐射剂量探测器内设置低能辐射剂量探测器和高能辐射剂量探测器，可实现宽量程辐射的探测，对异常情况进行报警，功能完备，便于推广使用。

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。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的使用状态图。

图3为本实用新型的电路原理框图。

图4为本实用新型第一电压比较电路或第二电压比较电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—辐射剂量探测器； 2—行程开关； 3—弹簧；

4—推杆； 5-1—第一航空插头；

5-2—第二航空插头； 5-3—第三航空插头；

6—电源开关； 7—输入按键； 8—显示器；

9—控制箱； 10—天线； 11—运行指示灯；

12—报警器； 13—放射源安全罐； 14—探测器数据线；

15—感应器数据线； 16—主控制器； 17—存储器；

18—供电电源； 19—位移感应器； 20—无线通信模块。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型包括控制箱9以及均与所述控制箱9连接且用于探测盛放有放射源的放射源安全罐13位置变化的位移感应器19和用于探测盛放有放射源的放射源安全罐13所处环境辐射能量的辐射剂量探测器1，所述控制箱9包括壳体、设置在所述壳体内的电子线路板以及设置在所述壳体上的航空插头、电源开关6、输入按键7、显示器8、天线10、运行指示灯11和报警器12，所述电子线路板上集成有主控制器16以及均与所述主控制器16连接的存储器17和无线通信模块20，天线10通过天线接口与无线通信模块20连接，电源开关6串联在供电电源18给主控制器16供电的回路中，输入按键7、显示器8、天线10、运行指示灯11和报警器12均与主控制器16连接，辐射剂量探测器1内设置有微控制器以及均与所述微控制器连接且用于探测低能量辐射的低能辐射剂量探测器和用于探测高能量辐射的高能辐射剂量探测器，所述低能辐射剂量探测器为LND73118GM管，所述高能辐射剂量探测器为ZP1314GM管，所述LND73118GM管通过第一电压比较电路与所述微控制器连接，所述ZP1314GM管通过第二电压比较电路与所述微控制器连接。

需要说明的是，通过设置位移感应器19，探测盛放有放射源的放射源安全罐13位置变化，一旦放射源位置有改变，则触发位移感应器19，避免人为对怕放射源安全罐13位置的误操作，避免放射源安全罐13位置变化引起放射源的扩散或转移；通过设置辐射剂量探测器1探测放射源所处环境辐射能量，辐射剂量探测器1内设置低能辐射剂量探测器和高能辐射剂量探测器，可实现宽量程辐射的探测，对异常情况进行报警，功能完备，可靠稳定；通过在控制箱9上设置天线10，天线10通过天线接口与无线通信模块20连接，实现辐射探测结果的无线数据传输，避免通过有线传输，将探测数据传输至服务器，降低布置成本，布置位置灵活，不受现场环境；在控制箱9上设置运行指示灯11、显示器8、报警器12和无线通信模块20，多方位的指示控制箱9的工作状态，避免单一提示功能失效时，控制箱9数据输出失败，导致不必要的危害，安全性高。

实际使用中，低能辐射剂量探测器采用LND73118GM管，高能辐射剂量探测器采用ZP1314GM管，LND73118GM管采集的信号通过第一电压比较电路输出微控制器可识别的电压信号，ZP1314GM管采集的信号通过第二电压比较电路输出微控制器可识别的电压信号，可靠性高。

本实施例中，所述第一电压比较电路和所述第二电压比较电路的电路结构均相同，所述第一电压比较电路包括电压比较器LMV7235和两端接口P1，电压比较器LMV7235的第3引脚分两路，一路经电阻R4接3.3V电源，另一路依次经滑动变阻器RP1和电阻R9接地；电压比较器LMV7235的第4引脚分三路，一路经电阻R5和电容C5与两端接口P1的一端连接，另一路经电阻R8接地，第三路与二极管D1的阳极连接；二极管D1的阴极接3.3V电源，两端接口P1的一端和电容C5的连接端经并联的电阻R6和电容C6接地，电容C5和电阻R5的连接端经电阻R7接地，两端接口P1的另一端经并联的电阻R1和电容C1接3.3V电源，电压比较器LMV7235的第1引脚分三路，一路经电阻R3与电压比较器LMV7235的第3引脚连接，另一路经电阻R2接3.3V电源，第三路为第一电压比较电路的输出端。

实际使用中，LND73118GM管安装在第一电压比较电路的两端接口P1上，LND73118GM管的P管脚与第一电压比较电路的两端接口P1的第1引脚连接，LND73118GM管的N管脚与第一电压比较电路的两端接口P1的第2引脚连接，ZP1314GM管安装在第二电压比较电路的两端接口P1上，ZP1314GM管的P管脚与第二电压比较电路的两端接口P1的第1引脚连接，LND73118GM管的N管脚与第二电压比较电路的两端接口P1的第2引脚连接，电阻R1阻值为1MΩ，电阻R2的阻值为4.7kΩ，电阻R3的阻值为551kΩ，电阻R4的阻值为330kΩ，电阻R5的阻值为2kΩ，电阻R6和电阻R7的阻值均为220kΩ，电阻R8的阻值为3kΩ，电阻R9的阻值为10kΩ，滑动变阻器RP1的电阻值为200kΩ，电容C1的电容值为10pF，电容C2的电容值为10μF,电容C3和电容C4的电容值为0.1μF,电容C5的电容值均1nF,电容C6的电容值为47pF。

本实施例中，所述航空插头包括第一航空插头5-1、第二航空插头5-2和第三航空插头5-3，辐射剂量探测器1通过探测器数据线14与第一航空插头5-1连接，位移感应器19通过感应器数据线15与第二航空插头5-2连接，供电电源18通过电源线与第三航空插头5-3连接，第一航空插头5-1、第二航空插头5-2和第三航空插头5-3均与主控制器16连接。

需要说明的是，控制箱9上的接口采用航空插头，接触可靠，航空插头接触面大接口体积小，不外露、安全、不易腐蚀，实际使用时，第一航空插头5-1采用七芯航空插头，第二航空插头5-2采用五芯航空插头，第三航空插头5-3采用三芯航空插头。

本实施例中，所述位移感应器19为行程开关2，行程开关2上的推杆4与放射源安全罐13抵接，推杆4的长度方向与行程开关2的长度方向不平行。

实际使用时，行程开关2采用行程开关XCE145，行程开关2上的推杆4与放射源安全罐13抵接，推杆4的长度方向与行程开关2的长度方向不平行，即行程开关2的弹簧3发生扭转，此时行程开关2的接点断开，一旦放射源安全罐13位置变化，推杆4在弹簧3的恢复下，其长度方向与行程开关2的长度方向平行，此时行程开关2的接点闭合，无需信号处理，可靠性高。

本实施例中，所述主控制器16和所述微控制器均包括型号为STM32F103C8T6的控制芯片，所述无线通信模块20为NBIOT模块，存储器17优选的AT24C02存储芯片。

本实施例中，所述显示器8为液晶显示器。

本实用新型使用时，将行程开关2的推杆4抵接在放射源安全罐13上，将辐射剂量探测器1放置在放射源安全罐13所处的环境中，行程开关2通过感应器数据线15与控制箱9连接，辐射剂量探测器1通过探测器数据线14与控制箱9连接，在存储器17中存储低能辐射能量阈值和高能辐射能量阈值，利用辐射剂量探测器探测放射源所处环境辐射能量，辐射剂量探测器内设置LND73118GM管，准确探测到低能辐射，避免安全隐患，当LND73118GM管探测数据高于低能辐射能量阈值时，运行指示灯11提示，并通过天线10将数据传输至远程主机；当ZP1314GM管探测数据高于高能辐射能量阈值时，报警器12启动，警示工作人员，并通过天线10将数据传输至远程主机，可实现宽量程辐射的探测，对异常情况进行准确提示，功能完备。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：包括控制箱(9)以及均与所述控制箱(9)连接且用于探测盛放有放射源的放射源安全罐(13)位置变化的位移感应器(19)和用于探测盛放有放射源的放射源安全罐(13)所处环境辐射能量的辐射剂量探测器(1)，所述控制箱(9)包括壳体、设置在所述壳体内的电子线路板以及设置在所述壳体上的航空插头、电源开关(6)、输入按键(7)、显示器(8)、天线(10)、运行指示灯(11)和报警器(12)，所述电子线路板上集成有主控制器(16)以及均与所述主控制器(16)连接的存储器(17)和无线通信模块(20)，天线(10)通过天线接口与无线通信模块(20)连接，电源开关(6)串联在供电电源(18)给主控制器(16)供电的回路中，输入按键(7)、显示器(8)、天线(10)、运行指示灯(11)和报警器(12)均与主控制器(16)连接，辐射剂量探测器(1)内设置有微控制器以及均与所述微控制器连接且用于探测低能量辐射的低能辐射剂量探测器和用于探测高能量辐射的高能辐射剂量探测器，所述低能辐射剂量探测器为LND73118 GM管，所述高能辐射剂量探测器为ZP1314 GM管，所述LND73118 GM管通过第一电压比较电路与所述微控制器连接，所述ZP1314 GM管通过第二电压比较电路与所述微控制器连接。

2.按照权利要求1所述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述第一电压比较电路和所述第二电压比较电路的电路结构均相同，所述第一电压比较电路包括电压比较器LMV7235和两端接口P1，电压比较器LMV7235的第3引脚分两路，一路经电阻R4接3.3V电源，另一路依次经滑动变阻器RP1和电阻R9接地；电压比较器LMV7235的第4引脚分三路，一路经电阻R5和电容C5与两端接口P1的一端连接，另一路经电阻R8接地，第三路与二极管D1的阳极连接；二极管D1的阴极接3.3V电源，两端接口P1的一端和电容C5的连接端经并联的电阻R6和电容C6接地，电容C5和电阻R5的连接端经电阻R7接地，两端接口P1的另一端经并联的电阻R1和电容C1接3.3V电源，电压比较器LMV7235的第1引脚分三路，一路经电阻R3与电压比较器LMV7235的第3引脚连接，另一路经电阻R2接3.3V电源，第三路为第一电压比较电路的输出端。

3.按照权利要求1所述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述航空插头包括第一航空插头(5-1)、第二航空插头(5-2)和第三航空插头(5-3)，辐射剂量探测器(1)通过探测器数据线(14)与第一航空插头(5-1)连接，位移感应器(19)通过感应器数据线(15)与第二航空插头(5-2)连接，供电电源(18)通过电源线与第三航空插头(5-3)连接，第一航空插头(5-1)、第二航空插头(5-2)和第三航空插头(5-3)均与主控制器(16)连接。

4.按照权利要求1所述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述位移感应器(19)为行程开关(2)，行程开关(2)上的推杆(4)与放射源安全罐(13)抵接，推杆(4)的长度方向与行程开关(2)的长度方向不平行。

5.按照权利要求1所述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述主控制器(16)和所述微控制器均包括型号为STM32F103C8T6的控制芯片，所述无线通信模块(20)为NBIOT模块。

6.按照权利要求1所述的一种放射源辐射在线监测装置，其特征在于：所述显示器(8)为液晶显示器。

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