專利名稱：一種實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于α、β表面污染測(cè)量技術(shù)，具體涉及一種實(shí)時(shí)生成α、β表面污 染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
在各類核設(shè)施運(yùn)行、檢修、退役等過程中，以及核應(yīng)急、核戰(zhàn)爭(zhēng)等情況下，往往需要 對(duì)大面積的放射性污染情況進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的α、β表面污染監(jiān)測(cè)設(shè)備一般都為 固定點(diǎn)測(cè)量的方式，在測(cè)量時(shí)只能給出探頭所對(duì)的位置處的污染量，而不能進(jìn)行連續(xù)性的 測(cè)量，并在測(cè)量的同時(shí)給出放射性污染的成像圖；而國(guó)外具有成像功能的α、β表面污染 監(jiān)測(cè)設(shè)備多采用位置靈敏探測(cè)器，成本高、價(jià)格昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠自動(dòng)移動(dòng)進(jìn)行測(cè)量， 并在測(cè)量的同時(shí)以二維及三維偽彩色圖像形式給出污染分布情況的α、β表面污染測(cè)量
直ο本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量 裝置，包括一個(gè)能夠自由移動(dòng)的電動(dòng)小車，多個(gè)蜂窩狀布置的探測(cè)器與電動(dòng)小車固定連接， 探測(cè)器連接探測(cè)器控板上的數(shù)據(jù)處理電路，數(shù)據(jù)處理電路與安裝在電動(dòng)小車上的電腦相連 接，電腦還通過數(shù)據(jù)接口連接電動(dòng)小車的伺服電機(jī)控制器。進(jìn)一步，如上所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其中，所 述的電動(dòng)小車上部設(shè)有電腦托盤，電腦固定安裝在電腦托盤上。進(jìn)一步，如上所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其中， 所述的多個(gè)蜂窩狀布置的探測(cè)器設(shè)置在探測(cè)器外殼內(nèi)，探測(cè)器外殼通過支架與電動(dòng)小車連接。進(jìn)一步，如上所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其中， 所述的探測(cè)器控板還與帶動(dòng)探測(cè)器升降的電動(dòng)推桿連接，電動(dòng)推桿設(shè)置在探測(cè)器外殼的上方。進(jìn)一步，如上所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其中，所 述的電動(dòng)小車上設(shè)有為探測(cè)器控板和伺服電機(jī)控制器供電的電池電源。進(jìn)一步，如上所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其中，所 述的探測(cè)器采用任何一種能夠進(jìn)行α、β計(jì)數(shù)的探測(cè)器，如GM計(jì)數(shù)管、半導(dǎo)體探測(cè)器等。進(jìn)一步，如上所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其中，所 述的電動(dòng)小車的底部?jī)蓚?cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪，底部前端設(shè)有萬(wàn)向從動(dòng)輪。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型采用多個(gè)蜂窩狀布置的探測(cè)器，探測(cè)器 安裝于可自動(dòng)行進(jìn)的小車上，利用電腦對(duì)各個(gè)探測(cè)器的計(jì)數(shù)進(jìn)行處理，得到各個(gè)探頭經(jīng)過 的不同位置處的污染量，并將污染分布轉(zhuǎn)換為以二維及三維偽彩色圖形顯示的分布圖。本實(shí)用新型能夠自動(dòng)移動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，并在測(cè)量的同時(shí)以二維及三維偽彩色圖像形式給出污染 分布情況，既提高了測(cè)量效率，又使得監(jiān)測(cè)效果更形象，更直接。

圖1為本實(shí)用新型的電動(dòng)小車結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電氣原理圖；圖3為探測(cè)器外殼與電動(dòng)小車的連接關(guān)系示意圖；圖4為本實(shí)用新型探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為探測(cè)器窗口排列形式示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。本裝置的主體包括一個(gè)電動(dòng)小車和固定在小車上的探測(cè)系統(tǒng)，電動(dòng)小車 的尺寸為500mmX450mmX355mm(LXWXH)；整體尺寸(電動(dòng)小車+探測(cè)系統(tǒng))為 720mmX510mmX1060mm(LXWXH)。如圖1所示，電動(dòng)小車1采用三輪結(jié)構(gòu)，底部?jī)蓚?cè)設(shè)有 驅(qū)動(dòng)輪3，底部前端設(shè)有萬(wàn)向從動(dòng)輪4，可實(shí)現(xiàn)前后運(yùn)行，其驅(qū)動(dòng)由直流伺服電機(jī)、減速器和 編碼器構(gòu)成。車體外殼由2mm鋼板沖壓而成，表面烤漆處理。電動(dòng)小車1上部設(shè)有電腦托 盤2，筆記本電腦固定安裝在電腦托盤2上，電腦托盤上設(shè)有手柄。電動(dòng)小車1的側(cè)壁上分 別設(shè)有電源總開關(guān)5和探測(cè)器電源開關(guān)6。如圖2所示，筆記本電腦通過USB接口連接探測(cè)器控板，探測(cè)器控板上的數(shù)據(jù)處 理電路與多個(gè)探測(cè)器連接，同時(shí)，還與帶動(dòng)探測(cè)器升降的電動(dòng)推桿連接。筆記本電腦還通 過RS232串口連接電動(dòng)小車的伺服電機(jī)控制器，伺服電機(jī)控制器控制小車的伺服電機(jī)。鋰 離子電池電源為探測(cè)器控板、伺服電機(jī)控制器以及電動(dòng)推桿供電。通過車載筆記本電腦上 安裝的控制軟件更改步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)、探測(cè)器的升降和測(cè)量狀態(tài)。當(dāng)開始測(cè)量后，筆記 本電腦上的控制分析軟件能在測(cè)量的同時(shí)給出測(cè)量區(qū)域放射性污染的二維、三維成像圖。 車載筆記本電腦預(yù)裝的測(cè)量控制軟件由VC++6. 0與MATLAB計(jì)算語(yǔ)言混合編程，可移植性 強(qiáng)。VC++6. 0主要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)小車運(yùn)行狀態(tài)、測(cè)量狀態(tài)、探頭的升降、測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，而 MATLAB則可實(shí)時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成二維、三維圖。軟件整體采用面板設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單、方便。 軟件可分為運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置、測(cè)量狀態(tài)設(shè)置、測(cè)量狀態(tài)顯示三個(gè)部分。如圖3所示，探測(cè)器外殼9通過支架7與電動(dòng)小車1后端連接，可隨電動(dòng)小車自由 移動(dòng)，利用步進(jìn)電機(jī)控制小車的運(yùn)行狀態(tài)，包括以固定的速度進(jìn)行前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)。 探測(cè)器外殼9上方設(shè)有電動(dòng)推桿8。探測(cè)器外殼9整體材料均為不銹鋼板沖壓焊接而成。電 動(dòng)推桿8可使探測(cè)器的高度自由升降，由電磁感應(yīng)器精確定位確保探測(cè)器不會(huì)接觸地表， 以免損壞探頭；測(cè)量時(shí)可下降探頭，當(dāng)測(cè)量結(jié)束時(shí)又可以提升探測(cè)器距地表約100mm，方便 轉(zhuǎn)場(chǎng)。探測(cè)器由車載大容量鋰離子電池提供電源，電壓為直流MV。如圖4所示，探測(cè)器外殼 9內(nèi)設(shè)有高性能電路板(數(shù)據(jù)處理電路)10，其電源轉(zhuǎn)換功能可將輸入24V電源轉(zhuǎn)換成12V、 5V給整塊控板供電，同時(shí)提供探頭所需要的高壓；板載單片機(jī)可對(duì)二十四路獨(dú)立探測(cè)器探 頭的數(shù)據(jù)采集處理，通過USB通訊接口可快速的實(shí)現(xiàn)與車載筆記本電腦的數(shù)據(jù)交換、存儲(chǔ)； 探測(cè)器11采用進(jìn)口 GM計(jì)數(shù)管或半導(dǎo)體探測(cè)器，呈蜂窩狀布置，如圖5所示，靈敏度高，環(huán)境適應(yīng)性好。實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置可廣泛應(yīng)用于核設(shè)施運(yùn)行、檢 修、退役等過程中大面積污染分布情況的測(cè)量、分析。本設(shè)備使用方法打開測(cè)量車總電源、探頭電源和車載PC，待測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定后，連接測(cè)量系統(tǒng)同車載 PC;打開車載控制測(cè)量軟件，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況，設(shè)定測(cè)量車的行進(jìn)方向、行進(jìn)方式、行進(jìn) 速度、測(cè)量時(shí)間等，以上測(cè)量參數(shù)設(shè)定完畢后，單擊“開始測(cè)量”鍵則開始測(cè)量；若要中途停 止測(cè)量，請(qǐng)單擊“停止測(cè)量”；測(cè)量完畢后，關(guān)閉測(cè)量車總電源、探頭電源和車載PC，斷開測(cè)量系統(tǒng)同PC的連接；若電池電量不足時(shí)，將導(dǎo)致整車動(dòng)力不足，此時(shí)應(yīng)及時(shí)充電，充電的具體方法為 關(guān)閉測(cè)量系統(tǒng)總電源后，將附帶的充電器插在小車充電接口上，將電源開關(guān)撥到充電位置， 此時(shí)充電指示燈亮起，充電過程開始。
權(quán)利要求1.一種實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在于包括一個(gè)能 夠自由移動(dòng)的電動(dòng)小車，多個(gè)蜂窩狀布置的探測(cè)器與電動(dòng)小車固定連接，探測(cè)器連接探測(cè) 器控板上的數(shù)據(jù)處理電路，數(shù)據(jù)處理電路與安裝在電動(dòng)小車上的電腦相連接，電腦還通過 數(shù)據(jù)接口連接電動(dòng)小車的伺服電機(jī)控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在 于所述的電動(dòng)小車上部設(shè)有電腦托盤，電腦固定安裝在電腦托盤上。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在 于所述的多個(gè)蜂窩狀布置的探測(cè)器設(shè)置在探測(cè)器外殼內(nèi)，探測(cè)器外殼通過支架與電動(dòng)小 車連接。
4.如權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在 于所述的探測(cè)器控板還與帶動(dòng)探測(cè)器升降的電動(dòng)推桿連接，電動(dòng)推桿設(shè)置在探測(cè)器外殼 的上方。
5.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在 于所述的電動(dòng)小車上設(shè)有為探測(cè)器控板和伺服電機(jī)控制器供電的電池電源。
6.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在 于所述的探測(cè)器采用可進(jìn)行α、β計(jì)數(shù)的探測(cè)器。
7.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置，其特征在 于所述的電動(dòng)小車的底部?jī)蓚?cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪，底部前端設(shè)有萬(wàn)向從動(dòng)輪。
專利摘要本實(shí)用新型屬于α、β表面污染測(cè)量技術(shù)，具體涉及一種實(shí)時(shí)生成α、β表面污染分布圖的移動(dòng)式測(cè)量裝置。該裝置包括一個(gè)能夠自由移動(dòng)的電動(dòng)小車，多個(gè)蜂窩狀布置的探測(cè)器與電動(dòng)小車固定連接，探測(cè)器連接探測(cè)器控板上的數(shù)據(jù)處理電路，數(shù)據(jù)處理電路與安裝在電動(dòng)小車上的電腦相連接，電腦還通過數(shù)據(jù)接口連接電動(dòng)小車的伺服電機(jī)控制器。本實(shí)用新型能夠自動(dòng)移動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，并在測(cè)量的同時(shí)以二維及三維偽彩色圖像形式給出污染分布情況，既提高了測(cè)量效率，又使得監(jiān)測(cè)效果更形象，更直接。
文檔編號(hào)G01T1/169GK201867496SQ20102064342
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者董正鵬, 鄧長(zhǎng)明, 陳寶維 申請(qǐng)人:中國(guó)輻射防護(hù)研究院