專利名稱：放射線測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一放射性測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
隨著放射性物質(zhì)在各領(lǐng)域的應(yīng)用，有必要采用放射線測(cè)試儀對(duì)環(huán)境的放射量進(jìn)行測(cè)試。例如對(duì)未知區(qū)域的放射線巡檢、環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的放射線監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染調(diào)查、核醫(yī)學(xué)科、室內(nèi)環(huán)境及建材放射性檢測(cè)、核安全應(yīng)急等領(lǐng)域中，廣泛應(yīng)用了放射線測(cè)試儀。目前的放射線測(cè)試儀是通過(guò)計(jì)數(shù)管對(duì)周圍環(huán)境中的放射性粒子進(jìn)行采集計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)管將累計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值送入單片機(jī)，由單片機(jī)輸出的液晶屏進(jìn)行直觀顯示。但其存在反應(yīng)速度慢的缺陷，例如I.測(cè)試模式開(kāi)啟時(shí)，需較長(zhǎng)時(shí)間才可精確且穩(wěn)定的檢測(cè)環(huán)境中的放射性粒子數(shù)值并顯示；2.將放射性測(cè)試儀從一個(gè)輻射較弱環(huán)境變換到一個(gè)輻射較強(qiáng)環(huán)境時(shí)，可精確檢測(cè)環(huán)境中的放射性粒子數(shù)值的時(shí)間較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前的放射線測(cè)試儀存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一放射性測(cè)試儀。本發(fā)明的放射線測(cè)試儀是采用單片機(jī)自動(dòng)拾取GM計(jì)數(shù)管的計(jì)數(shù)中斷并顯示計(jì)數(shù)值，具體是—種放射性測(cè)試儀，包括液晶顯示電路；將外部電源電壓進(jìn)行升壓的升壓電路；連接GM計(jì)數(shù)管及升壓電路，跟隨GM計(jì)數(shù)管的每次計(jì)數(shù)輸出中斷信號(hào)的高壓穩(wěn)定電路；連接高壓穩(wěn)定電路，根據(jù)該中斷信號(hào)計(jì)算周圍環(huán)境的放射性粒子平均值并控制液晶顯示單元顯示該平均值的控制電路；連接控制電路、報(bào)警電路、液晶顯示電路，向控制電路、報(bào)警電路、液晶顯示電路供電的電壓變換單元。該放射性測(cè)試儀還可包括連接控制電路，采樣電源電壓并輸出給控制電路的電壓采樣電路。該放射性測(cè)試儀還可包括連接控制電路，在平均值超過(guò)一定值時(shí)由控制電路控制發(fā)出提示的報(bào)警電路。上述電路在工作時(shí)，控制電路中的計(jì)數(shù)器對(duì)高壓穩(wěn)定電路輸出的中斷信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)并存儲(chǔ)，控制電路每隔一間隔時(shí)間讀取計(jì)數(shù)器內(nèi)的計(jì)數(shù)值，并以30秒為單位進(jìn)行累加計(jì)算，之后進(jìn)行單位換算后，通過(guò)液晶顯示電路實(shí)時(shí)顯示每秒計(jì)數(shù)值及累加計(jì)數(shù)值。進(jìn)一步，若控制電路單位轉(zhuǎn)換后的每秒計(jì)數(shù)值超過(guò)上限值，則對(duì)計(jì)數(shù)器清零，并控制報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警提示。上述電路中，控制電路還將電壓采樣電路采樣的電源電壓與一標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電源電壓低于標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，通過(guò)液晶顯示電路以電量格或數(shù)字的形式顯示當(dāng)前電源電壓為低電量。本發(fā)明的該放射性測(cè)試儀由于是采用高壓穩(wěn)定電路根據(jù)GM計(jì)數(shù)管的計(jì)數(shù)值輸出計(jì)數(shù)中斷，從而計(jì)數(shù)穩(wěn)定性高、反應(yīng)速度快，且操作簡(jiǎn)便。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖I為本發(fā)明的放射性測(cè)試儀原理圖。圖2為圖I中聞壓穩(wěn)定電路的電路圖。圖3為圖I中升壓電路的電路圖。圖4為圖I中控制電路的電路圖。圖5為圖I中電壓變換電路的電路圖。圖6為圖I中連接液晶顯示電路的電路和電壓采樣電路的電路圖。圖7為圖I中報(bào)警電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合


本發(fā)明的放射性測(cè)試儀中每一部分的電路結(jié)構(gòu)。如圖2所不，聞壓穩(wěn)定電路包括串聯(lián)連接的穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2、穩(wěn)壓管D3和穩(wěn)壓管D4，電阻R1，接口 J1，電阻R2、電阻R4、三極管Q1。高壓穩(wěn)定電路通過(guò)接口 Jl連接GM計(jì)數(shù)管，接口 Jl的一引腳I通過(guò)電阻Rl連接升壓電路的輸出，接口 Jl的另一引腳2通過(guò)電阻R2和電阻R4連接三極管Ql基極，三極管Ql集電極連接控制電路。穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2、穩(wěn)壓管D3和穩(wěn)壓管D4分別的耐壓值為100V，則串聯(lián)后可提供400V的耐壓，保證輸出高壓一直維持在400V。該電路工作時(shí)，接口 Jl的引腳I和引腳2分別接通GM計(jì)數(shù)管的正、負(fù)極，GM計(jì)數(shù)管計(jì)數(shù)時(shí)從負(fù)極輸出微弱的脈沖電壓，使得Jl的引腳I和引腳2接通，三極管Ql導(dǎo)通，三極管Ql的集電極GMout在脈沖電壓持續(xù)時(shí)間內(nèi)輸出低電平給控制電路，控制電路據(jù)此低電平進(jìn)行計(jì)數(shù)累計(jì)。如圖3所示，升壓電路包括由三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5構(gòu)成的推挽式功率放大電路，電壓轉(zhuǎn)換器Tl，以及由二極管D5、二極管D6、二極管D7和二極管D8構(gòu)成的整流電路。輸入電壓VCC驅(qū)動(dòng)推挽式功率放大電路輸出電壓到電壓轉(zhuǎn)換器Tl的初級(jí)線圈，Tl的次級(jí)線圈輸出的電壓經(jīng)整流橋整流后，經(jīng)輸出端Vout輸出IOOV到400V的電壓給高壓穩(wěn)定電路。該電壓范圍由該電路中的負(fù)載電阻和輸入電壓VCC的值決定，通過(guò)調(diào)整負(fù)載電阻的頻率即可獲得400V以上的電壓。 如圖4所示，控制電路包括一單片機(jī)芯片Ul及其外圍電路。如圖5所示，電壓變換電路包括穩(wěn)壓芯片U2，穩(wěn)壓芯片U2的輸入引腳Vin連接三極管Q9的發(fā)射極，三極管Q9的集電極連接9V直流電，三極管Q9的基極連接三極管Q8的基極，三極管Q8的發(fā)射極連接三極管Q9的發(fā)射極，三極管Q8的基極通過(guò)電阻R17和一電容連接三極管Q6的集電極，該電容與電阻R17連接的一端連接電源板總開(kāi)關(guān)的一端；三極管Q6的基極通過(guò)電阻R14連接控制電路，三極管Q6的發(fā)射極連接三極管Q7的發(fā)射極，三極管Q7的基極連接電源板總開(kāi)關(guān)的另一端，三極管Q7的集電極連接控制電路。穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout輸出+5V直流電給控制電路和液晶顯示電路，并通過(guò)電阻R18和發(fā)光二極管D9輸出到報(bào)警電路。穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout還連接穩(wěn)壓芯片U3的輸入引腳Vin,穩(wěn)壓芯片U3的輸出引腳輸出+3V直流電后,輸出給升壓電路。穩(wěn)壓芯片U2的型號(hào)是HT7530，穩(wěn)壓芯片U3的型號(hào)是HT7550。該電路開(kāi)機(jī)時(shí)，用戶開(kāi)啟電源板總開(kāi)關(guān)，則PWl與PW2接通，三極管Q7的集電極IOlin向控制電路輸出低電平，控制電路據(jù)此將I02in置低，電源處于開(kāi)啟狀態(tài)；當(dāng)關(guān)機(jī)時(shí)，用戶關(guān)閉電源板總開(kāi)關(guān)，則PWl與PW2斷開(kāi)，三極管Q7的集電極IOlin向控制電路輸出高電平，控制電路據(jù)此將I02in置高，電源關(guān)閉。如圖6所示,連接液晶顯示電路的電路包括一 128*64顯示屏標(biāo)準(zhǔn)串行信號(hào)接口J4。電壓采樣電路包括電阻R20、電阻R21和電源計(jì)量模塊接口 J3，電源計(jì)量模塊接口 J3通過(guò)電阻R20和電阻21接地，電阻R21與電阻R20連接的一端ADl連接控制電路，以向控制電路輸出電源的采樣電壓。 另外，由電容C18、電容C19和晶振Y構(gòu)成單片機(jī)的晶振電路，晶振Y采用6M晶振，以提高單片機(jī)計(jì)量精確度。如圖7所示，報(bào)警電路包括三極管Qll和蜂鳴器U4，三極管Qll的基極連接控制單元，三極管Qll的發(fā)射極連接電壓變換電路，三極管QlI的集電極連接蜂鳴器U4的正極，蜂鳴器U4的負(fù)極接地。上述電路在工作時(shí)，控制電路中的計(jì)數(shù)器對(duì)高壓穩(wěn)定電路輸出的中斷信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)并存儲(chǔ)，控制電路每隔IOms讀取計(jì)數(shù)器內(nèi)的計(jì)數(shù)值，并以30秒為單位進(jìn)行累加計(jì)算，之后將計(jì)數(shù)值從CPS單位換算到CPM單位，還將CPM單位換算到Usv (微西弗)單位，通過(guò)液晶顯示電路實(shí)時(shí)顯示每秒計(jì)數(shù)值及累加計(jì)數(shù)值。若每秒計(jì)數(shù)值超過(guò)上限值，則對(duì)計(jì)數(shù)器清零，并控制報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警提示，使得在進(jìn)入輻射量較大的區(qū)域時(shí)，能夠盡早的發(fā)出報(bào)警提示。該上限值對(duì)應(yīng)的CPS單位下的數(shù)值為8CPS。當(dāng)控制電路將CPM單位換算到Usv (微西弗)單位時(shí)，其換算過(guò)程可表示為Y =Κχ，其中的Y是Usv單位計(jì)數(shù)值，K是補(bǔ)正參數(shù)，X是CPM單位計(jì)數(shù)值。為了更好的為了更好的形成計(jì)數(shù)曲線，此處K分成了不同的階段，在進(jìn)行定標(biāo)時(shí)采取了階段性的定標(biāo)。由于補(bǔ)正已經(jīng)分成了階段Kl，Κ2。。。。。Kn,因此曲線的參數(shù)K有很多個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種放射性測(cè)試儀，包括GM計(jì)量管，其特征在于還包括 液晶顯不電路； 將外部電源電壓進(jìn)行升壓的升壓電路； 連接GM計(jì)數(shù)管及升壓電路，跟隨GM計(jì)數(shù)管的每次計(jì)數(shù)輸出中斷信號(hào)的高壓穩(wěn)定電路； 連接高壓穩(wěn)定電路，根據(jù)該中斷信號(hào)計(jì)算周圍環(huán)境的放射性粒子平均值并控制液晶顯示單元顯示該平均值的控制電路； 連接控制電路、報(bào)警電路、液晶顯示電路，向控制電路、報(bào)警電路、液晶顯示電路供電的電壓變換單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于還包括連接控制電路，采樣電源電壓并輸出給控制電路的電壓采樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于還包括連接控制電路，在平均值超過(guò)一定值時(shí)由控制電路控制發(fā)出提示的報(bào)警電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于控制電路中的計(jì)數(shù)器對(duì)高壓穩(wěn)定電路輸出的中斷信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)并存儲(chǔ)，控制電路每隔一定時(shí)間讀取計(jì)數(shù)器內(nèi)的計(jì)數(shù)值，并以30秒為單位進(jìn)行累加計(jì)算，之后進(jìn)行單位換算后，通過(guò)液晶顯示電路實(shí)時(shí)顯示每秒計(jì)數(shù)值及累加計(jì)數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于若控制電路單位轉(zhuǎn)換后的每秒計(jì)數(shù)值超過(guò)上限值，則對(duì)計(jì)數(shù)器清零，并控制報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警提示。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于控制電路將電壓采樣電路采樣的電源電壓與一標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)該電源電壓低于該標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，通過(guò)液晶顯示電路顯示當(dāng)前電源電壓為低電量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于高壓穩(wěn)定電路包括串聯(lián)連接的穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2、穩(wěn)壓管D3和穩(wěn)壓管D4，電阻R1，接口 J1，電阻R2、電阻R4、三極管Ql ；高壓穩(wěn)定電路通過(guò)接口 Jl連接GM計(jì)數(shù)管，接口 Jl的一引腳通過(guò)電阻Rl連接升壓電路的輸出，接口 Jl的另一引腳通過(guò)電阻R2和電阻R4連接三極管Ql基極，三極管Ql集電極連接控制電路； 升壓電路包括由三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5構(gòu)成的推挽式功率放大電路，電壓轉(zhuǎn)換器Tl，以及由二極管D5、二極管D6、二極管D7和二極管D8構(gòu)成的整流電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于控制電路包括一單片機(jī)芯片Ul及其外圍電路； 電壓變換電路包括穩(wěn)壓芯片U2，穩(wěn)壓芯片U2的輸入引腳Vin連接三極管Q9的發(fā)射極，三極管Q9的集電極連接9V直流電，三極管Q9的基極連接三極管Q8的基極，三極管Q8的發(fā)射極連接三極管Q9的發(fā)射極，三極管Q8的基極通過(guò)電阻R17和一電容連接三極管Q6的集電極，該電容與電阻R17連接的一端連接電源板總開(kāi)關(guān)的一端；三極管Q6的基極通過(guò)電阻R14連接控制電路，三極管Q6的發(fā)射極連接三極管Q7的發(fā)射極，三極管Q7的基極連接電源板總開(kāi)關(guān)的另一端，三極管Q7的集電極連接控制電路；穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout輸出+5V直流電給控制電路和液晶顯示電路，并通過(guò)電阻R18和發(fā)光二極管D9輸出到報(bào)警電路；穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout還連接穩(wěn)壓芯片U3的輸入引腳Vin，穩(wěn)壓芯片U3的輸出引腳輸出+3V直流電后，輸出給升壓電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于電壓采樣電路包括電阻R20、電阻R21和電源計(jì)量模塊接口 J3，電源計(jì)量模塊接口 J3通過(guò)電阻R20和電阻R21接地，電阻R21與電阻R20連接的一端A連接控制電路，以向控制電路輸出電源的采樣電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放射性測(cè)試儀，其特征在于報(bào)警電路包括三極管Qll和蜂鳴器U4，三極管Qll的基極連接控制單元，三極管Qll的發(fā)射極連接電壓變換電路，三極管Qll的集電極連接蜂鳴器U4的正極，蜂鳴器U4的負(fù)極接地。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種放射性測(cè)試儀，包括GM計(jì)量管，液晶顯示電路，將外部電源電壓進(jìn)行升壓的升壓電路，跟隨GM計(jì)數(shù)管的每次計(jì)數(shù)輸出中斷信號(hào)的高壓穩(wěn)定電路；根據(jù)該中斷信號(hào)計(jì)算周圍環(huán)境的放射性粒子平均值并控制液晶顯示單元顯示該平均值的控制電路；電壓變換單元。該放射性測(cè)試儀由于是采用高壓穩(wěn)定電路根據(jù)GM計(jì)數(shù)管的計(jì)數(shù)值輸出計(jì)數(shù)中斷，從而計(jì)數(shù)穩(wěn)定性高、反應(yīng)速度快，且操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01T1/18GK102628952SQ20121010873
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者王薪溟 申請(qǐng)人:大連新程軟件有限公司