專利名稱：核輻射探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種輻射測量技術(shù)，特別是核輻射探測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的輻射探測儀通常存在體積較大、攜帶不便、靈敏度低、功能單一的問題，許多輻射照射事故的發(fā)生就是由于現(xiàn)場缺少適合的系統(tǒng)或工作人員沒能按照規(guī)定佩帶報警式探測儀而引起的，而目前市面上的輻射儀一般包括以下兩種一種為手掌式，外形與普通 半導(dǎo)體收音機類似，所有的元器件均裝于該殼體內(nèi)，雖然靈敏度可以達(dá)到測量的藥物，但是體積比較大，不便于隨身攜帶，當(dāng)測量某一放射性目標(biāo)時，必須用手拿著整個探測儀讓探測元件靠近探測目標(biāo)進(jìn)行測試，對于特殊的場合區(qū)域探測不方便，另一種為佩戴式，一般配掛在腰間，體積比較小，所有的元器件也都裝在殼體內(nèi)，但受體積的限制，探測器件只有采用小型的，因此探測的范圍不夠大，靈敏度不夠高，不能滿足某種輻射范圍大的場合。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種靈敏度高、體積小、操作簡單、探測范圍大且安全的核輻射探測系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的核輻射探測系統(tǒng)，包括控制電路板，在控制電路板上設(shè)有探測驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)采集及處理模塊、顯示及報警模塊、按鍵操作面板和電源模塊，所述電源模塊中設(shè)有給定電壓，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊的核心器件為單片機，且單片機分別與顯示及報警模塊、按鍵操作面板和電源模塊電連接，所述探測驅(qū)動電路上設(shè)有GM計數(shù)管，在GM計數(shù)管和單片機之間連接有升壓模塊，所述升壓模塊包括5V升壓電路和計數(shù)管驅(qū)動升壓電路，在控制電路板上還設(shè)有欠壓保護(hù)驅(qū)動電路，且欠壓保護(hù)驅(qū)動電路與單片機電連接，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊中還包括時鐘顯示驅(qū)動電路，且時鐘顯示驅(qū)動電路與單片機電連接。顯示及報警模塊包括液晶顯示驅(qū)動電路和振動報警驅(qū)動電路。通過上述的設(shè)計電路采用單片機技術(shù)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)及操作簡單、體積小、功能多且安全的特點。同時具有實時時鐘顯示功能及報警功能，關(guān)機后能使時鐘正常運行，讓使用的工作人員能安全的使用及自身的安全得到有效的防護(hù)。所述5V升壓電路的核心器件為HT7750V型號的升壓芯片，所述升壓芯片的輸入端連接給定電壓，給定電壓通過外圍驅(qū)動元器件將電壓進(jìn)行提升后送給單片機和顯示及報警模塊提供電壓。所述計數(shù)管驅(qū)動升壓電路的核心元件為升壓變壓器，所述電源模塊通過第三三極管和變壓器外圍振蕩電路與升壓變壓器連接，實現(xiàn)對電源模塊的提升電壓，再通過二極管和電容濾波后提供GM計數(shù)管的工作電壓。所述時鐘顯示驅(qū)動電路的核心器件為DS1320的實時時鐘芯片，所述實時時鐘芯片的串行時鐘腳和輸入/輸出腳分別連接單片機的串行口，所述實時時鐘芯片的兩個晶振引腳之間連接有晶振電路。所述液晶顯示驅(qū)動電路包括第一電阻、液晶顯示插組和第一三極管，所述第一電阻一端連接單片機的串行口，另一端連接第一三極管的基極，第一三極管的集電極連接液晶顯示插組的一個引腳，所述振動報警驅(qū)動電路包括第二電阻、振蕩馬達(dá)和第二三極管，所述第二電阻一端連接單片機的串行口，另一端連接第二三極管的基極，第二三極管的集電極連接振蕩馬達(dá)。所述液晶顯示驅(qū)動電路中連接有蜂鳴器，所述按鍵操作面板包括復(fù)位按鍵、電源模塊按鍵和模式按鍵，所述單片機的型號是89C2051。上述的優(yōu)選方案的設(shè)計使得整體操作更加簡單，且探測驅(qū)動電路使用GM計數(shù)管使得測量的范圍增加，同時該計數(shù)管能自動轉(zhuǎn)換量程和調(diào)整響應(yīng)時間，且測量的精度高，因此測量環(huán)境低、適合大多數(shù)工作場合的測量要求，同時選用新型單片機技術(shù)使得整體的電路結(jié)構(gòu)及操作更加簡單、功能多，體積小的優(yōu)點。本發(fā)明得到的核輻射探測系統(tǒng)，通過上述的設(shè)計電路采用新型的單片機技術(shù)實現(xiàn)了簡單的結(jié)構(gòu)及操作功能、體積小、功能多且安全的特點。同時具有實時時鐘顯示功能及報警功能，關(guān)機后能使時鐘正常運行，讓使用的工作人員能安全的使用及自身的安全得到有效的防護(hù)，且探測驅(qū)動電路使用GM計數(shù)管使得測量的范圍增加，同時該計數(shù)管能自動轉(zhuǎn)換量程和調(diào)整響應(yīng)時間，且測量的精度高，因此測量環(huán)境低、適合大多數(shù)工作場合的測量要求。

圖1是實施例的控制電路板的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖1的具體結(jié)構(gòu)原理框圖；圖3是本實施例的電路原理圖。圖中控制電路板1、探測驅(qū)動電路2、GM計數(shù)管21、升壓模塊3、數(shù)據(jù)采集及處理模塊4、顯示及報警模塊5、按鍵操作面板6、電源模塊7、單片機41、欠壓保護(hù)驅(qū)動電路8、液晶顯示驅(qū)動電路51、振動報警驅(qū)動電路52、時鐘顯示驅(qū)動電路44、5V升壓電路31、升壓芯片U4、給定電壓XI、升壓變壓器BI、變壓器外圍振蕩電路71、第三三極管Q5、實時時鐘芯片U5、串行時鐘腳SCK、輸入/輸出腳SDA、晶振電路441、第一電阻R11、液晶顯示插組JP1、第一三極管Q6、第二電阻R5、第二三極管Q4、連接振蕩馬達(dá)DS1、復(fù)位按鍵SI、電源模塊按鍵S2、模式按鍵S3。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。實施例如圖1、圖2、圖3所示，本實施例提供的核輻射探測系統(tǒng)，包括控制電路板1，在控制電路板1上設(shè)有探測驅(qū)動電路2、數(shù)據(jù)采集及處理模塊4、顯示及報警模塊5、按鍵操作面板6和電源模塊7，所述電源模塊7中設(shè)有給定電壓Xl，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊4的核心器件為單片機41，且單片機41分別與顯示及報警模塊5、按鍵操作面板6和電源模塊7電連接，所述探測驅(qū)動電路2上設(shè)有GM計數(shù)管211，在GM計數(shù)管211和單片機41之間連接有升壓模塊(3)，所述升壓模塊3包括5V升壓電路31和計數(shù)管驅(qū)動升壓電路，在控制電路板I上還設(shè)有欠壓保護(hù)驅(qū)動電路8，且欠壓保護(hù)驅(qū)動電路8與單片機41電連接，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊4中還包括時鐘顯示驅(qū)動電路44，且時鐘顯示驅(qū)動電路44與單片機41電連接。所述顯示及報警模塊5包括液晶顯示驅(qū)動電路51和振動報警驅(qū)動電路52。所述5V升壓電路31的核心器件為HT7750V型號的升壓芯片U4，所述升壓芯片U4的輸入端連接給定電壓Xi，給定電壓Xi通過外圍驅(qū)動元器件將電壓進(jìn)行提升后送給單片機41和顯示及報警模塊5提供電壓。所述計數(shù)管驅(qū)動升壓電路的核心元件為升壓變壓器BI，所述電源模塊7通過第三三極管Q5和變壓器外圍振蕩 電路71與升壓變壓器BI連接，實現(xiàn)對電源模塊7的提升電壓，再通過二極管和電容濾波后提供GM計數(shù)管21的工作電壓。所述時鐘顯示驅(qū)動電路44的核心器件為DS1320的實時時鐘芯片U5，所述實時時鐘芯片U5的串行時鐘腳SCK和輸入/輸出腳SDA分別連接單片機41的串行口，所述實時時鐘芯片U5的兩個晶振引腳之間連接有晶振電路441。所述液晶顯示驅(qū)動電路51包括第一電阻R11、液晶顯示插組JPl和第一三極管Q6，所述第一電阻一端連接單片機41的串行口，另一端連接第一三極管Q6的基極，第一三極管Q6的集電極連接液晶顯不插組JPl的一個引腳，所述振動報警驅(qū)動電路52包括第二電阻R5、振蕩馬達(dá)DSl和第二三極管Q4，所述第二電阻R5 —端連接單片機41的串行口，另一端連接第二三極管Q4的基極，第二三極管Q4的集電極連接振蕩馬達(dá)DSl。所述液晶顯示驅(qū)動電路51中連接有蜂鳴器LS1，所述按鍵操作面板6包括復(fù)位按鍵SI、電源模塊按鍵S2和模式按鍵S3，所述單片機41的型號是89C2051。本實施例中的電路設(shè)計的各引腳連接結(jié)構(gòu)不是唯一的一種設(shè)計方法，只是作為本實施例的優(yōu)選方案考慮。具體實施操作情況首先給單片機41燒寫程序，然后在該系統(tǒng)中裝入二節(jié)5號電池，裝好電池后，通過單片機41的程序編寫及電路的結(jié)合實現(xiàn)以下功能按電源鍵S2，系統(tǒng)電源模塊開啟。按住電源鍵S2，3秒鐘后放開，則關(guān)閉系統(tǒng)電源模塊(系統(tǒng)關(guān)機或更換電池，累積劑量及參數(shù)不會丟失，時鐘正常行走)。液晶顯示驅(qū)動電路51會顯示劑量率監(jiān)控狀態(tài)和時鐘為月日時分的顯示。操作模式為通過對模式鍵S3的變化使用可以實現(xiàn)對測量時間的修改、報警閾值的修改、報警方式振動或者是聲音報警之間的修改、累積劑量的清除修改、實時時鐘修改、劑量率監(jiān)測與累積劑量監(jiān)測間的切換、顯示背光功能開關(guān)的功能修改。由于在給出硬件組成和所需控制方案后，單片機41的程序編寫并寫入是計算機軟件技術(shù)人員所能完成的基本技術(shù)，所以在此不作詳細(xì)描述。通過該電路的設(shè)計及與程序的結(jié)合對報警功能的實現(xiàn)方式為( I)劑量率過載報警及過載保護(hù)測量過程中，當(dāng)劑量率超過系統(tǒng)的測量量程時，系統(tǒng)給出聲音報警每秒鐘響3下，并在屏幕上顯示過載標(biāo)志“OVER”。同時為保護(hù)探測器及延長系統(tǒng)使用壽命，將自動切斷探測器電源模塊。當(dāng)測量率回到量程內(nèi)時自動開啟電源模塊。(2)劑量率報警當(dāng)測量過程中劑量率大于所設(shè)的報警閾值時，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)置的報警方式報警。聲音報警開啟時，I秒響一下。劑量率小于閾值后，將自動停止報警。(3)累積劑量報警當(dāng)累積劑量大于ImSv或累積劑量每增加lmSv，系統(tǒng)將給出聲音報警，報警聲音為2秒響一下,每次響三聲。[0032](4)電池欠壓指示當(dāng)系統(tǒng)供電電源模塊電壓不足時，電池欠壓指示標(biāo)志顯示。提醒用戶及時更換電池，否則可能造成系統(tǒng)測量 數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。更換電池時，先關(guān)閉系統(tǒng)，打開電池蓋，取出舊電池，然后裝入新電池。
權(quán)利要求1.一種核福射探測系統(tǒng)，包括控制電路板(I )，在控制電路板(I)上設(shè)有探測驅(qū)動電路(2)、數(shù)據(jù)采集及處理模塊(4)、顯示及報警模塊(5)、按鍵操作面板(6)和電源模塊(7)，所述電源模塊(7)中設(shè)有給定電壓(XI)，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊(4)的核心器件為單片機(41)，且單片機(41)分別與顯示及報警模塊(5)、按鍵操作面板(6)和電源模塊(7)電連接，其特征是所述探測驅(qū)動電路(2)上設(shè)有GM計數(shù)管(21)，在GM計數(shù)管(21)和單片機(41)之間連接有升壓模塊(3)，所述升壓模塊(3)包括5V升壓電路(31)和計數(shù)管驅(qū)動升壓電路，在控制電路板(I)上還設(shè)有欠壓保護(hù)驅(qū)動電路(8 )，且欠壓保護(hù)驅(qū)動電路(8 )與單片機(41)電連接，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊(4)中還包括時鐘顯示驅(qū)動電路(44)，且時鐘顯示驅(qū)動電路(44)與單片機(41)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核輻射探測系統(tǒng)，其特征是所述顯示及報警模塊(5)包括液晶顯示驅(qū)動電路(51)和振動報警驅(qū)動電路(52 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核輻射探測系統(tǒng)，其特征是所述5V升壓電路(31)的核心器件為HT7750V型號的升壓芯片(U4)，所述升壓芯片(U4)的輸入端連接給定電壓(XI )，給定電壓(Xl)通過外圍驅(qū)動元器件將電壓進(jìn)行提升后送給單片機(41)和顯示及報警模塊(5)提供電壓，所述計數(shù)管驅(qū)動升壓電路的核心元件為升壓變壓器(BI)，所述電源模塊(7)通過第三三極管(Q5 )和變壓器外圍振蕩電路(71)與升壓變壓器(BI)連接，實現(xiàn)對電源模塊(7)的提升電壓，再通過二極管和電容濾波后提供GM計數(shù)管(21)的工作電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核輻射探測系統(tǒng)，其特征是所述時鐘顯示驅(qū)動電路(44)的核心器件為DS1320的實時時鐘芯片(U5)，所述實時時鐘芯片(U5)的串行時鐘腳(SCK)和輸入/輸出腳(SDA)分別連接單片機(41)的串行口，所述實時時鐘芯片(U5)的兩個晶振引腳之間連接有晶振電路(441)，所述液晶顯示驅(qū)動電路(51)包括第一電阻(R11)、液晶顯示插組(JPl)和第一三極管(Q6)，所述第一電阻一端連接單片機(41)的串行口，另一端連接第一三極管(Q6)的基極，第一三極管(Q6)的集電極連接液晶顯示插組(JPl)的一個引腳，所述振動報警驅(qū)動電路(52)包括第二電阻(R5)、振蕩馬達(dá)(DSl)和第二三極管(Q4)，所述第二電阻(R5 ) —端連接單片機(41)的串行口，另一端連接第二三極管(Q4 )的基極，第二三極管(Q4)的集電極連接振蕩馬達(dá)(DSl)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核輻射探測系統(tǒng)，其特征是所述液晶顯示驅(qū)動電路(51)中連接有蜂鳴器(LS1)，所述按鍵操作面板(6)包括復(fù)位按鍵(SI)、電源模塊按鍵(S2)和模式按鍵(S3)，所述單片機(41)的型號是89C2051。
專利摘要本實用新型公開了一種核輻射探測系統(tǒng)，包括控制電路板，在控制電路板上設(shè)有探測驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)采集及處理模塊、顯示及報警模塊、按鍵操作面板和電源模塊，所述電源模塊中設(shè)有給定電壓，所述數(shù)據(jù)采集及處理模塊的核心器件為單片機，且單片機分別與顯示及報警模塊、按鍵操作面板和電源模塊電連接，所述探測驅(qū)動電路上設(shè)有GM計數(shù)管，在GM計數(shù)管和單片機之間連接有升壓模塊，所述升壓模塊包括5V升壓電路和計數(shù)管驅(qū)動升壓電路，在控制電路板上還設(shè)有欠壓保護(hù)驅(qū)動電路。本實用新型通過采用GM計數(shù)管和單片機技術(shù)結(jié)合，提高了測量范圍及精度度，能自動轉(zhuǎn)換量程和調(diào)整響應(yīng)時間，實現(xiàn)了測量環(huán)境低，適合大多數(shù)工作場合，且體積小、使用安全。
文檔編號G01T1/02GK202794547SQ20122041530
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者張岳立 申請人:寧波智明芯電子科技有限公司