本實(shí)用新型涉及X射線檢測領(lǐng)域，特別涉及一種X射線檢測裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)經(jīng)常有X射線產(chǎn)生的場所，以及有可能產(chǎn)生X射線輻射的場所，需要隨時(shí)監(jiān)控環(huán)境中的輻射強(qiáng)度以及輻射量。目前被應(yīng)用的較多的X射線計(jì)量儀多以有針對(duì)性地檢測為目的，只有專門從事輻射檢測的機(jī)構(gòu)才會(huì)購買和使用。而一些需要檢測X射線的單位，只配備供實(shí)驗(yàn)檢測時(shí)使用的計(jì)量儀器，不能隨時(shí)監(jiān)測環(huán)境中的輻射數(shù)據(jù)，而且現(xiàn)有的儀器價(jià)格較高，對(duì)于大多數(shù)需要X射線監(jiān)測的企業(yè)很難實(shí)現(xiàn)完備的配備安裝。

因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種X射線檢測裝置，能實(shí)現(xiàn)感應(yīng)環(huán)境中的X射線并定量檢測其強(qiáng)度值，同時(shí)滿足了用戶對(duì)X射線檢測的需求和成本要求，提高X射線檢測系統(tǒng)的普及性。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案：

一種X射線檢測裝置，其包括用于感應(yīng)X射線并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)X射線強(qiáng)度值的變送器，所述傳感器與變送器電連接；所述傳感器包括用于阻擋外部可見光的屏蔽罩、設(shè)置在屏蔽罩內(nèi)部用于接收X射線并激發(fā)出可見光的熒光裝置，所述熒光裝置的下部設(shè)置有用于將所述可見光轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換裝置。

所述的X射線檢測裝置中，所述屏蔽罩呈方盒狀，其中底板和四周側(cè)板為鉛板，蓋板為鋁板，所述鉛板與鋁板密封聯(lián)接。

所述的X射線檢測裝置中，所述熒光裝置為中間夾裝有熒光材料的平直透明玻璃板，所述平直透明玻璃板固卡在四周側(cè)板之間。

所述的X射線檢測裝置中，所述屏蔽罩為密封鉛板方盒。

所述的X射線檢測裝置中，所述熒光裝置為中間夾裝有熒光材料的球形透明玻璃，所述球形透明玻璃的四周還設(shè)置有固定裝置。

所述的X射線檢測裝置中，所述光電轉(zhuǎn)換裝置包括光電二極管和用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理的信號(hào)調(diào)理電路，所述光電二極管與信號(hào)調(diào)理電路電連接。

所述的X射線檢測裝置中，所述變送器包括用于接收所述電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)處理模塊、用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行量化處理，輸出X射線強(qiáng)度值的主芯片和用于將量化后的X射線強(qiáng)度值遠(yuǎn)程輸出至總線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)接口電路，所述信號(hào)處理模塊和信號(hào)接口電路均連接主芯片。

所述的X射線檢測裝置中，所述信號(hào)處理模塊包括阻抗匹配電路、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述阻抗匹配電路連接傳感器和濾波電路，所述濾波電路還通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接主芯片。

所述的X射線檢測裝置中，所述信號(hào)接口電路包括標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路、RS485總線電路和CAN總線接口電路，所述標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路、RS485總線電路和CAN總線接口電路均連接主芯片。

所述的X射線檢測裝置中，所述變送器還包括用于實(shí)時(shí)顯示X射線強(qiáng)度值的顯示屏，所述顯示屏與主芯片電連接。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置包括用于感應(yīng)X射線并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)X射線強(qiáng)度值的變送器，所述傳感器與變送器電連接；所述傳感器包括用于阻擋外部可見光的屏蔽罩、設(shè)置在屏蔽罩內(nèi)部用于接收X射線并激發(fā)出可見光的熒光裝置，所述熒光裝置的下部設(shè)置有用于將所述可見光轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換裝置，通過傳感器接收X射線并激發(fā)出可見光，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，通過該電壓信號(hào)定量輸出X射線的強(qiáng)度值，能實(shí)現(xiàn)感應(yīng)環(huán)境中的X射線并定量檢測其強(qiáng)度值，同時(shí)滿足了用戶對(duì)X射線檢測的需求和成本要求，提高X射線檢測系統(tǒng)的普及性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置第一較佳實(shí)施例中傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置第二較佳實(shí)施例中傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置中變送器的原理圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置，能實(shí)現(xiàn)感應(yīng)環(huán)境中的X射線并定量檢測其強(qiáng)度值，同時(shí)滿足了用戶對(duì)X射線檢測的需求和成本要求，提高X射線檢測系統(tǒng)的普及性。

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

請參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置包括用于感應(yīng)X射線并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器10和根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)X射線強(qiáng)度值的變送器20，所述傳感器10與變送器20電連接；其中，所述傳感器10包括用于阻擋外部可見光的屏蔽罩11，設(shè)置在屏蔽罩11內(nèi)部用于接收X射線激發(fā)內(nèi)部可見光的熒光裝置12，所述熒光裝置12的下部設(shè)置有用于將所述可見光轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換裝置13。

具體實(shí)施時(shí)，由屏蔽罩11阻擋外部可見光，而X射線由于能量高、穿透力強(qiáng)，可以穿過屏蔽罩11投射到熒光裝置12上，熒光裝置12被X射線激發(fā)產(chǎn)生內(nèi)部可見光，之后光電轉(zhuǎn)換裝置13將該屏蔽罩11內(nèi)部激發(fā)的可見光轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并輸出至變送器20，由變送器20根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)X射線的強(qiáng)度值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境中的X射線進(jìn)行定量檢測的目的，而且該檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，利于在中小企業(yè)甚至是家庭用戶中普及推廣，提高人們對(duì)X射線造成人身傷害的警惕性。

請參閱圖2，本實(shí)用新型提供的第一較佳實(shí)施例中，傳感器10適用于檢測單一方向的X射線，所述屏蔽罩11呈方盒狀，其中底板和四周側(cè)板為鉛板111，蓋板為鋁板112，所述鉛板111與鋁板112密封聯(lián)接。使用時(shí)將鋁板112對(duì)準(zhǔn)X射線方向，使所有X射線均射入屏蔽罩11中，通過將底板和四周側(cè)板設(shè)置為鉛板111，有效阻擋外部的散射光線射入，同時(shí)由于鉛板111和鋁板112均不透可見光，有效阻擋外部可見光進(jìn)入，提高檢測的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，第一較佳實(shí)施例中，所述熒光裝置12為中間夾裝有熒光材料121的平直透明玻璃板122，所述平直透明玻璃板122固卡在四周側(cè)板之間，直射的X射線經(jīng)過鋁板112后照射在中間夾裝有熒光材料121的平直透明玻璃板122上，熒光材料121受激發(fā)出可見光，可見光通過光電轉(zhuǎn)換裝置13轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)，具體地，所述熒光材料121可選用CsI，或其他具有相同作用的熒光材料121，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。

請參閱圖3，本實(shí)用新型提供的第二較佳實(shí)施例中，傳感器10適用于檢測無固定方向的X射線，所述屏蔽罩11為密封鉛板111方盒，即所述屏蔽罩11的各方向密封板均為鋁板112，形成密閉的傳感空間，阻擋外部可見光，而各個(gè)方向的X射線均能穿過鋁板112進(jìn)入該傳感空間投射至熒光裝置12上，從而可感應(yīng)無固定方向的X射線。

進(jìn)一步地，第二較佳實(shí)施例中，所述熒光裝置12為中間夾裝有熒光材料121的球形透明玻璃123，所述球形透明玻璃123的四周還設(shè)置有固定裝置14，來自各個(gè)方向的X射線通過鋁板112到達(dá)上市球形透明玻璃123，激發(fā)球形透明玻璃123中的熒光材料121發(fā)出可見光，可見光在球形透明玻璃123內(nèi)部經(jīng)過多次反射后到達(dá)光電轉(zhuǎn)換裝置13，由光電轉(zhuǎn)換裝置13將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，優(yōu)選地，所述球形透明玻璃123的下方還設(shè)置有用于密封的不透光密封膠，所述球形透明玻璃123的四周還設(shè)置有用于固定該球形透明玻璃123的固定裝置14，提高信號(hào)接收的穩(wěn)定性。

具體地，本實(shí)用新型提供的光電轉(zhuǎn)換裝置13包括光電二極管131和用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理的信號(hào)調(diào)理電路132，所述光電二極管131與信號(hào)調(diào)理電路132通過線纜133電連接，熒光裝置12激發(fā)的可見光使得光電二極管131產(chǎn)生微弱電信號(hào)，之后經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路132進(jìn)行放大濾波處理轉(zhuǎn)換為0-5V范圍的電壓信號(hào)，并輸出至變送器20進(jìn)行進(jìn)一步量化和可視化處理。優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)理電路132的四周還設(shè)置有鉛板111，避免出現(xiàn)信號(hào)干擾，提高信號(hào)處理的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，請一并參閱圖4，所述變送器20包括用于接收所述電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)處理模塊21、用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行量化處理，輸出X射線強(qiáng)度值的主芯片22和用于將量化后的X射線強(qiáng)度值遠(yuǎn)程輸出至總線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)接口電路23，所述信號(hào)處理模塊21和信號(hào)接口電路23均連接主芯片22，由信號(hào)處理模塊21接收所述電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；由主芯片22對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行量化處理，輸出X射線強(qiáng)度值；由信號(hào)接口電路23將量化后的X射線強(qiáng)度值遠(yuǎn)程輸出至總線網(wǎng)絡(luò)，通過將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，有利于后續(xù)主芯片22的量化處理，而主芯片22通過將傳感器10輸出的電壓值與標(biāo)準(zhǔn)的X射線強(qiáng)度值進(jìn)行標(biāo)定，輸出量化后的當(dāng)前X射線強(qiáng)度值，并通過信號(hào)接口電路23將量化后的X射線強(qiáng)度值遠(yuǎn)程傳輸至工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)中，通過集中監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)需要的場所進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)的輻射檢測。具體所述主芯片22可采用型號(hào)為STM32F103系列的MCU，或者其他具有相同功能的芯片，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。

具體地，所述信號(hào)處理模塊21包括阻抗匹配電路211、濾波電路212和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路213，所述阻抗匹配電路211連接傳感器10和濾波電路212，所述濾波電路212還通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路213連接主芯片22，通過阻抗匹配電路211使得負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)部阻抗相互適配，從而得到最大的功率輸出，通過濾波電路212對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除雜波，提高信號(hào)的穩(wěn)定性，之后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路213將傳感器10輸?shù)哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由主芯片22對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行量化處理。

同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)X射線強(qiáng)度量化值的遠(yuǎn)程輸出，所述信號(hào)接口電路23還包括標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路231、RS485總線電路232和CAN總線接口電路233，所述標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路231、RS485總線電路232和CAN總線接口電路233均連接主芯片22，用戶可選擇使用抗干擾能力強(qiáng)的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，也可以使用RS485總線網(wǎng)絡(luò)和CAN總線網(wǎng)絡(luò)，本實(shí)用新型提供多種選擇。

進(jìn)一步地，所述變送器20還包括用于實(shí)時(shí)顯示X射線強(qiáng)度值的顯示屏24，所述顯示屏24與主芯片22電連接，通過顯示屏24可實(shí)現(xiàn)X射線強(qiáng)度值的可視化，用戶能直接明了的知曉當(dāng)前環(huán)境中的X射線強(qiáng)度值，具體所述顯示屏24可采用LCD或LED顯示屏24，或其他具有相同作用的顯示屏24，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。

更進(jìn)一步地，所述變送器20還包括變送器供電電路25，接收外部直流供電，用于濾除可能的串入的干擾信號(hào)，并且使用可靠性高的供電電路能夠降低被測模擬信號(hào)的波動(dòng)，使被測量的模擬信號(hào)更加穩(wěn)定。

優(yōu)選地，所述變送器20還包括計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器連接主芯片22，當(dāng)主芯片22檢測到有被測信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)被測信號(hào)消失時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，從而計(jì)算X射線輻射的時(shí)間，記為t，為后續(xù)計(jì)算X射線輻射量提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

所述變送器20還包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的EEPROM參數(shù)存儲(chǔ)電路、運(yùn)行燈和蜂鳴器，當(dāng)變送器20正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)行燈常亮，當(dāng)變送器20運(yùn)行異?；騒射線強(qiáng)度值超過預(yù)設(shè)值時(shí)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，并且運(yùn)行燈開始閃爍或熄滅，以提醒用戶當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行異常。

以下針對(duì)X射線強(qiáng)度值量化處理的處理過程進(jìn)行說明：

X射線的強(qiáng)度q與傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)v有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，根據(jù)熒光材料CsI的熒光特性可知，X射線的強(qiáng)度與光電二極管產(chǎn)生的電流成正比關(guān)系。假設(shè)q=m*v+n，其中m、n為系數(shù)，使用一系列標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度（q1、q2、q3……）的X光照射該傳感器，通過變送器檢測并記錄對(duì)應(yīng)的電壓值（v1、v2、v3……），再通過統(tǒng)計(jì)軟件擬合曲線，得出系數(shù)m、n的確定值，之后在檢測到環(huán)境中X射線的電壓信號(hào)時(shí)，即可得出對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值。另外將輻射量記為Q，輻射量Q為輻射強(qiáng)度q與輻射時(shí)間t的乘積，因此可得出Q=qt。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的X射線檢測裝置包括用于感應(yīng)X射線并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和根據(jù)所述電壓信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)X射線強(qiáng)度值的變送器，所述傳感器與變送器電連接；所述傳感器包括用于阻擋外部可見光的屏蔽罩、設(shè)置在屏蔽罩內(nèi)部用于接收X射線并激發(fā)出可見光的熒光裝置，所述熒光裝置的下部設(shè)置有用于將所述可見光轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換裝置，通過傳感器接收X射線并激發(fā)出可見光，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，通過該電壓信號(hào)定量輸出X射線的強(qiáng)度值，能實(shí)現(xiàn)感應(yīng)環(huán)境中的X射線并定量檢測其強(qiáng)度值，同時(shí)滿足了用戶對(duì)X射線檢測的需求和成本要求，提高X射線檢測系統(tǒng)的普及性。

可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。