本實用新型涉及射線檢查技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種背散射檢查車。
背景技術(shù):
X射線背散射成像技術(shù)是使用筆形X射線束流照射待檢測物體,通過探測待檢測物體的背散射光子來成像的技術(shù)。X射線背散射成像技術(shù)具有輻射劑量低、對輕質(zhì)材料敏感、圖像直觀等優(yōu)點,被廣泛應用在人體、貨物、車輛安全檢查領(lǐng)域,適用于檢查藏匿的毒品和爆炸物。X射線背散射成像裝置可以安裝在車輛上,這種X射線背散射檢查車具有良好的機動性,可以快速轉(zhuǎn)場到不同的場地使用,能很好的滿足公安、國安等客戶的需求。
申請人為美國科技工程公司的專利申請CN1556921A公開了一種移動式X射線反向散射檢查車。該移動式X射線反向散射檢查車的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。圖1和圖2中各附圖標記分別代表:10-車載平臺;12-集裝箱;14-外殼;18-傳感器;22-選擇器的轉(zhuǎn)動方向;24-射線束;26-車載傳感器;30-源;34-選擇器;36,38-窗孔;40-控制器;100-探測器模塊。該專利申請將背散射成像裝置的射線源和探測器模塊放置在封閉運輸工具如廂式貨車的封閉艙體里。
該專利申請CN1556921A中,探測器在封閉艙體內(nèi),被檢物的散射光子需要穿透艙壁才能到達探測器,而艙壁阻擋一部分光子,使成像效果變差。為了使艙壁的影響變小,艙壁一般選擇非常薄的金屬,如薄鋁板。然而艙壁變薄,會導致艙體的保溫性能變差,為了在環(huán)境溫度過高或過低的情況下保護艙體內(nèi)的高壓發(fā)生器、控制器等部件,維持艙體的空調(diào)功率需要加大,從而耗電加大。艙體內(nèi)的設(shè)備的供電一般依靠車載的柴油發(fā)電機組或汽油發(fā)電機組,為了美觀和制造簡單,發(fā)電機組一般也會布置在艙體內(nèi),發(fā)電機組發(fā)電會產(chǎn)生大量的熱,耗電越多產(chǎn)熱越多,產(chǎn)熱越多,就需要功率更大的空調(diào)裝置,反而又增大了耗電量。因此,該技術(shù)方案需要使用到大功率的發(fā)電機和大功率的空調(diào)裝置,因此,檢查車的自重會較大、體積也較大。
申請人為上海英邁吉東影圖像設(shè)備有限公司的專利申請CN102854539A公開了一種基于背散射成像的外掛式移動檢查系統(tǒng)。該外掛式移動檢查系統(tǒng)如圖3所示。圖3中,各附圖標記代表:1-被測物體;2-散射探測器;3-準直器;4-運輸工具;5-飛輪;6-貫穿輻射源。該專利申請將背散射成像裝置的射線源放置在運輸工具內(nèi)部,將探測器外掛在運輸工具的外側(cè)。
專利申請CN102854539A公開的技術(shù)方案中將探測器外置,但外置的探測器更容易在使用中損壞,而且不夠美觀。同時,其整體化的艙體同樣不容易解決發(fā)電機和空調(diào)功率大的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種背散射檢查車,旨在使背散射檢查車的能耗降低。
本實用新型提供一種背散射檢查車,包括車輛、艙體、射線源、探測器和空調(diào)裝置,所述艙體包括射線源室和探測器室,所述射線源設(shè)置于所述射線源室內(nèi),所述探測器設(shè)置于所述探測器室內(nèi),所述空調(diào)裝置用于調(diào)節(jié)所述射線源室的溫度。
進一步地,所述射線源室為保溫艙室和/或密閉艙室。
進一步地,所述空調(diào)裝置設(shè)置于所述射線源室內(nèi)。
進一步地,所述背散射檢查車還包括用于使所述射線源放出的射線束形成筆形束流的飛點束流調(diào)整裝置,所述飛點束流調(diào)整裝置設(shè)置于所述射線源室內(nèi)。
進一步地,所述背散射檢查車還包括與所述射線源電連接的高壓發(fā)生器,所述高壓發(fā)生器設(shè)置于所述射線源室內(nèi)。
進一步地,所述背散射檢查車還包括控制柜,所述控制柜設(shè)置于所述射線源室內(nèi)。
進一步地,所述探測器室的與所述探測器的光子接收部相對的艙壁的壁厚小于所述射線源室的艙壁的壁厚。
進一步地,所述探測器室為與大氣連通的開放艙室。
進一步地,所述探測器室的艙壁上設(shè)有進風窗和出風窗。
進一步地,所述背散射檢查車還包括用于向所述探測器室內(nèi)送風的送風機和/或用于向大氣排風的排風機。
進一步地,所述背散射檢查車還包括用于冷卻所述射線源的水冷機組,所述水冷機組設(shè)置在所述探測器室內(nèi)。
進一步地,所述背散射檢查車還包括發(fā)電機組,所述發(fā)電機組設(shè)置于所述探測器室內(nèi)。
進一步地,所述發(fā)電機組包括燃燒發(fā)動機,所述燃燒發(fā)動機的進氣口與所述探測器室連通,所述燃燒發(fā)動機的排氣口與大氣連通。
基于本實用新型提供的背散射檢查車,由于射線源和探測器分設(shè)于不同的艙體內(nèi),射線源所在的射線源室相對于整個艙體而言空間較小,從而,空調(diào)裝置在調(diào)節(jié)射線源室的溫度時,所需調(diào)節(jié)的空間變小,因此,空調(diào)裝置所需的功率下降,帶動空調(diào)裝置所需的電量下降,從而可以減小背散射檢查車的能耗。并且由于小功率的空調(diào)裝置的重量和體積減小,從而可以減小背散射檢查車的自重和體積。
通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述,本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中移動式X射線反向散射檢查車結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中基于背散射成像的外掛式移動檢查系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型實施例的背散射檢查車的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4所示的背散射檢查車的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4至圖5中,各附圖標記分別代表:
1-探測器室;2-射線源室;3-艙體內(nèi)隔板;4-厚艙壁;5-薄艙壁;6-出風窗;7-進風窗;8-發(fā)電機組;9-水冷機組;10-探測器;11-空調(diào)裝置;12-高壓發(fā)生器;13-控制柜;14-射線源;16-飛點束流調(diào)整裝置;17-被檢物體;18-車輛;19-艙體;100-背散射檢查車。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的,決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
除非另外具體說明,否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。同時,應當明白,為了便于描述,附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論,但在適當情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應當被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
在以下的描述中,“前”是指背散射掃描車的車頭所在的方向,“后”是指與“前”相對的方向,“左”和“右”是指面對前方時的左右方向。
圖4和圖5示出了本實用新型實施例的背散射檢查車100的結(jié)構(gòu)。
如圖4和圖5所示,該實施例的背散射檢查車100主要包括發(fā)電機組8、水冷機組9、探測器10、空調(diào)裝置11、高壓發(fā)生器12、控制柜13、射線源14、飛點束流調(diào)整裝置16、車輛18和艙體19。該背散熱檢查車100利用背散射成像技術(shù)對被檢物體17進行檢查。
如圖4所示,艙體19設(shè)置于車輛18的車架上,可以隨車輛18一起移動。
如圖5所示,艙體19包括射線源室2和探測器室1,射線源14設(shè)置于射線源室2內(nèi);探測器10設(shè)置于探測器室1內(nèi)。射線源室2和探測器室1彼此隔離。
由于射線源14和探測器10分設(shè)于不同的艙體內(nèi),射線源14所在的射線源室2相對于整個艙體而言空間較小,從而空調(diào)裝置11在調(diào)節(jié)射線源室2的溫度時,所需調(diào)節(jié)的空間變小,因此,空調(diào)裝置11所需的功率下降,帶動空調(diào)裝置11所需的電量下降,從而可以減小背散射檢查車100的能耗。并且由于小功率的空調(diào)裝置的重量和體積減小,從而可以減小背散射檢查車100的自重和體積。
射線源室2設(shè)置為保溫艙室。由于射線源室2與探測器室1分開設(shè)置,不必在射線源室2的艙壁上預設(shè)薄壁部分,并且,可以在射線源室2的內(nèi)壁均設(shè)置保溫材料,從而相對于僅設(shè)置一個艙室而言,由于可以在射線源室2的各艙壁上均設(shè)置保溫材料,可以更好地與外界形成熱隔離,減少射線源室2與外界的熱交換,使射線源室2內(nèi)的溫度保持穩(wěn)定,也利于進一步減少空調(diào)裝置11的能源消耗、重量和體積。
射線源室2還設(shè)置為密閉艙室。射線源室2是完全封閉的,由空調(diào)裝置11以內(nèi)循環(huán)的方式制冷或制熱,從而對射線源室2進行溫度調(diào)節(jié)。該設(shè)置可以減少射線源室2與外界的熱交換,從而,易于保持射線源室2內(nèi)的溫度穩(wěn)定,也利于減少空調(diào)裝置11的功率和能源消耗、重量和體積。
另外,探測器室1的與探測器10的光子接收部相對的艙壁的壁厚小于射線源室2的艙壁的壁厚。如圖5所示,艙體19整體由位于前側(cè)、左側(cè)和后側(cè)的厚艙壁4和位于右側(cè)的薄艙壁5圍成。在艙體19內(nèi)部還設(shè)置艙體內(nèi)隔板3,艙體內(nèi)隔板3將艙體19的內(nèi)部空間分隔為前述探測器室1和射線源室2。艙體內(nèi)隔板3是探測器室1和射線源室2的共用艙壁。薄艙壁5與探測器10的光子接收部相對,薄艙壁5具有較弱的阻擋射線的能力,可以使從被檢物體17反射回來的光子能較少衰減的到達探測器10,以免妨礙探測器10接收待檢物體17反射的光線。厚艙壁4和艙體內(nèi)隔板3的壁厚大于薄艙壁5的壁厚。艙體內(nèi)隔板3可以設(shè)置得與厚艙壁4的厚度大體相同。該設(shè)置使得艙體19的整體結(jié)構(gòu)得到有效加強,提高艙體19的安全性能。另外,本實施例中,厚艙壁4與艙內(nèi)隔板3都較厚,并使用保溫材料,使射線源室2具有很好的保溫特性。
艙體內(nèi)隔板3的形狀可以根據(jù)艙體19內(nèi)的各結(jié)構(gòu)的布置需要設(shè)置,例如可以設(shè)置成圖5中所示形式,包括左右方向上間隔、前后方向上錯位且平行設(shè)置的兩段隔板,兩段隔板的相鄰端通過連接板相連。艙體內(nèi)隔板3也可以設(shè)置為前后方向的任意部分向射線源室凹入或凸出的隔板和/或設(shè)置為上下方向的任意部分向射線源室凹入或凸出的隔板,還可以設(shè)置為平板形的隔板等等。
如圖5所示,本實施例中,空調(diào)裝置11設(shè)置于射線源室2內(nèi)。該設(shè)置可以保護空調(diào)裝置11。但是,只要保證空調(diào)裝置與射線源室2以及外界的熱交換,空調(diào)裝置11也可以至少部分設(shè)置于探測器室1內(nèi)或艙體19外部。
如圖5所示,水冷機組9設(shè)置在探測器室1內(nèi)。水冷機組9通過水管與射線源室2內(nèi)的射線源14相連,將射線源14產(chǎn)生的熱量排出到探測器室1,最終通過設(shè)置在薄艙壁5上的出風窗6將熱量排出。
水冷機組9設(shè)置在探測器室1內(nèi),可以避免將水冷機組9產(chǎn)生的熱量排入射線源室2內(nèi),可以進一步減少空調(diào)裝置11的工作負擔。但是本實用新型并不排除將水冷機組9設(shè)置于射線源室2內(nèi)的情況。
本實施例中,射線源14具體地為產(chǎn)生扇形X射線束流的X射線管。背散射檢查車100還包括與射線源14相連的高壓發(fā)生器12,高壓發(fā)生器12設(shè)置于射線源室2內(nèi)。高壓發(fā)生器12用于對射線源14提供高壓電。高壓發(fā)生器12產(chǎn)生的高壓電使射線源14產(chǎn)生扇形X射線束流。高壓發(fā)生器12對工作環(huán)境的溫度較為敏感,該設(shè)置可以使高壓發(fā)生器12在較為理想的工作環(huán)境中工作,從而提高高壓發(fā)生器12的工作穩(wěn)定性。
飛點束流調(diào)整裝置16用于使射線源14放出的射線束形成筆形束流。如圖5所示,飛點束流調(diào)整裝置16設(shè)置于射線源室2內(nèi)。扇形X射線束流被飛點束流調(diào)整裝置16調(diào)制,變成空間位置不斷變化筆形束流,筆形束流穿過艙體19的艙壁打到被檢物體17上。飛點束流調(diào)整裝置16對扇形X射線束流的調(diào)制有多種實現(xiàn)方法,如美國專利US6434219B1和US8861684B2所描述的束流調(diào)整裝置即可用于本實施例的背散射檢查車100。
控制柜13設(shè)置于射線源室2內(nèi)??刂乒?3中有控制掃描和進行數(shù)據(jù)采集的電子電氣部件,如PLC、變頻器、探測器10的數(shù)據(jù)采集板、數(shù)據(jù)采集與處理的計算機等??刂乒?3對工作環(huán)境的溫度也較為敏感,該設(shè)置有利于控制柜13的各控制元件在較為理想的工作環(huán)境中工作,從而提高控制柜13內(nèi)各控制元件的工作穩(wěn)定性。
本實施例中,探測器室1為與大氣連通的開放艙室。該設(shè)置可以增強探測器室1與外界的熱交換,利于探測器室1散熱,從而可以使探測器室1內(nèi)的各設(shè)備在相對友好的工作環(huán)境中工作。本實施例中,如圖5所示,探測器室1的艙壁上設(shè)有進風窗7和出風窗6,探測器室1通過進風窗7和出風窗6與大氣連通。
進風窗7和出風窗6可以是完全敞開的窗口,也可以為百葉窗或安裝空氣過濾裝置的窗口。
發(fā)電機組8設(shè)置于探測器室1內(nèi)。發(fā)電機組8與射線源14物理隔離,因此,可以減少二者在散熱方面的相互影響。并且,受益于探測器10與放射源14分置于不同的艙室,無需空調(diào)機組11負擔發(fā)電機組8的散熱工作,從而相對于將發(fā)電機組與射線源置于一個艙室的技術(shù)方案而言,空調(diào)機組的負擔進一步減少,由于空調(diào)機組11的功率減少,發(fā)電機組8的功率也相應減少,因此,可以進一步減少背散射掃描車的能耗、自重和體積。
發(fā)電機組8可以是具有汽油機或柴油機等燃攻發(fā)動機的汽油發(fā)電機組或柴油發(fā)電機組。發(fā)電機組8的燃燒發(fā)動機的進氣口與探測器室1連通,以從探測器室1中獲得燃燒所需要的空氣,燃燒發(fā)動機的排氣口則與大氣連通。本實施例中,通過進風窗7補充空氣,燃燒后的尾氣通過排煙管排到探測器室1外。
另外,發(fā)電機組8通過內(nèi)置或外置的散熱器向探測器室1中排熱,并通過出風窗6將熱量排出。
優(yōu)選地,探測器室1、探測器10、水冷機組9和發(fā)電機組8設(shè)置為:進入探測器室1的空氣依次流經(jīng)探測器10、水冷機組9和發(fā)電機組8后從探測器室1流出。該設(shè)置可以利于保證探測器10和射線源14的工作溫度,最后再對發(fā)電機8的燃燒發(fā)動機供氣并冷卻發(fā)電機組8,然后經(jīng)出風窗6將吸收熱量后的空氣排出。由于對發(fā)電機組8的燃燒發(fā)動機供應的空氣吸收了探測器10和水冷機組9發(fā)出的熱量,因此,相當于進入汽油機或柴油機等燃燒發(fā)動機的氣體經(jīng)過了預熱,還可以提高發(fā)動機的工作穩(wěn)定性和工作效率。
具體地,進風窗7開設(shè)在艙體16的厚艙壁4的后端,出風窗6開設(shè)在艙體19的薄艙壁5的前部,外界空氣從進風窗7進入,依次流經(jīng)探測器10、水冷機組9和發(fā)電機8之后經(jīng)出風窗6流出探測器室1。
優(yōu)選地,背散射檢查車100還包括用于向探測器室1內(nèi)送風的送風機和/或用于向大氣排風的排風機。該設(shè)置有利于空氣沿設(shè)定的流路流動,提高探測器室1內(nèi)部的空氣流動速度,提高探測器室1與外界的換熱速度,從而使探測器室1內(nèi)的工作環(huán)境更符合相關(guān)設(shè)備的工作條件。送風機可以設(shè)置在進風窗7的窗口處,排風機可以安裝在出風窗6的窗口處。
本實施例在把艙體19分為封閉、保溫的射線源室2和通風的探測器室1后,只將對溫度敏感的且發(fā)熱量少的部件如高壓發(fā)生器12和控制柜13放在封閉、保溫的射線源室2,而將對溫度不敏感的且發(fā)熱量大的部件如發(fā)電機組8和水冷機組9放在通風的探測器室1,從而有效降低了對空調(diào)機組11的和發(fā)電機組8功率要求,從而使背散射檢查車100的自重降低、體積減小、耗電減少。探測器室1對艙壁厚度的要求小于射線源室2,而探測器10又對溫度不敏感,從而把探測器10放在探測器室1解決了艙壁過厚影響成像質(zhì)量的問題。
根據(jù)以上描述可知,本實用新型實施例通過對艙體19的結(jié)構(gòu)和各設(shè)備的布置的合理設(shè)計,達到了良好的熱管理效果,具有以下技術(shù)效果至少之一:
1、降低了對空調(diào)裝置的功率需求。在自帶有發(fā)電機組的情況下,還降低了對發(fā)電機組的功率需求。
2、小功率的空調(diào)裝置(和小功率的發(fā)電機組)使背散射檢查車的更加節(jié)能、自重降低、體積減小。
3、探測器置于探測器室內(nèi),可以對探測器形成保護,防止探測器不必要的損傷。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本實用新型的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換;而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神,其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當中。