一种放射源全自动检测装置及检测方法与流程

1.本发明属于放射源检测技术领域，特别涉及一种放射源全自动检测装置及检测方法。


背景技术：

2.近年来，随着中国工业化的快速发展，空气质量逐渐转差，雾霾天气逐渐增多，尤其是pm2.5颗粒的吸入对人体的健康非常有害，所以对于空气污染物中pm2.5颗粒的监测显得尤为重要。β射线颗粒物自动监测仪作为pm2.5颗粒监测的一种有效手段，其常用的发射源为碳
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14β放射源，其原理是利用碳
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14β放射源发射出β射线，使得β射线穿过收集pm2.5颗粒物的滤膜，通过该β射线在此过程中的衰减来分析pm2.5颗粒物浓度。其中，碳
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14β放射源的性能是影响pm2.5监测结果的准确性重要因素。
3.碳
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14β放射源包括源芯和放射源壳体，源芯由有机膜、镀铝pet薄膜及放射源载体组成，放射源载体密封于有机膜和镀铝pet薄膜之间；放射源壳体由安装台和外壳组成，外壳包括内腔和发射窗，源芯粘接在安装台上，源芯的镀铝pet薄膜一侧朝向发射窗。放射源的外壳材料为不锈钢，外壳一般为球形，包括直径17mm、直径20mm、直径23mm、直径30mm的尺寸或者其它尺寸。
4.目前碳
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14β放射源主要采用人工方式进行测量，首先操作人员用镊子夹取放射源，将放射源放入测量盘的中心位置，随后将测量托盘推进测量仪器，按下测量键读取示数，最后人工对测量数据进行记录和分析。目前人工测量存在以下问题：(1)放射源在测量托盘里的位置难固定，影响测量的准确度；(2)托盘没有完全推入仪器，按下测量键会导致测量结果不准；(3)取放射源的时候镊子可能会戳破放射源的密封膜；(4)人工记录数据可能在记录的过程中出现失误；(5)人工测量的效率比较低，而且会受到一定量的辐射剂量。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明公开了一种放射源全自动检测装置及检测方法，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明一方面提供了一种放射源全自动检测装置，其特征在于，所述放射源全自动检测装置包括工作台、抓取系统、探测器、待测源盘和控制系统，所述抓取系统、所述探测器和所述待测源盘设置在所述工作台上；其中，
8.所述待测源盘，用于放置多个所述放射源；
9.所述抓取系统，用于抓取放置在所述待测源盘上的各所述放射源，实现各所述放射源的移动；
10.所述探测器，用于检测所述抓取系统抓取到所述探测器上方的各所述放射源；
11.所述控制系统，用于控制所述抓取系统和/或探测器。
12.可选的，所述放射源全自动检测装置还包括不合格放射源回收盘，用于通过所述
抓取系统接收活度不合格的所述放射源。
13.可选的，所述抓取系统为三维抓取系统，由如下的任一方式驱动：气驱动、电驱动或电气混合驱动。
14.可选的，所述三维抓取系统包括固定设置在所述工作台上的竖向滑轨，所述竖向滑轨上滑动设置有横向滑轨，所述横向滑轨上滑动设置有纵向滑轨，所纵向滑轨上滑动设置有滑台，所述滑台底部设置有抓取装置。
15.可选的，所述横向滑轨由第一步进电机和丝杆驱动，所述纵向滑轨由第二步进电机和丝杆驱动，所述滑台由第三步进电机和丝杆驱动。
16.可选的，所述抓取装置为吸嘴，所述吸嘴安装在所述滑台的下方，头部形状与所述放射源形状相适配，且通过设置在所述滑台上的气管连接柱与真空发生器连接。
17.可选的，所述工作台为箱体结构，设置在机架上，所述机架底部还设置有承重轮。
18.可选的，所述探测器设置在金属盒体内，所述金属盒体上还设置有探测器保护盖。
19.可选的，所述控制系统还包括存储装置和显示装置。
20.本发明另一方面还一种放射源全自动检测方法，用于上述任一项所述的放射源全自动检测装置中，所述放射源全自动检测方法包括：
21.步骤1，将制备好的所述放射源按照排列顺序放置到所述待测源盘中；
22.步骤2，利用所述抓取系统顺序抓取所述待测源盘上的放射源；
23.步骤3，将所述放射源通过所述抓取系统移动到所述探测器的上方，所述放射源在所述探测器的上方停留设定的时间以进行活度测量；
24.步骤4，通过控制系统判断所述放射源的活度是否合格，若合格，则将该放射源放置回所述待测源盘的原位置上；
25.步骤5，重复步骤2
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4，直至所述待测源盘里的放射源测量完毕，其中所述控制系统对检测数据进行保存。
26.本发明的优点及有益效果是：
27.上述放射源全自动检测装置和检测方法，尤其适用于碳
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14β放射源，能够克服现有技术中人工检测带来的问题，提高了放射源活性检测的效率，并且避免了人员操作中受到的辐射剂量。
附图说明
28.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
29.图1为本发明的一个实施例中放射源全自动检测装置的主视图；
30.图2为本发明的一个实施例中放射源全自动检测装置的俯视图；
31.图3为本发明的一个实施例中滑台的结构图。
32.图中：1、竖向滑轨；2、横向滑轨；3、纵向滑轨；4、滑台；5、第一步进电机；6、第二步进电机；7、第三步进电机；8、吸嘴；9、气管连接柱；10、探测器；11、不合格放射源回收盘；12、待测源盘；13、箱体；14、承重轮。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.应当理解，术语“包括/包含”、“由
……
组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含
……”
、“由
……
组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
35.还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
38.实施例1
39.参见图1和图2示出的本发明的一个实施例中放射源全自动检测装置结构图，该放射源全自动检测装置尤其适用于碳
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14β放射源，具体包括工作台、抓取系统、探测器10、待测源盘12和控制系统，所述抓取系统、所述探测器和所述待测源盘设置在所述工作台上。
40.工作台由箱体13形成；抓取系统由若干个驱动机构、滑轨和滑台组成，至少能够在一个方向上移动，并且滑台底部设置有吸盘、吸嘴或机械手等，用于抓取放射源；探测器10为市面上出售的对放射源活性等性能进行检测的装置，用于对移送到其上方或者侧边的放射源进行检测；待测源盘12于放置多个所述放射源，其上两侧可设置把手；待测源盘12可设置呈一定形状比如阵列排列的凹槽，该凹槽的尺寸和形状与放射源的尺寸和形状相匹配，用于固定所述放射源，该待测源盘还可用于接收检测合格的放射源，优选将该放射源放回原位置，优选的，可以对其上的凹槽进行编号，以方便控制和检测执行；所述控制系统，用于控制所述抓取系统和探测器等，通过预设程序对抓取系统和探测器进行控制，并对检测到的数据进行保存。
41.优选的，放射源全自动检测装置还包括不合格放射源回收盘11，放置在探测器10的侧边，用于将接收不合格的放射源，而将活性检测合格的放射源放回至待测源盘的原位置上。不合格放射源回收盘是一个敞口的金属盒体，该盒体内置软性材料，软性材料可以对放入盒体的放射源起到一个缓冲作用。
42.具体的，所述抓取系统为三维抓取系统，可以在工作台表面的横向和竖向以及垂直该工作台的纵向等三个方向上移动。且该抓取系统可以由压缩气体驱动或者电力驱动或
者电力和气体混合方式驱动。
43.可选的，所述三维抓取系统包括固定设置在所述工作台上的竖向滑轨1，该竖向滑轨1可以为两条，分别设置在工作台的左右两侧；而所述竖向滑轨1上滑动设置有横向滑轨2，横向滑轨2横跨上述两个竖向滑轨，并能够在上述两个竖向滑轨上移动。
44.所述横向滑轨2上滑动设置有纵向滑轨3，纵向滑轨3在垂直工作台的竖直方向上在驱动机构的驱动下滑动，其上滑动设置有滑台4，滑台4在驱动机构的驱动下上下滑动，且所述滑台底部设置有抓取装置，该抓取装置可以是机械爪、真空吸盘、吸嘴等中的任一项。
45.作为优选的一个实施方式，所述横向滑轨2由第一步进电机5和丝杆驱动，所述纵向滑轨3由第二步进电机6和丝杆驱动，所述滑台4由第三步进电机7和丝杆驱动。
46.连接上述步进电机和控制系统的线路也会发生移动，为了避免线路发生缠绕无法工作，设置了塑料拖链对线路进行收纳。
47.在一个优选的实施方式中，所述抓取装置为吸嘴8，所述吸嘴8安装在所述滑台4的下方，吸嘴8的头部形状与所述放射源形状相适配，优选为圆弧形，且通过设置在所述滑台4上的气管连接柱9与真空发生器(图中未示出)通过气管连接，而真空发生装置上设置有压力开关，并通过控制系统控制是否发生作用。
48.优选的，所述工作台为箱体结构，设置在机架上，所述机架底部还设置有承重轮14。
49.优选的，所述探测器10设置在金属盒体内，所述金属盒体上还设置有探测器保护盖，使用测量装置时将保护盖拿开漏出探测器，使用结束后将保护盖盖上。
50.优选的，所述控制系统还包括存储装置和显示装置，其中存储装置用于存放检测的数据，显示装置可为触摸屏或智能终端屏幕，可设置控制参数或对检测过程进行显示，从而实现对检测的监控。
51.优选的，不合格放射源回收盘为敞口的金属盒体，该金属盒体内置软性材料，软性材料可以对放入盒体的放射源起到一个缓冲作用。
52.实施例2
53.该实施例公开了一种放射源全自动检测方法，可用于上述的放射源全自动检测装置中，所述放射源全自动检测方法包括：
54.步骤1，将制备好的所述放射源按照排列顺序放置到所述待测源盘12中；
55.步骤2，利用所述抓取系统顺序抓取所述待测源盘12上的放射源；
56.步骤3，将所述放射源通过所述抓取系统移动到所述探测器10的上方，所述放射源在所述探测器的上方停留设定的时间以进行活度测量；
57.步骤4，通过控制系统判断所述放射源的活度是否合格，若合格，则将该放射源放置回所述待测源盘12的原位置上；
58.步骤5，重复步骤2
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4，直至所述待测源盘里的放射源测量完毕，其中所述控制系统对检测数据进行保存。
59.具体的，首先将制备好的放射源按照排列顺序放置到待测源盘12中，然后将待测源盘12放置到工作台的指定位置；然后将定位原点的吸嘴8等抓取装置会移动到待测源盘12上编号为1的位置，吸嘴8会随着滑台4向下移动，真空发生器产生负压吸取放射源移动到初始高度；步骤s3滑台4随着纵向滑轨3沿着横向和竖向滑轨进行移动，使得吸取的放射源
转移到探测器10的上方，放射源在探测器10的上方停留设定的时间进行活度测量，判断所述放射源的活度是否合格，如果放射源活度合格，吸嘴8会回到1号位置，将放射源放入1号位置的凹槽内，如果放射源的活度不合格吸嘴8会将放射源放入不合格放射源回收盘11。重复上述步骤直至待测源盘12里的放射源测量完毕，控制软件会对测量数据进行保存。
60.以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。