专利名称：一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计。
背景技术：
监测微雨雪功能的高灵敏传感器所构成的感雨雪计，主要应用于核电厂外围环境辐射连续监测系统之中，通过对环境Y辐射剂量率与感雨信息两者的检测，将两者信息进行融合评判，消除由于降雨、降雪所引起环境中氡子体的变化，从而感知核电基地外围辐射环境中核辐射剂量率的变化，及时准确的判知核电厂外围环境辐射的异常，因此感雨、感雪信息是核电站外围环境核辐射监测系统之中的重要采集信息之一。感雨雪计除了用於核电厂外围环境辐射连续监测系统之中外，还应用于交通道路管理与控制的环境信息采集中，为高速公路的现代化管理，提供了路面湿滑信息最准确的信息，为减速告警以及限速指令的执行，提供了最稳妥的参考依据。感雨雪计还为气象部门的综合信息采集，提供了一种除雨量计之外的更高灵敏度的降雨、降雪信息的检测手段。免除了当雨量、雪量较小时，无法准确获知降雨、降雪信息， 无法捕捉到更为精准的、或是小区域天气状况变化的信息。感雨雪计的发明为上述的应用提供了有效、高灵敏度的监测手段。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计。用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计包括第一电极点、第二电极点、 金属羽翼毛分布式螺旋线、伞面、光电检测器件、光电检测器件引下线、薄透光釉面、旋转立杆主轴、碳刷头组件、引线、光敏器件、信号处理器、支承架、齿轮、变速齿轮、联轴器、止头螺钉、电机、安装平台、支承座、水罐、水枪喷嘴、引水管、清洁液储罐、控制电磁阀、立杆主轴轴套、轴承、第二电极点引线和第一电极点引线；支承座上设有安装平台，在安装平台上设有电机，电机通过联轴器和止头螺钉与变速齿轮连接，变速齿轮与小齿轮啮合，小齿轮固定在主轴上，主轴安置在支承架上的立杆主轴轴套内，在立杆主轴轴套内设置有轴承，主轴上方安装有伞面，在伞面的表面设有裸露的金属羽翼毛分布式螺旋线，在伞面上设有一个直径 Φ5πιπι孔，并覆以薄透光釉面封住，在薄透光釉面的下方安装光电检测器件；在支撑架上还安装有进行信号参比用的参比光敏传感器件和信号处理器，信号处理器设有电导率检测电路和光敏传感器的信号处理电路；信号处理器通过引线与碳刷头组连接，并通过中空的旋转立杆主轴内的光电检测器件引下线与光电检测器件进行电气连接；金属电极点和金属电极点通过中空旋转立杆主轴内的第二电极点引线和第一电极点引线分别与碳刷头组连接， 并通过引线与信号处理器连接；在支承座上，安装有进行清洗旋转伞面的水罐，水罐外设置水枪喷嘴，水罐外部的上方设有清洁液储罐，水罐外部的下方设置有引水管，引水管上设有控制电磁阀。[0008]所述的陶瓷伞面上的两条镀金螺线按羽翼毛状分布覆布在整个伞面，并相互穿插，螺线之间的间隙为0. 05 0. 5mm，螺线采用导电金属粉状物绘制并镀金或采用金粉绘制。所述的立杆外设置的环形碳刷头组有四层，分别将第二电极点引线和第一电极点引线以及光电检测器件引下线连接至环形碳刷头组上，光电检测器件引下线为双线，环形碳刷头组的片与片之间和与不锈钢立杆之间采用聚四氟乙烯绝缘材料，环形碳刷头组为动、静一组触头，动触头采用碳刷材料，静触头采用磷铜材质的弹簧片，组成可旋转的电气连接。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果1)通过旋转使下落在伞面的雨滴迅速散开，引起伞面金属羽翼毛分布式螺旋线线之间的电导率迅速升高，可快速感知雨滴，从而将微小的雨雪下落信息通过电导率的测量及时检测感知。2)通过旋转使下落在伞面的雨滴通过旋转的离心力，迅速甩离伞面，减少雨滴在伞面的停留时间，提高检测的响应灵敏度。3)旋转的伞面具有自清洁功能，通过雨滴的冲刷离心作用，保持伞面的洁净。4)伞面采用陶瓷材质，表面张力小，容易清除水渍和污垢；可全天候工作，耐受严酷自然环境的考验，经久耐用。5)陶瓷伞面通过镀金工艺将螺线绘制其上，螺线按照阿基米德螺线展开，在旋转时可按螺线方向将水滴散开并下落，同时自清洁螺线。6)为提高感雨雪的响应灵敏度和响应速度，在阿基米德螺线展开的同时再进行二次羽翼毛分布式的(蛛网)螺线的展开，增大了雨雪感应面积，极大的提高了感雨雪的响应灵敏度。7)伞面旋转速度能自动调节，具有能识别气象状态并进行自动调节的功能。阳光普照时，光电检测器件和光敏器件同时输出最大信号，电机停机不旋转，以降低能耗。当进入阴雨天气时，光电检测器件和光敏器件同时输出较小的信号，进入慢速旋转，随着雨量， 电导率升高，速度随之增速。8)当陶瓷伞面薄透光釉面层下的光电检测器件和光敏器件输出信号差别较大时， 可判定为洁净度降低，将控制阀打开，自动喷洒清洗液，并旋转伞盘面电机，进行自动清洗陶瓷伞面表面。以确保检测雨雪的灵敏度，当清洗后，输出信号差别还是较大时，自动发出报警信号，提示添加清洗液或人工清洗。
图1是用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计的结构示意图；图2是本实用新型的羽翼毛分布示意图；图中，第一电极点1、第二电极点2、金属羽翼毛分布式螺旋线3、旋转伞面4、光电检测器件5、光电检测器件引下线6、薄透光釉面7、旋转立杆主轴8、碳刷头组9、引线10、光敏器件11、信号处理器12、支承架13、齿轮14、变速齿轮15、联轴器16、止头螺钉17、电机 18、安装平台19、支承座20、水罐21、水枪喷嘴22、引水管23、清洁液储罐24、控制电磁阀 25、立杆主轴轴套沈、轴承27、第二电极点引线28和第一电极点引线四。
具体实施方式
如图1、2所示，用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计包括第一电极点 1、第二电极点2、金属羽翼毛分布式螺旋线3、伞面4、光电检测器件5、光电检测器件引下线 6、薄透光釉面7、旋转立杆主轴8、碳刷头组件9、引线10、光敏器件11、信号处理器12、支承架13、齿轮14、变速齿轮15、联轴器16、止头螺钉17、电机18、安装平台19、支承座20、水罐 21、水枪喷嘴22、引水管23、清洁液储罐M控制电磁阀25、立杆主轴轴套沈、轴承27、第二电极点引线观和第一电极点引线四；支承座20上设有安装平台19，在安装平台19上设有电机18，电机18通过联轴器16和止头螺钉17与变速齿轮15连接，变速齿轮15与小齿轮 14啮合，小齿轮14固定在主轴8上，主轴8安置在支承架13上的立杆主轴轴套沈内，在立杆主轴轴套26内设置有轴承27，主轴8上方安装有伞面4，在伞面4的表面设有裸露的金属羽翼毛分布式螺旋线3，在伞面4上设有一个直径Φ 5mm孔，并覆以薄透光釉面7封住，在薄透光釉面7的下方安装光电检测器件5 ；在支撑架13上还安装有进行信号参比用的参比光敏传感器件11和信号处理器12，信号处理器12设有电导率检测电路和光敏传感器的信号处理电路；信号处理器12通过引线10与碳刷头组9连接，并通过中空的旋转立杆主轴8 内的光电检测器件引下线6与光电检测器件5进行电气连接；金属电极点1和金属电极点 2通过中空旋转立杆主轴8内的第二电极点引线观和第一电极点引线四分别与碳刷头组 9连接，并通过引线10与信号处理器12连接；在支承座20上，安装有进行清洗旋转伞面4 的水罐21，水罐21外设置水枪喷嘴22，水罐21外部的上方设有清洁液储罐M，水罐21外部的下方设置有引水管23，引水管23上设有控制电磁阀25。所述的陶瓷伞面4上的两条镀金螺线3按羽翼毛状分布覆布在整个伞面，并相互穿插，螺线之间的间隙为0. 05 0. 5mm，螺线采用导电金属粉状物绘制并镀金或采用金粉绘制。所述的立杆8外设置的环形碳刷头组9有四层，分别将第二电极点引线观和第一电极点引线四以及光电检测器件引下线6连接至环形碳刷头组9上，光电检测器件引下线 6为双线，环形碳刷头组9的片与片之间和与不锈钢立杆8之间采用聚四氟乙烯绝缘材料， 环形碳刷头组9为动、静一组触头，动触头采用碳刷材料，静触头采用磷铜材质的弹簧片， 组成可旋转的电气连接。用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计，由于采用了陶瓷伞面，并在伞面覆以可导电的金属羽翼毛分布式螺线，通过旋转使下落的雨滴在伞面迅速散开，引起螺线之间的电导率迅速升高，可快速感知微小的雨雪下落信息，通过电导率的测量及时检测感知。通过旋转使下落在伞面的雨滴通过旋转的离心力，迅速甩离伞面，减少雨滴在伞面的停留时间，提高检测的响应灵敏度。旋转的伞面具有自清洁功能，通过雨滴的冲刷离心作用，保持伞面的洁净。伞面采用陶瓷材质，表面张力小，容易清除水渍和污垢；可全天候工作，耐受严酷自然环境的考验，经久耐用。陶瓷伞面通过镀金工艺将螺线绘制其上，螺线按照阿基米德螺线展开，在旋转时可按螺线方向将水滴散开并下落，同时自清洁螺线。为提高感雨雪的响应灵敏度和响应速度，在阿基米德螺线展开的同时再进行二次羽翼毛分布式的 (蛛网)螺线的展开，增大了雨雪感应面积，极大的提高了感雨雪的响应灵敏度。伞面旋转速度能自动调节，具有能识别气象状态并进行自动调节的功能。阳光普照时，光电检测器件和光敏器件同时输出最大信号，电机停机不旋转，以降低能耗。当进入阴雨天气时，光电检测器件和光敏器件同时输出较小的信号，进入慢速旋转，随着雨量，电导率升高，速度随之增速。当陶瓷伞面薄透光釉面层下的光电检测器件和光敏器件输出信号差别较大时，可判定为洁净度降低，将控制阀打开，自动喷洒清洗液，并旋转伞盘面电机，进行自动清洗陶瓷伞面表面。以确保检测雨雪的灵敏度，当清洗后，输出信号差别还是较大时，自动发出报警信号，提示添加清洗液或人工清洗。信号处理器设有的电导率检测电路和光敏传感器的信号处理电路，其电路较为简单，感知雨雪的电导率检测是通过检测螺线之间的电导率判定降雨信息的，因此将一个IOK电阻一端接正电源5V，电阻另一端连接其中一条螺线，并输出至一个电压比较器正极，另外一条螺线接地，电压比较器负极接3V电压，雨雪下落，螺线间电导率上升，电压比较器正极电压下降至3V以下，比较器输出为低，只要测量高低电平就可感知雨雪的降落。光敏传感器的信号处理电路，是将光电检测器件和光敏器件的输出通过电压比较器判定伞面有无污垢来启动电磁阀开启清洗伞面。
权利要求1.一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计，其特征在于包括第一电极点(1)、第二电极点(2)、金属羽翼毛分布式螺旋线(3)、伞面(4)、光电检测器件(5)、光电检测器件引下线(6)、薄透光釉面(7)、旋转立杆主轴(8)、碳刷头组件(9)、引线(10)、光敏器件(11)、信号处理器(12)、支承架(13)、齿轮(14)、变速齿轮(15)、联轴器(16)、止头螺钉 (17)、电机(18)、安装平台(19)、支承座(20)、水罐(21)、水枪喷嘴(22)、引水管(23)、清洁液储罐(24)控制电磁阀(25)、立杆主轴轴套(26)、轴承(27)、第二电极点引线(28)和第一电极点引线(29);支承座()20上设有安装平台(19)，在安装平台(19)上设有电机(18)， 电机(18)通过联轴器(16)和止头螺钉(17)与变速齿轮(15)连接，变速齿轮(15)与小齿轮(14)啮合，小齿轮(14)固定在主轴(8 )上，主轴(8 )安置在支承架(13 )上的立杆主轴轴套(26)内，在立杆主轴轴套(26)内设置有轴承(27)，主轴(8)上方安装有伞面(4)，在伞面(4)的表面设有裸露的金属羽翼毛分布式螺旋线(3)，在伞面(4)上设有一个直径Φ5πιπι 孔，并覆以薄透光釉面(7)封住，在薄透光釉面(7)的下方安装光电检测器件(5)；在支撑架(13)上还安装有进行信号参比用的参比光敏传感器件(11)和信号处理器(12)，信号处理器(12)设有电导率检测电路和光敏传感器的信号处理电路；信号处理器(12)通过引线 (10)与碳刷头组(9)连接，并通过中空的旋转立杆主轴(8)内的光电检测器件引下线(6) 与光电检测器件(5)进行电气连接；金属电极点(1)和金属电极点(2)通过中空旋转立杆主轴(8)内的第二电极点引线(28)和第一电极点引线(29)分别与碳刷头组(9)连接，并通过引线(10)与信号处理器(12)连接；在支承座(20)上，安装有进行清洗旋转伞面(4)的水罐(21)，水罐(21)外设置水枪喷嘴(22 )，水罐(21)外部的上方设有清洁液储罐(24)，水罐 (21)外部的下方设置有引水管(23)，引水管(23)上设有控制电磁阀(25)。
2.根据权利要求1所述的一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计，其特征在于所述的陶瓷伞面(4)上的两条镀金螺线(3)按羽翼毛状分布覆布在整个伞面，并相互穿插，螺线之间的间隙为0. 05 0. 5mm，螺线采用导电金属粉状物绘制并镀金或采用金粉绘制。
3.根据权利要求1所述的一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计，其特征在于所述的立杆(8)外设置的环形碳刷头组(9)有四层，分别将第二电极点引线(28)和第一电极点引线(29)以及光电检测器件引下线(6)连接至环形碳刷头组(9)上，光电检测器件引下线(6)为双线，环形碳刷头组(9)的片与片之间和与不锈钢立杆(8)之间采用聚四氟乙烯绝缘材料，环形碳刷头组(9)为动、静一组触头，动触头采用碳刷材料，静触头采用磷铜材质的弹簧片，组成可旋转的电气连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于核辐射环境安全监控系统中的全向感雨雪计。它包括第一电极点、第二电极点、金属羽翼毛分布式螺旋线、伞面、光电检测器件、光电检测器件引下线、薄透光釉面、旋转立杆主轴、碳刷头组件、引线、光敏器件、信号处理器、支承架、齿轮、变速齿轮、联轴器、止头螺钉、电机、安装平台、支承座、水罐、水枪喷嘴、引水管、清洁液储罐、控制电磁阀、立杆主轴轴套、轴承、第二电极点引线和第一电极点引线。本实用新型可全向检测任意方向飘落的雨滴，并使其迅速散开，而快速感知雨雪下落信息。旋转离心力可减少测量滞后。伞面的陶瓷材质，张力小，易除垢。螺线与旋转方向一致，可自清洁。伞面旋转速度能随天气状况自动调节。
文档编号G01T1/02GK202330745SQ20112046590
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者周亮 申请人:杭州安保网智能科技有限公司