一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪的制作方法

本实用新型涉及辐射测量设备领域，特别指一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪。

背景技术：

随着核技术应用的不断普及和推广，x射线广泛的应用于医学诊断。x射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应。x射线最初用于医学成像诊断和x射线结晶学。x射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。

按照gbz130-2013《医用x射线诊断放射防护要求》的规定，医用x射线诊断放射工作场所在验收阶段需要进行放射防护检测，每年也要定期进行场所的放射防护检测，并且给出了剂量率的限值。由于医用的x射线诊断曝光时间短暂，仅几十毫秒到几百毫秒，为了对剂量率控制区域进行有效的辐射测量，需要使用具备瞬时辐射检测功能的辐射测量仪对剂量率控制区域进行测量。

然而，市面上常见的辐射测量仪是用于测量连续稳定的辐射场，响应时间在1秒以上，对医用x射线无法精确响应；因此，如何提供一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪，对曝光短暂的医用x射线进行辐射测量，成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪，实现对曝光短暂的医用x射线进行精确的辐射测量。

本实用新型是这样实现的：一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪，包括一显示模块、一辐射探测模块以及一外壳；所述显示模块以及辐射探测模块设于外壳的内部；所述显示模块包括一显示屏以及一第一无线通信模块；所述辐射探测模块包括一处理器、一比较器、一放大器、一光电倍增管、一辐射探测器、一数字电位器以及一第二无线通信模块；

所述辐射探测器的输出端与光电倍增管的输入端连接，所述光电倍增管的输出端与放大器的输入端连接，所述放大器以及数字电位器的输出端均与比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与处理器的输入端连接；所述第二无线通信模块的一端与处理器连接，另一端与所述第一无线通信模块连接；所述第一无线通信模块与显示屏连接。

进一步地，所述数字电位器包括一数字电位芯片u9、一电阻r32、一电阻r33、一电阻r34、一电容c31、一电容c32以及一稳压二极管zd1；

所述数字电位芯片u9的引脚9、12以及19均分别与比较器连接；所述数字电位芯片u9的引脚4、7、8、13、14、16以及18均接地；所述稳压二极管zd1的输入端接地，输出端分别与所述数字电位芯片u9的引脚10、11以及20连接；所述数字电位芯片u9的引脚15分别与电阻r34以及电容c32连接，所述电容c32接地；所述电容c31的一端与数字电位芯片u9的引脚7连接，另一端与所述数字电位芯片u9的引脚17连接；所述电阻r32的一端与数字电位芯片u9的引脚5连接，另一端与所述数字电位芯片u9的引脚17连接；所述电阻r33的一端与数字电位芯片u9的引脚6连接，另一端与所述数字电位芯片u9的引脚17连接。

进一步地，所述数字电位芯片u9的型号为mcp4451-503e。

进一步地，所述放大器包括一放大芯片u1a、一放大芯片u1b、一放大芯片u2b、一电阻r14、一电阻r15、一电阻r16、一电阻r17、一电阻r18、一电阻r19、一电阻r20、一电阻r22、一电阻r24、一电容c18、一电容c24以及一电容c25；

所述电容c18与电阻r17并联后，一端与所述放大芯片u1a的引脚2以及电阻r15连接，另一端与所述放大芯片u1a的引脚1以及电阻r18连接；所述电阻r16的一端与放大芯片u1a的引脚3连接，另一端与所述电阻r14连接并接地；所述电阻r14与电阻r15以及光电倍增管连接；所述电容c25与电阻r24并联后，一端与所述放大芯片u1b的引脚6以及电阻r19连接，另一端与所述放大芯片u1b的引脚7以及电阻r20连接；所述电阻r19接地；所述放大芯片u1b的引脚5与电阻r18连接；所述电容c24与电阻r22并联后，一端与所述放大芯片u2b的引脚6以及电阻r21连接，另一端与所述放大芯片u2b的引脚7以及比较器连接；所述电阻r21接地；所述放大芯片u1b的引脚5与电阻r20连接。

进一步地，所述放大芯片u1a、放大芯片u1b以及放大芯片u2b的型号均为lmh6612。

进一步地，所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块为2.4g通信模块、2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块、5g通信模块、蓝牙通信模块或者nb-iot通信模块。

进一步地，所述处理器型号为stm32l151c8t6。

进一步地，所述比较器的型号为ts3702；所述光电倍增管的型号为cr105。

进一步地，所述外壳包括一第一壳体、一第二壳体、一夹持件以及一把手；所述辐射探测模块设于第一壳体内部，所述显示模块设于第二壳体内部，所述第一壳体与第二壳体通过夹持件进行连接；所述第一壳体的上端向上设有一延伸部，所述把手通过复数个螺栓与延伸部连接。

进一步地，所述第一壳体的下方设有两个支撑件。

本实用新型的优点在于：

1、通过所述辐射探测器接收到辐射时发光，所述光电倍增管将微弱光信号转换成电信号并经过放大器进行信号的放大，经过比较器进行信号的过滤，实现对微弱的辐射进行测量；通过设置所述处理器的采样周期为毫秒级，实现对曝光短暂的医用x射线进行精确的辐射测量。

2、通过所述数字电位器为比较器提供基准电压，提升了辐射测量的精度。

3、通过所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块实现显示模块与辐射探测模块之间的无线通信，通过所述夹持件实现工作状态可取下显示模块进行操作，非工作状态下收纳回所述第一壳体外侧，为测试人员提供了极大的便利。

4、通过设置所述把手，极大的方便了测试人员移动所述测量仪。

5、通过设置所述支撑件，便于固定所述测量仪，不易倾倒。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪的电路原理框图。

图2是本实用新型数字电位器的电路图。

图3是本实用新型放大器的电路图。

图4是本实用新型一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪的结构示意图。

图5是本实用新型一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪的正视图。

图6是本实用新型一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪的俯视图。

图7是本实用新型一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪的侧视图。

标记说明：

100-一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪，1-显示模块，2-辐射探测模块，3-外壳，11-显示屏，12-第一无线通信模块，21-处理器，22-比较器，23-放大器，24-光电倍增管，25-辐射探测器，26-数字电位器，27-第二无线通信模块，31-第一壳体，32-第二壳体，33-夹持件，34-把手，311-延伸部，312-支撑件，341-螺栓。

具体实施方式

请参照图1至图7所示，本实用新型一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪100的较佳实施例，包括一显示模块1、一辐射探测模块2以及一外壳3；所述显示模块1以及辐射探测模块2设于外壳3的内部；所述显示模块1包括一显示屏11以及一第一无线通信模块12；所述辐射探测模块2包括一处理器21、一比较器22、一放大器23、一光电倍增管24、一辐射探测器25、一数字电位器26以及一第二无线通信模块27；所述显示屏11用于数据展示和设置瞬时检测功能开关以及瞬时报警阈值，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的显示屏即可，并不限于何种型号，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；所述第一无线通信模块12以及第二通信模块27用于显示模块1与辐射探测模块2之间的通信；所述辐射探测器25用于探测辐射，并将辐射信号转换为光信号，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的辐射探测器即可，并不限于何种型号，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；所述光电倍增管24用于将微弱光信号转换成电信号；所述放大器23用于将电信号进行放大；所述比较器22用于对电信号进行过滤；所述处理器21用于设置采样周期，对输入的脉冲信号进行分析，所述处理器的数据分析程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的。

所述辐射探测器25的输出端与光电倍增管24的输入端连接，所述光电倍增管24的输出端与放大器23的输入端连接，所述放大器23以及数字电位器26的输出端均与比较器22的输入端连接，所述比较器22的输出端与处理器21的输入端连接；所述第二无线通信模块27的一端与处理器21连接，另一端与所述第一无线通信模块12连接；所述第一无线通信模块12与显示屏11连接。通过所述辐射探测器25接收到辐射时发光，所述光电倍增管24将微弱光信号转换成电信号并经过放大器23进行信号的放大，经过比较器22进行信号的过滤，实现对微弱的辐射进行测量；通过设置所述处理器21的采样周期为毫秒级，实现对曝光短暂的医用x射线进行精确的辐射测量。

所述数字电位器26包括一数字电位芯片u9、一电阻r32、一电阻r33、一电阻r34、一电容c31、一电容c32以及一稳压二极管zd1；所述数字电位器26用于为比较器22提供基准电压；通过所述数字电位器26为比较器22提供基准电压，提升了辐射测量的精度。

所述数字电位芯片u9的引脚9、12以及19均分别与比较器连接；所述数字电位芯片u9的引脚4、7、8、13、14、16以及18均接地；所述稳压二极管zd1的输入端接地，输出端分别与所述数字电位芯片u9的引脚10、11以及20连接；所述数字电位芯片u9的引脚15分别与电阻r34以及电容c32连接，所述电容c32接地；所述电容c31的一端与数字电位芯片u9的引脚7连接，另一端与所述数字电位芯片u9的引脚17连接；所述电阻r32的一端与数字电位芯片u9的引脚5连接，另一端与所述数字电位芯片u9的引脚17连接；所述电阻r33的一端与数字电位芯片u9的引脚6连接，另一端与所述数字电位芯片u9的引脚17连接。

所述数字电位芯片u9的型号为mcp4451-503e。

所述放大器23包括一放大芯片u1a、一放大芯片u1b、一放大芯片u2b、一电阻r14、一电阻r15、一电阻r16、一电阻r17、一电阻r18、一电阻r19、一电阻r20、一电阻r22、一电阻r24、一电容c18、一电容c24以及一电容c25；通过所述放大芯片u1a、放大芯片u1b以及放大芯片u2b的三级放大，实现对微弱的电信号进行放大，便于所述处理器进行分析。

所述电容c18与电阻r17并联后，一端与所述放大芯片u1a的引脚2以及电阻r15连接，另一端与所述放大芯片u1a的引脚1以及电阻r18连接；所述电阻r16的一端与放大芯片u1a的引脚3连接，另一端与所述电阻r14连接并接地；所述电阻r14与电阻r15以及光电倍增管连接；所述电容c25与电阻r24并联后，一端与所述放大芯片u1b的引脚6以及电阻r19连接，另一端与所述放大芯片u1b的引脚7以及电阻r20连接；所述电阻r19接地；所述放大芯片u1b的引脚5与电阻r18连接；所述电容c24与电阻r22并联后，一端与所述放大芯片u2b的引脚6以及电阻r21连接，另一端与所述放大芯片u2b的引脚7以及比较器连接；所述电阻r21接地；所述放大芯片u1b的引脚5与电阻r20连接。

所述放大芯片u1a、放大芯片u1b以及放大芯片u2b的型号均为lmh6612。

所述第一无线通信模块12以及第二无线通信模块27为2.4g通信模块、2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块、5g通信模块、蓝牙通信模块或者nb-iot通信模块。通过所述第一无线通信模块12以及第二无线通信模块27实现显示模块1与辐射探测模块2之间的无线通信，通过所述夹持件33实现工作状态可取下显示模块1进行操作，非工作状态下收纳回所述第一壳体31外侧，为测试人员提供了极大的便利。

所述处理器21型号为stm32l151c8t6。

所述比较器22的型号为ts3702；所述光电倍增管24的型号为cr105。

所述外壳3包括一第一壳体31、一第二壳体32、一夹持件33以及一把手34；所述辐射探测模块2设于第一壳体31内部，所述显示模块1设于第二壳体32内部，所述第一壳体31与第二壳体32通过夹持件33进行连接；即所述夹持件33固定于第一壳体31的外侧，所述夹持件33夹持第二壳体32；所述第一壳体31的上端向上设有一延伸部311，所述把手34通过复数个螺栓341与延伸部311连接。通过设置所述把手34，极大的方便了测试人员移动所述测量仪100。

所述第一壳体31的下方设有两个支撑件312。通过设置所述支撑件312，便于固定所述测量仪100，不易倾倒。

本实用新型工作原理：

将所述一种具备瞬时辐射检测的辐射测量仪100放置于待测试辐射的空间内，通过所述显示屏11设置瞬时检测功能开关以及瞬时报警阈值；所述辐射探测器25接收到辐射时发光，并经过所述光电倍增管24将微弱光信号转换成电信号后传输至放大器23；所述放大器23对接收到的电信号进行放大并传输给比较器22；所述比较器22对放大后的电信号进行过滤并传输给处理器21；所述处理器21捕捉电信号(脉冲信号)的上升沿以及下降沿(通过连续多个超过阈值的数据确定上升沿和下降沿)，计算上升沿和下降沿的时间差得到瞬时曝光时间，计算曝光时间内的平均剂量率得到曝光剂量率，并将计算结果展示与所述显示屏11上。

综上所述，本实用新型的优点在于：

1、通过所述辐射探测器接收到辐射时发光，所述光电倍增管将微弱光信号转换成电信号并经过放大器进行信号的放大，经过比较器进行信号的过滤，实现对微弱的辐射进行测量；通过设置所述处理器的采样周期为毫秒级，实现对曝光短暂的医用x射线进行精确的辐射测量。

2、通过所述数字电位器为比较器提供基准电压，提升了辐射测量的精度。

3、通过所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块实现显示模块与辐射探测模块之间的无线通信，通过所述夹持件实现工作状态可取下显示模块进行操作，非工作状态下收纳回所述第一壳体外侧，为测试人员提供了极大的便利。

4、通过设置所述把手，极大的方便了测试人员移动所述测量仪。

5、通过设置所述支撑件，便于固定所述测量仪，不易倾倒。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。