一种防辐射AR头盔的制作方法

本实用新型涉及放射领域，具体涉及一种防辐射AR头盔。

背景技术：

随着核技术在社会各界的广泛应用，同时伴随着科技的进步，辐射场所持续增多，核与辐射突发事件时有发生，核辐射会对机体带来不可逆转的生物效应，人体受到的辐射剂量越大，DNA与染色体至畸的概率就越高，宏观效应表现为组织器官变异、诱发癌变等效应，故减少人体在工作或应急状态下受到的辐射剂量至关重要。这就要求在辐射场所工作和应急救援条件下需做好个人防护，兼顾对内照射与外照射进行防护，故需设计一种兼防护、剂量检测、吸入性气体过滤的头盔装置。现行的辐射防护个人用品主要以防护服为主，市场上仅有极少型号的防护头盔，核与辐射防护头盔未同时考虑到防护、剂量检测、气体过滤等诸多情况。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的发明目的在于提供一种防辐AR射头盔，可以增强显示外界的辐射量，同时具有防辐射的功能。

本实用新型提供以下的技术方案：一种防辐射AR头盔，包括：

-盔体，其佩戴于使用者的头部；

-摄像装置，其与所述盔体相对固定，用于获取使用者前方的视觉图像；

-传感器组件，其与所述盔体相对固定，用于获取使用者周围的体感信息；

-主控计算机，其输入端分别与所述摄像头和所述传感器组件电连接，用于接收和处理所述视觉图像和所述体感信息，并将所述体感信息整合在所述视觉图像中；

-显示装置，其与所述盔体相对固定并与所述主控计算机的输出端电连接，用于在使用者前方显示整合有体感信息的视觉图像；

所述盔体为全封闭式头盔，其大体呈桶状并分别开设有供使用者吸气和呼气的吸气口和呼气口，所述盔体自内而外依次设置为柔性减震层、X-γ射线吸收层以及中子减速与吸收层；

所述防辐射AR头盔还包括：

-探测装置，其与所述盔体相对固定并与所述主控计算机的输入端电连接，用于检测使用者前方的辐射剂量值，包括中子探测器和X-γ射线探测器；

其中，所述主控计算机还接收和处理所述辐射剂量值，并将所述辐射剂量值整合到所述视觉图像中，所述显示装置在使用者前方显示整合有体感信息和辐射剂量值的视觉图像。

进一步的：所述中子探测器和所述X-γ射线探测器分别呈矩阵式排列，以检测使用者前方不同位置的辐射剂量值，所述主控计算机还将不同位置的辐射剂量值处理为不同的底色整合到所述视觉图像中，所述显示装置在使用者前方显示整合有体感信息和不同底色的视觉图像。

进一步的：所述摄像装置采用三个广角摄像头，所述传感器组件包括温度传感器和湿度传感器，所述体感信息包括温度数值和湿度数值，所述显示装置采用弧形的柔性显示模组。

进一步的：所述吸气口还设置有过滤装置，所述过滤装置包括吸气管路和设置在所述吸气管路中的过滤组件，所述呼气口还设置有单向阀。

进一步的：所述吸气管路采用塑胶管，所述塑胶管的外表面包覆一3mm铅当量材料层。

进一步的：所述过滤组件包括沿空气流向依次设置的预过滤器、微粒过滤器以及碘过滤器。

进一步的：所述吸气管路中还设置有进气风扇。

进一步的：所述吸气管路包括总管和与所述总管连通的两条分管，所述过滤组件设置在所述总管中，所述两条分管分别与两个所述吸气口连接，每条所述分管还设有单向阀和流量传感器。

进一步的：所述防辐射AR头盔还包括供使用者获取外界声音的电传声传感器。

进一步的：所述防辐射AR头盔还包括用于调节外界光线的照明灯。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

(1)本实用新型中通过设置防辐射AR头盔，一方面可以直观显示使用者周围环境的辐射剂量值，另一方面可以实现防护射线的目的；

(2)本实用新型通过将不同辐射剂量值整合到视觉图像中，以不同的底色显示，使用不同的底色在LED不同区域内显示，提示使用人员射线来自的方向和强度，使头盔使用人员能够及时进行工作或应急措施；

(3)本实用新型的吸气口还设置有过滤组件，可对吸入的空气进行过滤，过滤组件设置多层过滤，可实现全面过滤，呼气口设置单向阀，气体只出不进；

(4)本实用新型的吸气管路中设置进气风扇，进气风扇起的作用是维持一个进气正压，进气风扇持续工作；

(5)本实用新型中，当使用者吸气时，左右分管的流量传感器检测到有气流通过，将信号传至主控计算机，主控计算机发出信号控制左右分管的单向阀，达到持续供气的效果。

附图说明

图1为本实用新型公开的防辐射AR头盔的主视图；

图2为本实用新型公开的防辐射AR头盔的侧视图；

图3为本实用新型公开的防辐射AR头盔的过滤装置的方框图；

图4为本实用新型公开的防辐射AR头盔的工作原理方框图。

其中，10、盔体；11、吸气口；12、呼气口；20、摄像头；31、温度传感器；32、湿度传感器；40、探测装置；50、主控计算机；60、显示装置；70、过滤装置；71、吸气管；72、预过滤器；73、微粒空气过滤器；74、碘过滤器；75、进气风扇；76、单向阀；77、流量传感器；80、电传声传感器；90、LED灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1至图4，如其中的图例所示，一种防辐射AR头盔，包括：

-盔体10，其佩戴于使用者的头部；

-摄像装置，其与盔体10相对固定，用于获取使用者前方的视觉图像，包括三个广角摄像头20；

-传感器组件，其与盔体10相对固定，用于获取使用者周围的体感信息，包括温度传感器31和湿度传感器32，体感信息包括温度数值和湿度数值；

-探测装置40，其与盔体10相对固定，用于检测使用者前方的辐射剂量值，包括中子探测器和X-γ射线探测器；

-主控计算机50，其输入端分别与摄像头20、温度传感器31、湿度传感器32以及探测装置40电连接，用于接收和处理视觉图像、体感信息以及辐射剂量值，并将体感信息和辐射剂量值整合在视觉图像中；

-显示装置60，其与盔体10相对固定并与主控计算机40的输出端电连接，用于在使用者前方显示整合有体感信息和辐射剂量值的视觉图像，显示装置60采用弧形的柔性LED屏；

盔体10为全封闭式头盔，其大体呈桶状并分别开设有供使用者吸气和呼气的吸气口11和呼气口12，盔体10自内而外依次设置为柔性减震层(软性橡胶材料)、X-γ射线吸收层(纳米防辐射材料)以及中子减速与吸收层(聚乙烯材料或硼砂材料)。

探测装置40检测到剂量数值送至主控计算机50，主控计算机50算出的是两种剂量值，所有中子探测器的数值经过计算的加权平均中子剂量率值、所有X-γ射线探测器的数值经过计算的加权平均X-γ射线剂量率值，数值显示在头盔内显示装置60的两侧。

一种实施方式中：上述中子探测器和X-γ射线探测器分别呈矩阵式排列，以检测使用者前方不同位置的辐射剂量值，主控计算机50还将不同位置的辐射剂量值处理为不同的底色整合到视觉图像中，显示装置60在使用者前方显示整合有体感信息和不同底色的视觉图像。

头盔内层选用弧形LED显示屏，显示屏左侧显示中子剂量率，右侧显示X-γ射线剂量率，中间显示时间与温度，通过三个相同的具备自动聚焦的广角摄像头，通过主控计算机将图像整合在LED显示屏上，同时LED显示屏根据中子与X-γ射线探测器的矩阵划分情况，通过主控计算机划分出暗格，如哪个部位剂量值最高哪部分底色就显示警报色，警报色值由高到低分为红色、橙色、黄色、蓝色、绿色、无色六种颜色，警报值阈值划分：

红底色>10mSv/h、

10mSv/h>橙底色>2mSv/h、

2mSv/h>黄底色>500uSv/h、

500uSv/h>蓝底色>10uSv/h、

10uSv/h>绿底色>2.5uSv/h、

2.5uSv/h>无底色

使用不同的底色在LED不同区域内显示，提示使用人员射线来自的方向和强度，使头盔使用人员能够及时进行工作或应急措施。

一种实施方式中：吸气口11还设置有过滤装置70，过滤装置70包括吸气管71和设置在吸气管路71中的过滤组件，呼气口12还设置有单向阀。

一种实施方式中：吸气管路71采用塑胶管，塑胶管的外表面包覆一3mm铅当量材料层。外层使用铅橡胶包裹，防止射线进入，3mm铅当量材料层贮存过滤器滤过的颗粒，起到贮存衰变的效果。

一种实施方式中：过滤组件包括沿空气流向依次设置的预过滤器72、微粒过滤器73以及碘过滤器74。

一种实施方式中：吸气管路71中还设置有进气风扇75，维持一个进气正压，进气风扇持续工作。

一种实施方式中：吸气管路71包括总管和与总管连通的两条分管，过滤组件设置在总管中，两条分管分别与两个吸气口31连接，每条分管还设有单向阀76和流量传感器77。

吸气管71与吸气口11之间采用螺旋型输气管连通，螺旋型输气管最外层使用聚乙烯，中1层使用含硼砂材料，中2层使用纳米防辐射材料，内层使用无毒医用橡胶呼吸管。

一种实施方式中：防辐射AR头盔还包括供使用者获取外界声音的电传声传感器80。

一种实施方式中：防辐射AR头盔还包括用于调节外界光线的LED灯90。可调节光线强度。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。