专利名称：一种鲜活农产品运输车辆检查设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及核技术应用领域，特别涉及一种设于高速公路绿色通道两侧的鲜活农产品运输车辆检查设备。
背景技术：
目前在高速公路绿色通道辐射成像型检测设备中，主要采用高放射性活度的钴-60 Y射线源作为Y射线放射源，采用气体探测器作为Y射线探测器。例如，用II类钴-60 Y射线源作为Y射线放射源，用高压气体电离室作为Y射线探测器。使用高放射性活度的钴-60 Y射线源作为Y射线放射源的缺陷众所周知，电离辐射对人体会产生辐射损伤。钴-60作为高毒组放射性核素，在使用中必须对其辐射危害进行严格评估，同时给予足够的重视。国家环保部制定的《放射源分类办法》中作如下规定参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为I、II、III、IV、V类，V类放射源的下限活度值为该种核素的豁免活度。其中，I类放射源为极高危险源，没有防护情况下，接触这类源几分钟到I小时就可致人死亡；II类放射源为高危险源，没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可致人死亡；III类放射源为危险源，没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡；IV类放射源为低危险源，基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤；V类放射源为极低危险源，不会对人造成永久性损伤。可以看出，在高速公路这样的开放性场所，使用II类钴-60 Y射线源存在很大的危险性。一旦钴-60 Y射线源的控制系统或实体保护出现故障，以致钴-60 Y射线源失控、丢失或被盗，在没有防护情况下，接触这类Y射线放射源几小时至几天可致人死亡，对环境和公众的危害巨大。使用气体探测器作为Y射线探测器的缺陷气体探测器的探测效率很低，例如当高压气体电离室的电极长度为20厘米，高压气体电离室内充入5 X IO6帕斯卡(50个大气压)的氙气时，对钴-60 Y射线的探测效率只有35%左右；高压气体电离室的结构复杂，加工工艺难度很大，当高压气体电离室内充入5X IO6帕斯卡(50个大气压)的氙气时，电离室外壳必须相当厚，还要加上加强筋，显著增大了电离室的体积和重量；电离室密封外壳的总漏气率必须小于I. O X ο-9乇.升/秒，否则将直接影响使用寿命；高压气体电离室所用的绝缘子的绝缘电阻应大于I. OXlO12欧姆，其漏气率应小于I. OX ΙΟ,乇.升/秒；复杂的电极系统、厚重的耐压外壳、极严格的密封和绝缘要求使高压气体电离室的制作非常困难；此外，气体探测器容易受温度、湿度、震动和电磁等外界因素的干扰。综上所述，高放射性活度的钴-60 Y射线源用于高速公路绿色通道检测设备中，存在很大的危险性，对环境和公众的危害巨大；气体探测器用于高速公路绿色通道检测设备中，探测器效率低，制作工艺复杂、设备笨重、价格昂贵，且运行和维护费用很高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种对环境和公众的危害小、探测器效率高、制作工艺简单、运行和维护成本低的鲜活农产品运输车辆检查设备。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种鲜活农产品运输车辆检查设备，其包括钴-60 Y射线源、用于放置所述钴-60 Y射线源的屏蔽容器、射线快门、前准直器、阵列探测器、后准直器、射线捕集器、自动控制系统和图像处理系统；所述屏蔽容器带有用于发出射线的狭缝，所述钴-60 Y射线源是低放射性活度的Y射线放射源，所述阵列探测器包 括多个按顺序排列的探测器模块，每个所述探测器模块包括一个或多个固体闪烁探测器，各个所述固体闪烁探测器分别与所述图像处理系统电连接。作为优选，所述钴-60 Y射线源的放射性活度在3 X IO8Bq 3 X IO10Bq之间。作为优选，所述固体闪烁探测器包括固体闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、电压分配器和前置放大器，所述固体闪烁晶体直接或通过光导与所述光电倍增管耦合，所述光电倍增管与高压电源、电压分配器及前置放大器电连接；所述固体闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、电压分配器及前置放大器封装在一个避光暗盒中；所述固体闪烁晶体是锗酸铋晶体、鹏化纳晶体、鹏化艳晶体或鹤酸铺晶体。作为优选，所述多个探测器模块顺序排列成夹角为钝角的折线形阵列或“ Γ ”字形阵列。作为优选，所述屏蔽容器的形状为球体或双圆头柱状体，所述钴-60 Y射线源放置在所述屏蔽容器的中心。作为优选，所述射线快门包括主快门和次级快门，所述主快门和次级快门上都带有一条宽度与所述屏蔽容器上的狭缝宽度相适应的狭缝，所述自动控制系统包括用于为所述主快门和次级快门的启闭提供动力的电力液压推动器或电磁推动器，所述鲜活农产品运输车辆检查设备还包括用于指示所述主快门和次级快门的关闭和开启状态的指示灯。作为优选，所述前准直器设于所述屏蔽容器的狭缝处，所述前准直器的狭缝宽度与所述屏蔽容器的狭缝宽度相同；所述后准直器设于所述阵列探测器的射线射入的一侧，所述后准直器的狭缝宽度大于或等于所述阵列探测器的宽度。作为优选，所述射线捕集器设于所述阵列探测器的射线透出的一侧。作为优选，所述图像处理系统与所述阵列探测器通过网络连接以接收所述阵列探测器获得的图像信号。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果I、安全性好采用低放射性活度的钴-60 Y射线源作为Y射线放射源，确保现场工作人员、司机、公众的安全，不污染环境，对被检货物无影响；2、实用性好采用固体闪烁探测器作为射线探测器，探测效率高，成像效果好，图像清晰，能准确、快速鉴别车载货物是否为鲜活农产品，有无混装、夹带货物；3、操作简单全电脑自动控制，检测过程简单，容易掌握；4、稳定可靠故障率低，维修方便，钴-60 Y射线源和固体闪烁探测器等核心部件均为现有技术中已有的部件，易于维修和更换。
图I为本实用新型的鲜活农产品运输车辆检查设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。如图I所示，本实用新型的鲜活农产品运输车辆检查设备包括钴-60 Y射线源 I、用于放置钴-60 Y射线源I的屏蔽容器2、射线快门3、前准直器4、后准直器5、阵列探测器6、射线捕集器7、射线源装置的钢筋混凝土基座8、探测器装置的钢筋混凝土基座9、图像处理系统10和自动控制系统11 ;钴-60 Y射线源I是低放射性活度的Y射线放射源；屏蔽容器2带有用于使钴-60 Y射线源I的射线发出的狭缝，射线快门3及前准直器4设置在屏蔽容器2的狭缝处，它们上面带有与屏蔽容器2的狭缝宽度相同的狭缝，当检测车辆时，所述射线快门3及前准直器4的狭缝与屏蔽容器2的狭缝对准，让钴-60 Y射线射出，并且射线快门3及前准直器4的狭缝和屏蔽容器2的狭缝连在一起共同构成Y射线的准直狭缝，这条准直狭缝把钴-60发出的Y射线约束成扇形片状窄束；当不检测车辆时，所述射线快门3把屏蔽容器2的狭缝挡住以阻止钴-60 Y射线射出；阵列探测器6包括多个按顺序排列的探测器模块，每个所述探测器模块包括一个或多个固体闪烁探测器以及相应的电子线路；屏蔽容器2、射线快门3和前准直器4形成一个整体，固定在由钢筋混凝土制成的射线源装置的钢筋混凝土基座8上。阵列探测器6、后准直器5和射线捕集器7形成一个整体，固定在由钢筋混凝土制成的探测器装置的钢筋混凝土基座9上，射线源装置的钢筋混凝土基座8和探测器装置的钢筋混凝土基座9分别设置在高速公路收费站一条绿色通道两侧的船岛平台上。在本实施例中，作为优选实施方案，可采用四个所述固体闪烁探测器与相应的电子线路组成一个所述探测器模块。采用固体闪烁探测器是为了与低放射性活度的Y射线放射源相适应，固体闪烁探测器具有如下特点对钴-60 Y射线的探测效率超过80%，高度的耐用性，防震，防潮，抗电磁干扰，且使用寿命长；在钴-60 Y射线强度较低时为保证图像清晰和稳定，特采用探测效率很高、不易潮解的固体闪烁探测器。钴-60 Y射线源I是被密封在双层不锈钢外壳内的，不会发生固体或气体物泄漏。钴-60 Y射线源I的放射性活度A在3X IO8Bq 3X IOuiBq之间，即放射性活度A的范围是O. 0081居里< A < O. 81居里，根据国家环保部第62号公告的规定，这种钴_60 Y射线源I的分类是IV类放射源。IV类钴-60 Y射线源为低危险源，基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤；因此，采用低放射性活度的钴-60 Y射线源I从根本上减低了放射源对工作人员、公众以及周围环境可能造成的辐射危害。在本实施例中，作为优选实施方案，采用放射性活度为2. 96X1010Bq(0. 8居里)的钴-60 Y射线源I。在本实施例中，作为优选实施方案，所述固体闪烁探测器包括固体闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、电压分配器和前置放大器，所述固体闪烁晶体是锗酸铋(BGO)晶体、碘化钠(Na I (Tl))晶体、碘化铯(CsI (Tl))晶体或钨酸镉(CdWO4)晶体。所述固体闪烁晶体直接或通过光导与所述光电倍增管耦合，所述光电倍增管与高压电源、电压分配器及前置放大器电连接；所述固体闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、电压分配器及前置放大器封装在一个避光暗盒中；所述多个探测器模块顺序排列成夹角为钝角的折 线形阵列或“ Γ ”字形阵列，即阵列探测器6，阵列探测器6的模块化设计易于更换和维修。在本实施例中，作为优选实施方案，屏蔽容器2由钨合金、铅和钢组成，屏蔽容器2的形状为双圆头柱状体，钴-60 Y射线源I放置在屏蔽容器2的中心，屏蔽容器2上的狭缝是自柱状体的中心向外的一条三角形准直狭缝。屏蔽容器2的形状除了是双圆头柱状体夕卜，还可以是球体，当屏蔽容器2的形状是球体时，钴-60 Y射线源I放置在球心处，屏蔽容器2上的狭缝是自球心向外的一条扇形准直狭缝。在本实施例中，作为优选实施方案，所述射线快门3为双快门，包括主快门和次级快门，所述主快门和次级快门也是用钨合金、铅和钢制成的，所述主快门和次级快门上都带有一条宽度与屏蔽容器2上的狭缝宽度相适应的狭缝，所述主快门和次级快门上的狭缝宽度可以大于或等于屏蔽容器2上的狭缝宽度；所述主快门和次级快门的启闭动力由受自动控制系统11控制的电力液压推动器或电磁推动器提供，所述鲜活农产品运输车辆检查设备还包括用于指示所述主快门和次级快门的关闭和开启状态的指示灯。快门的开启时间设置在汽车驾驶室通过钴-60 Y射线源I与阵列探测器6的连线(简称“源一探测器连线”)之后，所述主快门和次级快门的启闭时间都小于O. 5秒，以确保所述主快门和次级快门能够快速打开以对车辆进行检测，并在检测完毕后能快速关闭。在不检查车辆时，所述射线快门3把屏蔽容器2的狭缝挡住，使钴-60 Y射线不能发射出来；开始检查车辆时(即汽车驾驶室通过“源一探测器连线”之后)，自动控制系统11控制电力液压推动器或电磁推动器推动所述射线快门3，使所述射线快门3的狭缝与屏蔽容器2的狭缝对准，让钴-60 Y射线通过狭缝发射出来；检查结束后，复位弹簧和自身重力把快门关闭。在本实施例中，作为优选实施方案，前准直器4和后准直器5由铅和钢制成；后准直器5设于阵列探测器6的射线射入的一侧，后准直器5的狭缝宽度大于或等于阵列探测器6的宽度。在本实施例中，作为优选实施方案，射线捕集器7由铅和铁制成，射线捕集器7设于阵列探测器6的射线透出的一侧，以捕集从阵列探测器6透出的Y射线。射线捕集器7可以开合，可以取下，可使钴-60γ射线源I发射出的钴-60 Y射线衰减2000多倍。图像处理系统10与阵列探测器6通过网络连接以接收阵列探测器6获得的图像信号并进行处理。图像处理系统10与自动控制系统11可以共用I台主控计算机，可在扫描车辆时实时显示图像，使用各种图像处理功能详细地分析与区分集装箱内货物，可检测出隐藏、混装、夹带的非鲜活农产品货物，检查整车核定载荷率以及其他各种异常情况；图像处理软件功能丰富，具有局部放大、透镜、伪彩色、动态灰度、吸收率渐变、直方图均衡等10多种功能及图像改进工具，帮助更好地对图像进行观察，图片格式可以使用专用格式，同时可转化为常用格式；图像可保存两年，随时可调取，或根据客户要求进行特别配置，并且图像可进行远距离传输。自动控制系统11包括主控计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、位置传感器、闭路电视监控单元、急停开关、安全连锁及报警器、车牌采集登录单元。自动控制系统11负责整套检查设备的工作开始和结束，所述射线快门3的打开和关闭，图像信号的采集与停止，图像信号的传输，辐射安全系统的控制，闭路电视监控，急停开关及安全连锁装置。只有当车辆的驾驶室通过“源一探测器连线”以后，所述射线快门3才能打开，以避免司机受到照射；当被检查车辆完全通过“源一探测器连线”以后，所述射线快门3自动关闭，钴-60 Y射线不再发出。此外，整套检查设备还接入安全连锁系统，确保出现误操作/故障或其他非正常 情况时，安全连锁系统会自动关闭所述射线快门3，确保操作人员、司机和公众不受损伤；将装有钴-60γ射线源I的屏蔽容器2放置在钢制的箱体内，钢箱上贴有明显的“电离辐射”警示标志，防止无关人员靠近，钢箱用双锁锁住，业主派保安人员24小时巡逻，公安部门安装闭路电视监控，防止钴源丢失、被盗。本实用新型的鲜活农产品运输车辆检查设备的工作原理是钴-60Y射线源I发出的Y射线被前准直器4约束成扇形片状窄束，穿过被检车辆，被位于车辆另一侧的阵列探测器6接收；由于被检车辆不同部位物质的原子序数Z和密度P不同，对Y射线的吸收程度不同，因此各探测器所接收到的Y射线强度也不同；各探测器把接收到的Y射线转换成电信号并输出；把各个探测器的输出信号按顺序排列起来，经过处理后输出给计算机，转化为二维图像显示在计算机屏幕上，工作人员可看到被检车辆内部货物的图像。采用本实用新型的鲜活农产品运输车辆检查设备对车辆进行检查的流程是I、装载鲜活农产品的运输车辆进入高速公路收费站绿色通道接受检查；2、鲜活农产品运输车辆检查设备开始工作，自动控制系统11识别并避开驾驶室位置，当驾驶室通过“源一探测器连线”后，所述射线快门3打开，钴-60 Y射线源I发出的Y射线射向车辆并穿过车辆后被阵列探测器6接收，图像处理系统10实时产生图像，以供收费检查人员对图像进行分析处理；3、检测结果将被记录，并可实时传输至监控室的管理终端；4、根据检测图像判读结果符合/不符合“绿色通道”要求的车辆信息传输至收费室或高速公路信息网络/录入通行卡；5、检测图像有疑问的车辆被引导至开箱检查区进行开箱检查，开箱结果会被传输至高速公路信息网络/录入通行卡。本实用新型的鲜活农产品运输车辆检查设备具有以下有益效果I、安全性好采用低放射性活度的钴-60 Y射线源作为Y射线放射源，确保现场工作人员、司机、公众的安全，不污染环境，对被检货物无影响；2、实用性好采用固体闪烁探测器作为射线探测器，探测效率高，成像效果好，图像清晰，能准确、快速鉴别车载货物是否鲜活农产品，有无混装、夹带货物以及载荷容积率；3、操作简单全电脑自动控制，检测过程简单，容易掌握；[0057]4、稳定可靠故障率低，维修方便，钴-60 Y射线源和固体闪烁探测器等核心部件均为现有技术中已有的部件，易于维修和更换。以上实施例仅为本实用新型的示范性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种鲜活农产品运输车辆检查设备，其包括钴-60Y射线源、用于放置所述钴-60 Y射线源的屏蔽容器、射线快门、前准直器、阵列探测器、后准直器、射线捕集器、自动控制系统和图像处理系统；所述屏蔽容器带有用于发出射线的狭缝，其特征在于，所述钴-60 Y射线源是低放射性活度的Y射线放射源，所述阵列探测器包括多个按顺序排列的探测器模块，每个所述探测器模块包括一个或多个固体闪烁探测器，各个所述固体闪烁探测器分别与所述图像处理系统电连接。
2.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述钴-60Y射线源的放射性活度在3 X IO8Bq 3 X IO10Bq之间。
3.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述固体闪烁探测器包括固体闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、电压分配器和前置放大器，所述固体闪烁晶体直接或通过光导与所述光电倍增管耦合，所述光电倍增管与高压电源、电压分配器及前置放大器电连接；所述固体闪烁晶体、光电倍增管、高压电源、电压分配器及前置放大器封装在一个避光暗盒中；所述固体闪烁晶体是锗酸铋晶体、碘化钠晶体、碘化铯晶体或钨酸铺晶体。
4.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述多个探测器模块顺序排列成夹角为钝角的折线形阵列或“ Γ ”字形阵列。
5.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述屏蔽容器的形状为球体或双圆头柱状体，所述钴-60 Y射线源放置在所述屏蔽容器的中心。
6.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述射线快门包括主快门和次级快门，所述主快门和次级快门上都带有一条宽度与所述屏蔽容器上的狭缝宽度相适应的狭缝，所述自动控制系统包括用于为所述主快门和次级快门的启闭提供动力的电力液压推动器或电磁推动器，所述鲜活农产品运输车辆检查设备还包括用于指示所述主快门和次级快门的关闭和开启状态的指示灯。
7.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述前准直器设于所述屏蔽容器的狭缝处，所述前准直器的狭缝宽度与所述屏蔽容器的狭缝宽度相同；所述后准直器设于所述阵列探测器的射线射入的一侧，所述后准直器的狭缝宽度大于或等于所述阵列探测器的宽度。
8.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述射线捕集器设于所述阵列探测器的射线透出的一侧。
9.根据权利要求I所述的鲜活农产品运输车辆检查设备，其特征在于，所述图像处理系统与所述阵列探测器通过网络连接以接收所述阵列探测器获得的图像信号。
专利摘要本实用新型公开了一种鲜活农产品运输车辆检查设备，其包括钴-60γ射线源、用于放置钴-60γ射线源的屏蔽容器、射线快门、前准直器、阵列探测器、后准直器、射线捕集器、自动控制系统和图像处理系统；钴-60γ射线源是低放射性活度的γ射线放射源，阵列探测器包括多个按顺序排列的探测器模块，每个探测器模块包括一个或多个固体闪烁探测器，各个固体闪烁探测器分别与所述图像处理系统电连接。本实用新型的鲜活农产品运输车辆检查设备对环境和公众的危害小、探测器效率高、制作工艺简单、运行和维护成本低。
文档编号G01N23/04GK202676632SQ20122010416
公开日2013年1月16日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者赵景岐, 陈力, 李永清, 赵新, 罗金汉, 董国平, 金川, 廖建新, 李伟, 赵英楠, 李虹, 刘俊庆, 王谷栋, 胡宝宇, 高峰 申请人:北京埃索特核电子机械有限公司, 北京中盾安民分析技术有限公司